【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于烯烃聚合催化剂，具体地，涉及一种用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分及其制备方法。
技术介绍
1、超高分子量聚乙烯一般采用颗粒型的z-n催化剂制备，以利于产品的粒度控制。颗粒型z-n催化剂的制备方法中的一种是将镁化合物溶解成均一的溶液，然后通过其与钛化合物反应，析出氯化镁颗粒的同时负载上钛的氯化物，如专利文献cn85100997、cn1112373c、cn1229092a、cn1958620等中公开的。这类方法一般将镁化合物溶解在极性溶剂中，通过溶解液与四氯化钛接触反应，析出含钛镁的催化剂组分颗粒。
2、现有技术中，溶解氯化镁的主要溶剂是醇类化合物，或者与别的溶剂一起形成混合溶剂。不同的氯化镁溶解体系形成了不同的催化剂体系，这些催化剂组分具有各自的特点。
3、一般来说，溶解氯化镁采用的醇类化合物中碳原子数越少，其极性越高，越有利于氯化镁的溶解，其制备的催化剂组分中活性中心原子周围空间位阻越小，用于乙烯聚合时活性越高；同时，溶解氯化镁采用的醇类化合物中碳原子数越少，其溶解液与钛化合物的析出反应越快，析出的颗粒形态可控性越差，其制备的催化剂组分颗粒形态越难控制。
4、对于超高分子量聚乙烯的制备而言，在催化剂组分具有一定活性的同时，希望催化剂的颗粒形态尽可能为球形，粒度分布尽可能集中。现有技术还不能完全满足要求。
5、例如，专利文献cn85100997中，其是通过卤化镁溶解于有机环氧化合物、有机磷化合物形成均匀溶液，再与至少一种助析出剂以及过渡金属钛的卤化物及其衍生物作用而
6、例如，专利文献cn1112373c中，将氯化镁溶解在以癸烷为分散剂的异辛醇中，再加入硅烷作为析出剂，通过与四氯化钛反应析出催化剂组分颗粒制备而成。该体系所用溶剂为异辛醇，原料简单，催化剂组分在乙烯聚合时活性较高，氢调性能较好，但这种催化剂组分制备方法使用四氯化钛较多，且催化剂组分的活性不太高，粒形也不太规整。
7、例如，专利文献cn1229092a中公开了一种用于乙烯聚合或共聚合的催化剂，其是通过卤化镁溶解于有机环氧化合物、有机磷化合物再加入一种低碳醇作为给电子体激化剂形成均匀溶液，再与至少一种酸酐类助析出剂以及过渡金属钛的卤化物及其衍生物作用而制备的。该催化剂用于乙烯的淤浆聚合时显示了很高的活性，但这种方法制备的催化剂组分颗粒形态和粒度分布仍需要改善。
8、例如，专利文献cn1958620中，通过将卤化镁溶解于有机环氧化合物、有机磷化合物和一种低碳醇形成均匀溶液，再与至少一种硅烷化合物以及过渡金属钛的卤化物及其衍生物作用而制备的。该催化剂用于乙烯的淤浆聚合时活性较高，但这种方法制备的催化剂组分颗粒形态和粒度分布仍需要改善。
技术实现思路
1、针对上述情况，本专利技术的目的是提供一种用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分及其制备方法，该催化剂组分的活性高，制备的聚乙烯的分子量高、堆积密度高。
2、本专利技术的第一方面提供了一种用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分，该催化剂组分含有钛、镁、烷氧基、磷、给电子体、卤素和惰性溶剂，以重量计，所述钛的含量为1-10％，所述镁的含量为10-20％，所述磷的含量为0.01-1％，所述烷氧基的含量为1-10％，所述给电子体的含量为0.01-5％，所述卤素的含量为40-70％，所述惰性溶剂的含量为0.1-10％。
3、本专利技术的第二方面提供了上述的用于聚乙烯制备的催化剂组分的制备方法，该制备方法为方法一或方法二：
4、方法一，其包括以下步骤：
5、a、将镁化合物、有机环氧化合物、有机磷化合物、有机醇化合物和任选的稀释剂混合，搅拌反应，得到均匀溶液；
6、b、将给电子体和任选的助析出剂加入所述均匀溶液中反应；
7、c、将步骤b所得的物料降温至-30℃至5℃，滴加钛化合物反应，经升温析出固体颗粒，惰性溶剂洗涤、干燥，得到所述催化剂组分；
8、方法二，其包括以下步骤：
9、(1)将镁化合物、有机环氧化合物、有机磷化合物、有机醇化合物和任选的稀释剂混合，搅拌反应，得到均匀溶液；
10、(2)任选地在所述均匀溶液中加入助析出剂反应；
11、(3)将步骤(2)所得的物料降温至-30℃至5℃，滴加钛化合物反应，然后滴加有机醇化合物、给电子体，经升温析出固体颗粒，惰性溶剂洗涤、干燥，得到所述催化剂组分。
12、本专利技术的催化剂组分用于乙烯聚合时活性高，制备的聚乙烯的分子量高、堆积密度高。
13、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。
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1.用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分，其特征在于，该催化剂组分含有钛、镁、烷氧基、磷、给电子体、卤素和惰性溶剂，以重量计，所述钛的含量为1-10％，所述镁的含量为10-20％，所述磷的含量为0.01-1％，所述烷氧基的含量为1-10％，所述给电子体的含量为0.01-5％，所述卤素的含量为40-70％，所述惰性溶剂的含量为0.1-10％。
2.根据权利要求1所述的用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分，其中，以重量计，所述钛的含量为2-7％，所述镁的含量为12-20％，所述磷的含量为0.1-0.8％，所述烷氧基的含量为2-8％，所述给电子体的含量为0.1-4.8％，所述卤素的含量为45-60％，所述惰性溶剂的含量为0.5-8％。
3.权利要求1或2所述的用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分的制备方法，其特征在于，该制备方法为方法一或方法二：
4.根据权利要求3所述的用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分的制备方法，其中，所述镁化合物为二卤化镁或者二卤化镁分子式中一个卤原子被烃基或卤烃氧基所取代的衍生物；
5.根据权利要求3所述的用于超
6.根据权利要求3所述的用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分的制备方法，其中，所述给电子体选自碳原子数为6个以上的含氧的酯类化合物或酸酐类化合物，优选选自苯甲酸酯类化合物、邻苯二甲酸酯类化合物和邻苯二甲酸酐类化合物中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分的制备方法，其中，所述助析出剂选自有机酸酐、有机酸、醚、酮中的至少一种；优选为乙酸酐、邻苯二甲酸酐、丁二酸酐、顺丁烯二酸酐、均苯四甲酸二酐、醋酸、丙酸、丁酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙酮、甲乙酮、二苯酮、甲醚、乙醚、丙醚、丁醚、戊醚中的至少一种。
8.根据权利要求3所述的用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分的制备方法，其中，所述稀释剂为苯、甲苯、二甲苯、氯苯或其衍生物；所述惰性溶剂选自C5-C15烷烃或C6-C8芳烃，优选为己烷、庚烷、甲苯中的至少一种。
9.根据权利要求3所述的用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分的制备方法，其中，所述钛化合物的通式为Ti(OR’)aX’b，式中R’为C1-C14的脂族烃基或芳族烃基，X’为卤素原子，a是0-2的整数，b是0-4的整数，a+b＝3或4；所述钛化合物优选为四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛、四丁氧基钛、四乙氧基钛、一氯三乙氧基钛、二氯二乙氧基钛、三氯一乙氧基钛和三氯化钛中的至少一种，更优选为四氯化钛、三氯一乙氧基钛或三氯化钛。
10.根据权利要求3所述的用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分的制备方法，其中，方法一、方法二中，搅拌反应的条件包括：搅拌转速350-500rpm、反应温度50-60℃、反应时间0.5-1.5h；升温的温度为60-11O℃。
11.根据权利要求3所述的用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分的制备方法，其中，方法一、方法二中，以每摩尔镁化合物计，所述有机环氧化合物的用量为0.01-10摩尔，优选为0.02-4摩尔；所述有机磷化合物0.01-10摩尔，优选为0.02-4摩尔；所述有机醇化合物的用量为0.01-15摩尔，优选为0.05-10摩尔；所述稀释剂的用量为0.2-5L；所述给电子体的用量为0.001-O.5摩尔，优选为0.01-0.2摩尔；所述助析出剂的用量为0-0.1摩尔，优选为0-0.05摩尔；所述钛化合物的用量为0.2-30摩尔，优选为1-20摩尔。
...【技术特征摘要】
1.用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分，其特征在于，该催化剂组分含有钛、镁、烷氧基、磷、给电子体、卤素和惰性溶剂，以重量计，所述钛的含量为1-10％，所述镁的含量为10-20％，所述磷的含量为0.01-1％，所述烷氧基的含量为1-10％，所述给电子体的含量为0.01-5％，所述卤素的含量为40-70％，所述惰性溶剂的含量为0.1-10％。
2.根据权利要求1所述的用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分，其中，以重量计，所述钛的含量为2-7％，所述镁的含量为12-20％，所述磷的含量为0.1-0.8％，所述烷氧基的含量为2-8％，所述给电子体的含量为0.1-4.8％，所述卤素的含量为45-60％，所述惰性溶剂的含量为0.5-8％。
3.权利要求1或2所述的用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分的制备方法，其特征在于，该制备方法为方法一或方法二：
4.根据权利要求3所述的用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分的制备方法，其中，所述镁化合物为二卤化镁或者二卤化镁分子式中一个卤原子被烃基或卤烃氧基所取代的衍生物；
5.根据权利要求3所述的用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分的制备方法，其中，所述有机磷化合物选自正磷酸的烃基酯或卤代烃基酯、亚磷酸的烃基酯或卤代烃基酯；优选为正磷酸三甲酯、正磷酸三乙酯、正磷酸三丁酯、正磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸苯甲酯；
6.根据权利要求3所述的用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分的制备方法，其中，所述给电子体选自碳原子数为6个以上的含氧的酯类化合物或酸酐类化合物，优选选自苯甲酸酯类化合物、邻苯二甲酸酯类化合物和邻苯二甲酸酐类化合物中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的用于超高分子量聚乙烯制备的催化剂组分的制备方法，其中，所述助析出剂选自有机酸酐、有机酸、醚、酮中的至少一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭正阳，周俊领，刘萃莲，王迎，雷际平，唐璐，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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