[发明专利]用于烯烃聚合的催化剂组分

说明书

技术领域

本发明涉及用于烯烃(尤其是丙烯)的(共)聚合的催化剂组分，该催化剂组分包括Mg、Cu、Ti和卤元素以及至少一种电子给体化合物。本发明进一步涉及由所述组分得到的催化剂及其在烯烃(尤其是丙烯)的(共)聚合过程中的用途。

发明背景

用于烯烃(如丙烯)的立体定向聚合的催化剂组分在本领域中是公知的，并且它们属于齐格勒-纳塔类型。第一种在工业中广泛使用的此类型的催化剂是基于使用以烷基铝还原TiCl₄获得的固体TiCl₃。该催化剂的活性和立体定向性不是很高，以致聚合物必须经历脱灰处理以除去催化剂残留物并经历洗涤步骤以除去所产生的无规立构的聚合物。目前，传播最广的工业用催化剂家族包括固体催化剂组分，由其上负载了钛化合物的二卤化镁和内给电子体构成，该固体催化剂组分与Al-烷基化合物结合使用。这些催化剂通常是和有助于获得更高的全同立构规整度的外给电子体(例如烷氧基硅烷)一起使用的。内给体的优选类型中的一种是由邻苯二甲酸酯构成，使用最多的是邻苯二甲酸二异丁酯。邻苯二甲酸酯作为内给体与作为外给体的烷基烷氧基硅烷结合使用。这种催化剂体系在活性方面具有良好的表现，并且丙烯聚合物具有高的全同立构规整度和二甲苯不溶性。然而普遍关注的是增加固体催化剂组分(尤其是基于不同于邻苯二甲酸酯的给体的那些)的本身特性以产生有规立构聚合物的可能性。实际上，本身更具立体定向性的催化剂组分将使得用较少量的立体定向性外给体能达到聚合物二甲苯不溶性的目地，相应地将被转化为获得更高工厂生产力的可能性。

基于此，找到一种改善固体催化剂组分的立体定向性的方法将会是非常方便的，并且尤其该方法具有广泛的适用性将会是方便的。

自从基于氯化镁的载体发现以来，已经进行了大量的尝试来将额外的化合物包含到载体中，其目的是赋予最终催化剂新的或改进的性能。

在US 4,613,655中，大量(按重量计30％或更高)的不同的无机化合物(其中有Cu₂Cl₂(表VII))与MgCl₂混合，然后在TiCl₄的存在下研磨，从而制得催化剂。除了MgCl₂的稀释影响外，该催化剂在乙烯聚合反应中使用时，该催化剂没有显示因Cu₂Cl₂的存在而出现的任何改进。

JP2010-155949公开了根据几种技术制备的固体催化剂组分，这些技术的共同之处在于在制备的不同阶段均使用了含铜化合物。催化剂中Cu的最终量(表1和2)和其与Ti的相对比值可以在Cu/Ti重量比为1.91(实施例1，最高)和0.55(实施例7，最低)之间变化，取决于制备技术和具体成分。

根据该参考，含有Cu的催化剂组分使得催化剂活性获得提高，而其立体定向性保持在对比催化剂(不含Cu)的相同水平或略有增加。通过对表1中实施例1-3和对比实施例1(所有催化剂均采用相同技术制备)进行考查得到证实，其表明相对于不含Cu催化剂(对比实施例1，CXS 2.3)，立体定向性的增加仅仅在Cu/Ti重量比高于1的催化剂(1-2)上得到，并且特别的，该趋势清楚地显示了立体定向性(由CXS值的增加来表达，即低结晶度可溶物的量)从Cu/Ti重量比为1.91(实施例1CXS 1.1)到Cu/Ti重量比为0.77(实施例3，CXS 2.3，与对比实施例1一样)的线性降低。必须报告的是，当催化剂是根据不同技术(实施例4)制备时，相对于不含Cu催化剂(对比实施例2)，完全没有观察到立体定向性的增加。此外，当催化剂是根据另一不同技术制备并且Cu/Ti重量比是0.55时，相对于不含Cu的相同催化剂(对比实施例5)，立体定向性甚至稍稍变差了。

上述的相同教导在JP2010-155948和JP2010-155950中也有报道。

现今，本申请人已惊讶地发现，通过使用特定量的Cu化合物将催化剂组分进行改进，可以提高基于含Mg载体的催化剂组分的立体专一性，所述含Mg载体搭载钛原子以及给体。

发明内容

因此，本发明的目的是一种固体催化剂组分，所述固体催化剂组分包含Ti、Mg、Cu、Cl和电子给体化合物，其特征在于Cu/Ti重量比小于0.5。

发明详述

优选地，在本发明的催化剂组分中，所述Cu/Ti重量比的范围是0.1-0.45。