[发明专利]一种制备超纯聚丙烯的催化剂以及间歇本体法制备超纯聚丙烯的制备方法

说明书

本发明提供了一种制备超纯聚丙烯的催化剂以及间歇本体法制备超纯聚丙烯的制备方法。本发明提供的制备超纯聚丙烯的催化剂，包括：主催化剂、助催化剂和外给电子体；所述主催化剂包括：四氯化钛、二氯化镁醇合物和内给电子体；所述内给电子体为1,3‑二醚类化合物、芳香二酯与邻苯二甲酸酯的三元复配物。本发明以四氯化钛、二氯化镁醇合物和内给电子体作为超纯聚丙烯催化体系的主催化剂，其中，内给电子体采用特定的1,3‑二醚类化合物、芳香二酯与邻苯二甲酸酯的三元复配物，该内给电子体与四氯化钛、二氯化镁醇合物结合共同形成主催化剂。采用包含上述主催化剂的催化体系能够有效提高催化活性、降低聚丙烯的灰分，且提高聚丙烯的等规度。

技术领域

本发明涉及烯烃聚合领域，特别涉及一种制备超纯聚丙烯的催化剂以及间歇本体法制备超纯聚丙烯的制备方法。

背景技术

聚丙烯是近年来发展最快的一种聚烯烃树脂，随着其应用范围的拓展，具有灰分含量低(一般质量分数低于0.0080％)的高纯聚丙烯表现出良好的应用前景。而电容器专用超纯聚丙烯对灰分含量要求更高(质量分数低于0.0050％)，其是一类具有极低灰分、高附加值的聚丙烯专用料，因其具有优异的电气性能及易加工性而成为电容膜专用的重要高分子材料。相比其他电容膜材料，聚丙烯最接近‘理想电容器材料’，其具有高频损耗极低、高介电强度、绝缘电阻高及较小的负温度系数等特征。基于这些优异的特性，超纯聚丙烯被广泛应用于朝阳产业，包括消费电子、混合动力车市场、电网建设市场、新能源、绿色照明、铁路电气化及国家军工航母电磁弹射、电磁轨道炮和大功率脉冲激光等。目前超纯聚丙烯国内需求量逐年增长，截止2020年国内总需求约20万吨并保持12.5％年增长趋势。

聚丙烯的生产方法分为两类：连续本体法和间歇液相本体法。其中，连续本体法的生产过程均为自动控制，成品自动包装；而间歇本体法生产过程中的投料、升温、回收等环节均为人工控制。其中，间歇本体法聚丙烯工艺具有流程短、设备简单、投资小等特点，成为生成聚丙烯的主要生产方法。

在聚丙烯生产技术的进程中，催化体系和聚合工艺对产品性能起到至关重要的作用。目前，Ziegler-Natta催化剂为液相本体法合成聚丙烯的主流催化剂，但是，采用的聚合工艺制得聚丙烯产品的等规度较低，难以满足高等规度聚丙烯要求的应用场合。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种制备超纯聚丙烯的催化剂以及间歇本体法制备超纯聚丙烯的制备方法。本发明提供的催化剂及制备方法能够制备出电容器用超纯聚丙烯，具有较高催化活性且提高聚丙烯的等规度。

本发明提供了一种制备超纯聚丙烯的催化剂，所述催化剂包括主催化剂、助催化剂和外给电子体；

所述主催化剂包括：四氯化钛、二氯化镁醇合物和内给电子体；

所述内给电子体为1,3-二醚类化合物、芳香二酯与邻苯二甲酸酯的三元复配物。

优选的，所述1,3-二醚类化合物选自1,3-二甲基丙二甲醚、二丙二醇二甲醚、2-异丙基-2异丁基-1,3二甲氧基丙烷和4,4-双甲氧甲基-2-甲基己烷中的一种或几种。

优选的，所述芳香二酯为二苯甲酸乙二酯；

所述邻苯二甲酸酯为邻苯二甲酸二丁酯；

所述二氯化镁醇合物为MgCl₂·(EtOH)_m(ROH)_n，其中，m为2.0～3.8，n为2.0～5.1，R为除乙基之外的C1～C10的烷基。

优选的，所述内给电子体中，所述1,3-二醚类化合物、芳香二酯和邻苯二甲酸酯的摩尔比为(20～60)∶(1～40)∶(0～10)；

所述主催化剂中，钛元素、镁元素和内给电子体的质量比为(1.0～5.2)∶(12～25)∶(10～30)。

优选的，所述主催化剂通过以下方法制得：