[发明专利]铬催化剂组合物及其应用

说明书

本发明是关于铬催化剂组合物的发明，同时本发明还涉及一种用铬作催化剂组合物催化乙烯聚合或乙烯与一种共聚单体的共聚合的发明。

在美国，铁卤化物混合物催化生产的多组分的乙烯聚合物(俗称为“双元”或“多元”聚合物)占据了高分子量—高密度乙烯聚合物薄膜市场、这些多组分乙烯聚合物具有良好的抗冲击性能，因此具有良好的超薄成膜性能及高模量。这些多组分乙烯聚合物的出现，打开了先前诸如由纸、较厚尺寸的乙烯聚合物及密度较低的乙烯聚合物等其它材料所占据的市场。但是这些多组分乙烯聚合物是由串联式反应器体系进行商业生产的，该反应器体系是由两个反应器串联而成以便完成两步聚合反应，每个反应器在不同反应条件下进行不同的聚合，这是一种比单个反应器体系生产成本更高的生产方法。

为了与这些多组分乙烯聚合物竞争，对一种树脂来说，具有良好的冲击强度，横截面方向的抗撕裂性，外观及加工性能是很重要的。到现在为止，铬催化剂在高分子量—高密度乙烯聚合物薄膜市场不具竞争力。例如，一种铬催化剂可催化生产一种具有良好膜性能的树脂，但在高产率及厚度薄的情况下，发泡稳定性差；在另一方面，另一种络催化剂可催化生产一种在高产率及厚度薄的情况下发泡稳定性好的树脂，但薄膜性能差。然而，制备一种铬催化剂用于生产一种高分子量—高密度乙烯聚合物薄膜树脂，使该树脂在高产率及薄的厚度的惰况下，具有良好的膜性能及发泡稳定性，直到本发明为止，还没有成功。

本发明的一个目的是提供铬催化剂组合物。

本发明的另一目的是提供对乙烯聚合或乙烯与一种共聚单体共聚有用的铬催化剂组合物。

本发明的又一目的是提供对乙烯聚合或乙烯与一种共聚单体共聚有用的铬催化剂组合物，由此生产出一种高分子量—高密度乙烯聚合物，该聚合物适用于生产具有优良性能薄膜并且该聚合物能在高生产率及薄的厚度下加工。

根据本发明的一个实施方案，提供了一种铬催化剂组合物。这种铬催化剂组合物包含至少两种铬催化剂体系：

(a)这些铬催化剂体系中的一种包含铬和一种载体。该铬催化剂体系中铬的用量为约0.5％-1％(重量)(基于铬催化剂体系的总重量)。载体包含二氧化硅和二氧化钛。载体的孔体积约为2-3cm³/g，其表面积约为400-600m²/g。

(b)这些铬催化剂体系中的另一种也包含铬和一种载体。该铬催化剂体系中铬的用量约为所说的催化体系总重的1％-1.5％。载体也是由二氧化硅和二氧化钛组成。载体的孔体积约为0.7-1.4cm³/g，其表面积约为300-400m²/g。

根据本发明的另一实施方案，本发明的上述组份在聚合条件下与乙烯或与乙烯及另一种共聚单体接触，催化生产一种均聚物或一种共聚物。

本说明书公开的本发明可在缺少本文未公开任何步骤、组分、化合物或本文未公开的成分下适当实施。

一般情况下，本发明中使用的铬催化剂组合物包含至少两种铬催化剂体系。这些铬催化剂体系包含一种铬组分和一种载体组分。载体包含二氧化硅和二氧化钛。载体这个词并不意味着可解释为一种惰性组分。具有高孔体积载体的铬催化剂体系

该铬催化剂体系(此后称为催化体系XX)中铬的用量约为该催化体系总重的0.5-1％。如果实际使用远低于0.5％(重量)的铬，该催化剂体系将具有不合需要的低催化活性。如果实际使用远高于1％(重量)的铬，该催化剂体系将会生产出一种具有不合要求数量的长支链的树脂，这种具有不合要求数量的长支链的树脂由于诸如在横截面方向的抗撕裂性能等薄膜性能低下而不适合于薄膜的应用。另外，铬催化剂体系中铬的用量过高，将使树脂具有不合要求的颜色。

载体包含二氧化硅和二氧化钛。二氧化钛的用量约为2％-10％(重量)(基于载体的总重量计)。如果使用的二氧化钛低于2％(重量)，所得树脂分子量分布将会太窄。如果实际的二氧化钛的用量高于10％(重量)，催化体系将具有不适宜的低催化活性。二氧化硅的用量约为80％-98％(重量)(基于载体总重量计)。载体中也可加入别的组分，只要它们不对载体性能产生不利影响或不对所得的树脂性能产生不利影响。

载体的孔体积为约2cm³/g到约3cm³/g。如果每克载体的孔体积远低于2cm³/g，所得树脂的熔融指数将会太低。如果载体的孔体积远高于3cm³/g，催化体系太软而不能支撑。