[發明專利]一種茂鈦化合物催化劑及其制備間規聚苯乙烯的方法

無效

• 申請號: 200710032017.5
• 申請日: 2007-12-03
• 公開（公告）號: CN101205261A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 張玲;祝方明;伍青;肖姍姍;高海洋;林尚安
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C08F4/642
• 分類號: C08F4/642;C08F112/08
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 陳衛

技術領域

本發明涉及間規聚苯乙烯的制備技術。

背景技術

間規聚苯乙烯是一種新型工程塑料，具有高熱變形溫度(245℃)、高硬度、低密度、高彈性模量、低介電常數和優良的耐化學腐蝕性等-系列特點，而且結晶速度快，易于采用擠出、注射、模壓等多種方法加工，因而間規聚苯乙烯具有很廣闊的應用前景，幾乎PET、PBT、PA、PPS等所有工程塑料的應用領域都可以使用間規聚苯乙烯。目前主要應用于集成電路、插件板、模塊磁性記錄載體等電子電器元件；刮水器、空調或點火器元件、通風罩和保險杠等汽車部件；磁性薄膜及電絕緣膜等膜用材料；特種單徑纖維如造紙機械纖維；污水裝置過濾材料。

目前，用于間規聚苯乙烯制備的催化劑是茂金屬催化體系和非茂的鈦和鋯金屬催化體系。茂金屬催化體系主要是由鈦的茂金屬化合物和聚鋁氧烷組成，主要有單茂鈦催化劑、橋聯茂金屬催化劑和多種主催化劑并用的茂金屬催化劑。非茂的鈦和鋯金屬催化體系主要是由β-二酮鈦配合物，8-羥基喹啉鈦配合物、β-聯萘酚鈦配合物以及其它非茂的鋯配合物和聚鋁氧烷或硼化合物組成，但催化活性都不高。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有的間規聚苯乙烯聚合催化反應所用催化劑存在的不足，提供一種催化活性高的茂鈦化合物催化劑。

本發明的另一個目的是提供一種利用上述茂鈦化合物催化劑制備間規聚苯乙烯的方法。

本發明的目的是通過以下的技術方案來實現的：

一種茂鈦化合物催化劑，由茂鈦化合物、聚鋁氧烷和(三異丁基鋁)組成，茂鈦化合物的通式為Cp^*Ti(O-Ph-X)₃，Cp^*為五甲基環戊二烯，X為F、Cl、CH₃、OCH₃，茂鈦化合物的結構式如式(I)；聚鋁氧烷的通式為-[-AlR-O-]n，其中R為甲基，n為4～40，n優選15～30；茂鈦化合物、聚鋁氧烷和三異丁基鋁的摩爾比為1∶50～700∶0～300。茂鈦化合物、聚鋁氧烷和三異丁基鋁的優選摩爾比為1∶300～700∶100。

上述聚鋁氧烷可由三烷基鋁與Al₂(SO₄)₃·18H₂O反應得到。該聚鋁氧烷可具有直鏈、環鏈或支鏈結構。聚鋁氧烷優選甲基鋁氧烷(MAO)。

本發明使用上述茂鈦化合物催化劑催化苯乙烯本體聚合，可制備出間規聚苯乙烯。聚合溫度可在30℃至110℃之間，較佳聚合溫度在50℃至70℃之間。所得聚合物分子量達4×10⁴～3×10⁵，間規度可達90％以上，X-光衍射測試和差熱分析(DSC)表明聚合物中存在兩種不同的晶型，聚合物熔點在260℃至270℃之間。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：1.本發明提供的茂鈦化合物催化劑具有較高的催化活性；2.本發明用上述催化劑制備間規聚苯乙烯的方法可在易于工業控制的溫度(30～110℃)下進行，制備得到間規聚苯乙烯；3.本發明采用茂鈦化合物催化劑制備間規聚苯乙烯，所得到聚合物分子量達4×10⁴～3×10⁵，間規度可達90％以上，熔點在260℃至270℃之間，取得了很好的效果。

具體實施方式

實施例1Cp^*Ti(O-Ph-Cl)₃的合成

1.五甲基環戊二烯的合成：