[发明专利]烯烃聚合用催化剂组合物及其应用和共轭二烯单体聚合的方法

说明书

本发明涉及烯烃聚合用催化剂领域，公开了一种烯烃聚合用催化剂组合物及其应用和共轭二烯单体聚合的方法，该组合物中含有主催化剂和助催化剂，所述主催化剂为双席夫碱类稀土配合物，该配合物具有式(1)所示的结构，所述助催化剂包括烷基化试剂和/或有机硼化合物。由本发明的前述烯烃聚合用催化剂组合物催化共轭二烯烃单体均聚和共聚时具有转化率高且顺式结构含量高的优点。

技术领域

本发明涉及聚合用催化剂领域，具体地，涉及一种烯烃聚合用催化剂组合物、烯烃聚合用催化剂组合物在催化共轭二烯单体聚合中的应用和一种共轭二烯单体聚合的方法。

背景技术

共轭二烯烃(如丁二烯和异戊二烯)可通过配位聚合方法合成有规立构聚合物以生产重要的合成橡胶品种，如顺式1,4-聚丁二烯和顺式1,4-聚异戊二烯。

多种过渡金属、后过渡金属和稀土金属的有机配合物都可用作共轭二烯聚合的催化剂。但共轭二烯与其它烯烃、极性单体等的共聚不易实现，尤其是极性单体极易破坏催化活性中心，导致催化剂失活。然而，在共轭二烯均聚物中引入极性基团可改善材料的性能，或者赋予材料新的特性。

合成具有新结构的有机金属配合物，并研究其在共轭烯烃均聚与共聚合领域的催化特性已引起关注。

CN101693754A提供了一种三齿咔唑基鳌合的稀土配合物，并将其用于共轭二烯与极性单体的共聚。其催化剂由三齿咔唑基螯合物的稀土配合物、有机硼盐及烷基化试剂组成，各组分摩尔比为1：1：0至1：1：100，可用于共轭二烯与极性单体共聚，得到嵌段共聚物。

CN102321200A提供了一种芴稀土金属催化剂在烯烃配位聚合、二氧化碳和环氧化物聚合或炔烃聚合反应中的催化用途。

稀土金属主要包括钪、钇及镧系金属等共17种元素，在元素周期表中排在第IIIB族。稀土元素金属有机配合物具有不同于过渡金属元素化合物的性质。席夫碱(Shciffbase)主要是指含有亚胺或甲亚胺特性基团(-RC＝N-)的一类有机化合物，通常席夫碱是由胺和活性羰基缩合而成。席夫碱配体的特点是在合成过程中具有较大的灵活性。选择各种氨基化合物与不同醛或酮反应可得到结构多变、性能迥异的席夫碱配体，是一类重要的有机配体。席夫碱配体与金属反应制备的配合物在光致变色、催化和医学等多个领域都有重要的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种共轭二烯均聚和/或共聚用的稀土催化体系。

本发明提供的催化剂体系是一种共轭二烯烃单体均聚和共聚用的稀土催化体系，本发明的方案是基于一种新型对称双席夫碱稀土配合物与烷基化试剂和/或有机硼形成的催化体系能够催化共轭二烯烃单体的均聚以及共轭二烯烃单体与极性单体的共聚而提出的。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种烯烃聚合用催化剂组合物，该组合物中含有主催化剂和助催化剂，所述主催化剂为双席夫碱类稀土配合物，该配合物具有式(1)所示的结构，所述助催化剂包括烷基化试剂和/或有机硼化合物，

其中，R₁为选自C_1-6的烷基和C_1-6的烷氧基中的至少一种基团，且p为1-5的整数；

R₂为选自C_1-4的烷基和卤素中的至少一种基团，且n为0-3的整数；

THF表示四氢呋喃，且t为0或1；

Ln为第IIIB族的稀土金属元素。

第二方面，本发明提供前述烯烃聚合用催化剂组合物在催化共轭二烯单体聚合中的应用。

第三方面，本发明提供一种共轭二烯单体聚合的方法，该方法包括：在溶剂存在下，将包括共轭二烯单体的原料与催化剂组合物接触以进行聚合反应，所述催化剂组合物为本发明前述的烯烃聚合用催化剂组合物。