[发明专利]有机铝氧化物及其应用

说明书

本发明涉及铝氧化合物产品。此处所用的有机铝氧化合物一词是指含多个铝原子，而且每个铝原子至少同两个氧原子结合的有机化合物。另外，本发明还涉及一种改性有机铝氧烷的方法，使铝氧烷适用于颗粒形式的聚合反应。再者，本发明涉及一种含改性有机铝氧烷的金属茂催化剂。还有，本发明涉及使用改性的有机铝氧烷聚合烯烃的方法。

有机铝氧烷是铝氧化合物的一种形式。将烃基铝化合物部分水解可制得有机铝氧烷。这些铝氧烷可用于许多化学反应中，包括用作聚合反应催化系统，特别是在高活性的金属茂催化系统的催化剂成分。

这些铝氧烷同金属茂配合，已显示可用于某些类型的烯烃聚合反应中。含有这一内容的最早的专利之一是美国专利3,242,099号，其内容可引入本文供参考。这些金属茂催化剂已用于均相溶液聚合中。由于这些均相催化剂系统可溶于聚合介质中，所以，一般发现，得到的聚合物的堆积密度较低。

另外，将金属茂/铝氧烷催化剂用于淤浆或颗粒形式聚合反应中的努力，迄今尚未证实其商业的可行性。在淤浆或颗粒形式聚合中，选择的聚合条件使聚合物在聚合反应中呈不溶于聚合反应介质中的分散的颗粒形式。已经观察到，在金属茂/铝氧烷催化系统存在下进行颗粒形式聚合反应时，在聚合容器的表面上生成大量的聚合物。在颗粒形式聚合反应中这些污垢特别有害，因为对传热不利，并且需要连续地或定期地清理反应器。为了使金属茂/铝氧烷催化剂可用于工业规模的连续的颗粒形式聚合过程(如使用环形反应器的过程)，需要一种不会引起在反应器大量结垢的催化剂系统。

众所周知，用一种反萃溶剂处理市场获得的有机铝氧烷溶液，可以得到固体的铝氧烷，但是，已发现这种固体在淤浆聚合反应中也使反应器结垢。即使用反萃溶剂将铝氧烷沉淀到不溶的颗粒载体上，在淤浆，即颗粒形式聚合反应中反应器结垢仍是一个问题。

本发明一个目的是提供一种新型的有机铝氧化合物组合物，这种组合物是过渡金属聚合催化剂的活性助催化剂，同时在颗粒形式的反应过程中在反应器上不产生大量污垢。

本发明的另一目的涉及制备这种新型有机铝氧化合物组合物的方法。

本发明的目的还涉及含过渡金属化合物和新型有机铝氧化合物组合物的聚合反应催化系统。

本发明再一目的是要提供一种固体有机铝氧化合物组合物，其表面积大于由铝氧烷溶液真空汽提得到的固体的表面积。已经制得表面积高达300米²/克(由BET法测得)的固体。

再一个目的是提供包括一种金属茂和本发明的固体铝氧烷组合而成的稳定的固体金属茂聚合反应催化剂。

本发明另一方面涉及用新的有机铝氧化合物组合物作助催化剂进行烯烃聚合，特别是在颗粒形式聚合反应中。

对于熟悉本领域下述公开内容的优点的技术人员来说，本发明的其它方面、目的和优点将是显而易见的。

按照本发明，使有机铝氧烷同由有机环硼氧烷类组成的一类化合物中选出的有机环硼氧烷进行反应，制得固体有机铝氧化合物产品。

根据本发明的另一目的，将新的有机铝氧化合物组合物同一种过渡金属为主的烯烃聚合催化剂混合，制得用于烯烃聚合的催化剂系统。

本发明还有一个目的是提供含金属茂和本发明的固体铝氧化合物组合物的相当稳定的固体烯烃聚合催化剂。

本发明再一个目的是提供一种生产聚烯烃的方法，此法是在适宜的条件下使至少一种烯烃同含一种适宜的催化剂及本发明的有机铝氧化合物组合物的催化剂系统相接触。

本发明还提供由铝氧烷同环硼氧烷反应得到的新的有机铝氧化合物组合物。

图1表示由市场获得的甲基铝氧烷溶液真空汽提溶剂而得到的固体的红外光谱。

图2表示由市场获得的甲基铝氧烷溶液用甲氧基环硼氧烷反应制得的固体的红外光谱。

图3表示由市场获得的甲基铝氧烷同甲氧基环硼氧烷反应制得的固体的¹³C-核磁共振谱。

图4表示由市场获得的甲基铝氧烷溶液进行真空汽提得到的固体的¹³C-核磁共振谱。

根据本发明，有机铝氧烷经改性制得一种新的有机铝氧化合物组合物，此组合物可用作颗粒形式聚合反应中的助催化剂，而不会在聚合反应容器中造成大量结垢。

制备有机铝氧烷有许多已知方法。一种方法是向三烷基铝中控制加水。另一种方法是将三烷基铝和一种烃同含吸附水的化合物或含结晶水的盐相结合。本发明被认为可用于任何的可从市场上得到的可溶于烃的有机铝氧烷。