[发明专利]新的催化剂体系及制备和使用其的方法

说明书

发明背景

本公开总体上涉及催化剂体系。特别地，本公开涉及用于具有改进的剪切稀化性质的聚合物树脂产生的新的催化剂体系。

发明领域

由于聚烯烃特点如劲度、延性、抗渗性、耐温性、光学特性、可用性和低成本的组合，聚烯烃是可用于制备品种多样的有价值的产品的塑料。特别地，聚乙烯(PE)是世界上消耗的最大量的聚合物之一。它是万能的聚合物，其提供相对于其它聚合物和备选物质如玻璃或金属的高性能。最有价值的PE产品之一是管道。

聚合管(即，PE管)在许多应用如高压流体运输中已代替金属管。聚合管较金属管具有多个优点，包括具有相对较轻的重量、更抗腐蚀、价廉、更加热绝缘和电绝缘、更硬、更耐用和在制造期间更容易成形。然而，不同大小和形状的聚合管的制造可能由于用于管生产的树脂的特性而变得复杂。聚乙烯管制造中树脂的加工性能在某种程度上取决于树脂的粘度状况。例如，当制造较大直径管时，显示较低零剪切粘度的树脂可能经历下垂问题。特点如聚合物质的零剪切粘度很大部分受它们生产中利用的催化剂体系的影响。

因此，存在针对产生具有改进性质的聚合组合物的改进的催化剂体系的持续需求。

发明概述

本文公开的是催化剂组合物，包括(a)下面的通式表示的第一茂金属络合物：

其中M¹是Ti、Zr或Hf，X¹和X²每个独立地是F、Cl、Br、I、甲基、苄基、苯基、H、BH₄、具有达20个碳原子的烃基氧化物基团、具有达20个碳原子的烃基氨基、具有达20个碳原子的三烃基甲硅烷基、OBR’₂——其中R’可以是具有达12个碳原子的烷基或具有达12个碳原子的芳基、和SO₃R”——其中R”可以是具有达12个碳原子的烷基或具有达12个碳原子的芳基，Cp¹和Cp²每个独立地是取代的或未取代的环戊二烯基、或取代的或未取代的茚基，其中Cp¹和Cp²上的任何取代基是H、具有达18个碳原子的烃基或具有达18个碳原子的烃基甲硅烷基，(b)第二茂金属络合物，(c)非基团的4茂金属过渡金属络合物，(d)活化剂或活化剂-载体和(e)任选的助催化剂。

附图简述

图1a和1b是标准的双峰树脂和本公开的聚合组合物的分子量分布概况的图示。

图2是来自实施例3的树脂1、2和3的分子量分布概况。

图3是来自实施例3的树脂1、4和5的分子量分布概况。

图4是来自实施例3的树脂1、6和7的分子量分布概况。

图5是来自实施例3的树脂1、2和3的作为频率函数的动态熔体粘度的图。

图6是来自实施例3的树脂1、4和5的作为频率函数的动态熔体粘度的图。

图7是来自实施例3的树脂1、6和7的作为频率函数的动态熔体粘度的图。

图8是来自实施例3的树脂7的作为Log M函数的短链支化(SCB)的图。

发明详述

本文公开新的催化剂体系和制备和使用其的方法。在一个实施方式中，催化剂体系包括至少两种茂金属、非基团的4茂金属过渡金属络合物、活化剂或活化剂-载体和任选的助催化剂。该型催化剂体系在下文中被称作用于产生高剪切稀化树脂和指定的POLCAT的催化剂体系。这些POLCATs可用于产生显示改进的剪切稀化性质的聚合物组合物，该聚合物组合物在下文中被称作具有提高的剪切稀化性质和指定的EPC的聚合组合物。本文更详细地描述这样的催化剂体系(即，POLCATs)、聚合组合物(即，EPCs)和制备和使用其的方法。

在一个实施方式中，制备EPC的方法包括在适合本文描述的类型的聚合物形成的条件下将α烯烃单体与POLCAT接触。在一个实施方式中，POLCAT包括至少两种茂金属、非基团的4茂金属过渡金属络合物、活化剂或活化剂-载体和任选的助催化剂，本文稍后更详细地描述其每一个。术语“催化剂组合物”、“催化剂混合物”、“催化剂体系”等不取决于由混合物组分的接触或反应而产生的实际产物、活性催化部位的性质、或混合这些组分之后用于制备预接触混合物的助催化剂、过渡金属络合物、任何烯烃单体或活化剂-载体的结局。因此，术语“催化剂组合物”、“催化剂混合物”、“催化剂体系”等可包括异质的的组合物和同质的组合物。