一种负载型茂金属催化剂及其制备方法技术

技术编号:7346951 阅读:163 留言:0更新日期:2012-05-18 05:08
本发明专利技术提供了一种负载型茂金属催化剂,该催化剂包括载体以及负载在所述载体上的茂金属化合物和烷基铝氧烷,所述载体为SBA-15,所述茂金属化合物具有式1所示的结构。本发明专利技术还提供了一种制备该负载型茂金属催化剂的方法,该方法包括:在惰性气体保护下,先后在载体上负载烷基铝氧烷和茂金属化合物。本发明专利技术的负载型茂金属催化剂中的茂金属化合物具有夹心结构,并且环戊二烯基上具有有机取代基,具有高的催化效率。根据本发明专利技术的负载型茂金属催化剂在用于催化乙烯的均聚时,催化效率达到2100gPE/(gcat·h)以上,在用于催化乙烯与α-烯烃的共聚合时,催化效率达到1900gPE/(gcat·h)以上。式1

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
茂金属催化剂的开发应用是继传统的Ziegler-Natta催化剂之后,烯烃聚合催化剂领域的又一重大突破。由于均相茂金属催化剂达到高活性所需的甲基铝氧烷(MAO)用量大,生产成本高,并且得到的聚合物无粒形,无法在应用广泛的淤浆法或气相法聚合工艺上使用。并且,茂金属催化剂的活性很高,在聚合反应过程中易于发生局部聚合速度较快,进而导致爆聚。解决上述问题的有效办法就是把可溶性茂金属催化剂进行负载化处理。目前, 有关茂金属催化剂负载化研究报道中以SW2为载体的报道研究最多,例如CN1095474C、 CN1049439C、CN1157419C、US4808561、US5026797、US5763543 和 US5661098 均公开了以为载体的负载型茂金属催化剂。然而,为深入研究新的载体/催化剂/助催化剂体系,有必要尝试不同的载体,以推动负载型催化剂和聚烯烃工业的进一步发展。分子筛是具有均勻规整的一维或立体网状筛孔的材料,表面活性较高、吸附性能好、具有明显的分子择形性能,它允许一定尺寸的单体及其形成的聚合物插入分子筛的孔道中。并且,由于分子筛具有纳米孔道,聚合过程中单体的插入方式和链增长过程与自由空间不同,有限的空间在一定程度上减少了双基终止的机会,使聚合反应表现出“活性聚合” 的特征。将烯烃聚合催化剂负载于分子筛,具有如下优点(1)人工合成的分子筛不含有易使聚合物降解的杂质,将提高聚烯烃材料的抗老化性能;(2)分子筛纳米孔道具有载体与反应器的双重功能,催化剂负载效率高,聚合过程容易控制,并且可以在聚合反应器的骨架中键入活性中心,加快反应进程,提高产率;(3)对单体插入与聚合反应有立体选择效应,能提高聚烯烃的分子量和熔点。由此可见,分子筛负载烯烃聚合催化剂的出现为烯烃配位聚合开辟了一个新的领域。与沸石分子筛相比,有序介孔分子筛(孔径为2-50nm的分子筛),具有较大的比表面积和相对较大的孔径,可以处理较大的分子或基团,可使催化剂很好地发挥其应有的催化活性。CN1718596A公开了一种负载型茂金属催化剂,该催化剂是通过将Cp2ZrCl2负载在经MAO处理的SBA-15上而获得的。但是,CN1718596A公开的负载型茂金属催化剂的催化效率还有待于进一步提高。CN1923862A公开了一种介孔分子筛负载化的烯烃聚合催化剂,该催化剂是通过将下式所示的半夹心茂金属化合物负载在经MAO处理的SBA-15上而获得的,权利要求1.一种负载型茂金属催化剂,该催化剂包括载体以及负载在所述载体上的茂金属化合物和烷基铝氧烷,其特征在于,所述载体为SBA-15,所述茂金属化合物具有式1所示的结构,2.根据权利要求1所述的负载型茂金属催化剂,其中,以所述负载型茂金属催化剂的总量为基准,所述茂金属化合物和烷基铝氧烷的总量为10-60重量%,所述载体的含量为40-90重量%,所述烷基铝氧烷中的铝与所述茂金属化合物中的M的摩尔比为 100-500 1。3.根据权利要求2所述的负载型茂金属催化剂,其中,所述烷基铝氧烷中的铝与所述茂金属化合物中的M的摩尔比为100-300 1。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的负载型茂金属催化剂,其中,M为锆。5.根据权利要求1所述的负载型茂金属催化剂,其中,X为氯。6.根据权利要求1所述的负载型茂金属催化剂,其中,RpRyR1'和R/各自为C1-C5的烷基,R2> R4> R5> V、R4'和V均为氢。7.根据权利要求6所述的负载型茂金属催化剂,其中,礼和礼’各自为甲基,民和民’ 各自为正丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基中的一种。8.根据权利要求1-3中任意一项所述的负载型茂金属催化剂,其中,所述烷基铝氧烷中的烷基为C1-C5的烷基。9.根据权利要求8所述的负载型茂金属催化剂,其中,所述烷基铝氧烷为甲基铝氧烷。10.根据权利要求1所述的负载型茂金属催化剂,其中,所述茂金属化合物为双(1-甲基-3-正丁基-环戊二烯基)二氯化锆,所述烷基铝氧烷为甲基铝氧烷。11.根据权利要求1或2所述的负载型茂金属催化剂,其中,所述载体的最可几孔径为 6-10纳米,孔体积为0. 5-1. 5毫升/克,比表面积为600-700平方米/克。12.根据权利要求1或2所述的负载型茂金属催化剂,其中,所述载体为棒状,棒的长度为30-100微米。13.一种制备权利要求1-12中任意一项所述的负载型茂金属催化剂的方法,其特征在于,该方法包括在惰性气体保护下,先后在载体上负载烷基铝氧烷和茂金属化合物。14.根据权利要求13所述的方法,其中,该方法还包括在负载烷基铝氧烷之前,在惰性气体保护下,将所述载体在300-500°C的温度下加热5-20小时。全文摘要本专利技术提供了一种负载型茂金属催化剂,该催化剂包括载体以及负载在所述载体上的茂金属化合物和烷基铝氧烷,所述载体为SBA-15,所述茂金属化合物具有式1所示的结构。本专利技术还提供了一种制备该负载型茂金属催化剂的方法,该方法包括在惰性气体保护下,先后在载体上负载烷基铝氧烷和茂金属化合物。本专利技术的负载型茂金属催化剂中的茂金属化合物具有夹心结构,并且环戊二烯基上具有有机取代基,具有高的催化效率。根据本专利技术的负载型茂金属催化剂在用于催化乙烯的均聚时,催化效率达到2100gPE/(gcat·h)以上,在用于催化乙烯与α-烯烃的共聚合时,催化效率达到1900gPE/(gcat·h)以上。式文档编号C08F10/02GK102453158SQ20101051917公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年10月19日专利技术者亢宇, 刘长城, 周歆, 姜健准, 王伟, 王彦强, 王洪涛, 王红英, 谢伦嘉, 赵思源, 邓晓音, 邱波, 郑刚, 郭顺 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:亢宇谢伦嘉邱波王洪涛王彦强郭顺郑刚刘长城周歆王伟邓晓音王红英赵思源姜健准
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司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:

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