[发明专利]丙烯聚合催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙烯聚合催化剂，具体涉及含有特定内给电子体化合物的丙烯聚合催化剂组成。

背景技术

聚丙烯是各种聚烯烃材料中发展最快的一种，在世界范围内的产量仅次于聚乙烯。1954年Natta发明TiCl₃/AlR₃聚丙烯齐格勒—纳塔（Z-N）催化剂，但当时催化剂定向能力低，且活性很低。到20世纪60年代中后期，通过机械研磨或化学方法将某些路易斯碱(称为内给电子体)混入三氯化钛晶体中，使催化剂表面积大幅度增加，得到的聚丙烯等规度达到90～96%。人们逐步发现，催化剂中引入的给电子体对催化剂性能的改善起关键的作用，给电子体不但能提高催化剂的活性和定向能力，更重要的是能改变聚合物的分子结构，提高聚丙烯的质量。至此，对聚丙烯Z-N催化剂的研究主要精力开始转向寻找综合性能更好或有特殊性能的给电子体化合物，给电子体化合物的更新，也成为促进聚丙烯催化剂更新换代的主要因素。

在提高Ziegler-Natta烯烃聚合催化剂的聚合活性，以及改善其氢调性能和立体选择性方面，某些具有特殊结构的二醚化合物被认为是已知的最好的给电子体。就二醚类给电子体化合物制备的Ziegler-Natta烯烃聚合催化剂也申请了许多专利（US6395670、US4971973、CN1066723、CN99125566等）。EP0728724公开的1,3-二醚类化合物，其2位的碳原子在一个特殊的环（5～7元环）上，该环包含两到三个不饱和双键，该类化合物作为给电子体制备的催化剂具有高活性和立构选择性。EP0361494公开了2位碳原子为非环结构的1,3-二醚化合物做给电子体。通常认为，当1,3-二醚结构中的2位碳原子上的氢被空间位阻的取代基取代时，用其制备的催化剂具有更好的催化性能，其中可能原因是，这类结构具有相对比较固定的空间构象，在一定程度上决定了MgCl₂和TiCl₄与其配位的方向，从而影响催化剂的性能，尤其是催化剂的立构选择性。琥珀酸酯类化合物作为烯烃聚合催化剂中的内给电子体，不仅可以提高催化剂的活性，而且所得聚丙烯分子量分布明显加宽。分子骨架上2,3位为手性碳原子或带有不同取代基的琥珀酸酯类化合物在专利中常见报道（WO02005097841、WO003002617、US6433119、US2003060581、CN1681853、CN1313869等）。

琥珀酸酰胺类作为给电子体，在用于丙烯均聚和共聚时，催化剂聚合活性高，而且立体定向性高，同时所得聚合物分子量分布较宽，有利于不同聚丙烯牌号开发。有关专利报道包括：CN200710105094.9、CN200910090467.9、CN200810222179.X、CN200810222180.2、CN200810238970.X、CN200910079175.5、CN200910235560.4、CN201010199059.X、CN201010199066.X、CN01803744.5等。为了获得更高的聚合物立构规整性，在给电子体化合物分子骨架基础上不断开发新的结构仍有积极的意义和技术前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种丙烯聚合催化剂，催化剂组成中包含特定酰亚胺结构的化合物，较现有技术中的酰胺类催化剂聚合活性和聚合物等规度进一步提高。

本发明提供的丙烯聚合催化剂，以重量百分比计，主要由10%～25%镁、1%～15%钛、40%～60%卤素和1%～10%内给电子体组成，其特征在于内给电子体化合物是分子骨架中含7-氧杂二环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二甲酰亚胺类化合物，具体符合结构式（I）：

（I）式中，取代基R₁，R₆相同或不同，选自H、C₁～C₁₀的直链或支链烷基；R₂，R₃，R₄，R₅相同或不同，选自H、卤素、C₁～C₁₀的直链或支链烷基、C₃～C₁₀的环烷基或芳基；R₇选自H、C₁～C₁₀的直链或支链烷基、C₃～C₁₀的环烷基或芳基。

具体地，内给电子体选自下述任一化合物：

7-氧杂二环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二甲酰亚胺