[发明专利]一种催化高分子量聚乙烯的催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种催化高分子量聚乙烯的催化剂及其制备方法；该催化剂在亚胺氮原子芳环的邻位引入柔性基团取代基和刚性基团取代基，刚柔性基团相互配合，有效的调节金属中心的位置和乙烯插入的速度，适当体积配体的空间效应极大的促进了活性链向单体的转移速率，从而得到低分子量聚乙烯，同时，在亚胺氮原子芳环的对位引入吸电子的硝基，使催化剂的亲电性增强，有利于乙烯插入聚合，提高了聚合物的分子量；在配体的骨架上引入供电子取代基甲氧基，有利于稳定金属活性中心，提高了催化剂的热稳定性。

技术领域

本发明属于烯烃催化聚合领域，具体涉及一种催化高分子量聚乙烯的催化剂及其制备方法。

背景技术

聚乙烯化学稳定性较好，室温下可耐稀硝酸、稀硫酸和任何浓度的盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨水、胺类、过氧化氢、氢氧化钠、氢氧化钾等溶液。但不耐强氧化的腐蚀，如发烟硫酸、浓硝酸、铬酸与硫酸的混合液。在室温下上述溶剂会对聚乙烯产生缓慢的侵蚀作用，而在90～100℃下，浓硫酸和浓硝酸会快速地侵蚀聚乙烯，使其破坏或分解。聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解，在紫外线作用下容易发生降解，炭黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用。受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反应。

近二十几年来，后过渡金属催化剂催化烯烃聚合研究取得了很大的进展。在这些后过渡金属催化剂中，[N,N]双配位的钯催化剂可以通过简单的配体改性来改变其催化活性和选择性而得到广泛的关注。基于此，本发明提供一种催化高分子量聚乙烯的催化剂及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二亚胺钯催化剂，该催化剂邻位为二苯甲基取代、对位为吸电子效应硝基取代基，骨架上含有甲氧基取代基。

本发明的另一目在于是提供上述二亚胺钯催化剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述二亚胺钯催化剂在乙烯聚合中的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种二亚胺钯催化剂，其结构式如下式(Ⅰ)所示：

本发明的二亚胺钯催化剂应用于乙烯聚合反应时反应条件温和，不需要在苛刻的无水无氧条件下进行聚合反应；在亚胺氮原子芳环的邻位引入柔性基团取代基和刚性基团取代基，刚柔性基团相互配合，有效的调节金属中心的位置和乙烯插入的速度，适当体积配体的空间效应极大的促进了活性链向单体的转移速率，从而得到低分子量聚乙烯，同时，在亚胺氮原子芳环的对位引入吸电子的硝基，使催化剂的亲电性增强，有利于乙烯插入聚合，提高了聚合物的分子量；在配体的骨架上引入供电子取代基甲氧基，有利于稳定金属活性中心，提高了催化剂的热稳定性。

一种二亚胺钯催化剂的制备方法，包括如下步骤：

1.在惰性气体氛围下，将4,4-二甲氧基苊醌与2,6-二丙基-4-硝基苯胺的悬浮液混合后，在90℃下搅拌回流反应6～12h，所得反应液冷却至室温后，过滤收集沉淀物并洗涤、干燥，即可得到二亚胺配体。

其中，4,4-二甲氧基苊醌与2,6-二丙基-4-硝基苯胺的摩尔比为1:2.2～2.5。

其中，反应所用的溶剂为乙腈和乙酸。

2.氮气气氛和室温条件下，将二亚胺配体与(COD)PdMeCl溶于有机溶剂，搅拌反应一段时间后得到二亚胺钯催化剂。

其中，二亚胺配体与(COD)PdMeCl的摩尔比为1:1.2。

其中，有机溶剂为二氯甲烷。

其中，反应时间为12～18小时。

上述合成反应式如下：

本发明还提供上述二亚胺钯催化剂作为催化剂在乙烯聚合中的应用。