[發明專利]用于制備聚丙烯彈性體蒙脫土復合材料的負載型催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201810045583.8
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN110041456B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 義建軍;吳偉;袁苑;邸得利;許薔;張振秀;趙福義;李榮波;王莉
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C08F110/06
• 分類號: C08F110/06;C08F4/70;C08F4/02;C08K3/34;C08L23/12
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 高龍鑫;王玉雙

本發明公開了一種以單一丙烯單體為原料制備聚丙烯彈性體蒙脫土復合材料的負載型催化劑體系。該催化劑體系包括組分A和組分B，組分A是一種以蒙脫土為載體的二亞胺鎳負載型催化劑；組分B是(1)一種烷基鋁；或(2)一氯二乙基鋁；或(3)水或多元醇和一種或者多種烷基鋁的反應物，即鋁氧烷，多元醇具有以下結構式：C_nH_2n+2?m(OH)_m，其中n為1～8，m為2～8；烷基鋁具有以下結構式：AlR₃，其中R為C₁?C₈的烷基，烷基鋁和水反應的摩爾比為0.1：1～100：1。

技術領域

本發明涉及一種以單一丙烯單體為原料制備聚丙烯彈性體蒙脫土復合材料的負載型催化劑體系。

背景技術

二亞胺鎳催化劑作為一種獨特的非茂后過渡金屬聚烯烴催化劑，其在催化烯烴聚合時所具有的“鏈行走”特點，可以催化單一烯烴單體制備支化聚烯烴。使用二亞胺鎳催化劑，其活性中心誘導丙烯單體1,3-插入的特點，可以催化丙烯聚合制備無規聚丙烯，與傳統齊格勒-納塔催化劑催化丙烯均聚制備得到的等規聚丙烯不同，這種無規聚丙烯具有類似乙丙共聚產物的彈性體性質。通過控制丙烯單體濃度，反應溫度及壓力等聚合條件可以制備各種鏈結構的無規聚丙烯，從而得到不同物性的聚丙烯彈性體。

利用彈性體和剛性粒子共同對聚丙烯改性，相互取長補短，是聚丙烯改性的一個重要方向。無機填料如蒙脫土(MMT)等能提高體系的硬度和剛性，但是在基體內形成缺陷，降低基體的強度和韌性；而彈性體增韌劑引進了低模量、低強度的橡膠相，使復合材料在抗沖強度提高的同時，其使用溫度、剛度和拉伸強度又有不同程度的降低。故具備剛韌平衡性能的聚烯烴納米復合材料(PNCs)的制備方法是人們長期追求的目標。

然而，作為一類極性很強的無機礦物質，蒙脫土很難在非極性聚合物中獲得較為理想的分散。如何使納米蒙脫土在聚烯烴中均勻分散就成了制備高性能PNCs的關鍵。此工作已有很多研究和報道，但PNCs的制備與性能存在較多的不確定和復雜性，給系統深入研究帶來相當的難度。對于蒙脫土分散狀態的調節和控制，迄今尚無簡單直接的解決方案。如前所述，為了更好地分散MMT，在PNCs的制備過程大多需引入增容劑，增容劑一般為接枝聚烯烴，價格昂貴，提高了復合材料產品成本。

發明內容

本發明的目的在于：

通過以蒙脫土為載體負載二亞胺鎳催化劑，在聚合過程中同時實現單一丙烯單體為原料制備聚丙烯彈性體和原位聚合形成蒙脫土-聚合物納米復合材料兩個過程。以本發明制備的具有納米復合材料性質的聚丙烯彈性體作為母粒，對于提高聚烯烴產品的剛韌平衡性將具有很好的作用。

為此，本發明提供一種用于制備聚丙烯彈性體蒙脫土復合材料的負載型催化劑，包括如下組分：

A組分和B組分：

所述A組分為以蒙脫土為載體的二亞胺鎳負載型催化劑；

所述B組分為烷基鋁與水或多元醇的反應物，即鋁氧烷。

本發明所述的用于制備聚丙烯彈性體蒙脫土復合材料的負載型催化劑，其中：

合成A組分的二亞胺鎳結構選自如下結構式中的至少一種：

其中：R為H、甲基、乙基、丙基或異丙基；

X為鹵素。

本發明所述的用于制備聚丙烯彈性體蒙脫土復合材料的負載型催化劑，其中：所述多元醇具有以下結構式：C_nH_2n+2-m(OH)_m，其中n為1～8，m為 2～8。