[发明专利]一种球形烷氧基镁颗粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种球形烷氧基镁颗粒，组成中包括金属镁粉、醇、卤素和/或含卤素化合物，以重量百分比计，烷氧基镁颗粒中的卤代烷氧基含量在0.01‑30％，卤代烷氧基中的卤素由卤代醇提供，球形烷氧基镁颗粒中的醇是至少含有一种卤代醇的两种以上的混合醇。采用本发明得到形态更加规整、具有更好球形形态的烷氧基镁颗粒，颗粒平均粒径在15‑100μm、粒径分布1.0，堆密度0.3～0.4g/mL，特别适用于做烯烃聚合，如丙烯聚合催化剂载体。

技术领域

本发明涉及一种烷氧基镁颗粒及其制备方法，具体涉及用于聚烯烃催化剂载体的球形烷氧基镁颗粒及其制备方法。

背景技术

目前，氯化镁负载的齐格勒-纳塔催化剂是最广泛用于烯烃聚合的催化剂。氯化镁负载的齐格勒-纳塔催化剂通常由固体催化剂成分组成，所述固体催化剂成分包括镁、钛、卤素和给电子体型的有机化合物，并且，用于烯烃如丙烯的聚合时，与助催化剂有机铝和立构规整性控制剂有机硅烷以合适的比例混合。由于烯烃聚合的固体催化剂在不同的工业操作中应用，例如淤浆聚合、本体聚合和气相聚合，应当满足对颗粒形状不同的要求，例如合适的粒度和形状、粒度的均匀分布、大颗粒和细颗粒的最少化和高的堆密度、以及高活性以及立构规整性等特定要求。以烷氧基镁为载体的负载型催化剂则具有更综合的优良性能。

以烷氧基镁为载体的负载型催化剂组分，用于烯烃特别是丙烯聚合，具有聚合物的颗粒形态优良、细粉含量少、立构规整性高等特点。本领域人员均已知，最终负载型催化剂的颗粒形态将会完全复制载体，因此，烷氧基镁颗粒的形态和堆密度将会影响催化剂产品的流动性。优良的颗粒形态、较高的堆密度是烷氧基镁制备工艺中所追求的重要目标。

现有技术中，已公开的烷氧基镁颗粒物的制备方法主要分为以下几种：

第一种是先经过醇和金属镁反应制作二烷氧基镁，然后用机械粉碎来调整粒子大小的方法；

第二种是在金属镁和乙醇的反应中，将镁/乙醇的最终添加比例控制在1/9-1/15的范围，乙醇和镁在乙醇回流时，采用间断、或者连续地发生反应的制造方法，如日本特开平3-74341所报道；

第三种是将羧化后的羧化镁的酒精溶液进行喷雾干燥，继续进行脱羧化，以此来获得圆形微细粒子的制造方法，如日本特开平6-87773所报道；

第四种是金属镁与乙醇在饱和碳化氢的共存条件下发生反应的制造方法，如日本特公昭63-4815所报道；

第五种是Mg(OR)₂在R′OH中分散后进行喷雾干燥得到的固体粒子悬浊在R′OH中，在进行蒸馏，除去R′OH，得到由化学式Mg(OR)_2-(OR′)表示的圆形物的制造方法，如日本特开昭62-51633所报道。

在现有公开的制备方法中，仍存在很多不令人满意的方面。方法一中，粒子的形状被粉碎破坏，产出率低，很难适用于工业化生产；方法二中，虽说明最终的镁/乙醇的添加比例的范围是在1/9-1/15，但研究发现，在反应的后半期，如果不进行充分的搅拌，粒子就会发生团聚，得不到形态均一的球形粒子，如果强行搅拌，粒子的形态会被破坏；方法三至方法五，除了镁和醇以外还需要其它原料，而且制备工艺也很复杂。

目前，烷氧基镁通常是醇和镁粉在引发剂存在下反应制备。醇一般选用乙醇，引发剂一般选用含卤物质，最常用的物质为碘单质和四氯化碳化合物。为了得到更优性能的烷氧基镁载体，研究人员对醇镁化合物的直接合成法进行了广泛研究，如US5556820、US005965478A、US2001012908、WO2005044873、WO2009084799、US2009181845、US2009186755等报道了专利工作主要集中在三个方面：(1)各参加反应的物质的物性对产物性质的影响，如金属镁的形态，片状、球状或带状；醇的种类和含水量；引发剂的种类，单质碘、四氯化碳、氯化汞以及其他新型引发剂。(2)反应物用量对产物性能的影响，如卤镁比、醇镁比等。(3)工艺参数对产物性能的影响，如反应温度、反应时间、加料方式、加料顺序以及加料时间等。