[發明專利]一種含過渡金屬二硫化物Ziegler-Natta催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 201711440773.1
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108003262A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 張賀新
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C08F110/02
• 分類號: C08F110/02;C08F4/646
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 杜袁成

本發明公開了一種含過渡金屬二硫化物Ziegler?Natta催化劑的制備方法，屬于催化劑制備技術領域。該方法包括以下步驟：1)將二氯化鎂溶于醇中形成二氯化鎂醇合物；2)將過渡金屬二硫化物均勻分散于二氯化鎂醇合物中；3)將四氯化鈦滴加到含過渡金屬二硫化物的二氯化鎂醇合物中；4)除去過量四氯化鈦，清洗后即得。本發明所制備的催化劑可用于原位聚合法制備聚烯烴/過渡金屬二硫化物納米復合材料，所獲得的聚烯烴納米復合材料中過渡金屬二硫化物分散均勻，沒有團聚現象發生。過渡金屬二硫化物的引入不僅提高的催化劑的催化活性，還提升了聚烯烴產品的力學性能及熱穩定性。本發明簡單易行，成本低、效率高，易大規模實施。

技術領域

本發明屬于催化劑制備技術領域，具體涉及一種制備含過渡金屬二硫化物Ziegler-Natta催化劑的技術。

背景技術

具有類石墨烯二維結構的過渡金屬二硫化物因其優異的光學、電學、電化學等方面的性質而引起人們的廣泛關注。過渡金屬二硫化物的基本化學式為 MX2，其中M為過渡金屬元素，X為硫族元素，其中以二硫化鉬(MoS2)和二硫化鎢(WS2)為典型代表。以MoS2為例，宏觀上MoS2具有層狀結構，過渡金屬Mo層鑲嵌在兩個S原子層中間，層內通過化學鍵相連接，層與層之間以弱的范德華力相結合，層間距為由于過渡金屬硫化物材料層間是較弱的范德華力，這使得過渡金屬二硫化物層間很容易被各類化合物所插層、剝離。實驗證明剝離后的MoS2納米片具有優異的力學性能，其Young’s Modulus可達 0.33TPa，將近世界上最堅硬的材料-石墨烯的一半，遠高于化學法還原的石墨烯(0.25TPa)，因此過渡金屬二硫化物在聚合物高性能化領域具有廣闊的工業應用前景。

眾所周知，聚烯烴是世界上產量最大、應用最廣的化學惰性的非極性聚合物，將無機的過渡金屬二硫化物納米粒子以納米尺度均勻、穩定地分散于聚烯烴基體是一個巨大的挑戰。縱觀聚烯烴/無機納米粒子復合材料的制備技術，原位聚合法是目前制備聚烯烴/無機納米粒子復合材料的最有效方法，其中含無機納米粒子的催化劑制備是該技術的核心。因此，開發一種簡單高效的制備含過渡金屬二硫化物催化劑具有重要的意義，特別是聚烯烴工業化生產常用的 Ziegler-Natta催化劑。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明的目的是開發一種方法簡單易行，對設備無特殊要求，成本低、效率高，污染小，易大規模實施的制備含過渡金屬二硫化物Ziegler-Natta催化劑的方法，以期通過該技術所制備的催化劑可用于原位聚合法制備聚烯烴/過渡金屬二硫化物納米復合材料。

本發明是通過以下技術方案予以實現的。

本發明一種含過渡金屬二硫化物Ziegler-Natta催化劑的制備方法，具體包括如下步驟：

(1)將二氯化鎂在110～160℃下溶于醇中形成二氯化鎂醇合物；所述二氯化鎂與醇的重量比為1：2.5～10；

(2)將過渡金屬二硫化物均勻分散于步驟(1)的二氯化鎂醇合物中；所述過渡金屬二硫化物與二氯化鎂的重量比為0.1～5：1；

(3)將四氯化鈦滴加到步驟(2)含過渡金屬二硫化物的二氯化鎂醇合物中；所述四氯化鈦與步驟(1)的醇摩爾比大于1；

(4)除去過量四氯化鈦，清洗后即得。

進一步的，所述步驟(1)的醇選自乙醇、丙醇、丁醇、己醇以及辛醇中的一種或兩種。