[发明专利]一种用于合成高刚性聚丙烯的催化剂组分、催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于合成高刚性聚丙烯的催化剂组分、催化剂及其制备方法，其选用类方形结构的二烷氧基镁载体作为聚丙烯催化剂的前体，该前体首先经过硅化合物，一种或多种硅烷类化合物以及有机铝化合物的处理，得催化剂组分，随后再将一种含乙烯基的化合物预聚合到催化剂组分上。由此获得的催化剂用于丙烯均聚或共聚合中能够明显提高聚合物的刚性。

技术领域

本发明涉及一种用于聚丙烯的催化剂，具体地说，涉及一种用于合成高刚性聚丙烯的催化剂组分、催化剂及其制备方法。属于聚烯烃催化剂领域。

背景技术

近年来，市场上对高性能聚烯烃树脂的要求越来越高，而目前通常采用的手段都是在形成烯烃聚合物之后加入不同改性剂、成核剂等来对树脂性能进行改进，从而提高聚合物的结晶速度和结晶温度，改变聚丙烯的结晶形态，细化晶粒，也由此提高材料的透明度，增加树脂的刚性、劲度等性能。虽然有很多新结构性能的烯烃树脂改性剂出现，但是一些具有广泛应用前景的高性能聚烯烃树脂仍缺乏有效的催化剂来制备。例如，能够广泛应用于汽车轻量化的高刚性树脂的聚丙烯催化剂的制备。

在现有技术中有人提出采用含乙烯基的化合物进行齐格勒-纳塔催化剂的预聚合，提供一种预聚合浆液用于丙烯聚合，能够有效改善树脂的劲度、结晶性和结晶温度，参见欧洲专利EP0151883和EP0607703。CN1106409C专利公开了一种制备聚丙烯的方法，该专利也是采用乙烯基环己烷应用于聚丙烯催化剂的制备中改善树脂结晶性能和劲度，其采用的改性催化剂包括以常规的齐格勒-纳塔催化剂、茂金属催化剂、三氯化钛为前体，但并没有提及采用不同结构形态的催化剂前体。齐格勒-纳塔催化剂其微观结构和形态不同，活性中心的数量和分布也就不同，催化剂的性能也就不同。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种用于合成高刚性聚丙烯的催化剂组分，其应用于丙烯均聚合与共聚合中能够有效提高聚丙烯的刚性。

本发明的目的还在于提供一种制备催化剂组分的方法。

本发明再一目的在于提供一种包含所述催化剂组分的催化剂及其制备方法。

为了实现本发明目的，本发明提供一种用于合成高刚性聚丙烯的催化剂组分，该催化剂组分用于丙烯均聚合与共聚合中，不仅具有高活性、高堆积密度、高等规度、高氢调性能，低细粉含量，并且能够有效提高聚丙烯的刚性。

一种用于合成高刚性聚丙烯的催化剂组分，其通过包含以下反应步骤得到：

1)使用类方形结构的二烷氧基镁载体，将其与至少一种钛化合物和至少一种给电子化合物在温度-20-120℃下反应60-240min得到一种均相溶液，而后经过洗涤，过滤，干燥制备得到催化剂前体；

2)在-10℃-100℃下，在烷烃或芳烃溶剂中加入所述催化剂前体，并选择性的加入硅化合物进行反应，反应时间为30-240min，再洗涤；

3)最后在0℃-100℃下，加入一种或多种硅烷类给电子体和有机铝化合物在烷烃或芳烃溶剂中进行化学处理，处理时间为15-480min，并经洗涤、过滤，干燥，得到催化剂组分。

其中，所述类方形结构的二烷氧基镁载体的通式为Mg(OR¹)_n(OR²)_2-n，其中0≤n≤2，R¹、R²可以相同也可以不同，是C1-C10的烃基，并且在电子显微镜下能看出外观为明显的类方形，载体棱角分明，表面光滑，结构致密。该类方形结构的二烷氧基镁载体的衍射角在2θ衍射角为8-14°的范围之间存在一组峰，该组含有1-4个衍射峰，并且在2θ衍射角为20-28°的范围之间存在第二组峰，该组含有1-3个衍射峰，优选为，第一组衍射峰的最高峰值对应衍射角2θ值在10-11°之间，并且第二组衍射峰的最高峰值对应衍射角2θ值在23-25°。