[发明专利]聚烯烃催化剂和使用其制备聚烯烃的方法

说明书

本发明公开了通过采用新型茂金属催化剂而具有高分子量的催化剂；使用该催化剂制备聚烯烃的方法；和制备乙烯‑丙烯无规共聚物的方法，该乙烯‑丙烯无规共聚物具有高分子量和乙烯间规指数并具有小晶体尺寸，从而在注入期间具有提高的透明度。本发明提供了由化学式1表示的过渡金属化合物。

技术领域

本发明涉及聚烯烃催化剂和使用其制备聚烯烃的方法，并且更具体地，涉及一种使用茂金属催化剂制备具有高分子量的聚烯烃的方法，以及一种制备乙烯-丙烯无规共聚物的方法，该乙烯-丙烯无规共聚物具有高分子量和乙烯间规指数并具有小晶体尺寸，从而在注入期间具有提高的透明度。

背景技术

通常，为了制备烯烃聚合物，一般使用由钛或钒化合物的主催化剂组分和烷基铝化合物的助催化剂组分组成的所谓齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂。然而，齐格勒-纳塔催化剂体系是多活性位点催化剂，其中混合了多种活性物质，并且聚合物的特征在于呈现较宽的分子量分布。然而，共聚单体的组成分布不均匀，并且对期望的物理性质的确认存在局限性。

由周期表中第4族的过渡金属(比如钛、锆、铪)的茂金属化合物和甲基铝氧烷助催化剂组成的茂金属催化剂体系，是具有单一种类的催化剂活性位点的均相催化剂，并表现出与传统的齐格勒-纳塔催化剂体系相比更窄的聚合物的分子量分布和共聚单体均匀的组成分布，并具有根据配体在催化剂中的构象变化而改变聚合物性质的特点。

同时，茂金属催化剂比传统的齐格勒-纳塔催化剂更昂贵，但具有高活性和经济价值，并且尤其对于共聚单体具有良好的反应性，因此，即使注入少量的共聚单体，也可以得到含有大量高活性的共聚单体的聚合物。由于即使使用相同量的共聚单体也可制备具有更均匀的组成分布和高分子量的聚合物，因此其作为具有良好物理性质的膜或弹性体的应用可通过使用该聚合物来实现。此外，在该共聚物中很少产生低分子量的蜡型提取物，并且可以应用于卫生用途，比如医疗需要。

一般来说，桥联催化剂，即作为包含两个通过桥联基团连接的配体的过渡金属化合物的柄型-茂金属化合物，已知对于共聚单体具有良好的反应性，并用作制备基于烯烃的均聚物或共聚物的催化剂。具体而言，已知包含环戊二烯基-芴基配体的柄型-茂金属化合物可生产具有高分子量的聚乙烯，并且由此可控制聚丙烯的微观结构。

尽管已经开发了这种催化剂，但本领域需要制备更有效的催化剂，尤其是具有高分子量的催化剂，作为显示更高的聚合性能的催化剂，并且需要开发使用这种催化剂使烯烃聚合的方法。

另一方面，如果使用具有C2对称结构的通常使用的基于联茚基的茂金属催化剂，可以获得95％或更多的等规度，但与乙烯的共聚程度降低，并因此活性降低。此外，对于具有常规不对称结构的茂金属催化剂(美国专利第9266910号)的情况，存在获得分子量小的聚丙烯的缺点，并且尽管与乙烯共聚时共聚程度提高，但也存在进一步更加降低分子量的缺点。也就是说，使用具有常规不对称结构的茂金属催化剂，应用于具有低熔融指数(MI)的聚丙烯产品是不合适的。

[现有技术文件]

-韩国公开专利第2015-0029368号(2015年3月18日)

-韩国公开专利第2014-0133343号(2014年11月19日)

-美国专利第7226886号(2007年6月5日)

-美国专利第9266910号(2016年2月23日)

-欧洲专利第0416815号(1991年3月13日)

-欧洲专利第0420436号(1991年4月3日)

-欧洲专利第0842939号(1998年5月20日)

发明内容

技术问题