[发明专利]乙烯共聚物及其制备方法、催化剂组合物的应用

说明书

本发明涉及烯烃配位聚合领域，公开了一种乙烯共聚物的制备方法以及由该方法制得的乙烯共聚物、催化剂组合物在制备乙烯共聚物中的应用。该方法包括在惰性溶剂、催化剂和助催化剂的存在下，乙烯进行聚合得到乙烯共聚物，所述催化剂包括至少一种式I所示的催化剂A和至少一种式II所示的催化剂B；所述催化剂A和所述催化剂B的摩尔比为1：(0.9‑10)。该制备方法中采用包含特定结构的催化剂A和催化剂B的催化剂组合物作为催化剂，无需格外添加1‑己烯或1‑庚烯等α‑烯烃等价格昂贵的共聚单体即可得到乙烯共聚物，且聚合所需的聚合压力和聚合温度等条件比较缓和。由此获得的乙烯共聚物具有优异的综合性能。

技术领域

本发明涉及烯烃配位聚合领域，具体地，涉及一种乙烯共聚物的制备方法以及由该方法制得的乙烯共聚物、一种催化剂组合物在制备乙烯共聚物中的应用。

背景技术

进入21世纪以来，随着国民经济水平的提高和国防工业的需要，高分子材料，特别是聚烯烃材料发挥着越来越重要的作用：由于聚烯烃原料丰富低廉，容易加工成型，每年在世界范围内生产的聚烯烃产品超过了一亿吨，成为最大规模的产业之一；聚烯烃材料具有相对较小的密度，良好的耐化学药品性、耐水性以及良好的机械强度、电绝缘性等特点，可用于薄膜、管材、板材、各种成型制品、电线电缆等，不仅在农业、包装、汽车、电器等日用杂品方面有广泛的用途，为人类的衣食住行提供了便利，还在国防、能源、航空航天等战略性项目中发挥着巨大作用。

烯烃的功能化研究一直是研究的热点，功能化聚烯烃的合成主要是通过常规烯烃(如乙烯、丙烯等)和官能团化烯烃共聚得到。这样的聚烯烃具有各种类型的有机官能基团，一方面使得聚烯烃的化学修饰变得更加容易；另一方面在调整聚烯烃的结晶性、强度、耐磨度、染色性以及表面性质方面都起到十分重要的积极作用(Prog.Polym.Sci.1989,14,811)。因此，功能化的聚烯烃在工业上有着十分广泛的应用前景。

其中，乙烯共聚物产品具有优越的性能，共聚单体种类繁多，包括1-辛烯、1-己烯、1-丁烯、丙烯以及极性单体等。通过调节共聚单体种类和用量，既可以得到线性低密度聚乙烯，也可以得到热塑性弹性体，还能得到橡胶，应用十分广泛。特别是弹性体的特殊结构赋予其优异的力学性能、流变性能和耐老化性能，用作塑料抗冲性剂时低温韧性好、用量少、性价比高，广泛用于塑料改性。

聚烯烃工业的蓬勃发展得益于Ziegler-Natta催化剂和茂金属催化剂为代表的配位聚合的快速发展。如今，非茂金属催化剂成为了配位聚合领域研究的热点，水杨醛亚胺配体过渡金属催化剂属于其中的一种。该类催化剂具有良好的烯烃催化活性，例如：水杨醛亚胺合镍催化剂既可以实现乙烯的齐聚，得到四个和六个碳原子的齐聚物(Chin.J.Chem.2005,23,669)，又可以实现乙烯的均聚，得到具有支链的聚乙烯(Science2000,287,460)；而水杨醛亚胺合钛催化剂能够高活性的催化合成聚乙烯、聚丙烯等均聚物(J.Am.Chem.Soc.2001,123,5134；J.Am.Chem.Soc.2002,124,3327)，并能够实现乙烯与丙烯的交替共聚，得到一种性能良好的热塑弹性体。另外，利用该类催化剂能够实现乙烯与1-己烯或带有极性官能团的烯烃无规共聚(Macromolecules2005,38,1546；J.Am.Chem.Soc.2008,130,17636)，拓展了钛金属催化剂的应用范围。

传统乙烯共聚物使用乙烯与额外加入的共聚单体在一定压力和温度下进行聚合得到，高压时不易补加共聚单体，并且共聚单体价格比乙烯昂贵。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的存在制备乙烯共聚物时，需要格外加入价格昂贵的共聚单体，导致聚合成本增加的问题，提供一种乙烯共聚物及其制备方法、催化剂组合物在制备乙烯共聚物中的应用，该制备方法中采用包含特定结构的催化剂A和催化剂B的催化剂组合物作为催化剂，无需格外添加1-己烯或1-庚烯等α-烯烃等价格昂贵的共聚单体即可得到乙烯共聚物，且聚合所需的聚合压力和聚合温度等条件比较缓和。由此获得的乙烯共聚物具有优异的综合性能。