[发明专利]间规聚苯乙烯制备的催化剂

说明书

本发明涉及间规聚苯乙烯制备的催化剂。

苯乙烯聚合物可分为无规聚苯乙烯、等规聚苯乙烯和间规聚苯乙烯。无规聚苯乙烯已广泛应用于家电、办公用品、包装及其它工业材料，但是其耐热、耐化学性差。采用茂金属/MAO催化剂制备的间规聚苯乙烯，不但具有无规聚苯乙烯的性能，其耐热、耐化学性增强。经玻璃纤维增强，其综合性能可与工程塑料相比。文献EP210615和US5252693采用CpTiCl₃/MAO做催化剂；JP平1-240503采用Cp^*TiCl₃/MAO做催化剂；US5196490和US5045517采用CpTi(OPh)₃/MAO用于苯乙烯间规聚合，普遍存在催化活性和催化效率不高、苯乙烯转化率偏低的缺点，不适宜于工业生产使用。

本发明的目的是为了克服上述文献中存在催化体系催化活性及催化效率低的缺点，提供一种新的制备苯乙烯间规聚合物的催化剂，该催化剂具有较高的催化活性及催化效率。

本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的：一种间规聚苯乙烯制备的催化剂，包括茂金属化合物I，烷基铝氧烷II：

    式中R₁为环戊二烯基，取代环戊二烯基；

        R₂为含1～6个碳原子的烷基；

        R₃为含1～4个碳原子的烷基；

        OR₂基可以在苯环的邻位、间位或对位；

        n为烷基铝氧烷的齐聚度，其值为6～40。

上述技术方案中催化剂中还可包括组份烷基铝III，通式为Al(R₄)₃，其中R₄为含1～4个碳原子的烷基。R₁的优选方案为环戊二烯基或五甲基环戊二烯基；R₂的优选方案为甲基，OR₂在苯环上的位置优选方案为苯环的对位，R₃的优选方案为甲基，齐聚度n的值优选方案为10～30；R₄的优选方案为异丁基；烷基铝氧烷II中铝对茂金属化合物I的摩尔比范围为50～2000；烷基铝III中铝对茂金属化合物I的摩尔比范围为0.1～1000，优选范围为50～200。

聚烷基铝氧烷(MAO)是由烷基铝控制水解制备得到的，水解剂可以是含结晶水的无机盐中的水，含结晶水的无机盐可以是CaCl₂·6H₂O、MgCl₂·6H₂O、CuSO₄·5H₂O、Al₂(SO₄)₃·18H₂O、CuSO₄·2H₂O、MgSO₄·7H₂O、FeSO₄·7H₂O、Ti(SO₄)₂·4H₂O、Ti₂(SO₄)₃·8H₂O和ZnSO₄·7H₂O等。烷基铝为与水的克分子比为1∶1～3.0，反应温度为-20～100℃，反应时间为5～40小时，反应溶剂可以是烷烃和芳烃。常用的烷基铝有三甲基铝、三乙基铝、三异基铝等。具体步骤为：将烷基铝按Al/H₂O摩尔比为1∶1～2.5在-20～0℃下慢慢滴加入Al₂(SO₄)₃·18H₂O的甲苯溶液中，滴加时间为0.5～5小时，滴加完毕后，使反应温度升至20～100℃，在此温度下，反应2～40小时，反应结束后，将固体过滤，得含有结构为II的烷基铝氧烷的甲苯溶液。