[发明专利]一种改进的（α-二亚胺）镍催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及烯烃催化聚合领域，旨在提供一种改进的(α‑二亚胺)镍催化剂及其制备方法和应用。该催化剂的化学结构式如式(Ⅱ)所示，式中R₁为异丙基，R₂为卤素。其制备步骤包括：苊经过双酰化反应得到化合物C1；对C1与N‑溴代琥珀酰亚胺进行溴化反应得到C2；对C2进行消除反应得到C3；将C3与对称的苯胺进行酮胺缩合反应，即可得到α‑二亚胺配体C4；将C4与乙二醇二甲醚二溴化镍络合，得到催化剂Cat‑B。本发明相对于现有催化剂而言，在相同条件下催化乙烯聚合得到的支化聚乙烯可以同时在支化度和分子量上同时有所提高，可以使支化聚乙烯在强度和弹性方面的综合性能得到提升，在橡胶制品方面的应用场景得以扩展。

技术领域

本发明涉及烯烃催化聚合领域，具体提供了一种改进的(α-二亚胺)镍催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

聚烯烃是关系国计民生的基础材料，并且由于其优异的性能、品种的多样，原料易得和价格低廉，使其广泛应用于工业、农业以及国防等各领域。新催化剂的开发和应用是推动聚烯烃产业进步和发展的核心动力之一，是控制聚烯烃材料的结构与性能的关键。

1995年，Brookhart等人首次发现(α-二亚胺)镍络合物催化剂，这类催化剂作为特殊的后过渡金属催化剂可以催化乙烯聚合生成具有弹性的支化聚乙烯。由于分子量结构饱和，这类支化聚乙烯是耐老化性极佳的新型弹性体材料，目前在实际应用方面可以对标乙丙橡胶。

乙丙橡胶目前已经是仅次于丁苯橡胶和顺丁橡胶的第三大合成橡胶品种，广泛应用在各种对耐老化性性能有要求的场合，但是由于其力学强度普遍低于天然橡胶或者丁苯橡胶，导致其应用范围受限。一般认为提高聚合物的分子量有助于改善聚合物的力学性能，所以基于这样的技术现状，为了拓展支化聚乙烯的潜在应用空间，开发高分子量的支化聚乙烯是科研人员一直努力的方向。

但是如果采用一般的技术手段，比如通过提高聚合压力、降低聚合温度、提高催化剂活性中心周围的空间位阻等技术方案来制备高分子量的支化聚乙烯，则支化聚乙烯的支化度会明显下降，导致弹性弱化，所以并不能理想改善支化聚乙烯作为弹性材料的整体性能。

所以从催化剂研发的角度，目前需要更好的催化剂技术方案，来实现同时提高支化聚乙烯分子量和支化度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种改进的(α-二亚胺)镍催化剂及其制备方法和应用。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种(α-二亚胺)镍烯烃催化剂，该催化剂的化学结构式如式(II)所示：

式(II)中，R₁为烷基，R₂为卤素。

作为优选方案，所述R₁为甲基、异丙基或特丁基。

作为优选方案，所述R₂为氟、氯、溴、碘中的一种。

作为优选方案，所述R₁为异丙基，R₂为溴，该催化剂Cat-B的具体结构如下所示：

本发明进一步提供了所述(α-二亚胺)镍烯烃催化剂Cat-B的制备方法，包括如下步骤：

(1)苊经过双酰化反应得到化合物C1：

(2)对化合物C1与N-溴代琥珀酰亚胺进行溴化反应得到化合物C2：

(3)对化合物C2进行消除反应得到化合物C3：