一种用于烯烃聚合的催化剂组分及催化剂和应用制造技术

本发明专利技术属于烯烃聚合催化剂技术领域，公开了一种用于烯烃聚合的催化剂组分及催化剂和应用，该催化剂组分包含以下组分的反应产物：镁源、钛源和内给电子体；所述内给电子体含有单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物，单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物的摩尔比为0.2

【技术实现步骤摘要】
一种用于烯烃聚合的催化剂组分及催化剂和应用


[0001]本专利技术属于烯烃聚合催化剂
，更具体地，涉及一种用于烯烃聚合的催化剂组分，包含该催化剂组分的催化剂，以及该催化剂在烯烃聚合反应中的应用。

技术介绍

[0002]聚合物的熔体流动速率和等规指数是聚合物的两个重要性能指标，也是选择塑料加工材料和牌号的重要参考依据。熔体流动速率很大程度上取决于聚合物的分子量，低分子量的聚合物具有高的熔体流动速率。为了得到高熔体流动速率的烯烃聚合物，一般需要在聚合时添加大量的氢，从而使得聚合物低分子化。但是，可添加氢量的上限会受到聚合反应器耐压的限制。为了添加更多的氢而不得不降低聚合的烯烃气体的分压，在这种情况下生产率会降低。催化剂的立构定向性决定着聚合物的等规指数，聚丙烯的等规指数越高，其规整程度、结晶度也越高，产品的硬度、刚度、模量、断裂和屈服强度等机械性能都有所增加，熔点、热稳定性、耐老化性和耐辐射性能也相应提高。因此，为了提高催化剂的立构定向性，研究者们一直在进行着大量的研究工作。
[0003]目前很多立构定向性高的催化剂，其氢调敏感性较低，而氢调敏感性高的催化剂，其立构定向性较低。因此，急待开发出一种综合性能优良的催化剂，即在保持高立构定向性的同时具有高的氢调敏感性，使得烯烃聚合物能够同时具有较高的熔体流动速率和较高的等规指数。

技术实现思路

[0004]本专利技术人在研究工作中意外地发现，采用同时含有单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物的内给电子体，能够使催化剂同时具有高的立构定向性和氢调敏感性。基于该发现，提出本专利技术。
[0005]本专利技术的第一方面提供了一种用于烯烃聚合的催化剂组分，该催化剂组分包含以下组分的反应产物：镁源、钛源和内给电子体；
[0006]所述内给电子体含有单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物，单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物的摩尔比为0.2
‑
3∶0.1
‑
8∶1。
[0007]本专利技术的第二方面提供了一种用于烯烃聚合的催化剂，该催化剂包含以下组分的反应产物：
[0008](i)上述的催化剂组分；
[0009](ii)至少一种烷基铝化合物；以及
[0010](iii)任选的外给电子体。
[0011]本专利技术的第三方面提供了上述的催化剂在烯烃聚合反应中的应用。
[0012]本专利技术采用同时含有单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物的内给电子体，能够使催化剂同时具有高的立构定向性和氢调敏感性，且不含邻苯二甲酸酯类化合物(塑化剂)。
[0013]本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
[0014]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0015]根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种用于烯烃聚合的催化剂组分，该催化剂组分包含以下组分的反应产物：镁源、钛源和内给电子体，所述内给电子体含有单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物。
[0016]根据本专利技术，所述内给电子体中的单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物能够产生协同效应，单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物的摩尔比可以为0.2
‑
3∶0.1
‑
8∶1，优选为0.5
‑
2.5∶0.5
‑
6∶1，三者采用上述优选用量能够协同调配得更好，得到的催化剂同时具有高的立构定向性和氢调敏感性。
[0017]本专利技术中，镁源、钛源和内给电子体的用量可以采用现有技术中的常规用量，具体地，以镁元素计的镁源、以钛元素计的钛源与内给电子体的用量的摩尔比可以为1∶15
‑
180∶0.1
‑
0.9，优选为1∶18
‑
130∶0.15
‑
0.6。
[0018]根据本专利技术，以内给电子体的总重量为基准，单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物的总用量可以为70
‑
100重量％，优选为80
‑
100重量％，更优选为90
‑
100重量％，最优选为100重量％。
[0019]本专利技术中，所述单醚类化合物可以为各种能够作为用于烯烃聚合的催化剂内给电子体的单醚类化合物，优选地，所述单醚类化合物选自式(1)所示单醚类化合物中的至少一种：
[0020]R7OR8ꢀꢀꢀ
式(1)
[0021]式(1)中，R7和R8各自独立地选自C1一C
10
的直链或支链烷基、C3‑
C
20
的环烷基、C6‑
C
20
的芳基、C7‑
C
20
的芳烷基或C7‑
C
20
的烷芳基，烷基、芳基、烷芳基和芳烷基上的氢任选地被卤原子取代。
[0022]优选地，所述单醚类化合物选自乙醚、四氢呋喃、环氧乙烷、甲基丁基醚、丁醚、乙基丁基醚、二甲基醚、氯乙基正丙基醚、二丙基醚、甲乙醚、苯甲醚、戊醚中的至少一种；更优选地，所述单醚类化合物为丁醚。
[0023]根据本专利技术，所述二醚类化合物可以为各种能够作为用于烯烃聚合的催化剂内给电子体的二醚类化合物，优选地，所述二醚类化合物选自式(2)所示二醚类化合物中的至少一种：
[0024][0025]式(2)中，R
I
、R
II
、R
III
、R
IV
、RV和R
VI
相同或不同，各自独立地选自氢、卤原子、C1‑
C
20
的直链或支链烷基、C3‑
C
20
的环烷基、C6‑
C
20
的芳基或C7‑
C
20
的芳烷基，R
I
‑
R
VI
的基团间可任选
地键接成环；R
VII
和R
VIII
相同或不同，各自独立地选自C1‑
C
20
的直链或支链烷基、C3‑
C
20
的环烷基、C6‑
C
20
的芳基、C7‑
C
20
的烷芳基或C7‑
C
20
的芳烷基。
[0026]优选地，所述二醚类化合物选自2
‑
(2
‑
乙基己基)
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
异丙基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
丁基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
仲丁基
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于烯烃聚合的催化剂组分，其特征在于，该催化剂组分包含以下组分的反应产物：镁源、钛源和内给电子体；所述内给电子体含有单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物，所述单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物的摩尔比为0.2
‑
3∶0.1
‑
8∶1。2.根据权利要求1所述的用于烯烃聚合的催化剂组分，其中，以镁元素计的镁源、以钛元素计的钛源与内给电子体的用量的摩尔比为1∶15
‑
180∶0.1
‑
0.9，优选为1∶18
‑
130∶0.15
‑
0.6；单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物的摩尔比为0.5
‑
2.5∶0.5
‑
6∶1；以内给电子体的总重量为基准，单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物的总用量优选为70
‑
100重量％，更优选为80
‑
100重量％，进一步优选为90
‑
100重量％。3.根据权利要求1所述的用于烯烃聚合的催化剂组分，其中，所述单醚类化合物选自式(1)所示单醚类化合物中的至少一种：R7OR
8 式(1)式(1)中，R7和R8各自独立地选自C1‑
C
10
的直链或支链烷基、C3‑
C
20
的环烷基、C6‑
C
20
的芳基、C7‑
C
20
的芳烷基或C7‑
C
20
的烷芳基，烷基、芳基、烷芳基和芳烷基上的氢任选地被卤原子取代；优选地，所述单醚类化合物选自乙醚、四氢呋喃、环氧乙烷、甲基丁基醚、丁醚、乙基丁基醚、二甲基醚、氯乙基正丙基醚、二丙基醚、甲乙醚、苯甲醚、戊醚中的至少一种；更优选地，所述单醚类化合物为丁醚。4.根据权利要求1所述的用于烯烃聚合的催化剂组分，其中，所述二醚类化合物选自式(2)所示二醚类化合物中的至少一种：式(2)中，R
I
、R
II
、R
III
、R
IV
、R
V
和R
VI
相同或不同，各自独立地选自氢、卤原子、C1‑
C
20
的直链或支链烷基、C3‑
C
20
的环烷基、C6‑
C
20
的芳基或C7‑
C
20
的芳烷基，R
I
‑
R
VI
的基团间可任选地键接成环；R
VI
和R
VII
相同或不同，各自独立地选自C1‑
C
20
的直链或支链烷基、C3‑
C
20
的环烷基、C6‑
C
20
的芳基、C7‑
C
20
的烷芳基或C7‑
C
20
的芳烷基；优选地，所述二醚类化合物选自2
‑
(2
‑
乙基己基)
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
异丙基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
丁基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
仲丁基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
环己基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
苯基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
(2
‑
苯基乙基)
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
(2
‑
环己基乙基)
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
(对
‑
氯苯基)
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
(二苯基甲基)
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2，2
‑
二环己基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2，2
‑
二环戊基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2，2
‑
二乙基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2，2
‑
二丙基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2，2
‑
二异丙基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2，2
‑
二丁基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
甲基
‑2‑
丙基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
甲基
‑2‑
苄基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
甲基
‑2‑
乙基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
甲基
‑2‑
异丙基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
甲基
‑2‑
苯基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
甲基
‑2‑
环己基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2，2
‑
双
(2
‑
环己基乙基)
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
甲基
‑2‑
异丁基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
甲基
‑2‑
(2
‑
乙基己基)
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2，2
‑
二异丁基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2，2
‑
二苯基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2，2
‑
二苄基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2，2
‑
双(环己基甲基)
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
异丁基
‑2‑
异丙基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
(1
‑
甲基丁基)
‑2‑
异丙基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
异丙基
‑2‑
异戊基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
苯基
‑2‑
异丙基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
苯基
‑2‑
仲
‑
丁基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
苄基
‑2‑
异丙基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
环戊基
‑2‑
异丙基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
环戊基
‑2‑
仲
‑
丁基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
环己基
‑2‑
异丙基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
环己基
‑2‑
仲
‑
丁基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
异丙基
‑2‑
仲
‑
丁基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷、2
‑
环己基
‑2‑
环己基甲基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷和9，9
‑
二甲氧基甲基芴中的至少一种；更优选地，所述二醚类化合物为2
‑
异丙基
‑2‑
异戊基
‑
1，3
‑
二甲氧基丙烷或9，9
‑
二甲氧基甲基芴。5.根据权利要求1所述的用于烯烃聚合的催化剂组分，其中，所述二醇酯类化合物选自式(3)所示的二醇酯化合物中的至少一种：式(3)中，R1和R2相同或不同，各自独立地为C1‑
C
10
的直链或支链烷基、C3‑
C
20
的取代或未取代的环烷基、C6‑
C
20
的取代或未取代的芳基、C7‑
C
20
的取代或未取代的芳烷基或C7‑
C
20
的取代或未取代的烷芳基，芳基、芳烷基或烷芳基中的芳环任选地被选自卤素、C1‑
C6的直链或支链烷基和C1‑
C6的烷氧基中的一种或多种取代；中括号“[]”的内容表示有n个碳原子依次键连，且每个碳原子还与2个取代基键连，即中括号内共有n个碳原子和R1、R2、R3...R
2n
共2n个取代基；R3、R4、R5、R6和R1‑
R
2n
相同或不同，各自独立地为氢、卤素、C1‑
C
20
的直链或支链烷基、C3‑
C
20
的取代或未取代的环烷基、C6‑
C
20
的取代或未取代的芳基、C7‑
C
20
的取代或未取代的烷芳基、C7‑
C
20
的取代或未取代的芳烷基、C2‑
C
10
的直链或支链烯烃基或C
10
‑
C
20
的稠环芳基；R3、R4、R5、R6和R1‑
R
2n
任选地含有杂原子，所述杂原子为氮、氧、硫、硅、卤素和磷中的一种或多种；或者，R3、R4、R5、R6和R1‑
R
2n
中的两个或两个以上相互键合，以形成饱和的或不饱和的环；n为0
‑
10的整数，当n＝0时，式(3)所示的二醇酯化合物中，取代基为R3、R4的碳原子直接与取代基为R5、R6的碳原子键连；优选地，所述二醇酯类化合物选自1，3
‑
丙二醇二苯甲酸酯、2
‑
甲基
‑
1，3
‑
丙二醇二苯甲酸酯、2
‑
乙基
‑
1，3
‑
丙二醇二苯甲酸酯、2
‑
丙基
‑
1，3
‑
丙二醇二苯甲酸酯、2
‑
丁基
‑
1，3
‑
丙二醇二苯甲酸酯、2，2
‑
二甲基
‑
1，3
‑
丙二醇二苯甲酸酯、2
‑
乙基
‑2‑
丁基
‑
1，3
‑
丙二醇二苯甲酸酯、2，2
‑
二乙基
‑
1，3
‑
丙二醇二苯甲酸酯、2
‑
甲基
‑2‑
丙基
‑
1，3
‑
丙二醇二苯甲酸酯、2
‑
异丙基
‑2‑
异戊基
‑
1，3
‑
丙二醇二苯甲酸酯、2，4
‑
戊二醇二苯甲酸酯、3
‑
甲基
‑
2，4
‑
戊二醇二苯甲酸酯、3
‑
乙基
‑
2，4
‑
戊二醇二苯甲酸酯、3
‑
丙基
‑
2，4
‑
戊二醇二苯甲酸酯、3
‑
丁基
‑
2，4
‑
戊二醇二苯甲酸酯、3，3
‑
二甲基
‑
2，4
‑
戊二醇二苯甲酸酯、2
‑
甲基
‑
1，3
‑
戊二醇二苯甲酸酯、2，2
‑
二甲基
‑
1，3
‑
戊二醇二苯甲酸酯、2
‑
乙基
‑
1，3
‑
戊二醇二苯甲酸酯、2
‑
丁基
‑
1，3
‑
戊二醇二苯
甲酸酯、2
‑
甲基
‑
1，3
‑
戊二醇二苯甲酸酯、2
‑
乙基
‑
1，3
‑
戊二醇二苯甲酸酯、2
‑
丙基
‑
1，3
‑
戊二醇二苯甲酸酯、2
‑
丁基
‑
1，3
‑
戊二醇二苯甲酸酯、2，2
‑
二甲基
‑
1，3
‑
戊二醇二苯甲酸酯、2
‑
甲基
‑
1，3
‑
戊二醇二苯甲酸酯、2，2
‑
二甲基
‑
1，3
‑
戊二醇二苯甲酸酯、2
‑
乙基
‑
1，3
‑
戊二醇二苯甲酸酯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵瑾，谭扬，陈龙，周俊领，夏先知，刘月祥，任春红，李威莅，凌永泰，刘涛，高富堂，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：