[发明专利]一种高效制备低缠结聚乙烯的Ziegler-Natta催化剂的制备方法及应用

摘要

本发明涉及一种高效制备低缠结聚乙烯的Ziegler‑Natta催化剂的制备方法及应用，包括以下步骤：利用制备得到的醇吸附的多孔载体和多面齐聚倍半硅氧烷分子/Mg混合物在四氢呋喃中搅拌，过滤，将固体粉末干燥至自由流动，得到制备低缠结聚乙烯催化剂的载体；再利用烷基铝，制备烷基铝改性的催化剂的载体；最后，TiCl4的四氢呋喃溶液加入至烷基铝改性的催化剂的载体，搅拌后，用四氢呋喃溶液洗涤固体粉末，干燥至自由流动，获得高效制备低缠结聚乙烯的Ziegler‑Natta催化剂。POSS能够在多孔载体孔道中组装成粒径20‑100nm的微球，有效地分隔了活性点位，增大了活性中心间距，抑制了聚合过程中链交叠的发生，能够在≥60℃的聚合温度下高效地制备低缠结聚乙烯。

主权项

1.一种高效制备低缠结聚乙烯的Ziegler‑Natta催化剂的制备方法，其特征包括以下步骤：(1)将孔径20nm‑10μm的多孔载体与醇在四氢呋喃溶液中混合4‑6h后，得到醇改性的多孔载体，用四氢呋喃洗涤醇改性的多孔载体1‑5次，获得由醇吸附的多孔载体；(2)将多面齐聚倍半硅氧烷分子的有机取代基用甲基、乙基、丙基、异丙基、异丁基、特丁基和羟基中的一种或多种取代，其中1个POSS分子上含有羟基个数1‑3个，得到改性的多面齐聚倍半硅氧烷分子；(3)将步骤(2)中的改性的多面齐聚倍半硅氧烷分子与Mg化合物在四氢呋喃溶液中混合制备多面齐聚倍半硅氧烷分子/Mg混合物，其中多面齐聚倍半硅氧烷分子上羟基与Mg原子的摩尔比为0.01％‑10％；(4)将步骤(3)中制备的多面齐聚倍半硅氧烷分子/Mg的混合物加入至步骤(1)中制备的醇吸附的多孔载体，在四氢呋喃中搅拌4‑8h后，过滤，将固体粉末干燥至自由流动，得到制备低缠结聚乙烯催化剂的载体；(5)将过量的烷基铝加入至步骤(4)中所得的制备低缠结聚乙烯催化剂的载体，搅拌4‑8h，用四氢呋喃溶液洗涤3‑8次，除去多余的烷基铝，将固体粉末干燥至自由流动得到烷基铝改性的催化剂的载体；(6)将TiCl4或TiCl3的四氢呋喃溶液加入至步骤(5)中所得的烷基铝改性的催化剂的载体，其中Ti原子与该载体的重量比为0.1wt％‑10wt％，搅拌4‑8h后，用四氢呋喃溶液洗涤固体粉末3‑10次，干燥至自由流动，获得高效制备低缠结聚乙烯的Ziegler‑Natta催化剂，催化剂的乙烯聚合活性为5*105‑2*107g PE/mol Ti·h·bar；所述的多孔载体选自二氧化硅、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、氧化硅‑氧化铝、蒙脱 土中的一种或几种；所述的醇包括乙醇、丙醇、1‑丁醇、乙二醇、丙二醇、1,4‑ 丁二醇中的一种或几种；所述的Mg化合物为氯化镁、溴化镁、乙氧基镁、氢氧化镁一种或二种混合物；所述的醇与Mg原子的摩尔比为1‑10；所述的多面齐聚倍半硅氧烷的分子直径0.1‑20nm；所述的烷基铝包括三甲基铝、三甲基铝氧烷、三乙基铝及其二者的混合物。