[發明專利]烷基鋁氧烷的可控制備方法

有效

• 申請號: 201910963736.1
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN112645974B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 陽永榮;葉健;王靖岱;蔣斌波;孫婧元;馮藝榮;楊遙;廖祖維;黃正梁;張浩淼
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C07F5/06
• 分類號: C07F5/06;C08F110/02;C08F4/70
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發明公開了一種烷基鋁氧烷的可控制備方法，包括如下步驟：步驟S1，將反應水通過分散釋放裝置細化分散至10微米以下；步驟S2，控制分散后的反應水的釋放過程，將其輸入反應系統與烷基鋁溶液接觸反應，得到烷基鋁氧烷溶液。該方法可以實現水在反應體系中的充分分散，極大地降低過度水解反應發生的可能性，生產過程安全可控。

技術領域

本發明涉及聚烯烴助催化劑的制備，尤其涉及一種烷基鋁氧烷的可控制備方法。

背景技術

烷基鋁氧烷是聚烯烴催化劑的一類重要助催化劑。其中，尤以甲基鋁氧烷最為重要，其與茂金屬催化劑或后過渡金屬催化劑結合可催化烯烴聚合或共聚合生產一系列微觀結構精確可調的具有優異性能的高端聚烯烴材料，對聚烯烴產業的發展起著至關重要的作用。

目前烷基鋁氧烷的制備方法主要有水解法和非水解法兩大類。

水解法是通過烷基鋁與水的反應生成烷基鋁氧烷，根據反應用水的狀態又可分為間接水合法和直接水合法兩大類。

間接水合法主要采用含結晶水的無機鹽或吸附水的多孔性物質與烷基鋁反應，通常是將結晶水合物與溶劑在反應釜內預先配制成懸浮液，在有撤熱手段并保持劇烈攪拌的條件下將烷基鋁溶液逐漸加入懸浮液中進行反應。常用的結晶水合物包括CuSO₄·5H₂O、FeSO₄·7H₂O、Al₂(SO₄)₃·18H₂O、LiBr·2H₂O等等。該工藝存在的主要問題是在烷基鋁加入的初期，由于反應器中水的濃度過大而使烷基鋁被轉化為沒有活性的氫氧化鋁，直到可立即反應的結晶水的相對濃度降低到一定程度后，生成目標產物的反應才能成為主要反應。另外，作為水的載體的無機鹽表面會吸附一部分生成的鋁氧烷產品。因此，結晶水合法的目標產物收率較低，鋁的損失比較大。

直接水合法是指控制一定的工藝條件，將氣態、液態或固態的水引入反應器與烷基鋁進行反應。由于兩者的直接反應十分劇烈，采用直接水合法時往往需要對反應設備作一些特殊的設計，其對反應控制及合成裝置均有較高的要求。但從產物收率來看，直接水合法比間接水合法更高。

非水解法制備烷基鋁氧烷是通過烷基鋁與含碳-氧鍵化合物(如CO₂、苯甲酸等)進行反應生成初級產物，隨后通過加熱或催化等方法使初級產物轉化為鋁氧烷。該方法的優點是未反應的烷基鋁在產物中的含量較少，但該方法在得到烷基鋁氧烷的同時還生成了一些較難分離的副產物。此外，該法生產的產品并非對所有單活性中心催化體系均適用，因此無法在工業生產中直接替代水解法烷基鋁氧烷。

總體而言，直接水合法是目前在大規模生產普適高效的烷基鋁氧烷中較為合適的方法。但從提高生產過程的安全性以及產物收率的角度來看，目前仍需解決的一個關鍵技術難點是如何實現水的高度分散，防止反應過程中因水的濃度分布不均而引起局部反應過度或反應不完全使目標產物組成和性能受影響等后果。

發明內容

為了解決現有烷基鋁氧烷制備技術中存在的問題，本發明提供了一種安全可控的烷基鋁氧烷制備方法，該方法可以實現反應水的高度分散，有效減少過度水解反應的發生，抑制氫氧化鋁等固體產物的生成。

根據本發明的一個方面，提供了一種烷基鋁氧烷的可控制備方法，包括如下步驟：

步驟S1，將反應水通過分散釋放裝置細化分散至10微米以下；

步驟S2，控制分散后的反應水的釋放過程，將其輸入反應系統與烷基鋁溶液接觸反應，得到烷基鋁氧烷溶液。