大孔二氧化硅的制备和其在用于烯烃聚合的铬催化剂中的用途制造技术

本申请涉及大孔二氧化硅的制备和其在用于烯烃聚合的铬催化剂中的用途。本文公开了二氧化硅复合物和负载型铬催化剂，所述二氧化硅复合物和所述负载型铬催化剂的堆积密度为0.08到0.4g/mL，总孔体积为0.4到2.5mL/g，BET表面积为175到375m2/g，并且峰值孔径为10到80nm。这些二氧化硅复合物和负载型铬催化剂可以通过将两种二氧化硅组分组合来形成。第一二氧化硅组分可以是不规则形状的，如气相二氧化硅，并且第二二氧化硅组分可以是胶体二氧化硅或含硅化合物，并且所述第二二氧化硅组分可以充当用于将所述二氧化硅复合物粘合在一起的胶水。胶水。胶水。

【技术实现步骤摘要】
大孔二氧化硅的制备和其在用于烯烃聚合的铬催化剂中的用途
[0001]本申请是分案申请，原申请的申请日为2020年5月18日，申请号为202080013479.6，专利技术名称为“大孔二氧化硅的制备和其在用于烯烃聚合的铬催化剂中的用途”，其整体通过引用在此并入。


[0002]本公开总体上涉及负载型铬催化剂和钛化(titanated)铬催化剂、用于制备所述负载型催化剂的方法、用于使用所述催化剂来使烯烃聚合的方法、使用此类催化剂产生的聚合物树脂以及使用这些聚合物树脂产生的制品。更具体地，本公开涉及用于制备具有大量大孔(例如，直径大于10nm或30nm)的二氧化硅复合物，以及随后使用所述大孔二氧化硅复合物来产生负载型铬和钛化铬催化剂的方法。

技术介绍

[0003]铬/二氧化硅催化剂和铬/二氧化硅
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二氧化钛催化剂可以用于制造基于乙烯的聚合物，如HDPE。然而，尚未完全了解仅基于催化剂和基于二氧化硅的载体的物理结构来操纵或控制此类聚合物的分子量、分子量分布和长链支化的量的能力。将有益的是修改催化剂和载体的某些物理参数，如表面积和孔体积，以便操纵或控制聚合物的重要分子量和支化性质，同时维持高催化活性。因此，本专利技术通常是针对这些目标。

技术实现思路

[0004]提供此
技术实现思路
，以简化形式介绍下文在具体实施方式中进一步描述的概念选择。本
技术实现思路
不旨在识别所要求保护的主题的必需或必要特征。本
技术实现思路
也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
[0005]在本专利技术的一个方面，公开了一种用于制备二氧化硅复合物的方法，并且在此方面，所述方法可以包括：(1)将二氧化硅组分I和二氧化硅组分II组合在包括至少约70wt.％的水的稀释剂中以形成混合物；以及(2)在所述混合物中形成二氧化硅复合物。二氧化硅组分I可以包括不规则且非球形的二氧化硅颗粒，所述不规则且非球形的二氧化硅颗粒的特征通常在于平均纵横比为至少约2:1，并且BET表面积在约150到约1000m2/g的范围内，而二氧化硅组分II可以包括胶体二氧化硅。
[0006]在本专利技术的另一方面，公开了一种用于制备二氧化硅复合物的方法，并且在此方面，所述方法可以包括：(1)将二氧化硅组分I和二氧化硅组分II组合在溶剂中以形成混合物；以及(2)在所述混合物中形成二氧化硅复合物。二氧化硅组分I可以包括不规则且非球形的二氧化硅颗粒，所述不规则且非球形的二氧化硅颗粒的特征通常在于平均纵横比为至少约2:1，并且BET表面积在约150到约1000m2/g的范围内，而二氧化硅组分II可以包括硅化合物。
[0007]在本专利技术的另一方面，公开了一种用于制备负载型铬催化剂的方法，并且在此方
面，所述方法可以包括将含铬化合物和任选含钛化合物与二氧化硅复合物组合(在煅烧之前或煅烧期间)以形成负载型铬催化剂。
[0008]在本专利技术的又另一方面，公开了一种用于制备负载型铬催化剂的方法，并且在此方面，所述方法可以包括(1)将含铬化合物和任选含钛化合物与本文所述的任何二氧化硅组分I和二氧化硅组分II组合在稀释剂或溶剂中以形成混合物；以及(2)在所述混合物中形成负载型铬化合物。
[0009]本专利技术的仍另一方面中还公开了二氧化硅复合物和负载型铬催化剂，并且本文公开的任何二氧化硅复合物和负载型铬催化剂的特征可以在于堆积密度在约0.08到约0.4g/mL的范围内，总孔体积为约0.4到约2.5mL/g，BET表面积为约175到约375m2/g，并且峰值孔径为约10到约80nm。通常，所述二氧化硅复合物和所述负载型铬催化剂的峰值孔径可以落入约15到约60nm、约15到约50nm或约17nm到约40nm的范围内。进一步地，所述二氧化硅复合物和所述负载型铬催化剂在直径小于或等于5nm的孔中的总孔体积可以小于或等于约25％或小于或等于约20％，如约2％到约15％，和/或所述二氧化硅复合物和所述负载型铬催化剂在直径小于或等于3nm的孔中的总孔体积小于或等于约8％、小于或等于约6％或小于或等于约4％。另外或可替代地，所述二氧化硅复合物和所述负载型铬催化剂在直径在30
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100nm的范围内的孔中的总孔体积可以为约0.5％到约40％，如约1％到约35％或约2％到约35％。
[0010]本专利技术还设想并涵盖了烯烃聚合方法。此方法可以包括使(经活化)负载型铬催化剂和任选助催化剂与烯烃单体和任选烯烃共聚单体在聚合反应器系统中在聚合条件下接触，以产生烯烃聚合物。
[0011]前述
技术实现思路
和以下具体实施方式均提供实例且仅为说明性的。因此，前述
技术实现思路
和下面的具体实施方式不应被认为是限制性的。进一步地，还可以提供除了本文陈述的那些特征或变化之外的特征或变化。例如，某些方面可以涉及在具体实施方式中描述的各种特征组合和子组合。
附图说明
[0012]图1
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7呈现了孔体积分布随着实例1的胶体二氧化硅、气相二氧化硅以及由胶体二氧化硅和气相二氧化硅制备的二氧化硅复合物的孔径(nm)变化的曲线图。
[0013]图8
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11呈现了孔体积分布随着实例2的硅酸酯寡聚物、气相二氧化硅以及由硅酸酯寡聚物和气相二氧化硅制备的二氧化硅复合物的孔径(nm)变化的曲线图。
[0014]定义
[0015]为了更清楚地定义本文所使用的术语，提供了以下定义。除非另有指示，否则以下定义可适用于本公开。如果在本公开中使用了一个术语，但在本文中没有具体定义，则可以应用《IUPAC化学术语汇编(IUPAC Compendium of Chemical Terminology)》(第2版(1997))中的定义，只要所述定义不与在本文中应用的任何其它公开或定义相冲突，或者使所述定义所应用的任何权利要求不确定或不成立。如果通过以引用方式并入本文的任何文件所提供的任何定义或用法与本文中提供的定义或用法相冲突，那么以本文中提供的定义或用法为准。
[0016]在本文中，描述了主题的特征，使得在特定方面内，可以设想不同特征的组合。对
于本文所公开的每个方面和每个特征，在具有或不具有对特定组合的明确描述的情况下，预期了不会不利地影响本文所描述的化合物、组合物、工艺或方法的所有组合。另外地，除非另有明确叙述，否则可以组合本文所公开的任何方面或特征来描述与本公开一致的本专利技术化合物、组合物、工艺或方法。
[0017]一般来说，使用《化学与工程新闻(Chemical and Engineering News)》,63(5),27,1985中出版的元素周期表版本中所指示的编号方案指示元素的族。在一些情况下，可以使用分配给该族的通用名称来指示该族的元素；例如，第1族元素的碱金属、第2族元素的碱土金属、第3
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12族元素的过渡金属以及第17族元素的卤素或卤化物。
[0018]每当在本说明书和权利要求书中使用时，术语“烃”是指仅包含碳和氢的化合物，无论为饱和还是不饱和的。其它标识可以用于指示烃中特定基团的存在(例如，卤化烃指示烃中存在替本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载型铬催化剂，其包含二氧化硅复合物和0.1到15wt.％的铬，其中所述催化剂的特征在于：堆积密度为0.08到0.4g/mL；总孔体积为0.4到2.5mL/g；BET表面积为175到375m2/g；并且峰值孔径为10到80nm；并且其中所述催化剂的总孔体积的40％到85％在直径在10
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50nm范围内的孔中。2.根据权利要求1所述的催化剂，其中：所述催化剂包含0.5到5wt.％的铬；并且所述催化剂的总孔体积的1％到35％在直径在30
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100nm范围内的孔中。3.根据权利要求1所述的催化剂，其中：所述堆积密度为0.1到0.35g/mL；所述总孔体积为0.5到2mL/g；所述BET表面积为200到375m2/g；并且所述峰值孔径为15到50nm。4.根据权利要求3所述的催化剂，其中所述铬中的至少75wt.％以三价或更低价的氧化态存在。5.根据权利要求3所述的催化剂，其中：所述催化剂的平均孔径为10到50nm；所述催化剂的总孔体积的约1％到约25％在直径小于或等于5nm的孔中；并且所述催化剂的总孔体积的小于或等于4％在直径小于或等于3nm的孔中。6.根据权利要求3所述的催化剂，其中所述铬中的至少60wt.％以六价铬形式存在。7.一种烯烃聚合方法，所述方法包括使根据权利要求6所述的催化剂和任选的助催化剂与烯烃单体和任选的烯烃共聚单体在聚合反应器系统中在聚合条件下接触以产生烯烃聚合物。8.根据权利要求7所述的方法，其中：所述聚合反应器系统包括浆料反应器、气相反应器、溶液反应器或其组合；并且所述烯烃单体为乙烯；并且所述烯烃共聚单体包括1
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丁烯、1
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己烯、1
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辛烯或其混合物。9.一种负载型铬催化剂，其包含二氧化硅复合物和0.1到15wt.％的铬，其中所述催化剂的特征在于：堆积密度为0.08到0.4g/mL；总孔体积为0.4到2.5mL/g；BET表面积为175到375m2/g；并且峰值孔径为10到80nm；并且其中所述催化剂的总孔体积的1％到25％在直径小于或等于5nm的孔中，并且所述催化剂的总孔体积的小于或等于4％在直径小于或等于3nm的孔中。10.根据权利要求9所述的催化剂，其中所述铬中的至少75wt.％以三价或更低价的氧化态存在。
11.根据权利要求9所述的催化剂，其中：所述堆积密度为0.1到0.35g/mL；所述总孔体积为0.5到2mL/g；所述BET表面积为200到375m2/g；并且所述峰值孔径为15到50...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：切弗朗菲利浦化学公司，
类型：发明
国别省市：