[發明專利]一種超高分子量乙烯聚合物催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710780940.0
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107602738B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 謝炳
• 申請（專利權）人: 謝炳
• 主分類號: C08F10/02
• 分類號: C08F10/02;C08F110/02;C08F4/649;C08F4/651
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞

本發明提供一種超高分子量乙烯聚合物催化劑及其制備方法與應用。所述催化劑包括烷氧基鎂載體及負載在所述載體上的內給電子體化合物和含鈦化合物；所述烷氧基鎂的分子式為MgOR₁R₂；所述內給電子體化合物包括式I所示的有機磷化合物；所述含鈦化合物包括TiCl₄；所述催化劑用于乙烯聚合時具有活性高，聚合物分子量可靈活調節的特點，得到的聚合物堆積密度高，分子量可高達670萬，

技術領域

本發明涉及一種超高分子量乙烯聚合物催化劑及其制備方法與應用，具體涉及一種負載型鈦系催化劑的制備方法。

背景技術

超高分子量聚乙烯(以下簡稱“UHMWPE”)具有其他工程塑料無可比擬的抗沖擊性、耐磨性、耐化學腐蝕性、耐低溫性、耐應力開裂性、抗粘附能力、優良絕緣性、安全衛生及自潤滑性能，可廣泛應用于機械、造紙、礦業、電力、農業、體育、交通運輸等領域。

UHMWPE一般分子量大于150萬，熔融指數較低，產品主要以粉末形式存在。UHMWPE粉末的形態、粒度分布及由此產生的堆積密度是其重要特征，嚴重影響到UHMWPE的加工性能。UHMWP在采用模壓成型加工方式時，多采用外溢式模具。這類模具要求模壓料壓縮率較小。因此UHMWPE粉料的堆積密度要盡可能高，以減少模壓成型前后的體積差，即一方面期望粉料顆粒的孔隙率小，顆粒內部比較結實；一方面期望粉料顆粒粒度分布好，顆粒之間空隙少。除卻加工的影粉料堆積密度響，對于物料的輸送而言，接近于球形的粉末有利于傳送，且在儲存時，高的堆積密度可以節約儲存空間。因此，UHMWPE粉末的形態、粒度分布及由此產生的堆積密度至關重要。

UHMWPE一般是由乙烯等單體在Ziegler-Natta催化劑的作用下聚合得到的。目前關于UHMWPE的專用催化劑也有大量的報道，例如專利US5587440、US4962167、ZL00819563.3、CN200710037051.1、CN200710045467.2、CN200610116336.X、ZL00819563.3、CN1452637A、CN103772537A、CN101906181A等。專利CN103772537A、CN101906181A、CN102372805A等針對如何提高UHMWPE的堆積密度做了研究。但CN103772537A和CN102372805A報道的催化劑用于乙烯聚合時，活性較高，得到的UHMWPE仍然不太令人滿意。CN101906181A報道的催化劑用于乙烯聚合時，堆積密度較高，但乙烯聚合活性卻不盡如人意。聚合物的形態是催化劑形態的近似復制，對于UHMWPE而言，如何制備具備形態良好、粒度分布好、聚合活性高三者綜合性能良好的催化劑，從而得到堆積密度高、易于加工的聚合物，仍有較大的改善空間。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種用于制備超高分子量乙烯聚合物的催化劑及其制備方法與應用，所述催化劑用于乙烯聚合時具有活性高，聚合物分子量可靈活調節的特點，得到的聚合物堆積密度高，分子量可高達670萬。

本發明的技術方案如下：

一種組合物，其用于制備乙烯聚合用催化劑，所述組合物包括如下組分：

1)烷氧基鎂MgOR₁R₂，其中，R₁、R₂相同或不同，彼此獨立地選自C_1-12烷基；

2)式I所示的有機磷化合物；

式I所示的有機磷化合物中，R₃、R₄相同或不同，彼此獨立地選自鹵素、C_1-12烷基、C_3-12環烷基、5-12元芳基或5-12元雜芳基；R₅相同或不同，彼此獨立地選自C_1-12烷基；

和