金属茂化合物、负载金属茂的催化剂以及使用该负载金属茂的催化剂制备聚烯烃的方法技术

本发明专利技术涉及一种新型金属茂化合物、负载金属茂的催化剂以及使用该负载金属茂的催化剂制备聚烯烃的方法。即使当金属茂化合物被负载在载体上时，根据本发明专利技术的负载金属茂的催化剂仍显示高聚合活性，从而可以制备具有优异的活性以及高分子量的聚烯烃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属茂化合物、负载金属茂的催化剂以及使用该负载金属茂的催化剂制备聚烯烃的方法相关申请的交叉引用本申请基于2014年12月15日提交的韩国专利申请第10-2014-0180743号，并要求其优先权，其公开以其全部内容通过引用方式并入本文。
本公开涉及一种新型金属茂化合物、负载金属茂的催化剂以及使用该负载金属茂的催化剂制备聚烯烃的方法。
技术介绍
可将烯烃聚合的催化剂体系分为齐格勒-纳塔以及金属茂催化剂，根据它们的特性已开发出这些高活性的催化剂体系。自从20世纪50年代对齐格勒-纳塔催化剂开发以来，已将其广泛地应用到商业化生产。然而，由于齐格勒-纳塔催化剂是多个活性位点混合的多活性位点催化剂，其特征在于产生的聚合物分子量分布宽。而且，由于共聚单体的组成分布不均匀，存在难以获得期望的物理性质的问题。同时，金属茂催化剂包括具有过渡金属化合物作为主要组分的主催化剂以及具有铝作为主要组分的有机金属化合物助催化剂。该催化剂为均一的复合催化剂的单个位点催化剂，并取决于单个位点的特性，其提供具有窄分子量分布以及均匀的共聚单体组成分布的聚合物。可通过改变催化剂的配体结构以及聚合条件来控制产生的聚合物的立构规整性、共聚特性、分子量、结晶度等。美国专利第5,032,562号公开了通过将两种不同的过渡金属催化剂负载在一个载体上制备聚合催化剂的方法。通过将基于钛(Ti)的齐格勒-纳塔催化剂(产生高分子量聚合物)以及基于锆(Zr)的金属茂催化剂(产生低分子量聚合物)负载在一个载体上制备该催化剂，并导致双峰分子量分布。该催化剂的缺点是负载程序复杂并且因助催化剂导致聚合物的形貌差。美国专利第5,525,678号公开了使用用于烯烃聚合的催化剂体系的方法，在该方法中，金属茂化合物和非金属茂化合物被同时负载在载体上以实现高分子量聚合物和低分子量聚合物的同时聚合。然而，其缺点是必须将金属茂化合物和非金属茂化合物分开负载而且必须用不同的化合物预处理载体以用于负载。美国专利第5,914,289号公开了使用分别负载在载体上的金属茂催化剂来控制聚合物的分子量以及分子量分布的方法。然而，需要大量的溶剂以及长时间段来制备负载型催化剂，并且在各自载体上负载金属茂催化剂的工艺麻烦。韩国专利申请第2003-12308号公开了一种控制聚合物的分子量分布的方法，在该方法中，通过将双核金属茂催化剂和单核金属茂催化剂与活化剂一起负载在载体上来改变反应器中催化剂的组合的同时进行聚合。然而，该方法的局限在于同时实现各个催化剂的性质。此外，其缺点在于金属茂催化剂与产生的催化剂的负载组分分离从而造成污染反应器。因此，为了解决以上问题，对于通过简单地制备具有优异的活性的混杂负载型金属茂催化剂来制备具有期望的物理性质的聚烯烃的方法存在持续的需求。
技术实现思路
技术问题为了解决现有技术中的以上问题，本公开提供具有优异的活性并能够制备具有高分子量的聚烯烃的金属茂化合物、负载金属茂的催化剂、使用该负载金属茂的催化剂制备聚烯烃的方法以及通过使用该方法制备的聚烯烃。特别是，本公开提供一种金属茂化合物、包含该金属茂化合物的负载型催化剂、使用该负载型催化剂制备聚烯烃的方法以及通过使用该方法制备的聚烯烃，所述金属茂化合物即使被负载在载体上，仍显示高聚合活性，并能够制备具有高分子量的聚烯烃。技术方案本公开提供由以下化学式1表示的金属茂化合物：[化学式1]在以上化学式1中，M为第4族过渡金属；B为碳、硅或锗；Q1以及Q2彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、卤素、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C6至C20芳基、C7至C20烷基芳基、C7至C20芳基烷基、C1至C20烷氧基、C2至C20烷氧基烷基、C3至C20杂环烷基或C5至C20杂芳基；X1以及X2彼此相同或不同，并且各自独立地为卤素、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C6至C20芳基、硝基、酰氨基、C1至C20烷基甲硅烷基、C1至C20烷氧基或C1至C20磺酸酯基；C1以及C2中的一个由以下化学式2a表示，并且另一个由以下化学式2b表示；[化学式2a][化学式2b]在以上化学式2a中，R1至R9彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C1至C20烷氧基、C1至C20烷基甲硅烷基、C1至C20甲硅烷基烷基、C6至C20芳基、C7至C20烷基芳基或C7至C20芳基烷基；在以上化学式2b中，R10以及R12至R15为氢，R11为C1至C20烷基、C2至C20烯基、C1至C20烷基甲硅烷基、C1至C20甲硅烷基烷基、C1至C20烷氧基甲硅烷基、C1至C20醚基、C1至C20甲硅烷基醚基、C1至C20甲硅烷基氧基、C1至C20烷氧基、C2至C20烷氧基烷基、C6至C20芳基、C7至C20烷基芳基或C7至C20芳基烷基。另外，本公开提供一种负载金属茂的催化剂，其包含由化学式1表示的金属茂化合物、助催化剂化合物以及载体。另外，本公开提供制备聚烯烃的方法，所述方法包括在所述负载金属茂的催化剂的存在下聚合烯烃单体。另外，本公开提供根据以上制备方法制备的聚烯烃。有益效果根据本公开的负载金属茂的催化剂可被用于制备聚烯烃，可具有优异的活性，并且可制备具有高分子量的聚烯烃。特别是，本公开的金属茂催化剂化合物即使被负载在载体上时，仍可以展现高聚合活性，从而制备具有高分子量的聚烯烃。另外，由于该催化剂寿命长，即使在反应器中长时间停留，仍可保持其活性。具体实施方式虽然术语“第一”、“第二”等在本文中可用于描述不同的元素，这些术语仅用于区别一个元素与另一个元素。另外，本文使用的术语仅用于描述示例性的实施方式的目的，而不意图限制本专利技术。除非上下文中清楚地另外指明，单数形式也意图包括其复数形式。术语“包含”、“配备”或“具有”意图表示存在所述的特征、整数、步骤、元素或其组合，而不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、元素或其组合。虽然本专利技术还包含各种修改以及替换形式，如下将详细阐释和描述具体实施方式。应理解，本说明书不意图限制本专利技术为公开的特定形式，相反，其意图涵盖落在本专利技术精神和范围内的所有修改、等同及替换。下文，将更详细地描述本公开。本公开的特征在于，金属茂化合物由以下化学式1表示，以及负载金属茂的催化剂包含由化学式1表示的金属茂化合物、助催化剂化合物以及载体。[化学式1]在以上化学式1中，M为第4族过渡金属；B为碳、硅或锗；Q1以及Q2彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、卤素、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C6至C20芳基、C7至C20烷基芳基、C7至C20芳基烷基、C1至C20烷氧基、C2至C20烷氧基烷基、C3至C20杂环烷基或C5至C20杂芳基；X1以及X2彼此相同或不同，并且各自独立地为卤素、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C6至C20芳基、硝基、酰氨基、C1至C20烷基甲硅烷基、C1至C20烷氧基或C1至C20磺酸酯基；C1以及C2中的一个由以下化学式2a表示，并且另一个由以下化学式2b表示；[化学式2a][化学式2b]在以上化学式2a中，R1至R9彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C1至C20烷氧基、C1至C20烷基甲硅烷基、C1至C20甲硅烷基烷基、C6至C2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由以下化学式1表示的金属茂化合物：[化学式1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.15 KR 10-2014-01807431.一种由以下化学式1表示的金属茂化合物：[化学式1]在以上化学式1中，M为第4族过渡金属；B为碳、硅或锗；Q1以及Q2彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、卤素、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C6至C20芳基、C7至C20烷基芳基、C7至C20芳基烷基、C1至C20烷氧基、C2至C20烷氧基烷基、C3至C20杂环烷基或C5至C20杂芳基；X1以及X2彼此相同或不同，并且各自独立地为卤素、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C6至C20芳基、硝基、酰氨基、C1至C20烷基甲硅烷基、C1至C20烷氧基或C1至C20磺酸酯基；C1以及C2中的一个由以下化学式2a表示，并且另一个由以下化学式2b表示；[化学式2a][化学式2b]在以上化学式2a中，R1至R9彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C1至C20烷氧基、C1至C20烷基甲硅烷基、C1至C20甲硅烷基烷基、C6至C20芳基、C7至C20烷基芳基或C7至C20芳基烷基；在以上化学式2b中，R10以及R12至R15为氢，R11为C1至C20烷基、C2至C20烯基、C1至C20烷基甲硅烷基、C1至C20甲硅烷基烷基、C1至C20烷氧基甲硅烷基、C1至C20醚基、C1至C20甲硅烷基醚基、C1至C20甲硅烷基氧基、C1至C20烷氧基、C2至C20烷氧基烷基、C6至C20芳基、C7至C20烷基芳基或C7至C20芳基烷基。2.如权利要求1所述的金属茂化合物，其中，化学式2a中的R1至R9各自独立地为氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、苯基、苄基、萘基、甲氧基、乙氧基或叔丁氧基己基，并且化学式2b中的R11为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、苯基、苄基、萘基、三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三丁基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基甲基、叔丁基二甲基甲硅烷基醚基、甲氧基、乙氧基或叔丁氧基己基。3.如权利要求1所述的金属茂化合物，其中，化学式1中的Q1和Q2为甲基或叔丁氧基己基。4.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李承珉，洪福基，赵京珍，金世英，韩彰完，李琪树，宋慇擎，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR