[發明專利]一種改性超高分子量聚乙烯纖維催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 201911322406.0
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111072820A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 辛世煊
• 申請（專利權）人: 北京世兆科技有限公司
• 主分類號: C08F110/02
• 分類號: C08F110/02;C08F4/02;C08F4/54;C08F4/646;C08F4/642;C08F4/685;C08F4/70;D01F6/04
• 代理公司: 天津睿禾唯晟專利代理事務所(普通合伙) 12235
• 代理人: 李春榮

1.一種改性超高分子量聚乙烯纖維催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：選用主催化劑：主催化劑是基于第三主族的鈧、釔、及鑭系元素，第四族過渡金屬元素，第五族過渡金屬元素，以及第八族過渡金屬元素有機金屬化合物；

S2：主催化劑合成：選用S1中的金屬元素與有機配位體進行絡合反應；

S3：選用助催化劑：助催化劑選用的是經過多次試驗篩選的多元路易斯酸組合；

S4：選用活化劑：活化劑選用的是經過多次試驗篩選的路易斯酸組合；

S5：載體材料選用：使用合成無定形氧化硅材料作為載體材料；

S6：載體處理：將S5中的載體材料是經過高溫脫水、高溫表面羥基數量控制和高溫硅膠內部微孔均勻化處理后得到人工合成無定形氧化硅微球。

S7:催化劑負載：首先在載體上添加部分助催化劑反應掩蔽載體表面羥基，并牢固負載助催化劑于載體表面上，然后添加活化的單活性中心金屬有機陽離子主催化劑，最后添加少量助催化劑，得到改性超高分子量聚乙烯催化劑；

S8：聚合反應：在適當的有機溶劑介質中，在指定的溫度范圍內，在指定的乙烯壓力下，在一定的聚合時間內，在指定的攪拌速率下，在指定的負載催化劑投入量范圍內，進行的聚合反應，得到窄分布超高分子量聚乙烯的分子量在1500kDa--10000kDa范圍內、分子量分布在2.5-10.0范圍內,一般催化劑活性為1500-20000gPE/g負載催化劑。

2.根據權利要求1所述的一種改性超高分子量聚乙烯纖維催化劑的制備方法，其特征在于，所述S1中，第三主族的鈧、釔、及鑭系元素包括鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、嫡、鈥、鉺、銩、鐿和镥，第四族過渡金屬元素包括鈦、鋯和鉿，第五族過渡金屬元素包括釩、鈮和鉭，第八族過渡金屬元素包括鐵、鈷、鎳、鉑和鈀。

3.根據權利要求1所述的一種改性超高分子量聚乙烯纖維催化劑的制備方法，其特征在于，所述S2中，有機配位體與金屬之間的絡合反應采用帶有離去基團的有機配位體(L-M，L代表有機配位體，M代表離去基團，M＝Li+,Na+,K+,CaX+,MgX+,SiX3+,GeX3+和SnX3+)與過渡金屬鹽之間的復分解反應。

4.根據權利要求1所述的一種改性超高分子量聚乙烯纖維催化劑的制備方法，其特征在于，所述S3中，助催化劑包括全氟取代的三芳基硼(B(C6F5)3)、全氟取代的四芳基硼鹽(Ph3C(B(C6F5)4)、聚甲基鋁氧烷(PMAO)和改性聚甲基鋁氧烷(MMAO)。

5.根據權利要求1所述的一種改性超高分子量聚乙烯纖維催化劑的制備方法，其特征在于，所述S4中，活化劑包括三烷基鋁(AlR3)、聚甲基鋁氧烷(PMAO)和改性聚甲基鋁氧烷(MMAO)。

6.根據權利要求1所述的一種改性超高分子量聚乙烯纖維催化劑的制備方法，其特征在于，所述S5中，載體的比表面約200-400平方米/每克，堆積密度200-350公斤/每立方米。

7.根據權利要求1所述的一種改性超高分子量聚乙烯纖維催化劑的制備方法，其特征在于，所述S6中，微球的直徑在10—50um，堆積密度0.2—0.3克/立方厘米，反應介質是具有一定極性的芳香族有機溶劑(苯，甲苯，鄰二甲苯，間二甲苯，對二甲苯，氯苯，鄰二氯苯，間二氯苯，對二氯苯，三氟甲基苯，氟代苯，鄰二氟苯，間二氟苯，對二氟苯，均三氟苯，1，2，4-三氟苯，1，2，3-三氟苯，均四氟苯，偏四氟苯，五氟苯和六氟苯)，反應溫度在30—80℃之間，反應時間在30-300min之間。

8.根據權利要求1所述的一種改性超高分子量聚乙烯纖維催化劑的制備方法，其特征在于，所述S7中，催化劑各組分的比例是主催化劑：活化劑：助催化劑1：10-30：100—400，負載催化劑的制備過程需要特殊的工藝設備，整個負載過程需要在無水無氧狀態下工作，其中要求體系(溶劑、惰性氣體中水和氧)的含量低于0.5PPM，對體系中其他極性有機化合物(如醇、胺、膦、有機砷、有機硫、有機硒、有機銻等)的含量要求低于0.1PPM。