[发明专利]一种非茂金属催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种非茂金属催化剂及其制备方法与应用，该非茂金属催化剂具有如下式Ⅰ结构：其中，M选自第ⅣB族过渡金属原子；L为卤素原子；X选自O、NH和S中的一种；Rsubgt;1/subgt;、Rsubgt;2/subgt;和Rsubgt;3/subgt;独立选自氢、取代或未取代的具有1～12个碳的脂肪烃基、取代或未取代的具有6～12个碳的芳香烃基、含氧基团、含硫基团或卤素原子，Rsubgt;2/subgt;和Rsubgt;3/subgt;还可以选自含氮基团；或者，Rsubgt;3/subgt;选自氢、取代或未取代的具有1～12个碳的脂肪烃基、取代或未取代的具有6～12个碳的芳香烃基、含氧基团、含硫基团、含氮基团或卤素原子，Rsubgt;1/subgt;和Rsubgt;2/subgt;形成环状结构，为取代或未取代的Csubgt;4/subgt;～Csubgt;8/subgt;的共轭烯烃基团；n为1～3。本发明非茂金属催化剂应用于烯烃聚合具有很高的聚合活性，并可制得低分子量的聚乙烯。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种非茂金属催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

在烯烃聚合催化剂的发展过程中，二十世纪九十年代发展的非茂金属催化剂得到了极大的发展和关注。由于非茂催化剂出现在茂金属催化剂之后，因此又被称为“茂后”烯烃聚合催化剂。其具有与茂金属催化剂相似的特点，可以根据需要定制聚合物，而且成本较低。非茂金属催化剂的中心原子包括了几乎所有的过渡金属元素，在某些性能方面已经达到、甚至超过茂金属催化剂，成为继Ziegler-Natta和茂金属催化剂之后的新一代烯烃聚合催化剂。

根据主催化剂的中心原子的不同，进一步又可区分为非茂前过渡金属 (IIIB族、IVB族、VB族、VIB族、VIIB族)催化剂和非茂后过渡金属 (VIII族)催化剂。由该类催化剂所制造的聚烯烃产品的性能优良，而且制造成本低。非茂金属催化剂配位原子为氧、氮、硫和磷，不含有环戊二烯基团或其衍生基团，如茚基和芴基等，其特征是中心离子具有较强的亲电性, 且具有顺式烷基或卤素金属中心结构，容易进行烯烃插入，中心金属容易烷基化，有利于阳离子活性中心的生成；形成的配合物具有限定的几何构型，立体选择性、电负性及手性可调节性。另外，所形成的金属-碳键容易极化，更有利于烯烃的聚合和共聚合。因此，在聚合反应温度下能获得较高的聚合活性。特别是含苯氧基-亚胺配体的第四族过渡金属配合物 (EP0874005、W00155231)，具有很高的催化烯烃聚合活性，而且可以得到功能化等特征的聚烯烃树脂。

专利ZL01126323.7、ZL02151294.9和ZL02110844.7、WO 03/010207 公开了一种烯烃均聚/共聚催化剂或催化体系，具有广泛的烯烃均聚/共聚性能，但该些专利所公开的催化剂或催化体系在烯烃聚合时需要较高的助催化剂用量，才能获得合适的烯烃聚合活性，而且聚合过程中存在着活性持续时间短，聚合物粘釜等现象。专利CN102295714公开了一种乙烯聚合催化剂，该催化剂催化得到的聚乙烯分子量在100万以上。

因此，本领域尚需对非茂金属催化剂进行进一步的研究。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种非茂金属催化剂及其制备方法与应用，以克服现有技术中烯烃聚合过程所需助催化剂用量高、非茂金属催化剂活性低等缺陷。

为了达到上述目的，本发明提供了一种非茂金属催化剂，该非茂金属催化剂具有如下式Ⅰ结构：

其中，M选自第ⅣB族过渡金属原子；

L为卤素原子；

X选自O、NH和S中的一种；