[发明专利]一种用于烯烃聚合催化剂的硅胶载体的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于烯烃聚合催化剂的硅胶载体的制备方法：将炭微球加入到酸溶液制得含炭微球的酸溶液，然后加入有机硅酸酯再加入硅酸钠水溶液制得硅源溶液；往硅源溶液中加入模板剂并搅拌均匀，经过微波反应制得硅胶凝胶并干燥制成粉末；将所得粉末进行低温等离子处理脱除模板剂即可制备得到所述硅胶载体。本发明通过软硬双模板剂法制备的硅胶载体具有更大的比表面积及孔径和粒径分布更均匀等优点。本发明制备硅胶载体的方法使用微波加热对硅凝胶进行快速老化，提高了反应速率，大大缩短了合成所需时间，具有节能和环保等优点。本发明制备硅胶载体的方法通过等离子体处理，能在较低温度快速高效地脱除所制备的硅胶载体中的模板剂。

技术领域

本发明属于高分子技术领域，尤其涉及一种用于烯烃聚合催化剂的硅胶载体的制备方法。

背景技术

聚烯烃工业使用的催化剂以负载型为主，最常用的无机载体有硅胶、氧化铝、蒙脱土、氯化镁、分子筛及黏土等；常用的有机载体为聚苯乙烯基聚合物(James CWC.Supported metallocene polymerization catalysis[J].Topics in Catalysis，1999，7(1):23－26.)；其中，硅胶由于具有化学性质稳定，耐酸性好、耐磨性好、流动性良好、熔点高且价格低廉等优点而成为负载烯烃聚合催化剂的首选载体。然而，市场上商业化的硅胶通常不能直接作为金属催化剂的载体，其表面的自由水、连羟基、双羟基和自由羟基均会导致金属催化剂中毒而失去活性，因此在使用前需要进行纯化处理。还有一种更为有效的方法就是通过对制备的硅胶的方法进行优化不仅能在生产过程中去除硅胶中使催化剂中毒的成分还能有效提高其比表面积和吸附能力进而提高催化剂的催化效率，但目前如何制备出孔径及粒径大小均匀的硅胶载体颗粒仍是具有挑战的问题之一。因此，开发一种操作简便且可适用于负载烯烃聚合催化剂的硅胶载体的制备方法并在此基础上能提高所制备的催化剂的性能方法是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于烯烃聚合催化剂的硅胶载体的制备方法。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种用于烯烃聚合催化剂的硅胶载体的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)将炭微球加入到酸溶液中搅拌均匀制得含炭微球的酸溶液；

(2)搅拌下将有机硅酸酯缓慢加入到步骤(1)中制得的含炭微球的酸溶液中并继续搅拌，然后加入硅酸钠水溶液制得硅源溶液；

(3)往步骤(2)制得的硅源溶液中加入模板剂并搅拌均匀得到硅胶凝胶；然后将所得硅胶凝胶转移到微波反应罐中进行微波反应使硅胶凝胶老化；

(4)将步骤(3)所得产物冷却后过滤，将所得固体用乙醇/水洗涤至中性后烘干，将烘干的固体制成粉末后移入介质阻挡放电(DBD)装置中进行低温等离子处理脱除模板剂，然后自然冷却至室温即可制得所述用于烯烃聚合催化剂的硅胶载体。

优选地，步骤(1)中所述的酸溶液为盐酸溶液。

优选地，步骤(1)中所述的炭微球粒径为10-40μm。

优选地，步骤(2)中所述的有机硅酸酯为正硅酸乙酯或正硅酸异丙酯中的一种。

优选地，步骤(2)中所述的硅酸钠水溶液的浓度为25-40wt％。

优选地，步骤(3)中所述的模板剂为PVP。

优选地，步骤(3)中所述的微波反应条件如下：微波功率为250-300W，温度80℃的条件下微波反应1-2h。

优选地，步骤(4)中所述的低温等离子处理脱除模板剂的条件为：在氧气氛中，温度为180-220℃，电压为220-330V，电流为2.5-3.0A，处理时间为3-5h。