[发明专利]一种用于长链α-烯烃聚合的催化剂组合物及其催化长链α-烯烃聚合的方法

说明书

本发明提供一种用于长链α‑烯烃聚合的催化剂组合物及其催化长链α‑烯烃聚合的方法，催化剂组合物包括：主催化剂、助催化剂和链转移剂；所述主催化剂为化学结构如下所示的配合物：其中，R¹‑R⁶相同或不同，各自独立地选自氢、饱和或不饱和的烃基、烃氧基或卤素；X选自卤素；助催化剂选自烷基铝氧烷、芳烃基硼和硼酸盐中的至少一种；链转移剂选自三烷基铝和/或二烷基锌。催化剂组合物催化长链α‑烯烃聚合的方法包括：在惰性气体存在下，使长链α‑烯烃、主催化剂、助催化剂和链转移剂接触进行聚合反应。该催化剂组合物催化α‑烯烃链转移聚合时，具有较高催化活性和良好的热稳定性，用于合成分子量可控的聚α‑烯烃。

技术领域

本发明涉及用于烯烃聚合的催化剂技术领域，更具体地，涉及一种用于长链α-烯烃链转移聚合的催化剂组合物及其催化长链α-烯烃聚合的方法。

背景技术

聚α-烯烃合成油(PAO)是由α-烯烃在催化剂作用下经过齐聚反应和加氢饱和生产的纯度很高的油品。与矿物油相比，PAO具有高黏度指数、低倾点、高闪点以及高低温性能优异等特点，在许多油品中依旧无可替代。制备α-烯烃合成油中显著的课题是探索控制聚α-烯烃粘度指数，即控制聚α-烯烃分子量及其分布的方法。

单活性中心聚烯烃催化剂可以很好地控制所合成聚烯烃分子的微观结构，特别是在一些条件下可以实现烯烃分子的活性聚合，而在聚烯烃的活性聚合中，每个催化剂只能使一个聚合物链进行聚合的增长反应，从而可以精确控制聚烯烃分子的化学结构、分子量及分子量分布。为了显著降低催化剂组分中价格较为昂贵的过渡金属的消耗，使每个催化剂分子可以合成多个聚烯烃分子，研究人员开发出了烯烃的配位链转移聚合。烯烃的配位链转移聚合可以实现聚烯烃分子的“可控/活性”链增长过程，并可实现对聚烯烃分子结构的设计和调控。近年来国内外的研究发现，将链转移剂(CSA)(一般为烷基金属化合物，如烷基铝、烷基锌等)用于单活性中心催化剂催化乙烯聚合，会表现出许多的优点。

专利文献CN103288985A提供了一种α-二亚胺镍金属配合物(化学结构如式(Ⅱ)所示)用于催化乙烯、丙烯、C₆-C₁₈的α-烯烃的均聚合或共聚合反应，但所得聚合物分子量较高，约为200000～400000，影响其在PAO中的广泛应用。

专利文献CN105481998A提供了一种烯烃聚合用催化剂，所用主催化剂虽可在高温下高活性催化乙烯的均聚合或共聚合反应，但该催化剂用于催化长链α-烯烃聚合时，所得聚合物分子量较高，影响其在PAO中的广泛应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有α-二亚胺镍金属催化剂热稳定性不好，催化长链α-烯烃分子量较高等技术上的不足，提供一种用于长链α-烯烃聚合的催化剂组合物及其催化长链α-烯烃聚合的方法，使该催化剂组合物催化α-烯烃链转移聚合时具有高的催化活性和良好的热稳定性，用于合成分子量可控的聚α-烯烃。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于长链α-烯烃聚合的催化剂组合物，该催化剂组合物包括如下组分：

主催化剂、助催化剂和链转移剂，

所述主催化剂为化学结构如式(I)所示的配合物：

其中，R¹-R⁶相同或不同，各自独立地选自氢、饱和或不饱和的烃基和卤素中的至少一种；X选自卤素；

所述助催化剂选自烷基铝氧烷、芳烃基硼和硼酸盐中的至少一种；

所述链转移剂选自三烷基铝和/或二烷基锌。

本发明中，所述烃基包括但不限于烷基、烯基、炔基、芳基，优选为烷基或烯基。