[发明专利]一种烯烃聚合反应的催化剂及催化剂体系、应用

说明书

本发明提出了一种烯烃聚合反应催化剂及其催化剂体系、应用。本发明通过一种使用环己甲酸酯类化合物同2‑氰基‑2,3‑二烃基丁二酸二乙酯进行复配作为内给电子体的Z‑N催化剂活性组份，以及包含该组分的Z‑N催化剂。该催化剂用于烯烃聚合时具有高活性，好的立体定向性和氢调性能，非常适用于制备通用聚丙烯牌号。

技术领域

本发明涉及烯烃聚合技术领域，尤其涉及一种烯烃聚合反应的催化剂及催化剂体系、应用。

背景技术

目前，国内聚丙烯工业装置使用最为广泛的催化剂仍然是Ziegler-Natta丙烯聚合催化剂(简称Z-N催化剂)，产能最大的牌号为通用的均聚，共聚牌号，随着国内聚丙烯产能的不断增加，市场竞争必将日益激烈，对于国内聚丙烯生产企业来说，降低通用料的生产成本，提高产品品质和生产的稳定性成为了当务之急。

要降低聚丙烯的生产成本，提高聚丙烯催化剂的聚合活性，降低催化剂的生产成本是必由之路，同时，催化剂聚合活性的提高也会降低聚合过程中助催化剂的用量，从而降低最终产品中的灰分，提升产品品质。围绕着提升催化剂的聚合活性，学术界和工业界进行了很多研究，最有效的途径是开发和使用新型的内给电子体，第五代Z-N催化剂，也就是非邻苯二甲酸酯类Z-N催化剂的研发成为了聚丙烯工业界和学术界的热点。第五代催化剂以使用新型的非邻苯二甲酸酯类内给电子体为主要标志。2-氰基-2.3-二烃基丁二酸酯类化合物是北京化工研究院研发的一类非塑化剂类内给电子体，含有该类内给电子体的催化剂可以制备得到分子量分布很宽的聚丙烯树脂，但是该给电子体氢调性能较差，并且聚合活性较低。

因此，本发明旨在提供一种使用两种或多种特定结构的化合物进行复配作为内给电子体的Z-N催化剂活性组份，以及包含该组分的Z-N催化剂。该催化剂用于烯烃聚合时具有高活性，好的立体定向性和氢调性能，非常适用于制备通用聚丙烯牌号。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种烯烃聚合反应催化剂及催化剂体系、应用。

第一方面，本发明提出了一种烯烃聚合反应的催化剂，其组份包括钛元素、镁元素、卤素、和内给电子体化合物；

所述内给电子体化合物包括环己甲酸酯类化合物及2-氰基-2,3-二烃基丁二酸二乙酯类化合物。

所述环己甲酸酯类化合物的结构通式如式(Ⅰ)所示：

式(I)中，R₁为碳原子数为1-20的直链烷烃、碳原子数为3-20的支链烷基或环烷基、碳原子数为6-20的芳烃基、碳原子数为7-20的烷芳基或碳原子数为7-20芳烷基，R₁可以任意方式与环己基连接成环。

优选地，R₁为碳原子数为1-6的直链烷基或碳原子数为1-6的支链烷基，选自甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，特丁基，正戊基，异戊基，特戊基，环戊基以及苯基中的至少一种。

作为本发明的具体实施方式，所述环己甲酸单酯类化合物选自环己甲酸甲酯、环己甲酸乙酯、环己甲酸正丙酯、环己甲酸异丙酯、环己甲酸正丁酯、环己甲酸异丁酯、环己甲酸特丁酯、环己甲酸正戊酯、环己甲酸异戊酯、环己甲酸特戊酯、环己甲酸环戊酯、环己甲酸苯酯中的至少一种。

优选地，所述环己甲酸单酯类化合物选自环己甲酸甲酯，环己甲酸乙酯，环己甲酸正丙酯，环己甲酸异丙酯，环己甲酸正丁酯，环己甲酸异丁酯，环己甲酸特丁酯，环己甲酸正戊酯，环己甲酸异戊酯，环己甲酸特戊酯中的至少一种。

更优选地，所述环己甲酸单酯类化合物选自环己甲酸甲酯，环己甲酸乙酯，环己甲酸正丙酯，环己甲酸异丙酯，环己甲酸正丁酯，环己甲酸异丁酯，环己甲酸正戊酯，环己甲酸异戊酯中的至少一种。

所述2-氰基-2,3-二烃基丁二酸二乙酯类化合物的结构通式如式(Ⅱ)所示：