[发明专利]一种用于烯烃聚合的催化剂组分及催化剂和应用

说明书

本发明属于烯烃聚合催化剂技术领域，公开了一种用于烯烃聚合的催化剂组分及催化剂和应用，该催化剂组分包含以下组分的反应产物：固体组分；至少一种钛化合物；以及内给电子体，所述内给电子体含有单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物；所述固体组分选自式(I)所示的含镁化合物，式(I)中，R₁为C₁‑C₆的直链或支链烷基；R₂和R₃相同或不同，各自独立地为氢或者C₁‑C₅的直链或支链烷基，其中烷基上的氢任选地被卤原子取代；X为氯或溴；a为0.1‑1.9，b为0.1‑1.9，且a+b＝2，0＜q≤0.5。

技术领域

本发明属于烯烃聚合催化剂技术领域，更具体地，涉及一种用于烯烃聚合的催化剂组分，包含该催化剂组分的催化剂，以及该催化剂在烯烃聚合反应中的应用。

背景技术

由于球形聚丙烯催化剂的形貌特点存在从催化剂到聚合物的“复制”现象(即只有球形催化剂才可以得到球形聚合物)，球形形貌的催化剂在聚合生产过程及聚合物后续处理加工过程中具有巨大的优势，而且特别有利于高分子合金的生产。所以，目前工业上应用的聚丙烯催化剂中，球形催化剂所占比例非常大。球形载体和内给电子体是球形聚丙烯催化剂的两个重要组成部分。球形载体主要来自于氯化镁醇合物载体，将氯化镁与醇在高温下反应形成氯化镁醇合物，再熔融分散在惰性组分中后经高剪切作用形成乳液，将乳液移入低温介质后醇合物固化成型得到载体。在载体的生产过程中需要高温下的熔融及低温下的固化过程，因此需要能耗较高。为了解决该问题，专利文献CN102040683A公开了一种通过卤化镁醇合物与环氧乙烷类化合物反应来制备载体的方法，并具体公开了将卤化镁醇合物熔融分散后，加入环氧乙烷类化合物；或者是将卤化镁醇合物熔融分散后直接加入到含环氧乙烷类化合物的反应器中。然而，采用该方法制备催化剂载体存在制备过程不稳定，容易发生载体粘连，且载体成型效果不好，粒径分布宽的缺点。氯化镁醇合物载体由于其特性无法制备得到平均粒径小于25微米粒径的球形载体，上述方法也无法得到同样粒径的载体。一般来说，小粒径的载体不仅能够减少所制备催化剂得到聚合物的细粉而且还能广泛用于各种聚合工艺。

聚合物的等规指数是聚合物的重要性能指标，催化剂的立构定向性决定着聚合物的等规指数，聚丙烯的等规指数越高，其规整程度、结晶度也越高，产品的硬度、刚度、模量、断裂和屈服强度等机械性能都有所增加，熔点、热稳定性、耐老化性和耐幅射性能也相应提高。因此，为了提高催化剂的立构定向性，研究者们一直在进行着大量的研究工作。

另外，目前主流商业化催化剂，一般在聚合时随着加氢量的上升，活性会较明显的上升，在不同熔融指数产品牌号切换时容易引起装置波动。

因此，急需开发一种小粒径的综合性能优良的催化剂，即在保持高立构定向性的同时具有稳定的活性(不随氢气量的变化产生较大变化)，且不含邻苯二甲酸酯类化合物(塑化剂)。

发明内容

本发明人在研究工作中意外地发现，采用同时含有单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物的内给电子体，且结合特定的固体组分，能够有效地提高催化剂的立构定向性、催化剂的聚合活性随氢气用量的增加变化不大，且催化剂组分的平均粒径较小。基于该发现，提出本发明。

本发明的第一方面提供了一种用于烯烃聚合的催化剂组分，该催化剂组分包含以下组分的反应产物：

(1)固体组分；

(2)至少一种钛化合物；以及

(3)内给电子体，所述内给电子体含有单醚类化合物、二醚类化合物和二醇酯类化合物；

所述固体组分选自式(I)所示的含镁化合物：