[發明專利]一種形貌均一且尺寸可控的乙醇鎂微米顆粒的制備方法

有效

• 申請號: 201811343819.2
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109534955B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 呂陽成;蘭洲
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C07C29/70
• 分類號: C07C29/70;C07C31/28
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發明公開了一種形貌均一的乙醇鎂的制備方法，該方法在反應體系中引入一定量的惰性組分硅油來分散反應體系，改善乙醇鎂顆粒之間受到的碰撞、剪切作用，并且反應在密閉、耐壓的金屬反應釜中進行，使得反應能在較高的溫度下進行，提高反應速率，有利于形成形貌均一的乙醇鎂顆粒。所得乙醇鎂為顆粒形態較好的球型顆粒，其粒徑范圍為1～100μm，粒徑分布指數小于2，可作為烯烴聚合催化劑的載體和應用于陶瓷、藥物等領域。

技術領域

本發明屬于金屬有機化合物的制備技術領域，特別是涉及一種形貌均一且尺寸可控的乙醇鎂微米顆粒的制備方法。

背景技術

乙醇鎂，是一種重要的金屬有機化合物，廣泛應用于陶瓷、藥物、農藥、催化劑等領域，特別是作為烯烴聚合的齊格勒-納塔催化劑的載體，用于聚丙烯、聚乙烯的合成。由乙醇鎂微米顆粒制備的催化劑載體，成本較低并且所制得的烯烴聚合催化劑具有較高的活性。乙醇鎂微米顆粒的形貌、尺寸、孔徑分布等會影響到后續制備的催化劑的活性，并且乙醇鎂的形貌、尺寸最終也會反映到聚合物的形貌上。因此，通過控制乙醇鎂載體的形貌、尺寸，制備出形貌均一、尺寸可控的乙醇鎂微米顆粒，對于高效率地生產高性能的聚烯烴產品，具有重要的現實意義。

目前現有的乙醇鎂微米顆粒制備方法，都是使鎂粉直接與乙醇接觸，乙醇鎂在鎂粉表面形成并脫落，再在乙醇中團聚成最終形貌。由于團聚過程難以控制，特別是在放大生產的情況下，所制得的乙醇鎂顆粒的形貌均一性較差，粒徑分布較寬。有文獻指出，使用復合催化劑、添加混合醇類、加入無機鹽助劑等方法來調控乙醇鎂顆粒形貌和尺寸的均一性，但這些方法不能從根本解決初生乙醇鎂顆粒團聚不可控的問題，還容易造成制備過程復雜繁瑣、引入雜質成份，不利于大規模的工業化制備。因此，非常有必要開發一種簡單易操作的制備形貌均一、尺寸可控的乙醇鎂顆粒的方法。

發明內容

本發明的目的是解決現有乙醇鎂微米顆粒的制備方法中，乙醇鎂顆粒的形貌均一性較差，粒徑分布較寬的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種形貌均一且尺寸可控的乙醇鎂微米顆粒的制備方法。其實施步驟如下：

步驟一：在惰性氣體保護下，將金屬鎂粉、無水乙醇和催化劑碘單質置于有控溫、攪拌和保壓的金屬反應釜中，充分攪拌混合；

步驟二：將硅油加入反應釜中，升壓、升溫，在攪拌的條件下進行反應；

步驟三：反應完畢后，使用正己烷進行洗滌抽濾，除去產物中的乙醇、硅油，再進行真空干燥除去正己烷，得到乙醇鎂產物。

在步驟一中，所述金屬鎂粉的粒徑大小可為1～200μm；所述金屬鎂粉和無水乙醇的摩爾比可為1：(3～15)，金屬鎂粉和催化劑碘單質的摩爾比可為1：(0.005～0.1)。

在步驟二中，所述硅油包括但不限于甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油中的一種或多種的混合物；所述硅油的粘度可為10～1000mPa·s；所述金屬鎂粉和硅油的質量比可為1：(5～30)；所述反應的初始壓力可為1～10bar；所述反應的溫度可為50～150℃；所述攪拌的轉速可為200～2000rpm；所述反應的時間可為1～8h。

本發明的有益效果是：

(1)采用本發明方法制備的乙醇鎂為顆粒形態較好的類球型顆粒，其粒徑范圍為1～100μm，粒徑分布指數小于2，可作為烯烴聚合催化劑的載體和應用于陶瓷、藥物等領域。

(2)本發明中所引入的硅油，能夠有效地分散反應體系，改善乙醇鎂顆粒之間受到的碰撞、剪切作用，有利于生成較為形貌均一、尺寸可控(通過調控反應體系在硅油中的分散程度，可采用的方法包括使用不同粘度的硅油、改變硅油和反應體系的相比量、提高攪拌速度等)的乙醇鎂顆粒，并且能防止乙醇、碘單質等反應物的流失，易于工業放大。