[发明专利]一种用于乙烯聚合反应的催化剂组分及其催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于乙烯聚合反应的催化剂组分、该催化剂组分的制备方法和其催化剂。更具体的说，涉及一种具有较高氢调敏感性的乙烯聚合催化剂，使用该催化剂可以制备出高堆积密度和宽分子量分布的聚合物。

背景技术

在Ziegler-Natta催化剂发展过程中，给电子体由于具有能够显著改善催化剂性能和聚合物的立构选择性等特点，一直是催化剂研究中的热点问题。对于氯化镁醇合物载体制备的Z-N型乙烯聚合催化剂的一个关键要求是：催化剂具有高氢调敏感性，所得聚合物具有高堆积密度。为了获得所述效果，通常向催化剂中加入内给电子体，如醚类、酯类和胺类等。CN101633704涉及一种用于乙烯聚合反应的催化剂组分及其催化剂，其中所述的催化剂组分包含镁复合物，钛化合物，有机醇化合物和给电子体硼酸酯，由于引入硼酸酯，该催化剂具有较好的氢调敏感性，所得的聚乙烯粉料具有较好的堆积密度。CN1958620提供了一种溶解析出型的催化剂组分及催化剂，由于向催化剂中引入了四烷氧基硅作为给电子体，提高了催化剂的氢调敏感度，同时还起到了助析出剂的作用，但是在该专利中并未加入酯类给电子体。

除了希望催化剂具有较好的氢调敏感性，所得的聚合物具有较好的堆积密度之外，聚合物的分子量分布也是人们关注的一个焦点。宽分子量分布的聚烯烃产品具有较好的机械性能和加工性能，向催化剂中引入某些具有特殊结构的给电子体是加宽产品分子量分布的常见办法。CN101880339A涉及了一种乙烯聚合催化剂及其制备方法，将新生态的氯化镁/给电子体/钛化合物负载到二氧化硅载体上，在经烷基铝处理，最后再与给电子体(极性聚合物)进行络合反应，其中给电子体选自含有3-8个碳原子的脂肪族或芳香族的醚、酯、胺或醇。所得催化剂聚合活性较高，生产出的聚合物分子量分布较宽。CN1769307涉及一种给电子体改性的烯烃聚合催化剂，该催化剂由以镁化合物、钛化合物以及给电子体8-烷氧基喹啉类化合物按一定比例组成，所得催化剂的活性高，采用该催化剂进行烯烃聚合所得聚合物分子量分布较宽。

如果在催化剂组分中引入多于一种的给电子体即复配给电子体，则多种给电子体之间的协同作用不仅能够显著提高催化剂的某种性能，还可能赋予催化剂多种性质。应用于丙烯聚合的球形催化剂的相关专利CN1699433采用四氯化钛作为脱醇剂，所使用的酯类是单酯和双酯类复配给电子体，虽然显著提高了催化剂的活性，但作者并未说明复配给电子体对于氢调敏感性的影响；另外该专利仅应用于丙烯聚合。在该专利中，由于使用大量的四氯化钛处理，催化剂成本较高且所得含钛废液较多，增加了生产工艺后处理的难度。

本发明人将含砜基的化合物例如磺酸酯类化合物或含卤素的磺化剂引入催化剂中，所得聚合物粉料的堆积密度获得明显提高；进一步研究发现通过向催化剂中引入长碳链单酯类给电子体，不但保持了聚合物粉料的高堆密特点，而且催化剂还具有很高的氢调敏感度；再向催化剂中引入烷氧基类化合物，所得聚合物粉料的分子量分布较宽。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于乙烯聚合的催化剂组分及其催化剂，该催化剂具有较好的氢调敏感性，所得聚合物粉料堆积密度高，分子量分布宽。

一种用于乙烯聚合反应的催化剂组分，该催化剂组分包括下列组分：

(1)镁醇合物；

(2)钛化合物；

(3)烷氧基类化合物；

(4)有机铝化合物；

(5)长碳链单酯类化合物；

(6)含砜基的化合物；

组分(1)所述的镁醇合物是通式为MgCl₂-mR₁OH的氯化镁醇合物，其中R₁为C₁～C₄烷基，m为2.5～4.0；

组分(2)所述的钛化合物的通式为Ti(OR₂)_nX_4-n，式中R₂为C₁～C₈的烃基，X为卤原子，0≤n≤4；

组分(3)所述的烷氧基类化合物的通式为M(OR₃)₄，式中R₃为C₁～C₈的烃基，M为Ti或Si；