[发明专利]烯烃聚合的方法

说明书

本发明涉及通过将烯烃与一种过渡金属催化剂以及一种助催化剂接触来聚合烯烃的方法。

在烯烃的聚合中，除了一种过渡金属催化剂外，通常还需要一种助催化剂来获得活性的催化剂体系。

五十年代以来，Ziegler-Natta催化剂一直用于烯烃的聚合。为了使这些Ziegler-Natta催化剂催化的烯烃聚合反应满意地进行，需要加入助催化剂。诸如像二乙基氯化铝这样的含铝的助催剂被用来与Ziegler-Natta催化剂一起使用。

近来其它类型的过渡金属催化剂诸如像金属茂催化剂也已被用于烯烃的聚合。为了使金属茂催化剂催化的烯烃聚合反应满意地进行，也需要加入助催化剂。铝氧烷被用作结合金属茂催化剂使用的助催化剂。一个铝氧烷的例子是甲基铝氧烷(MAO)。

在借助于金属茂催化剂的烯烃聚合中采用铝氧烷作为助催化剂的一项缺点是为了获得活性催化剂体系必须使用非常大过量的铝氧烷(相对于金属茂催化剂)。结果，所产生的聚烯烃包含高浓度的铝，从而经常需要将铝从聚烯烃中洗脱出来。

本发明的目标是提供没有这个缺点的、适合与过渡金属催化剂一起用于烯烃聚合的助催化剂。

本发明涉及具有式XR₄的助催化剂，其中X代表Si或Ge，R代表一个烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，或者本发明涉及一种具有式[XR₅]^-[Y]⁺的助催化剂，其中X代表Si、Ge、Sn或Pb，R代表氢或一个烷基、芳基、芳烷基或烷芳基基团，Y代表一个阳离子。

这样获得了包括一种过渡金属催化剂与一种作为助催化剂的按照本发明的化合物的活性催化剂体系，它适用于烯烃的聚合。当按照本发明的化合物被用作烯烃聚合的助催化剂时，所需的相应于过渡金属催化剂的助催化剂的量比铝氧烷用作助催化剂时低得多。

路易斯酸或离子配合物也被用作与金属茂催化剂一起使用的助催化剂。路易斯酸的例子有硼烷诸如三(五氟苯基)硼烷，离子配合物的例子有硼酸盐诸如四(五氟苯基)硼酸二甲基苯铵盐、四(五氟苯基)硼酸三苯基碳鎓盐和三苯甲基四(3，5-三氟甲基苯基)硼酸盐。这种类型的含硼助催化剂说明于例如EP-A-426637、EP-A-277003和EP-A-277004中。

在烯烃聚合中使用按照本发明的化合物作为助催化剂的另一项优点是使用这些化合物一般比使用铝氧烷、硼烷或硼酸盐便宜。

适合用作助催化剂的化合物是具有式XR₄的化合物和具有式[XR₅]^-[Y]⁺的化合物。

X是一个元素周期表第14族的原子，可以选自Si、Ge、Sn和Pb。因为Si是无毒的，所以优选X为Si。

这里和后文所述的元素周期表是指在化学和物理手册，第70版，1989/1990(新的IUPAC标示法)中封页内的周期表。所述R基团可相同或不同并可选自氢和烷基、芳基、芳烷基或烷芳基基团。所述R基团优选为含1-20个碳原子的烃基。适用的R基团的例子有甲基、乙基、丙基、异丙基、己基、癸基和苯基。而且，两个R基团可一起形成一个桥连R₂-基团，例如联苯-2，2’-二基基团和联苯-2，2’-二基甲烷基团。

优选至少两个R基团一起形成一个桥连芳基基团。更优选具有式XR₄或[XR₅]^-[Y]⁺的化合物包含两个这种桥连芳基基团。

所述阳离子Y例如是一种能提供质子的布朗斯台德酸、一种碱金属阳离子或一种卡宾。阳离子的例子有Li⁺、K⁺、Na⁺、H⁺、三苯基碳鎓离子、苯铵、盐、glycinium、铵或取代铵阳离子，其中至多三个氢原子已经被具有1-20个碳原子的烃基或者一个具有1-20个碳原子的取代烃基取代，所述取代烃基中一个或多个氢原子已经被卤素原子、鏻基、取代鏻基取代，其中至多三个氢原子已经被具有1-20个碳原子的烃基或具有1-20个碳原子的取代烃基取代，所述取代烃基中一个或多个氢原子已经被一个卤素原子取代。所述阳离子优选为二甲基苯铵、三苯基碳鎓离子或Li⁺。