用于控制聚合反应器中聚合物分子量和氢水平的氢清除催化剂的应用制造技术

本发明专利技术涉及用于控制聚合反应器中聚合物分子量和氢水平的氢清除催化剂的应用，提供含有茂金属催化剂和氢清除催化剂的双功能催化剂系统以及应用这些双功能催化剂系统的聚合方法。由于聚合过程中氢水平的减少，由这些聚合方法所产生的烯烃聚合物可以具有较高的分子量、较低的熔体指数和较高水平的不饱和度。

【技术实现步骤摘要】
用于控制聚合反应器中聚合物分子量和氢水平的氢清除催化剂的应用相关申请的参考本申请要求2009年6月29日提交的美国临时申请序列号61/221，312的权益，其 公开内容通过引用而全部并入本文。
技术介绍
本专利技术一般地涉及烯烃聚合催化、茂金属催化剂组合物、烯烃聚合和共聚合的方 法以及聚烯烃领域。用某些催化剂系统和聚合方法，由于聚合反应器系统中氢的存在而难 以产生具有高分子量或低熔体指数的聚烯烃。在这些系统中，氢可以减小聚合反应器中产 生的聚合物的分子量并且增加聚合反应器中产生的聚合物的熔体指数。因此，应用基于茂金属的催化剂系统产生聚烯烃是有益处的，其中可以减少或控 制氢对聚合物分子量的不利影响。因此，这是本专利技术所涉及的目标。专利技术概述本专利技术公开了应用双功能催化剂系统产生具有较高分子量、较低熔体指数和/或 较高不饱和水平的聚合物的聚合方法。本文公开的方法可以减少和/或控制聚合过程中存 在的氢的水平或量。依照本专利技术的一个方面，提供了催化剂组合物。该催化剂组合物包含催化剂组分 I、催化剂组分II和活化剂，其中催化剂组分I包含茂金属化合物；以及催化剂组分II包含氢清除催化剂。一般地，催化剂组分I与催化剂组分II在催化剂组合物中的摩尔比率范围可以 是约40 1至约10，000 1，诸如，举例来说，约50 1至约1000 1约50 1至约 500 1 或约 100 1 至约 500 1。依照本专利技术的另一方面，提供了烯烃聚合方法。该方法包括使催化剂组合物与烯 烃单体和任选地烯烃共聚单体在产生烯烃聚合物的聚合条件下接触，其中催化剂组合物包 含催化剂组分I、催化剂组分II和活化剂；其中催化剂组分I包含茂金属化合物；以及催化剂组分II包含氢清除催化剂。应用这些催化剂系统由烯烃聚合产生的聚合物——由此得到的是均聚物、共聚物 等等——可以用于生产各种制品。附图简述附图说明图1显示了本文描述的某些茂金属化合物的结构和缩写。定义为了更清楚地定义本文所用的术语，提供了下面的定义。当在本文中被引入作为 参考的任何文件所提供的定义或用法与本文所提供的定义或用法相冲突时，遵循本文所提 供的定义或用法。术语“聚合物(polymer) ”在本文中一般用来包括烯烃均聚物、共聚物、三元共聚物等等。共聚物衍生自烯烃单体和一个烯烃共聚单体，而三元共聚物衍生自烯烃单体和两个 烯烃共聚单体。因此，“聚合物”包括衍生自本文公开的任意烯烃单体和共聚单体(或多个) 的共聚物、三元共聚物等。类似地，乙烯聚合物将包括乙烯均聚物、乙烯共聚物、乙烯三元共 聚物等等。作为实例，烯烃共聚物，如乙烯共聚物，可以衍生自乙烯和共聚单体，如ι-丁烯、 1-己烯或1-辛烯。如果单体和共聚单体分别是乙烯和ι-己烯，则所得到的聚合物将被归 类为乙烯/1-己烯共聚物。同样地，术语“聚合(polymerization)”的范围包括均聚合、共聚合、三元共聚合 等。因此，共聚合方法将包括使一种烯烃单体(例如，乙烯)和一种烯烃共聚单体(例如， 1-己烯)接触，以产生共聚物。本公开中的氢可以指用于聚合方法中的氢(H2)或在本文公开的茂金属化合物上 存在的氢原子(H)。当用来指氢原子时，氢将被显示为“H”，而如果意图是公开氢在聚合方 法中的应用，则其将被简称为“氢”。术语“助催化剂”一般指可以构成催化剂组合物的一种组分的有机铝化合物。此 外，“助催化剂”可指催化剂组合物的其它组分，包括但不限于铝氧烷(aluminoxanes)、有 机硼或有机硼酸盐化合物、电离化离子化合物，如本文所公开——当用于除活化剂-载体外 时。可以使用术语“助催化剂”，而不管化合物的实际功能或化合物可以起作用的任何化学 机理。在本专利技术的一个方面，术语“助催化剂”用于区分催化剂组合物的该组分与茂金属化 合物。术语“化学处理的固体氧化物”、“活化剂_载体”、“处理的固体氧化物化合物”及 类似物在本文中被用于表示相对高孔隙率的固体无机氧化物，其表现路易斯酸性或布朗斯 台德酸性性质，并且其已经用吸电子组分一般为阴离子处理，且其被煅烧。吸电子组分一 般为吸电子阴离子源化合物。因此，化学处理的固体氧化物化合物包括至少一种固体氧化 物化合物与至少一种吸电子阴离子源化合物的煅烧接触产物。一般地，化学处理的固体氧 化物包括至少一种酸性固体氧化物化合物。术语“载体”和“活化剂-载体”不被用于暗示 这些组分是惰性的，并且该组分不应当被认为是催化剂组合物的惰性组分。本专利技术的活化 剂_载体可以是化学处理的固体氧化物。术语“活化剂”，如本文使用的，一般指能够将茂金 属组分转变成可以聚合烯烃的催化剂或将茂金属组分和向茂金属提供可活化配体(例如 烷基或氢根)的组分——当茂金属化合物没有包含这类配体时——的接触产物转变成可以 聚合烯烃的催化剂的物质。使用该术语，而不管实际的活化机制。说明性的活化剂包括活 化剂_载体、铝氧烷、有机硼或有机硼酸盐化合物、电离化离子化合物及类似物。铝氧烷、有 机硼或有机硼酸盐化合物、电离化离子化合物一般被称为活化剂——如果用于不存在活化 剂_载体的催化剂组合物中。如果催化剂组合物含有活化剂_载体，则铝氧烷、有机硼或有 机硼酸盐化合物、电离化离子化合物通常被称为助催化剂。术语“氟有机硼化合物”以其通常的含义被使用，指的是形式为BY3的中性化合物。 术语“氟有机硼酸盐化合物”也具有其通常的意义，指的是形式为 + [βυ4Γ的氟有 机硼化合物的单阴离子盐，其中Y代表氟化有机基团。这些类型的物质一般地以及总称为 “有机硼或有机硼酸盐化合物”。术语“茂金属”，如本文所用，描述了包含至少一个η3至η5-环烷二烯基型部分 的化合物，其中n3至n5-环烷二烯基型部分包括环戊二烯基配体、茚基配体、芴基配体及类似物，包括这些中的任何一个的部分饱和或取代的衍生物或类似物。在这些配体上的可 能的取代基包括氢，因此，本专利技术包括部分饱和的配体，如四氢茚基、四氢芴基、八氢芴基、 部分饱和的茚基、部分饱和的芴基、取代的部分饱和的茚基、取代的部分饱和的芴基及类似 物。在一些上下文中，茂金属被简单地称为“催化剂”，如同术语“助催化剂”在本文中被用 于指例如有机铝化合物。茂金属在本文中还用来包括单_环戊二烯基或半夹心化合物，以 及含有至少一个环二烯基环的化合物和含有硼苯(boratabenzenes)配体的化合物。进一 步，茂金属在本文中还用来包括双核茂金属化合物，即，包含两个由联接基团连接的茂金属 部分的化合物，所述联接基团诸如由烯烃置换反应所形成的烯基或由氢化或衍生所形成的 饱和形式。术语“催化剂组合物”、“催化剂混合物”、“催化剂系统”及类似术语不取决于要求 保护的催化剂组合物/混合物/系统最初组分的接触或反应得到的实际产物或组合物；活 性催化位点的性质；或者在组合用于制备预接触混合物的助催化剂、茂金属化合物和/或 氢清除催化剂、任何烯烃单体、或者活化剂(例如，活化剂-载体)这些组分之后它们的历 程。因此，术语“催化剂组合物”、“催化剂混合物”、“催化剂系统”及类似术语包括组合物的 最初起始组分，以及无论哪种产物可以通过接触这些最初起始组分而得到，并且这可以包 括多相和均相催化剂系统或组合物。术语“接触产物”在本文中用来描述这样的组合物，本文档来自技高网...

【技术保护点】
烯烃聚合方法，所述方法包括：　　使催化剂组合物与烯烃单体和任选地烯烃共聚单体在产生烯烃聚合物的聚合条件下接触，其中所述催化剂组合物包含催化剂组分Ⅰ、催化剂组分Ⅱ、活化剂－载体和有机铝化合物，其中：　　催化剂组分Ⅰ包含茂金属化合物；　　催化剂组分Ⅱ包含氢清除催化剂；以及　　在催化剂组合物中催化剂组分Ⅰ与催化剂组分Ⅱ的摩尔比范围为从约４０∶１至约１０，０００∶１。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RE默里，WB蟠龙，杨清，E丁，GL格拉斯，AL索伦伯格，SJ塞科拉，
申请(专利权)人：切弗朗菲利浦化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]