[发明专利]一种超高分子量聚烯烃催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明属于聚烯烃催化剂技术领域，具体涉及一种超高分子量聚烯烃催化剂及其制备方法与应用。本发明提供了一种聚烯烃催化剂及其制备方法与应用。本发明通过异恶唑酯类化合物对载体表面及孔结构的处理，增加了载体在溶剂中的溶解度，催化体系中具有适当的Ti³⁺和Ti⁴⁺分布，改善催化剂颗粒形态及催化剂活性位上聚合物的生长能力，结合钛化合物的加入，促使催化剂活性平稳释放，有利于控制聚合物的颗粒度和粉体堆积密度，聚合物分子量易于调节，聚合物的分子量可高达420万以上。利用本发明方法所制备的催化剂用于烯烃聚合，可得到活性高、分子量调节灵活、聚合物堆积密度高的UHMWPE，具有极好的工业化前景。

技术领域

本发明属于聚烯烃催化剂技术领域，具体涉及一种超高分子量聚烯烃催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有其他工程塑料无可比拟的抗冲击性、耐磨性、耐化学腐蚀性、耐低温性、耐应力开裂性、抗粘附能力、优良绝缘性、安全卫生及自润滑性能，可广泛应用于机械、造纸、矿业、电力、农业、体育、交通运输等领域。

UHMWPE一般分子量大于150万，熔融指数较低，产品主要以粉末形式存在。粉末的形态、粒度分布及由此产生的堆积密度是其重要特征，严重影响到UHMWPE的加工性能。UHMWPE在采用模压成型加工方式时，多采用外溢式模具。这类模具要求模压料压缩率较小。因此UHMWPE粉料的堆积密度要尽可能高，以减少模压成型前后的体积差，即一方面期望粉料颗粒的孔隙率小，颗粒内部比较结实；一方面期望粉料颗粒粒度分布好，颗粒之间空隙少。除却加工的影响，对于物料的输送而言，接近于球形的粉末有利于传送，且在储存时，高的堆积密度可以节约储存空间。因此，UHMWPE粉末的形态、粒度分布及由此产生的堆积密度至关重要。

UHMWPE一般是由乙烯等单体采用Ziegler-Natta催化剂聚合得到的。关于UHMWPE的专用催化剂也有大量的报道，专利文献CN103772537A、CN101906181A、CN102372805A等针对如何提高UHMWPE堆积密度做了研究，利用专利文献CN103772537A和CN102372805A所公开的技术方案制备的催化剂用于乙烯聚合时，活性较高，但得到的UHMWPE粉料堆积密度仍然不太令人满意。利用专利文献CN101906181A所公开的技术方案制备的催化剂用于乙烯聚合时，堆积密度较高，但所制备的乙烯聚合活性却不尽如人意。聚合物的形态是催化剂形态的近似复制，对于UHMWPE而言，如何制备具备形态良好、粒度分布好、聚合活性高三者综合性能良好的催化剂，从而得到堆积密度高、易于加工的聚合物，对于科研工作者仍存在挑战性。

发明内容

为改善上述技术问题，本发明提供一种组合物，包括下式(I)所示的异恶唑酯类化合物、载体、给电子体化合物和钛化合物；

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅相同或不同，彼此独立地选自H、卤素、C_1-40烷基、C_1-40烷氧基；每一个R₆相同或不同，彼此独立地选自C_1-40烷基；

优选地，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅相同或不同，彼此独立地选自H、卤素、C_1-6烷基、C_1-6烷氧基；每一个R₆相同或不同，彼此独立地选自C_1-6烷基；