[发明专利]具有经处理的氯化镁组分的齐格勒-纳塔催化剂系统

说明书

一种主催化剂，其包括表面积大于或等于100m²/g的预形成氯化镁催化剂载体、含钛组分、氯化剂和氧化态大于或等于5+的烃可溶性过渡金属化合物。氧化态大于或等于5+的所述烃可溶性过渡金属化合物不为钒。

相关申请交叉引用

本申请要求于2018年6月1日提交的美国临时申请第62/679,279号的优先权，其以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开的实施例大体上涉及含有高氧化态过渡金属化合物的主催化剂，其可以用于产生乙烯类聚合物。更具体地，本公开的实施例涉及含有除钒以外的高氧化态过渡金属化合物的主催化剂，其可以用于产生具有增加的高密度级分的乙烯类聚合物。

背景技术

取决于聚合物的结构，乙烯类聚合物常用于多种应用中。例如，高密度聚乙烯(HDPE)可以用作瓶子、管道、土工膜、塑料木材等。据估计，每年大约生产3000万公吨HDPE。

HDPE具有较大的强度/密度比。尽管HDPE的密度仅略高于低密度聚乙烯(LDPE)的密度，但HDPE具有极少支化，使其比起LDPE具有更强的分子间力和抗拉强度。强度的差异超过了密度的差异，使HDPE具有更高的比强度。它还硬度更大而且更不透明，并且可以承受稍微更高的温度(例如，短时间段内120℃/248℉)。适当选择催化剂和反应条件可以确保没有支化。

齐格勒-纳塔催化剂(Ziegler-Natta catalyst)多年来已用于生产包括HDPE在内的多种聚乙烯。这些催化剂通常包括卤化镁载体和至少一种催化剂化合物。

发明内容

尽管齐格勒-纳塔催化剂很有效，但其在产生分化聚合物方面的能力通常受到限制，如在正常聚合条件下制造具有极高的聚合物密度或极低的聚合物密度的乙烯类聚合物。因此，现需要用于产生新型、分化HDPE聚合物的主催化剂、催化剂和方法。确切地说，现需要用于产生具有增加的高密度级分(HDF)的乙烯类聚合物的主催化剂、催化剂和方法。本公开涉及主催化剂、催化剂以及利用这些主催化剂和催化剂来产生具有增加的HDF的乙烯类聚合物的方法。

根据至少一个实施例，一种主催化剂包含：表面积大于或等于100m²/g的预形成氯化镁催化剂载体；含钛组分；氯化剂；以及氧化态大于或等于5+的烃可溶性过渡金属化合物，其中氧化态大于或等于5+的所述烃可溶性过渡金属化合物不包含钒。

根据另一个实施例，一种催化剂包含：表面积大于或等于100m²/g的氯化镁催化剂载体；含钛组分；氯化剂；氧化态大于或等于5+的烃可溶性过渡金属化合物；以及烷基铝助催化剂，其中氧化态大于或等于5+的所述烃可溶性过渡金属化合物不包含钒。

根据另一个实施例，一种用于制备主催化剂的方法包含将以下组分添加至表面积大于或等于100m²/g的氯化镁催化剂载体中：(A)含钛组分；(B)氯化剂；以及(C)氧化态大于或等于5+的烃可溶性过渡金属化合物，其中将(A)、(B)或(C)中的至少一种在时间上与(A)、(B)或(C)中的至少另一种分开添加至所述氯化镁催化剂载体中，其中氧化态大于或等于5+的所述烃可溶性过渡金属化合物不包含钒。

额外的特征和优势将在以下的具体实施方式中进行阐述，并且部分将从所述实施方式中对本领域技术人员变得显而易知或通过实践本文所描述的实施例(包括以下的具体实施方式和权利要求书)而认识到。应理解，前面一般描述和以下详细描述都描述了各种实施例，并且打算提供用于理解所要求的主题的性质和特征的概述或框架。

具体实施方式

术语“聚合物”是指通过使相同或不同类型的单体聚合来制备的聚合化合物。因此，通用术语聚合物涵盖通常用于指仅由一种类型的单体制备的聚合物的术语“均聚物”，以及指由两种或更多种不同单体制备的聚合物的术语“共聚物”。