[发明专利]一种用于合成宽分子量分布聚丙烯的催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于合成宽分子量分布聚丙烯的催化剂。

技术背景

众所周知，对于等规聚丙烯，其等规度越高，相应产品的结晶度越高，硬度、刚度、模量、断裂强度和屈服强度等机械性能较好，同时聚合物的熔点、热稳定性、耐老化性能也相应比较突出，但韧性、抗冲击性能、断裂伸长等性能有所降低。聚丙稀等规度愈高、分子量分布愈窄愈不利于加工应用，注射成型和定向成膜十分困难。

改善聚丙烯加工性能方法主要有调节聚丙烯等规度(如中国专利CN85101997)和加宽聚丙烯分子量分布。宽分子量分布产品，其高分子量级分提供良好的冲击强度、模量、融体强度和热性能，低分子量级分提供加工流动性。因而，对于相同熔融指数的聚丙烯树脂，宽分子量分布的聚丙烯具有更好的刚性、韧性和加工行为，在用于生产挤出、注塑制品方面具有明显的优势。中国专利CN1156999A和中国专利CN1137156C采用混合给电子体的方法调节聚合物分子量分布，在增宽分子量分布的同时，工艺复杂性增加，也相应地增加了生产成本。

发明内容

本发明采用一种用于合成宽分子量分布聚丙烯的催化剂。采用有机磷酸酯类化合物作为内给电子体，实现了单一给电子体催化剂制备宽分子量分布聚丙烯的目的，在催化剂合成工艺和生产成本上都得到简化和降低。克服了混合给电子体所带来的缺点。

本发明的目的是提供一种用于合成宽分子量分布聚丙烯的催化剂，由卤化镁、钛、和有机磷酸酯类给电子体化合物组成。可以合成分子量分布较宽、聚合物等规度容易控制以及加工性能好的丙烯聚合物。

本发明提供了一种用于合成宽分子量分布聚丙烯的催化剂，由卤化镁、钛、和有机磷酸酯类给电子体化合物组成，其摩尔配比为：以每摩尔卤化镁计，过渡金属Ti的卤化物或其衍生物中Ti的加入量为0.5-150摩尔，以1-20摩尔为好；有机磷酸酯类给电子体化合物的加入量为0.02-0.40摩尔，优选为0.05-0.20摩尔。

所述的卤化镁为：二卤化镁、二卤化镁的水或醇的络合物、二卤化镁分子式中的一个卤原子被烃基或卤烃氧基所置换的衍生物；所述的二卤化镁为：二氯化镁、二溴化镁或二碘化镁，优选为二氯化镁。

所述的钛为液态四价钛化合物，是指通式为TiX_n(OR)_4-n的化合物，其中，n＝1-4，n为整数；X为卤素；R为C₁-C₄的烷基。优选为：四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛、四丁氧基钛、四乙氧基钛、一氯三乙氧基钛、二氯二乙氧基钛或三氯一乙氧基钛；更优选为四氯化钛。

所述的有机磷酸酯类给电子体化合物，通式如下：

其中，基团R₁、R₂或R₃是相同或不同的C₁-C₂₀的线型或支化的烷基、芳基、烷氧基芳基或烷基芳基；

所述的有机磷酸酯类给电子体化合物，优选为磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三异丙基苯酯、磷酸三特定基苯酯、磷酸三甲氧基苯酯、磷酸苯基二甲基酯、磷酸苯基二乙基酯、磷酸苯基二丁基酯、磷酸甲苯基二甲酯、磷酸甲苯基二乙酯、磷酸甲苯基二丁酯、磷酸异丙苯基二甲酯、磷酸异丙苯基二乙酯、磷酸异丙苯基二丁酯、磷酸叔丁基苯基二甲酯、磷酸叔丁基苯基二乙酯、磷酸叔丁基苯基二丁酯、磷酸苯基二甲苯酯、磷酸苯基二异丙基苯酯、磷酸苯基二叔丁基苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸甲苯二异丙苯基酯、磷酸甲苯二叔丁苯基酯、磷酸异丙苯二甲苯基酯、磷酸异丙苯二苯基酯或磷酸异丙苯二叔丁基苯基酯。

更优选为：磷酸三苯酯和磷酸三甲苯酯。

一种用于合成宽分子量分布聚丙烯的催化剂制法的步骤和条件如下：

可以CN85100997作为参考，简单地说，可以通过下述步骤得到：

(1)卤化镁溶液的制备

将卤化镁溶解于有机环氧化合物和有机磷化合物组成的溶剂体系中而形成的均匀溶液，溶解温度为0-100℃，以30-70℃为好。溶解时可以加入惰性稀释剂如：己烷、庚烷、辛烷、甲苯、二甲苯，氯苯以及其他烃类或卤代烃类化合物。各组份之间的比例以每摩尔卤化镁计，有机环氧化合物0.2-10摩尔，以0.5-4摩尔为好，有机磷化合物0.1-3摩尔，以0.3-1.0摩尔为好，得到卤化镁溶液。