[发明专利]包含1,2‑亚苯基二酯作为内部供体的齐格勒‑纳塔催化剂系统及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于齐格勒-纳塔催化剂系统(Ziegler-Natta catalyst system)的内部供体。更确切地说，本发明涉及使用1,2-亚苯基二酯作为内部供体以及用于制备其催化剂系统的方法。

背景技术

聚烯烃本身已经在每个领域获得了全球性地位。对基于烯烃的聚合物的需求已不断增加，无论其是作为日用品还是利基产品。齐格勒-纳塔催化剂被用于例如合成1-烯烃(α-烯烃)的聚合物。

齐格勒-纳塔催化剂系统通常由负载于金属化合物(通常为二卤化镁)上的过渡金属卤化物(通常为卤化钛)组成。除过渡金属外，还存在称为内部电子供体的有机组分，这种组分在催化剂合成和聚合反应期间起到典型作用。被用作内部供体的有机电子供体(路易斯碱(Lewis base))是具有氧、氮、磷和/或硅组分的有机化合物，这些化合物可以呈酸、醇、酯、酸酐、酮等形式。当前现有技术的内部供体是如邻苯二甲酸酯、苯甲酸烷基酯、琥珀酸酯以及1,3-二醚等有机化合物，这些化合物因其化学性质和电子环境而赋予某些特征，由此增强催化剂活性，同时赋予改进的产物特性，如较高的熔融流动指数、良好的容积密度、较窄/较宽的分子量分布以及较高的等规度。

内部供体在齐格勒-纳塔催化剂中的作用是使原位产生的二卤化镁的初级微晶稳定。除此之外，内部供体还是较好的路易斯碱，它优先与二卤化镁基质上酸性较高的配位位点配位，而这又避免了钛的配位，并由此防止无活性位点的形成。其还增加了低活性位点的活性。

就在烯烃聚合反应中较好的催化剂活性，同时以更简单并且更清洁的方式制造具有所希望的特性的聚合物产品来说，齐格勒-纳塔催化剂系统经历了不断的改进。

始终需要制造具有所希望特性(如较窄的MWD(对于非编织物)或较宽的MWD(对于管道、吹塑和薄膜)、高等规度、较好的共聚单体并入)的聚烯烃。由于亟需较好的烯烃产品，故需要不断改进齐格勒-纳塔催化剂系统以及聚合方法。

发明内容

本发明提供一种改进的催化剂组合物，所述组合物具有含至少一种1,2-亚苯基二酯化合物的内部供体化合物。根据本发明的催化剂组合物在基于烯烃的聚合物的聚合方面提供了改进的性能。本发明还提供了一种用于烯烃聚合的改进的催化剂系统，所述催化剂系统包含催化剂组合物、有机铝化合物以及外部电子供体。

附图说明

无

具体实施方式

“内部电子供体”是在催化剂组合物形成期间添加的一种化合物，在催化剂组合物形成中它充当路易斯碱，即，将电子对供给催化剂组合物中存在的金属。在不受任何特定理论束缚情况下，文献中陈述，内部电子供体使原位产生的二卤化镁的初级微晶稳定。除此之外，内部供体还是较好的路易斯碱，它优先与二卤化镁基质上酸性较高的配位位点配位，而这又避免了钛的配位，并由此防止无活性位点的形成。其还增加了低活性位点的活性。这总体上增强了催化剂的立体选择性。

同样，在不受任何特定理论束缚情况下，相信1,2-亚苯基二酯化合物具有此类配位位点，由此允许结合到钛和镁，而这两者通常都存在于烯烃聚合催化剂系统的催化剂组分中。1,2-亚苯基二酯化合物由于其化学性质和电子环境而在烯烃聚合催化剂系统的固体催化剂组分中充当内部电子供体。另外，本发明提供一种制备所述催化剂系统和催化剂组合物的方法。此外，其还提供了一种使用所述催化剂系统使烯烃聚合和/或共聚合的方法。

根据本发明，使用了具有1,2-亚苯基二酯作为内部供体的催化剂组合物来使烯烃聚合，并且所述催化剂组合物具有中等到较高的催化剂活性、较低到较高的氢调敏感性(hydrogen response)、较低到较高的分子量分布、高选择性以及较好的共聚单体分布。

根据本发明，所述催化剂组合物包含镁部分、钛部分以及含有至少一种1,2-亚苯基二酯化合物的内部供体的组合。确切地说，所述催化剂组合物包含的镁部分是呈二卤化镁的形式，优选为二氯化镁，其晶格发生畸变以作为齐格勒齐格勒-纳塔催化剂的载体或前驱物。

用于制备催化剂组合物的镁部分可以为液态或固态。在一个实施例中，所述镁部分可以是无水镁、含卤素的无水镁化合物、烷基卤化镁化合物、烷氧基卤化镁化合物、芳氧基卤化镁化合物、二烷氧基镁化合物、芳氧基镁化合物、二烷基镁化合物、二卤化镁的醇复合物以及其混合物。