[发明专利]用于丙烯聚合的立构规整度调节剂及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于丙烯聚合的立构规整度调节剂及其用途，更具体地说，涉及一种改变丙烯聚合反应产物立构规整度的催化体系组分及其应用。

背景技术

等规聚丙烯(iPP)是用途广泛的合成高分子材料。iPP的机械性能、结晶行为、热性能和材料结构均与其立构规整度(也可用等规度表示)密切相关。具有高立构规整度的等规聚丙烯表现出高刚性、高模量、高抗冲性等优异的力学性能，可用于等规度较低的聚丙烯难以胜任的一系列应用领域。提高聚丙烯树脂的等规度具有重要的实际应用价值。以往的工业生产实践和科学研究中采用的调节iPP等规度的方法主要有：改进主催化剂制备过程中加入的有机给电子化合物(内给电子体)，在丙烯聚合时向反应体系加入作为等规度调节剂(也称为外给电子体)的有机硅化合物(通常是R₂Si(OR’)₂类有机硅化合物，其中R为苯基、环戊基、环己基等，R’为甲基)等。中国专利98126383.6采用不同结构的有机硅外给电子体，结合主催化剂中内给电子体含量的改变，实现了聚丙烯的等规度在较宽范围内可调。美国专利US6,066,702、US6,111,039、US6,133,385、US6,147,024均报道用两种或更多种有机硅化合物组成复合外给电子体用于丙烯聚合体系，以制备分子量分布较宽的等规聚丙烯。尚未在公开的文献中看到用有机硅化合物与醚类组成的复合外给电子体调节丙烯聚合特性的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于丙烯聚合的立构规整度调节剂及其用途。

用于丙烯聚合的立构规整度调节剂包含如下组分：

A.通式为R_nSi(OCH₃)_4-n的有机硅化合物，式中R为1～18个碳的烷基、芳基或环烷基；

B.通式为R’_nOCH₃的醚，式中R’为1～18个碳的烷基、芳基、环烷基或苄基；

组分A与组分B的摩尔比为1∶1～1∶10。

丙烯聚合的立构规整度调节剂用于调节丙烯均聚合体系或丙烯与C₂～C₁₂α-烯烃共聚合体系的产物立构规整度。

所述的丙烯均聚合或共聚合体系由单体、主催化剂、助催化剂、氢气和立构规整度调节剂组成，主催化剂是一种通式为TiCl₄/MgCl₂·ID或TiCl₄/MgCl₂·ID/SiO₂的负载型齐格勒-纳塔催化剂，其中ID为羧酸酯或醚，助催化剂是三乙基铝或三异丁基铝，立构规整度调节剂中的硅与主催化剂中的钛之间的摩尔比是2∶1～10∶1，助催化剂中的铝与主催化剂中的钛之间的摩尔比是100∶1～500∶1。

本发明的优点是：不需改变聚合体系的主催化剂、反应器设计、聚合工艺和多数操作条件，在催化效率和聚合物分子量及其分布基本不变差的前提下，仅通过向聚合体系添加本发明的立构规整度调节剂即可显著提高聚丙烯的立构规整度，改进聚丙烯产品性能，具有简便有效、容易实施、牌号切换方便等优势。

具体实施方式

我们在研究TiCl₄/MgCl₂·ID负载型催化剂催化丙烯聚合体系时发现，将通式为R_nSi(OCH₃)_4-n的有机硅化合物与通式为R’_nOCH₃的醚以适当比例混合后用作这类催化体系的立构规整度调节剂(外给电子体)时，所得聚丙烯的等规度高于单独使用有机硅外给电子体的体系，且聚丙烯等规部分的链结构也有显著的改变。这种变化在氢气加入量较大、也即所合成的聚丙烯分子量较低时更为明显。由此提出了一种由有机硅化合物与醚的混合物构成的丙烯聚合立构规整度调节剂(也可称为复合外给电子体)，并确定了这种新型复合外给电子体的应用领域和应用方法。