[發明專利]用于乙烯聚合的催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 202011407533.3
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN113024701A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 李承燁;李鎮佑
• 申請（專利權）人: 韓華道達爾有限公司
• 主分類號: C08F210/02
• 分類號: C08F210/02;C08F4/649
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 王剛

公開了一種用于制備負載于二氯化鎂上的鈦固體催化劑的方法，該催化劑可以用來制備具有高表觀密度的超高分子量聚乙烯。使用含有四氯化鈦和鄰苯二甲酸酯化合物的固體催化劑進行聚合反應，可以制備具有均勻粒度和高表觀密度的超高分子量聚乙烯。

相關申請的交叉引用

本申請申明2019年12月24日提交的韓國專利申請10-2019-0174006的權益和優先權。上述申請的全部內容通過參考引入本文。

技術領域

本發明涉及鎂負載的鈦固體催化劑，和使用該催化劑的超高分子量聚乙烯的制備方法。本發明涉及用于制備具有均勻粒度和高表觀密度的超高分子量聚乙烯的方法，該方法包括制備含有四氯化鈦和鄰苯二甲酸酯的固體催化劑，和使用該催化劑進行聚合。

背景技術

超高分子量聚乙烯(UHMEP)是指具有250,000至10,000,000g/mol的重均分子量的聚乙烯。因為與通用聚乙烯相比分子量非常大，超高分子量聚乙烯具有優異的性質，例如剛度、耐磨性、耐化學性和電性能。因為在熱塑性工程塑料中，超高分子量聚乙烯具有優異的機械性能和耐磨耗性，不僅UHMEP用于需要耐磨耗性的機械部件例如齒輪、軸承和凸輪，而且UHMEP還用作用于人造關節的材料，尤其是由于其優異的耐磨耗性、抗沖強度和生物相容性。

UHMEP具有非常高的分子量，所以在熔融狀態具有極少的流動，而且所以以粉末形式生產。因此，粉末的粒度和分布及其表觀密度非常重要。超高分子量聚乙烯可以不經受熔融過程，所以可以溶解在適合的溶劑中。具有大粒度的粉末可能損害溶解性能。并且，當表觀密度低時，粉末輸送可能是困難的。所以，粉末的粒度和表觀密度在生產過程中充當影響生產率的重要因素。

一些專利中記載了含有鎂和鈦化合物的催化劑的制備和使用該催化劑的超高分子量聚乙烯的制備方法。韓國專利0822616公開了一種用于制備含有鎂、鈦和硅烷化合物的催化劑的方法，該催化劑能夠用于以高催化活性制備具有均勻粒度分布的超高分子量聚烯烴聚合物。但是，該聚合物應該在表觀密度方面有所改進。美國專利4,962,167公開了一種制備用于生產超高分子量聚乙烯的催化劑的方法，該方法包括使鹵化鎂化合物、鈦醇鹽、鹵化鋁和硅醇鹽化合物反應；但是，該催化劑的特征在于相對低的催化活性，并且所得聚合物具有低表觀密度。美國專利5,587,440公開了一種使用催化劑來制備具有均勻粒度分布和高表觀密度的超高分子量聚乙烯的方法，該催化劑通過使鈦化合物與有機鋁反應來獲得。但是，存在該催化劑的聚合活性低的不利之處。因此，本發明的目的是提供一種用于生產超高分子量聚乙烯(UHMEP)的催化劑的制備方法，其中該催化劑具有高聚合活性，同時所得UHMEP具有均勻粒度分布和高表觀密度作為其所需的特性。

發明內容

本發明致力于提供一種用于生產超高分子量聚乙烯(UHMEP)的催化劑的制備方法，其中該催化劑具有高聚合活性，同時所得UHMEP具有均勻粒度分布和高表觀密度。

能夠實現該目的的催化劑的制備方法的特征在于包括：

(1)使二氯化鎂(MgCl₂)與醇反應以制備鎂化合物溶液；

(2)使四氯化鈦與步驟(1)中制備的該鎂化合物溶液反應以制備前體；和

(3)使該前體與四氯化鈦和至少一種由以下通式(I)表示的鄰苯二甲酸酯化合物反應以制備該催化劑：

R₁OOC(C₆H₄)COOR₂ (I)

其中R₁和R₂每個表示1至10個碳原子的烷基。