[發明專利]一種用于合成高剛性聚丙烯的催化劑組分、催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202011491647.0
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112574341B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 王志武;李樹行;代金松;馬慶利;王敬禹;張軍偉;章慧;李樹賓
• 申請（專利權）人: 滄州利和科技發展有限責任公司
• 主分類號: C08F10/06
• 分類號: C08F10/06;C08F110/06;C08F4/649;C08F4/646
• 代理公司: 北京瑞成興業知識產權代理事務所(普通合伙) 11288
• 代理人: 李慧

本發明涉及一種用于合成高剛性聚丙烯的催化劑組分、催化劑及其制備方法，其選用類方形結構的二烷氧基鎂載體作為聚丙烯催化劑的前體，該前體首先經過硅化合物，一種或多種硅烷類化合物以及有機鋁化合物的處理，得催化劑組分，隨后再將一種含乙烯基的化合物預聚合到催化劑組分上。由此獲得的催化劑用于丙烯均聚或共聚合中能夠明顯提高聚合物的剛性。

技術領域

本發明涉及一種用于聚丙烯的催化劑，具體地說，涉及一種用于合成高剛性聚丙烯的催化劑組分、催化劑及其制備方法。屬于聚烯烴催化劑領域。

背景技術

近年來，市場上對高性能聚烯烴樹脂的要求越來越高，而目前通常采用的手段都是在形成烯烴聚合物之后加入不同改性劑、成核劑等來對樹脂性能進行改進，從而提高聚合物的結晶速度和結晶溫度，改變聚丙烯的結晶形態，細化晶粒，也由此提高材料的透明度，增加樹脂的剛性、勁度等性能。雖然有很多新結構性能的烯烴樹脂改性劑出現，但是一些具有廣泛應用前景的高性能聚烯烴樹脂仍缺乏有效的催化劑來制備。例如，能夠廣泛應用于汽車輕量化的高剛性樹脂的聚丙烯催化劑的制備。

在現有技術中有人提出采用含乙烯基的化合物進行齊格勒-納塔催化劑的預聚合，提供一種預聚合漿液用于丙烯聚合，能夠有效改善樹脂的勁度、結晶性和結晶溫度，參見歐洲專利EP0151883和EP0607703。CN1106409C專利公開了一種制備聚丙烯的方法，該專利也是采用乙烯基環己烷應用于聚丙烯催化劑的制備中改善樹脂結晶性能和勁度，其采用的改性催化劑包括以常規的齊格勒-納塔催化劑、茂金屬催化劑、三氯化鈦為前體，但并沒有提及采用不同結構形態的催化劑前體。齊格勒-納塔催化劑其微觀結構和形態不同，活性中心的數量和分布也就不同，催化劑的性能也就不同。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種用于合成高剛性聚丙烯的催化劑組分，其應用于丙烯均聚合與共聚合中能夠有效提高聚丙烯的剛性。

本發明的目的還在于提供一種制備催化劑組分的方法。

本發明再一目的在于提供一種包含所述催化劑組分的催化劑及其制備方法。

為了實現本發明目的，本發明提供一種用于合成高剛性聚丙烯的催化劑組分，該催化劑組分用于丙烯均聚合與共聚合中，不僅具有高活性、高堆積密度、高等規度、高氫調性能，低細粉含量，并且能夠有效提高聚丙烯的剛性。

一種用于合成高剛性聚丙烯的催化劑組分，其通過包含以下反應步驟得到：

1)使用類方形結構的二烷氧基鎂載體，將其與至少一種鈦化合物和至少一種給電子化合物在溫度-20-120℃下反應60-240min得到一種均相溶液，而后經過洗滌，過濾，干燥制備得到催化劑前體；

2)在-10℃-100℃下，在烷烴或芳烴溶劑中加入所述催化劑前體，并選擇性的加入硅化合物進行反應，反應時間為30-240min，再洗滌；

3)最后在0℃-100℃下，加入一種或多種硅烷類給電子體和有機鋁化合物在烷烴或芳烴溶劑中進行化學處理，處理時間為15-480min，并經洗滌、過濾，干燥，得到催化劑組分。

其中，所述類方形結構的二烷氧基鎂載體的通式為Mg(OR¹)_n(OR²)_2-n，其中0≤n≤2，R¹、R²可以相同也可以不同，是C1-C10的烴基，并且在電子顯微鏡下能看出外觀為明顯的類方形，載體棱角分明，表面光滑，結構致密。該類方形結構的二烷氧基鎂載體的衍射角在2θ衍射角為8-14°的范圍之間存在一組峰，該組含有1-4個衍射峰，并且在2θ衍射角為20-28°的范圍之間存在第二組峰，該組含有1-3個衍射峰，優選為，第一組衍射峰的最高峰值對應衍射角2θ值在10-11°之間，并且第二組衍射峰的最高峰值對應衍射角2θ值在23-25°。