[发明专利]杂化负载型茂金属催化剂以及使用其制备聚丙烯的方法

说明书

本发明涉及杂化负载型茂金属催化剂，其在丙烯聚合中表现出高的活性并且可用于制备通过将长链分支(LCB)引入聚丙烯分子中而具有高的熔体张力的聚丙烯，以及使用该催化剂制备聚丙烯的方法。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月16日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2019-0100466号和于2020年8月13日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2020-0102000号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

本发明涉及一种杂化负载型茂金属催化剂以及使用其制备聚丙烯的方法。

背景技术

烯烃聚合催化剂体系可分为齐格勒-纳塔和茂金属催化剂体系，这两种高活性催化剂体系是根据其特性开发的。

齐格勒-纳塔催化剂自1950年代开发以来已广泛应用于商业过程。然而，由于齐格勒-纳塔催化剂是混合有多个活性位点的多活性位点催化剂，因此其特征是所得聚合物具有宽的分子量分布。而且，由于共聚单体的组成分布不均一，因此存在难以确保所需的物理性能的问题。

同时，茂金属催化剂包括以过渡金属化合物为主要成分的主催化剂和以铝为主要成分的有机金属化合物助催化剂。这种催化剂是单一活性位点催化剂(其为均相络合催化剂)，并且根据单一活性位点特性而提供分子量分布窄且共聚单体的组成分布均一的聚合物。可通过改变该催化剂的配体结构和聚合条件来控制所得聚合物的立构规整度、共聚特性，例如分子量和结晶度等。

由于最近环境相关意识的改变，许多产品组寻求减少挥发性有机化合物(VOC)的产生。然而，对于聚丙烯的制造中使用的齐格勒-纳塔催化剂(Z/N,ziegler-natta)，存在产生高的总挥发性有机化合物(TVOC)的问题。特别是，对于市售的各种聚丙烯产品，应用齐格勒-纳塔催化剂的产品构成主流，但最近，正加速转向应用具有低气味且表现出低洗脱特性的茂金属催化剂的产品。

特别是，现有的聚丙烯是一种通用树脂，具有由于其低密度而重量轻、刚性和耐热性高、且吸湿性低的优点，但具有冲击性和熔体张力降低的缺点。

因此，需要开发一种制备使用茂金属催化剂而在丙烯聚合中表现出高的活性并且通过将长链分支(LCB)引入聚丙烯分子中而具有高的熔体张力的聚丙烯的方法。

发明内容

[技术问题]

本发明的一个目的是提供一种杂化负载型茂金属催化剂，其可用于制备熔体强度相对较高的聚丙烯以及在丙烯聚合中具有优异的催化活性。

本发明的另一目的是提供一种使用该杂化负载型茂金属催化剂制备聚丙烯的方法。

[技术方案]

根据本发明，提供了一种杂化负载型茂金属催化剂，其包含选自以下化学式1表示的化合物的至少一种第一茂金属化合物；选自以下化学式3表示的化合物的至少一种第二茂金属化合物；以及用于负载第一和第二茂金属化合物的载体：

[化学式1]

在化学式1中，

M₁是第4族过渡金属；

A₁是碳(C)、硅(Si)或锗(Ge)；

Q₁和Q₂彼此相同或不同，且各自独立地为氢、卤素、C_1-20烷基、C_2-20烯基、C_2-20烷氧基烷基、C_7-40芳氧基烷基、C_6-40芳基、C_7-40烷基芳基或C_7-40芳基烷基；