[发明专利]助催化剂组合物及其应用

说明书

本发明涉及一种助催化剂组合物及其应用，更具体地涉及一种助催化剂组合物，其特征在于，包括烷基铝与水的反应产物和铝氧烷，其中以Al计，所述烷基铝与水的反应产物与所述铝氧烷的摩尔比为4‑19∶1。本发明还涉及包含该助催化剂组合物的催化剂体系，和该助催化剂组合物在非茂金属配合物催化的乙烯均聚或乙烯与α‑烯烃共聚中的应用。本发明的助催化剂组合物相比铝氧烷成本更加低廉。

技术领域

本发明涉及一种助催化剂组合物，其尤其适合用于非茂金属配合物催化的乙烯均聚反应和乙烯与α-烯烃共聚反应。本发明还涉及包含该助催化剂组合物的催化剂体系、该助催化剂组合物在非茂金属配合物催化的乙烯均聚和乙烯与α-烯烃共聚中的应用以及采用该助催化剂组合物助催化的乙烯均聚或乙烯与α-烯烃共聚的聚合方法。

背景技术

聚烯烃是世界上产量最大的合成树脂，具有非常广阔的应用市场。聚烯烃主要包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)以及乙烯与丙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯等α-烯烃的共聚物。

一般来说，聚烯烃比如聚乙烯的强度取决于其分子量，分子量越高，材料的强度、弹性和耐环境应力开裂性能越高，但分子量较高的聚乙烯的加工性能会变差。为此已知的是，提高聚合物的分子量分布能够实现聚合物刚性、韧性和加工性能三者的平衡，即在分子量较高的聚乙烯树脂中增加用以改善加工性能的分子量较低的组份，以使聚乙烯的分子量呈现双峰分布。双峰分子量分布聚乙烯是指分子量分布呈双峰型的线性聚乙烯和乙烯-α-烯烃共聚物的共混物，包括低分子量、低支化部分和高分子量、高支化度两部分。双峰聚乙烯中高分子量部分可赋予其良好的强度、韧性及耐环境应力开裂性能(ESCR)，而低分子量部分可保证聚合物的刚性，同时提供了润滑作用以改善树脂的加工性能。由于双峰聚乙烯使材料的加工性能和使用性能达到了很好的平衡，已经成为聚烯烃合成树脂高性能化的重要方向。双峰高密度聚乙烯，使原来生产加工较难的薄膜和管材有了突飞猛进的发展，薄膜变得易加工，拉伸强度得到提高；管材在加工性能和耐环境应力开裂性能上也有突破。

已知非茂金属配合物可作为制造乙烯均聚物和共聚物的催化剂，且目前在非茂金属配合物催化的乙烯均聚和共聚中普遍使用铝氧烷如甲基铝氧烷(MAO)或修饰的甲基铝氧烷(MMAO)作为助催化剂。但由于铝氧烷的价格较高，因而使得非茂金属配合物的进一步开发和研究变得非常困难。

中国专利ZL200610025918.7和国际专利申请公开WO03/010207中各自公开了一类非茂金属配合物及其在乙烯均聚或共聚中的应用。这类非茂金属配合物在用于催化乙烯的均相或溶液均聚或共聚时主要使用MAO或MMAO作为助催化剂，而使用烷基铝或卤代烷基铝为助催化剂时基本没有活性，且使用硼氟烷和烷基硼类助催化剂与卤代烷基铝组成的复合助催化剂时活性也相对较低。

此外，单独使用铝氧烷作为助催化剂时，难以根据实际应用需要来调节所得乙烯均聚物和共聚物的分子量。

因此，现有技术目前的现状是，仍旧需要一种适于在非茂金属配合物催化的乙烯均聚和共聚中使用的助催化剂，该助催化剂相比铝氧烷成本更加低廉和/或更有利于聚合产物的分子量控制。

发明内容

本发明人在现有技术的基础上经过刻苦的研究发现，通过使用成本低廉的烷基铝与水的反应产物与铝氧烷以特定的摩尔比例组成复合助催化剂，就可以解决至少一个前述的问题，并由此完成了本发明。

具体而言，本发明涉及以下方面的内容。

1.助催化剂组合物，其特征在于，包括烷基铝与水的反应产物和铝氧烷，其中以Al计，所述烷基铝与水的反应产物与所述铝氧烷的摩尔比为4-19∶1，优选为4-9∶1。

2.根据方面1所述的助催化剂组合物，其特征在于，所述烷基铝与水的反应产物为烷基铝与水按1-5∶1，优选1-3∶1，更优选1.5-2.5∶1的摩尔比的反应产物。

3.根据方面1或2所述的助催化剂组合物，其特征在于，所述烷基铝为下式(A)所示的化合物：