[发明专利]外给电子体及应用、用于烯烃聚合的催化剂体系和烯烃聚合的方法

说明书

本发明公开了一种外给电子体及应用、用于烯烃聚合的催化剂体系和烯烃聚合的方法。该外给电子体为式(I)所示的烷基胺聚氧乙烯醚类化合物，将该外给电子体用于烯烃CH₂＝CHR聚合的Ziegler‑Natta催化剂体系，具有高温自失活的特点，同时还具有活性高、氢调敏感性好、定向能力高的特点。

技术领域

本发明涉及一种用于烯烃聚合的烷基胺聚氧乙烯醚类外给电子体、包含该外给电子体的催化剂体系及烯烃聚合方法。

背景技术

Ziegler-Natta催化剂在应用于CH₂＝CHR烯烃聚合时通常包含以下三个组分：以镁、钛、卤素和内给电子体作为基本成分的固体钛催化剂组分；用作助催化剂的烷基铝化合物；和用于进一步改善催化剂性能的外给电子体化合物。不同外给电子体应用于同一固体钛催化剂组分时氢调敏感性、定向能力甚至聚合物的微观结构均有区别。

甲基环己基二甲氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷等硅烷类化合物是工业应用中常见的高效外给电子体。CN1184120A公开了一类氨基硅烷类化合物用作Ziegler-Natta催化剂用外给电子体也具有良好的应用效果。

随着催化剂技术的发展，越来越多的非邻苯二甲酸酯内给电子体技术被开发，如1,3-二醚类(CN1020448C)、琥珀酸酯类(CN1313869C)和1,3-二醇酯类(CN1213080C)化合物。内给电子体技术的发展促进了聚烯烃催化剂技术的不断地更新换代。但是，工业应用过程中很多时候仍然使用传统的硅氧烷类外给电子体。这不利于新的内给电子体性能充分发挥。开发新的外给电子体技术具有重要的工业应用价值。

烯烃聚合过程伴随着放热。局部撤热不及时，会导致温度升高。如果聚合反应速率随温度升高而维持在较高的速率，则会加剧局部的过热现象，从而带来聚合物的塑化和结块，从而增加装置稳定运行的风险。这一现象在工业化的气相聚丙烯工艺装置时有发生。如果，所使用的Ziegler-Natta催化剂的活性随着温度升高而急剧下降，即催化剂具有高温自失活的特点，将有助于降低这一风险。但是现有技术中较少涉及高温自失活特点的催化剂体系。因此，开发活性、定向能力等且具有高温自失活特点的Ziegler-Natta催化剂体系具有重要应用价值。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种新的用于烯烃CH₂＝CHR(其中R为C₁-C₁₂的烃基)聚合的Ziegler-Natta催化剂用外给电子体，采用包含本发明的外内电子体的烯烃聚合的催化剂体系进行烯烃聚合，具有高温自失活的特点，同时还具有活性高、氢调敏感性好、定向能力高的特点。

本发明第一方面提供了一种外给电子体，该外给电子体为式(I)所示的烷基胺聚氧乙烯醚类化合物，所述外给电子体用于烯烃聚合，

其中，m和n相同或不同，各自独立地为1-20整数，m+n＜40；

R选自C₁-C₂₀的直链烷烃、C₃-C₂₀的支链烷基、C₃-C₂₀的环烷基、C₆-C₂₀的芳基、C₇-C₂₀的烷芳基和C₇-C₂₀的芳烷基，其中，所述烷基、环烷基、芳烃基、烷芳基或芳烷基中碳上的氢原子任选地被杂原子、烷基或烷氧基取代或不取代，所述烷基、环烷基、芳烃基、烷芳基或芳烷基主链上的碳原子任选地被杂原子取代或不取代。

根据本发明所述的外给电子体的一些实施方式，所述“任选地被杂原子取代”意味着，可以被杂原子取代，也可以不被杂原子取代。所述杂原子包括卤原子、氧原子、氮原子、硅原子等。根据本发明，当键接成环时，在所形成的环的骨架中，可含或不含双键或杂原子。