[发明专利]一种用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法及得到的聚烯烃

说明书

本发明公开了一种用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法及得到的聚烯烃，所述方法包括：将包括烯烃单体、催化剂、助剂、溶剂在内的原料混合，进行反应；其中，所述催化剂选自式(1)所示过渡金属配合物中的至少一种：在式(1)中，R₁‑R₅各自独立地选自氢、烃基、烃氧基、卤素、芳基或芳氧基，R₁‑R₅任选地两两彼此连接成环；M选自IVA族金属；X选自卤素、烃基或烃氧基；L是以第15族元素为配位原子的一价阴离子配体；m为1‑3的整数。本发明解决的技术问题是可免除催化剂的负载工艺流程，实现均相催化剂聚合自成形制备颗粒形态良好的烯烃聚合物。

技术领域

本发明属于高分子聚合物制备领域，尤其涉及烯烃聚合，特别地，涉及烯烃配位沉淀聚合。

背景技术

聚烯烃产品价格低廉，性能优异，应用范围广。烯烃聚合催化剂和聚合工艺是聚烯烃技术的核心，从烯烃聚合催化剂的发展来看，概括起来主要有两个方面：(1)开发能够制备特殊性能或性能更优异的聚烯烃树脂催化剂，如茂金属催化剂及非茂后过渡金属催化剂等；(2)在进一步改善催化剂性能的基础上，简化催化剂制备工艺，降低催化剂成本，开发对环境友好的技术，以提高效益，增强竞争力。20世纪80年代以前，聚乙烯催化剂研究的重点是追求催化剂效率，经过近30年的努力，聚乙烯催化剂的催化效率呈数量级提高，从而简化了聚烯烃的生产工艺，降低了能耗和物耗。Ziegler-Natta催化剂问世至今已有近60年历史，期间尽管出现了如茂金属与非茂金属等聚烯烃催化剂，但其工业化问题较多，如助催化剂昂贵，主催化剂负载还存在困难等。近年来，国内外的烯烃聚合催化剂产品层出不穷，催化剂稳定性与聚合催化活性也不断提高。但在氢调敏感性、控制催化剂颗粒规整性及粒径分布方面仍有不足。目前研究仍集中在开发工艺简单、氢调敏感性好、粒径分布均匀的球形或类球形负载催化剂。

聚烯烃工业中常用的聚合工艺有淤浆、气相、本体聚合，所用催化剂大多为负载催化剂。聚合单体在负载催化剂上插入、复形增长制备颗粒形聚合物粒子。催化剂在装置中运行稳定性和聚合物的形貌在很大程度上取决于催化剂的粒子形态、粒子强度及粒径分布。因此，催化剂的负载技术对烯烃聚合效果有至关重要的效果。

Odian在其主编的《聚合原理》(Principles of Polymerization)一书中指出，沉淀聚合是聚合反应起始于均相的体系但可快速转化为异相体系的聚合过程。通常，沉淀聚合反应发生在单体或单体与溶剂的溶液中，而所形成的聚合物因不溶于反应介质而沉析出来。近年来由于沉淀聚合法可以得到表面纯净的聚合物微球颗粒，引起了广泛的研究兴趣。但沉淀聚合大多应用于自由基聚合反应中。如果能将沉淀聚合同配位聚合相结合，在配位聚合常用溶剂中，通过控制聚合反应过程，实现非负载过渡金属配合物通过沉淀聚合方法直接制备颗粒形态良好的聚合物粒子，即配位沉淀聚合方法，该方法不但可免除繁复的催化剂负载工艺，大大简化聚合物脱灰及造粒后处理工序，可为烯烃聚合技术注入新的血液。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法及得到的聚烯烃，在聚合过程中，通过对整个聚合体系(例如共聚单体结构、催化剂等)进行调整，以实现非负载过渡金属催化剂催化烯烃聚合直接制备类球形或球形聚合物粒子。本发明大大简化了主催化剂的制备工艺，聚合物颗粒形态好，对设备要求低，能耗小，环境污染小。

本发明的目的之一在于提供一种用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法，包括：将包括烯烃单体、催化剂、助剂、溶剂在内的原料混合，进行反应；

其中，所述催化剂选自式(1)所示过渡金属配合物中的至少一种：