[发明专利]生产多峰分子量聚烯烃的催化剂络合物和方法

说明书

本发明涉及适用于生产具有宽分子量分布(MWD)的聚烯烃的新 型催化剂组合物。

具有宽分子量分布(MWD)的聚烯烃因它们良好的加工性能而引 起人们关注。已经开发了许多生产这种聚烯烃的方法。作为第一次尝 试，已经生产了两种或更多种具有特定分子量的PO的共混物。除非 进行非常彻底的共混(这使得所述方法昂贵)，由于共混组分的性质不 同，所以这些组分易于发生分离，这制得的产品难以保持恒定的品质。 在另一种方法中，提出应用两个或更多个串联反应器，每个具有特定 的条件和催化剂且每个产生具有特定分子量的PO。此外，这些反应 器共混物易于分离。

还公开了其中为了在一个步骤中得到具有不同分子量的PO而在 一个反应器中使用两种或更多种催化剂的方法。具有不同分子量的两 种聚烯烃在反应器中和在反应器之后的分离成为严重的问题。该方法 的另一个问题是要找到其中所有催化剂显示良好活性的共同聚合条 件。

此外，提出了齐格勒-纳塔催化剂和单点位催化剂如金属茂催化剂 的组合。对于两种催化剂，通常使用氢气作为链控制剂以得到期望分 子量的PO。然而，通常两种催化剂需要不同量的氢气，使得难以以 合理的产率获得期望分子量的组合物。

在另一种方法中，为了阻止多峰PO的不同分子量组分的分离， 在共同的载体上放置了齐格勒-纳塔催化剂和单点位催化剂。然而，这 不能解决所需氢气水平不同的问题。

此外发现，优选利用金属茂催化剂对任意的共聚单体进行聚合 (built in)，这通常聚合较低分子量的组分。然而，期望将共聚单体 聚合成更高分子量组分的共聚物，以避免在聚烯烃挤出期间生成气味 和烟。

本发明的目的是提供能够生产具有宽MWD的PO组合物的催化 剂，所述PO组合物在运输和其它加工期间不会发生分离。

根据本发明，利用包含两种或更多种活性金属中心和至少一种苯 氧基亚胺化合物和至少一种取代的环戊二烯基、茚基或芴基衍生物的 多核催化剂络合物来实现该目的，每种苯氧基亚胺化合物连接到环戊 二烯基、茚基或戊基衍生物以形成配体骨架，所述环戊二烯基、茚基 或芴基衍生物与所述金属中心之一配位且所述苯氧基亚胺化合物与除 与所述环戊二烯基、茚基或芴基衍生物配位的金属中心之外的活性金 属中心配位，且其中所述苯氧基亚胺化合物具有化学式：

其中R¹为氢、烷基、环烷基、芳基或芳烷基；

R²为氢、卤素、烷基、环烷基、芳基、氧烷基或芳烷基；且

R³为烷基、环烷基、芳基或芳烷基。

发现根据本发明的催化剂络合物适用于生产具有宽分子量(MWD) 的聚烯烃，具有不同分子量的组分未显示出分离。发现易于获得至少 15的MWD值，还能获得至少20、30或者甚至更多的值。在利用根 据本发明的催化剂络合物生产的烯烃共聚物中，发现共聚单体几乎全 部集中在该共聚物的较高分子量部分中。所述共聚物有利地在加工期 间，特别是在熔融挤出期间，不产生气味和烟。

根据本发明的催化剂络合物的另一个优势在于，在聚合反应期间， 不需要加入氢气就可得到宽MWD聚烯烃。如果需要，可加入氢气以 进一步增加利用本发明的催化剂生产的聚烯烃的MWD。

根据本发明的催化剂络合物包含至少一种苯氧基亚胺化合物。苯 氧基亚胺能够与活性金属中心配位而形成用于烯烃、特别是乙烯聚合 的催化剂组分。

根据本发明的催化剂络合物包含至少一种取代的环戊二烯基、茚 基或芴基衍生物。在下文中，措词环戊二烯基衍生物是指也包括茚基 或芴基衍生物。环戊二烯基衍生物能够与活性金属中心配位而形成用 于烯烃聚合的催化剂组分。

用于形成所述催化剂组分的合适的金属为所有已知当与苯氧基亚 胺或环戊二烯基衍生物配位时在烯烃聚合中显示催化活性的金属。这 些的实例为Ti、Zr、Hf。其中，优选Zr。