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烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑、其生產(chǎn)方法、和烯烴聚合物的生產(chǎn)方法

文檔序號(hào):3655402閱讀:376來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑、其生產(chǎn)方法、和烯烴聚合物的生產(chǎn)方法
背景技術(shù)
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及烯烴聚合用催化劑、其生產(chǎn)方法、和烯烴聚合物的生產(chǎn)方法。更準(zhǔn)確地說(shuō),本發(fā)明涉及烯烴聚合用高活性催化劑、其高效率生產(chǎn)方法、和使用該烯烴聚合催化劑高效率生產(chǎn)高質(zhì)量烯烴聚合物的方法。
背景技術(shù)
最近,有人提出了一種利用一種包含金屬茂化合物和鋁氧烷的催化劑,在該催化劑存在下使烯烴聚合來(lái)生產(chǎn)烯烴聚合物的方法(日本專利公開號(hào)19309/1983,167307/1990)。已知的是,利用這樣一種催化劑的聚合方法,優(yōu)于利用一種包含鈦或釩化合物和有機(jī)鋁化合物的常用齊格勒-納塔催化劑的方法,因?yàn)樵谇耙环N方法中每個(gè)該過(guò)渡金屬的聚合活性極高,且因?yàn)榍罢吣墚a(chǎn)生有窄分子量分布的聚合物。
已經(jīng)有人提出了另一種方法,即在一種載帶于氧化硅、氧化鋁等無(wú)機(jī)氧化物上、包含過(guò)渡金屬化合物和鋁氧烷或有機(jī)鋁化合物的催化成分的催化劑的存在下使烯烴聚合(日本專利公開號(hào)108610/1986、101303/1989)。
然而,為了使以上說(shuō)明的方法能有令人滿意程度的聚合活性,必須在其中使用大量鋁氧烷。因此,在這些方法中,所使用的每個(gè)鋁的活性是低的,而且這些方法是不經(jīng)濟(jì)的。此外,由于大量的鋁仍留在所生成的聚合物中,因而這些方法的進(jìn)一步問題還在于必須從這些方法所生成的聚合物中除去催化劑殘留。
還有人提出了另一種方法,即使用粘土礦物質(zhì)作為催化成分(日本專利公開號(hào)25214/1993、301917/1993、33814/1995)。然而,在這種方法中,據(jù)說(shuō),要使用的粘土礦物質(zhì)必須用有機(jī)鋁化合物、尤其用極其昂貴和危險(xiǎn)的甲基鋁氧烷或三甲基鋁進(jìn)行預(yù)處理。此外,這種方法的問題在于其中每個(gè)鋁的催化活性還不令人滿意,而且可能仍留在產(chǎn)品中的催化劑殘留量很大。
具體地說(shuō),使用此類粘土礦物質(zhì)的方法的另一個(gè)問題是,該粘土礦物質(zhì)的水懸浮液必須用氯化鎂等反復(fù)進(jìn)行預(yù)處理,然后還必須進(jìn)一步用鹽酸處理,然后洗滌,而且該處理需要很多時(shí)間。
本發(fā)明是在考慮了以上說(shuō)明的問題之后實(shí)現(xiàn)的,其目的是要提供能在短時(shí)期內(nèi)制備的烯烴聚合催化劑,和提供使用該催化劑高效率和廉價(jià)地生產(chǎn)烯烴聚合物的方法。具體地說(shuō),該催化劑不需要貯存穩(wěn)定性差、因而不易于操作的大量甲基鋁氧烷或三甲基鋁。此外,在使用該催化劑進(jìn)行烯烴聚合的方法中,由于總聚合體系中要使用的有機(jī)鋁化合物數(shù)量可以大大減少,因而可能留在所生產(chǎn)的聚合物中的金屬成分減少了許多。因此,用這些方法生產(chǎn)的聚合物不需要后處理。具體地說(shuō),這些催化劑特別有利于生產(chǎn)有立體有擇控制間同結(jié)構(gòu)的苯乙烯聚合物。
發(fā)明概述本發(fā)明涵蓋三個(gè)方面,以下詳細(xì)說(shuō)明這些方面。
本發(fā)明者等人發(fā)現(xiàn),以上說(shuō)明的本發(fā)明目的可以通過(guò)使用一種包含已進(jìn)行了特定處理的催化成分的聚合催化劑來(lái)實(shí)現(xiàn),并在這種發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,我們完成了本發(fā)明的第一方面。
具體地說(shuō),本發(fā)明的第一方面是要提供一種烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑、該催化劑的一種生產(chǎn)方法、和用它生產(chǎn)烯烴聚合物的方法,現(xiàn)說(shuō)明如下1.一種烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,該催化劑是通過(guò)使(A)粘土,即一種粘土礦物質(zhì)或一種離子交換層狀化合物、(B)一種有機(jī)硅烷化合物和(C)水,相互接觸而制備的一種產(chǎn)物,再與(D)一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物接觸而得到的。
2.一種烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,該催化劑是通過(guò)使(A)粘土,即一種粘土礦物質(zhì)或一種離子交換層狀化合物、(B)一種有機(jī)硅烷化合物和(C)水,相互接觸而制備的一種產(chǎn)物,再與(D)一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物以及(E)一種烷基化劑接觸而得到的。
3.以上1或2的烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,其中,成分(A)粘土。即一種粘土礦物質(zhì)或一種離子交換層狀化合物選自葉硅酸化合物(phyllosilicic acid compounds)。
4.以上1~3中任何一項(xiàng)的烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,其中,成分(B),一種有機(jī)硅烷化合物含有至少一個(gè)烷基基團(tuán)直接鍵合到該化合物的硅原子上。
5.以上1~4中任何一項(xiàng)的烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,其中,成分(C)水的數(shù)量相對(duì)于成分(A)的干重而言為至少1%(重量)。
6.以上1~5中任何一項(xiàng)的烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,其中,成分(D),一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物有一個(gè)配體,該配體含有一個(gè)碳-碳不飽和鍵基團(tuán)或一個(gè)碳-氮不飽和鍵基團(tuán)。
7.以上1~6中任何一項(xiàng)的烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,其中,成分(D),一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物是下列通式(I-1)~(I-4)中任何一個(gè)所代表的Q1a(C5H5-a-bR1b)(C5H5-a-cR2c)M1X1Y1(I-1)Q2a(C5H5-a-dR3d)Z1M1X1Y1(I-2)(C5H5-eR4e)M1X1Y1W1(I-3)L1L2M2X1Y1(I-4)式中Q1代表一個(gè)交聯(lián)兩個(gè)共軛五元環(huán)狀配體(C5H5-a-bR1b)和(C5H5-a-cR2c)的連接基團(tuán);Q2代表一個(gè)交聯(lián)該共軛五元環(huán)狀配體(C5H5-a-dR3d)和基團(tuán)Z1的連接基團(tuán);R1、R2、R3和R4各自代表一個(gè)烴基、一個(gè)鹵原子、一個(gè)烷氧基、一個(gè)含硅烴基、一個(gè)含磷烴基、一個(gè)含氮烴基、或一個(gè)含硼烴基;且其中多個(gè)這些基團(tuán)(如果有的話)可以相同或不同,也可以彼此連接而形成一種環(huán)狀結(jié)構(gòu);a代表0、1或2;b、c和d當(dāng)a=0時(shí)各自代表一個(gè)0~5的整數(shù),或當(dāng)a=1時(shí)各自代表一個(gè)0~4的整數(shù),或當(dāng)a=2時(shí)各自代表一個(gè)0~3的整數(shù);e代表一個(gè)0~5的整數(shù);M1代表周期表4~6族的一種過(guò)渡金屬;
M2代表周期表8~10族的一種過(guò)渡金屬;L1和L2各自代表一個(gè)配位鍵合的配體;X1、Y1、Z1和W1各自代表一個(gè)共價(jià)鍵合或離子鍵合的配體;和L1、L2、X1、Y1和W1可以彼此鍵合而形成一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
8.以上2~7中任何一項(xiàng)的烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,其中,成分(E),一種烷基化劑是一種有機(jī)鋁化合物。
9.一種烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑的生產(chǎn)方法,包含使(A)粘土,即一種粘土礦物質(zhì)或一種離子交換層狀化合物、(B)一種有機(jī)硅烷化合物和(C)相對(duì)于成分(A)的干重而言至少1%(重量)的水相互接觸,隨后使所得到的產(chǎn)物與(D)一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物進(jìn)一步接觸。
10.一種烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑的生產(chǎn)方法,包含使(A)粘土,即一種粘土礦物質(zhì)或一種離子交換層狀化合物、(B)一種有機(jī)硅烷化合物和(C)相對(duì)于成分(A)的干重而言至少1%(重量)的水相互接觸,隨后使所得到的產(chǎn)物與(D)一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物以及(E)一種烷基化劑進(jìn)一步接觸。
11.以上9的烯烴聚合催化劑生產(chǎn)方法,其中,使(A)粘土,即一種粘土礦物質(zhì)或一種離子交換層狀化合物、(B)一種有機(jī)硅烷化合物和(C)相對(duì)于成分(A)的干重而言至少1%(重量)的水相互接觸,隨后使所得到的產(chǎn)物與(D)一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物進(jìn)一步接觸的步驟是在一種無(wú)水非質(zhì)子傳遞溶劑中進(jìn)行的。
12.以上10的烯烴聚合催化劑生產(chǎn)方法,其中,使(A)粘土,即一種粘土礦物質(zhì)或一種離子交換層狀化合物、(B)一種有機(jī)硅烷化合物和(C)相對(duì)于成分(A)的干重而言至少1%(重量)的水相互接觸,隨后使所得到的產(chǎn)物與(D)一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物以及(E)一種烷基化劑進(jìn)一步接觸的步驟是在一種無(wú)水非質(zhì)子傳遞溶劑中進(jìn)行的。
13.烯烴聚合物的生產(chǎn)方法,為此使用了以上1~8中任何一項(xiàng)的烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑。
本發(fā)明者等人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的目的可以用一種從過(guò)渡金屬化合物和硅烷化合物處理的粘土生產(chǎn)烯烴聚合用催化劑的方法來(lái)實(shí)現(xiàn),這包含使一種過(guò)渡金屬化合物與一種通過(guò)使水可溶脹粘土的水分散液與硅烷化合物接觸而制備的硅烷化合物處理粘土接觸,并在此發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,我們完成了本發(fā)明的第二方面。
具體地說(shuō),本發(fā)明的第二方面是要提供1.從一種過(guò)渡金屬化合物和一種硅烷化合物處理的粘土生產(chǎn)一種烯烴聚合催化劑的方法,該方法包含使一種過(guò)渡金屬化合物與通過(guò)使一種水可溶脹的粘土在水中的粘土分散液與一種硅烷化合物接觸而制備的一種硅烷化合物處理的粘土接觸。
2.以上1的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,該水可溶脹的粘土是葉硅酸鹽。
3.以上1的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,該水可溶脹的粘土是綠土科或云母科的。
4.以上1的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,該水可溶脹的粘土是蒙脫石的一種堿金屬鹽或堿土金屬鹽。
5.以上1~4中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,使通過(guò)水可溶脹的粘土分散于該粘土重量的至少40倍的水中制備的一種粘土分散液與一種硅烷化合物接觸。
6.以上1~5中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,該硅烷化合物用通式(II-1)表示(R)n-Si-X(4-n)(II-1)式中R代表一個(gè)取代基,其與硅原子直接鍵合的部位上的原子是一個(gè)碳原子、硅原子或氫原子;X代表一個(gè)取代基,其與硅原子直接鍵合的部位上的原子是一個(gè)鹵原子、氧原子或氮原子;多個(gè)R和X(如果有的話)可以分別相同或不同;而且n代表0或一個(gè)1~4的整數(shù)。
7.以上1~5中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,該硅烷化合物用通式(II-2)表示(R)m-Si-X(4-m)(II-2)式中R代表一個(gè)取代基,其與硅原子直接鍵合的部位上的原子是一個(gè)碳原子、硅原子或氫原子;X代表一個(gè)取代基,其與硅原子直接鍵合的部位上的原子是一個(gè)鹵原子、氧原子或氮原子;多個(gè)R和X(如果有的話)可以分別相同或不同;而且m代表一個(gè)1~3的整數(shù)。
8.以上1~7中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,該過(guò)渡金屬化合物是有一個(gè)共軛五元環(huán)作為配體的、周期表4~6族的一種過(guò)渡金屬的配合物,或是有一個(gè)經(jīng)由其間的氮原子或磷原子連接到該過(guò)渡金屬上的有機(jī)配體的、周期表8~10的一種過(guò)渡金屬的配合物。
9.以上1~8中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,各成分進(jìn)一步與一種含有周期表1、2、13和14族的一種金屬的有機(jī)金屬化合物接觸。
10.一種烯烴聚合催化劑,該催化劑是按照以上1~9中任何一項(xiàng)的方法生產(chǎn)的。
11.烯烴聚合物的生產(chǎn)方法,其中,烯烴是在以上10的烯烴聚合催化劑的存在下聚合的。
本發(fā)明者等人又進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的目的可以用一種包含過(guò)渡金屬化合物和在紅外吸收光譜法的特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)能給出吸收峰的硅烷化合物處理的粘土的烯烴聚合催化劑來(lái)實(shí)現(xiàn),并在這一發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,我們完成了本發(fā)明的第三方面。
具體地說(shuō),本發(fā)明的第三方面是要提供1.一種烯烴聚合催化劑,該催化劑包含一種過(guò)渡金屬化合物和一種硅烷化合物處理的粘土,所述處理粘土在紅外吸收光譜法中在1090~1050cm-1范圍內(nèi)和/或在1015~995cm-1范圍內(nèi)給出吸收峰。
2.以上1的烯烴聚合催化劑,其中,該硅烷化合物處理的粘土是通過(guò)用一種硅烷化合物處理一種葉硅酸鹽制備的。
3.以上1或2的烯烴聚合催化劑,其中,該硅烷化合物處理的粘土是通過(guò)用一種硅烷化合物處理綠土科的一種礦物質(zhì)或一種有綠土結(jié)構(gòu)的化合物制備的。
4.以上1~3中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑,其中該硅烷化合物處理的 粘土是通過(guò)用一種硅烷化合物處理蒙脫土制備的。
5.以上1~4中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑,其中,該過(guò)渡金屬化合物是有一個(gè)共軛五元環(huán)作為配體的、周期表4~6族的一種過(guò)渡金屬的配合物,或是有一個(gè)經(jīng)由其間的氮原子或磷原子連接到該過(guò)渡金屬上的有機(jī)配體的、周期表8~10的一種過(guò)渡金屬的配合物。
6.以上1~5中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑,該催化劑進(jìn)一步含有一種有周期表1、2、13和14族的一種金屬的有機(jī)金屬化合物。
7.一種生產(chǎn)烯烴聚合催化劑的方法,該方法包含使一種硅烷化合物處理的粘土與一種過(guò)渡金屬化合物接觸,且其中所述硅烷化合物處理的粘土是通過(guò)使通式(III-1)的一種硅烷化合物(R)n-Si-X(4-n)(III-1)〔式中R代表一個(gè)取代基,其與硅原子直接鍵合的部位上的原子是一個(gè)碳原子、硅原子或氫原子;X代表一個(gè)取代基,其與硅原子直接鍵合的部位上的原子是一個(gè)鹵原子、氧原子或氮原子;多個(gè)R和X(如果有的話)可以分別相同或不同;而且n代表一個(gè)2或3的整數(shù)〕與粘土接觸而制備的,所述處理粘土在紅外吸收光譜法中在1090~1050cm-1范圍內(nèi)和/或在1015~995cm-1范圍內(nèi)給出吸收峰。
8.一種生產(chǎn)烯烴聚合物的方法,其中,烯烴是在以上1~6中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑的存在下聚合的。
9.一種生產(chǎn)烯烴聚合物的方法,其中,烯烴是在按照以上7的方法得到的烯烴聚合催化劑的存在下聚合的。
附圖簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是實(shí)例III-1中制備的二乙基二氯硅烷處理粘土的紅外吸收譜(A)。
圖2是實(shí)例III-1中用作起始原料的鈉蒙脫石的紅外吸收譜(B)。
圖3是紅外吸收譜(A)與紅外吸收譜(B)之間的差示譜(C)。
圖4是實(shí)例III-2中制備的三乙基氯硅烷處理粘土的紅外吸收譜與起始粘土的紅外吸收譜之間的差示譜(D)。
圖5是實(shí)例III-3中制備的三甲基氯硅烷處理粘土的紅外吸收譜與起始粘土的紅外吸收譜之間的差示譜(E)。
發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的較好實(shí)施方案說(shuō)明如下。
本發(fā)明的第一個(gè)方面1.烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑本發(fā)明的第一個(gè)方面(在本節(jié)中,這將簡(jiǎn)稱為“本發(fā)明”)的烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,該催化劑是通過(guò)使(A)粘土,即一種粘土礦物質(zhì)或一種離子交換層狀化合物、(B)一種有機(jī)硅烷化合物和(C)水,相互接觸而制備的一種產(chǎn)物,再與(D)一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物接觸,還可以再與(E)一種烷基化劑接觸而得到的。
成分(A)(1)粘土和粘土礦物質(zhì)粘土或粘土礦物質(zhì)可以用來(lái)作為成分(A)。粘土是微細(xì)含水硅酸鹽礦物質(zhì)的一種聚集體。它當(dāng)與適量水一起捏合時(shí)是塑性的,而當(dāng)干燥時(shí)是剛性的。當(dāng)在高溫烘烤時(shí),它就燒結(jié)。粘土礦物質(zhì)是構(gòu)成粘土的基本成分的含水硅酸鹽。
這些不只限于天然產(chǎn)物,而且那些物質(zhì)的合成產(chǎn)物也可用于本發(fā)明中。
(2)離子交換層狀化合物也可用作成分(A)的,還有離子交換層狀化合物,其特征在于有這樣的晶體結(jié)構(gòu),以致通過(guò)離子鍵等形成的多個(gè)晶面經(jīng)由鄰接層之間的弱鍵合力呈平行層層壓狀,且其中的離子是可交換的。一些粘土礦物質(zhì)是離子交換層狀化合物。
例如,葉硅酸化合物屬于粘土礦物質(zhì)。葉硅酸化合物包括葉硅酸和葉硅酸鹽。作為天然葉硅酸鹽,已知的有綠土科的蒙脫石、滑石和鋰蒙脫石、云母科的伊利水云母和絲云母;以及綠土和云母的混合層礦物質(zhì),或云母和蛭石的混合層礦物質(zhì)。
作為合成產(chǎn)品,已知的有氟四硅云母、laponite、smectonr等。
也要提到的是有層狀晶體結(jié)構(gòu)的離子型結(jié)晶化合物,例如α-Zr(HPO4)2,γ-Zr(HPO4)2,α-Ti(HPO4)2,γ-Ti(HPO4)2等。這些不是粘土礦物質(zhì)。
不屬于離子交換層狀化合物而可用作成分(A)的粘土和粘土礦物質(zhì)的實(shí)例,包括蒙脫石含量低并稱之為膨潤(rùn)土的粘土;包括蒙脫石和很多其它成分的木節(jié)粘土;gairome粘土;有纖維狀形態(tài)的海泡石和蒙德土有效成分;以及無(wú)定形或低結(jié)晶性水鋁英石、imogolite等。
讓成分(A)與成分(B)和(C)接觸,理想的是,對(duì)用于成分(A)的粘土、粘土礦物質(zhì)和離子交換層狀化合物進(jìn)行化學(xué)處理,以達(dá)到去除其中雜質(zhì)或改良其結(jié)構(gòu)和功能的目的。
這里所述的化學(xué)處理既指從表面上除去雜質(zhì)的表面處理,也指改良粘土晶體結(jié)構(gòu)的處理。具體地說(shuō),它包括酸處理、堿處理、鹽處理、有機(jī)處理等。
酸處理是要除去表面上的雜質(zhì),同時(shí)使晶體結(jié)構(gòu)中的鋁、鐵、鎂等陽(yáng)離子釋放出來(lái),從而擴(kuò)大表面積。堿處理是要破壞粘土的晶體結(jié)構(gòu),從而改良粘土結(jié)構(gòu)。鹽處理和有機(jī)處理是要生成離子配合物、分子配合物、有機(jī)配合物等,從而可以改變表面積和層-層空間。由于其離子交換能力,這些化合物中層間可交換離子可以與任何其它龐大離子交換,給出擴(kuò)大了層間空間的層狀物質(zhì)。
(3)以上提到的成分(A)的物質(zhì)可以原樣直接使用,或者,如果愿意,可以讓額外的水吸附到它們上面,還可以在使用前使之加熱和脫水。
(4)作為成分(A),較好的是粘土和粘土礦物質(zhì)。最好的是葉硅酸化合物,其中綠土較理想,蒙脫土更理想。
用作成分(B)的有機(jī)硅烷化合物可用作本發(fā)明成分(B)的硅烷化合物包括例如,三烷基氯硅烷如三甲基氯硅烷、三乙基氯硅烷、三異丙基氯硅烷。叔丁基二甲基氯硅烷、叔丁基二苯基氯硅烷、苯乙基二甲基氯硅烷等;二烷基二氯硅烷如二甲基二氯硅烷、二乙基二氯硅烷、二異丙基二氯硅烷、雙二苯乙基二氯硅烷、甲基苯乙基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二(甲苯基)二氯硅烷等;烷基三氯硅烷如甲基三氯硅烷、乙基三氯硅烷、異丙基三氯硅烷、苯基三氯硅烷、基三氯硅烷、甲苯基三氯硅烷、苯乙基三氯硅烷等;通過(guò)用任何其它鹵素取代氯部分而從上述化合物衍生的其它鹵硅烷;甲硅烷基胺類如雙(三甲基甲硅烷基)胺、雙(三乙基甲硅烷基)胺、雙(三異丙基甲硅烷基)胺、雙(二甲基乙基甲硅烷基)胺、雙(二乙基甲基甲硅烷基)胺、雙(二甲基苯基甲硅烷基)胺、雙(二甲基甲苯基甲硅烷基)胺、雙(二甲基基甲硅烷基)胺、(二甲基氨基)三甲基硅烷、(二乙基氨基)三甲基硅烷、N-(三甲基甲硅烷基)咪唑等;通常被稱為全烷基聚硅氧基多醇的聚硅烷醇;硅烷醇如三(三甲基硅氧基)硅烷醇等;甲硅烷基酰胺類如N,O-雙(三甲基甲硅烷基)乙酰胺、雙(三甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺、雙(三甲基甲硅烷基)乙酰胺、雙(三甲基甲硅烷基)脲、三甲基甲硅烷基二苯基脲等;線型硅氧烷如1,3-二氯四甲基二硅氧烷等;環(huán)狀硅氧烷如六甲基三硅氧烷等;四烷基硅烷如二甲基二苯基硅烷、二乙基二苯基硅烷、二異丙基二苯基硅烷等;和三烷基硅烷如三甲基硅烷、三乙基硅烷、三異丙基硅烷、三叔丁基硅烷、三苯基硅烷、三(甲苯基)硅烷、三基硅烷、甲基二苯基硅烷、二萘基甲基硅烷、雙(二苯基)甲基硅烷等。在這些化合物中,優(yōu)選的是含有至少1個(gè)直接鍵合到硅原子上的有機(jī)硅烷化合物。更優(yōu)選的是烷基甲硅烷基鹵化物,再更優(yōu)選的是二烷基甲硅烷基鹵化物??捎眠@些化合物中的一種作為成分(C)。但是,根據(jù)具體情況,可以按任何所需方式組合使用這些化合物中的2種或多種。
本發(fā)明的催化劑含有通過(guò)使成分(A)、(B)和(C)相互接觸而制得的產(chǎn)物。這種產(chǎn)物在下文可以稱為硅烷化合物處理的粘土。成分(A)、(B)和(C)可以在空氣中或在氬、氮等惰性氣圍中相互接觸。優(yōu)選的是,使這些成分在惰性氣圍中相互接觸。
當(dāng)成分(A)和(B)相互接觸時(shí),該兩成分的比例較好這樣來(lái)控制,使得相對(duì)于1kg成分(A)而言,以硅原子表示的成分(B)的量是0.001~1000摩爾,更優(yōu)選是0.01~100摩爾。
成分(C)用的水可從本來(lái)就含有水的成分(A)或(B)中得到,或者可從外部來(lái)源往系統(tǒng)中添加額外的水。在從外源往系統(tǒng)中添加額外水的情況下,成分(C),即水,可以事先加入到成分(A)或(B)中的任一成分中,然后再使成分(A)和(B)相互接觸,或者也可以在成分(A)和(B)相互接觸之后再將水加入到這兩成分中。較好的作法是讓成分(A)和成分(C)先相互接觸,然后再與成分(B)接觸,或者讓成分(A)、(B)和(C)同時(shí)相互接觸。
成分(C),即水會(huì)破壞粘土、粘土礦物質(zhì)和離子交換層狀化合物的晶體結(jié)構(gòu)(尤其層狀晶體結(jié)構(gòu)),從而提高了硅烷化合物與如此被破壞的粘土、粘土礦物質(zhì)和離子交換層狀化合物之間接觸效率。具體說(shuō),水會(huì)使粘土、粘土礦物質(zhì)和離子交換層狀化合物的晶體結(jié)構(gòu)中層與層之間的間隔擴(kuò)大,從而促進(jìn)了硅烷化合物向這些物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)中如此擴(kuò)大的間隔中的擴(kuò)散作用。因此,在使粘土、粘土礦物質(zhì)和離子交換層狀化合物與硅烷化合物接觸的步驟中,水的存在是重要的。而且在該步驟中存在的水量較大,在本發(fā)明中產(chǎn)生的結(jié)果就較好。
相對(duì)于成分(A)的干重而言,成分(C),即水的量?jī)?yōu)選至少為1%(重量),更優(yōu)選至少為10%(重量),再更優(yōu)選至少為100%(重量)。無(wú)論如何,在成分(A)和(B)相互接觸的步驟中必須確保水的存在。
成分(A)的干重按如下方法測(cè)定用30分鐘時(shí)間將成分(A)的樣品在隔焰爐中加熱至150℃,并在此溫度保持1小時(shí),然后稱其重量。該重量即為成分(A)的干重。
成分(C)用的水可從本來(lái)就含有水的成分(A)中得到,這對(duì)簡(jiǎn)化操作來(lái)說(shuō)是理想的。但是,如果該系統(tǒng)要求外加水,則可將成分(A)懸浮于水中,或懸浮于水和有機(jī)溶劑的混合物中。有機(jī)溶劑包括,例如醇類、酯類、醚類、鹵代烴類、脂族烴類和芳族烴類。各種催化劑成分在水的存在下相互接觸的溫度優(yōu)選在-30℃至所用溶劑的沸點(diǎn)之間。
用作成分(D)的過(guò)渡金屬配合物各種類型的過(guò)渡金屬配合物都可用作本發(fā)明的成分(B),但是,用作成分(B)的化合物,優(yōu)選的是周期表4~6族和8~10族的過(guò)渡金屬化合物。作為周期表中4~6族的過(guò)渡金屬化合物,優(yōu)選的是下面通式(I-1)至(I-3)的那些化合物,而作為周期表中8~10族的過(guò)渡金屬化合物,優(yōu)選的是下面通式(I-4)的那些化合物。
Q1a(C5H5-a-bR1b)(C5H5-a-cR2c)M1X1Y1(I-1)Q2a(C5H5-a-dR3d)Z1M1X1Y1(I-2)(C5H5-eR4e)M1X1Y1W1(I-3)L1L2M2X1Y1(I-4)其中Q1代表連接2個(gè)共軛5元環(huán)配體(C5H5-a-bR1b)和(C5H5-a-cR2c)的結(jié)合基團(tuán);
Q2代表連接共軛5元環(huán)配體(C5H5-a-dR3d)和基團(tuán)Z1的結(jié)合基團(tuán);R1、R2、R3和R4各自代表烴基、鹵原子、烷氧基、含硅烴基、含磷烴基、含氮烴基、或含硼烴基;而且多個(gè)這些基團(tuán)(如有的話)可以相同或不同,且可以相互結(jié)合,形成一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu);a代表0、1或2;b、c和d的值是當(dāng)a=0時(shí)各代表0~5的整數(shù),或當(dāng)a=1時(shí)各代表0~4的整數(shù),或當(dāng)a=2時(shí)各代表0~3的整數(shù);e代表0~5的整數(shù);M1代表周期表中4~6族的過(guò)渡金屬;M2代表周期表中8~10族的過(guò)渡金屬;L1和L2各自代表1個(gè)配位結(jié)合的配體;X1、Y1、Z1和W1各代表1個(gè)共價(jià)結(jié)合的或離子結(jié)合的配體;以及L1、L2、X1、Y1和W1可以相互結(jié)合形成一個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)。
Q1和Q2的具體例子包括(1)含1~4個(gè)碳原子的亞烷基基團(tuán),或亞環(huán)烷基基團(tuán),或在其側(cè)鏈上有低級(jí)烷基或苯基取代的這類基團(tuán),例如亞甲基、亞乙基、異亞丙基、甲基苯基亞甲基、二苯基亞甲基、亞環(huán)己基基團(tuán)等;(2)亞甲硅烷基基團(tuán),或低聚亞甲硅烷基基團(tuán),或在其側(cè)鏈上有低級(jí)烷基或苯基取代的這類基團(tuán),例如亞甲硅烷基、二甲基正甲硅烷基、甲基苯基亞甲硅烷基、二苯基亞甲硅烷基、二亞甲硅烷基、四甲基二亞甲硅烷基等;以及(3)含鍺、磷、氮、硼或鋁的烴基(例如低級(jí)烷基、苯基)、烴氧基(優(yōu)選,低級(jí)烷氧基)等,例如(CH3)2Ge基團(tuán)、(C6H5)2Ge基團(tuán)、(CH3)P基團(tuán)、(C6H5)P基團(tuán)、(C4H9)N基團(tuán)、(C6H5)N基團(tuán)、(CH3)B基團(tuán)、(C4H9)B基團(tuán)、(C6H5)B基團(tuán)、(C6H5)Al基團(tuán)、(CH3O)Al基團(tuán),等。這些基團(tuán)中,優(yōu)選的是亞烷基基團(tuán)和亞甲硅烷基基團(tuán)。
(C5H5-a-bR1b)、(C5H5-a-cR2c)和(C5H5-a-dR3d)是共軛5元環(huán)配體,其中R1、R2和R3各自代表烴基、鹵原子、烷氧基、含硅烴基、含磷烴基、含氮烴基或含硼烴基;a代表0、1或2;以及b、c和d的值,當(dāng)a=0時(shí),各自代表0~5的整數(shù),或當(dāng)a=1時(shí),各自代表0~4的整數(shù),或當(dāng)a=2時(shí),各自代表0~3的整數(shù)。烴基優(yōu)選含有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選含有1~12個(gè)碳原子。該烴基可以是一個(gè)鍵合到一個(gè)共軛5元環(huán)基團(tuán)的環(huán)戊二烯基上的一價(jià)烴基。多個(gè)烴基(如有的話)中的2個(gè)可以相互結(jié)合,與該環(huán)戊二烯基的一部分一起形成一個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)。這類共軛5元環(huán)配體的具體例子是有取代的或無(wú)取代的環(huán)戊二烯基、茚基和芴基等基團(tuán)。鹵原子包括氯、溴、碘和氟原子。烷氧基優(yōu)選含1~2個(gè)碳原子。含硅烴基包括,例如-Si(R5)(R6)(R7)基團(tuán),其中R5、R6和R7各自代表含1~24個(gè)碳原子的烴基。作為含磷烴基、含氮烴基和含硼烴基,可以提及的分別有,例如-P(R8)(R9)、-N(R8)(R9)和-B(R8)(R9)等基團(tuán),其中R8和R9各自代表含1~18個(gè)碳原子的烴基。多個(gè)R1、R2和R3(如果有的話)可以分別是相同的或不同的。在通式(I-1)中,共軛5元環(huán)配體(C5H5-a-bR1b)和(C5H5-a-cR2c)可以相同或不同。
M1代表周期表中4~6族的過(guò)渡金屬元素,包括例如鈦、鋯、鉿、鈮、鉬和鎢等。其中優(yōu)選的是鈦、鋯和鉿,更優(yōu)選的是鋯。Z1代表1個(gè)共價(jià)結(jié)合的配體,包括例如氧原子(-O-),硫原子(-S-),含1~20個(gè)、優(yōu)選1-10個(gè)碳原子的烷氧基,含1~20個(gè)、優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的硫代烷氧基,含1~40個(gè)、優(yōu)選1~18個(gè)碳原子的含氮烴基(例如叔丁基氨基、叔丁基亞氨基等),含1~40個(gè)、優(yōu)選1~18個(gè)碳原子的含磷烴基。X1和Y1各自代表1個(gè)共價(jià)結(jié)合的配體,包括例如氫原子,鹵原子,含1~20個(gè),優(yōu)選1~10個(gè)碳原子的烴基,含1~20個(gè),優(yōu)選1~10個(gè)碳原子的烷氧基,氨基,含1~20個(gè)、優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的含磷烴基(例如二苯基膦基團(tuán)等),含1~20個(gè)、優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的含硅烴基(例如三甲基甲硅烷基等),以及含有含1~20個(gè)、優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的烴基或含有鹵素的硼化合物殘基(例如B(C6H5)4、BF4)。其中,優(yōu)選的是鹵原子和烴基。X1和Y1可以相同或不同。
在通式(I-3)中,M1代表周期表中4~6族的過(guò)渡金屬,如上面所提到的那些;X1代表1個(gè)共價(jià)結(jié)合的配體,具體地說(shuō)是鹵原子或烷氧基。
(I)作為通式(I-1)和(I-2)的過(guò)渡金屬化合物的具體例子,可以提及的是下列化合物。
(1)不含可交聯(lián)結(jié)合基團(tuán),但含有2個(gè)共軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物,例如雙(環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,雙(甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,
雙(二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,雙(三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,雙(四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,雙(五甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,雙(正丁基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,雙(茚基)二氯化鈦,雙(芴基)二氯化鈦,雙(環(huán)戊二烯基)氯氫化鈦,雙(環(huán)戊二烯基)甲基氯化鈦,雙(環(huán)戊二烯基)乙基氯化鈦,雙(環(huán)戊二烯基)苯基氯化鈦,雙(環(huán)戊二烯基)二甲基鈦,雙(環(huán)戊二烯基)二苯基鈦,雙(環(huán)戊二烯基)二新戊基鈦,雙(環(huán)戊二烯基)二氫化鈦,(環(huán)戊二烯基)(茚基)二氯化鈦,(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,等。
(2)含有2個(gè)共軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物,其中這2個(gè)配體與1個(gè)亞烷基交聯(lián),例如亞甲基雙(茚基)二氯化鈦,亞乙基雙(茚基)二氯化鈦,亞甲基雙(茚基)氯氫化鈦,亞乙基雙(茚基)甲基氯化鈦,亞乙基雙(茚基)甲氧基氯化鈦,亞乙基雙(茚基)二乙氧基化鈦,亞乙基雙(茚基)二甲基鈦,亞乙基雙(4,5,6,7-四氫化茚基)二氯化鈦,亞乙基雙(2-甲基茚基)二氯化鈦,亞乙基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鈦,亞乙基雙(2-甲基-4-三甲基甲硅烷基茚基)氯化鈦,亞乙基雙(2,4-二甲基-5,6,7-三氫化茚基)二氯化鈦,亞乙基(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,亞乙基(2-甲基-4-叔丁基環(huán)戊二烯基)(3′-叔丁基-5′-甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,亞乙基(2,3,5-三甲基環(huán)戊二烯基)(2′,4′,5′-三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,異亞丙基雙(2-甲基茚基)二氯化鈦,異亞丙基雙(茚基)二氯化鈦,異亞丙基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鈦,異亞丙基雙(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,異亞丙基雙(2-甲基-4-叔丁基環(huán)戊二烯基)(3′-叔丁基-5′-甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)氯氫化鈦,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二甲基鈦,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二苯基鈦,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(2,3,4,5-四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(3-甲基茚基)二氯化鈦,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,異亞丙基(2-乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,異亞丙基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,異亞丙基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,亞乙基(環(huán)戊二烯基)(3,5-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,亞乙基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,亞乙基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,亞乙基(2,5-二乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,二苯基亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二苯基亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,亞環(huán)己基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,亞環(huán)己基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,4′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,等。
(3)含有2個(gè)亞甲硅烷基交聯(lián)的共軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物,例如二甲基亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基雙(4,5,6,7-四氫化茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基-4-苯基茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基-4-萘基茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基-4,5-苯并茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,苯基甲基亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鈦,苯基甲基亞甲硅烷基雙(4,5,6,7-四氫化茚基)二氯化鈦,苯基甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鈦,苯基甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,苯基甲基亞甲硅烷基(2,3,5-三甲基環(huán)戊二烯基)(2′,4′,5′-三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,苯基甲基亞甲硅烷基雙(四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二苯基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鈦,二苯基亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鈦,二苯基亞甲硅烷基雙(2-甲基茚基)二氯化鈦,四甲基二亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鈦,四甲基二亞甲硅烷基雙(環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,四甲基二亞甲硅烷基(3-甲基環(huán)戊二烯基)(茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(三乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(四乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(2,7-二叔丁基芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(2-甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(2-乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(2,5-二乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(2-甲基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(2-乙基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(二乙基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(甲基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(二甲基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(乙基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(二乙基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鈦,等。
(4)含有2個(gè)共軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物,其中這2個(gè)配體與含鍺、鋁、硼、磷或氮的烴基交聯(lián),例如二甲基亞甲鍺烷基雙(茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲鍺烷基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,甲基亞甲鋁烷基雙(茚基)二氯化鈦,苯基亞甲鋁烷基雙(茚基)二氯化鈦,甲基亞甲磷烷基雙(茚基)二氯化鈦,乙基亞甲硼烷基雙(茚基)二氯化鈦,苯基亞甲氮烷基雙(茚基)二氯化鈦,苯基亞甲鋁烷基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,等。
(5)含有1個(gè)共軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物,例如五甲基環(huán)戊二烯基(二苯基)氨基二氯化鈦,茚基-(二苯基)氨基二氯化鈦,五甲基環(huán)戊二烯基雙(三甲基甲硅烷基)氨基二氯化鈦,五甲基環(huán)戊二烯基苯氧基二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)苯基氨基二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)叔丁基氨基二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(四氫化茚基)癸基氨基二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(四氫化茚基)〔雙(三甲基甲硅烷基)氨基〕二氯化鈦,二甲基亞甲鍺烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)苯基氨基二氯化鈦,五甲基環(huán)戊二烯基三甲氧基化鈦,五甲基環(huán)戊二烯基三氯化鈦,等。
(6)含有2個(gè)共軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物,其中這2個(gè)配體是雙交聯(lián)的,例如(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-二甲基亞甲硅烷基)雙茚基二氯化鈦,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-二甲基亞甲硅烷基)雙(環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,
(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)二甲基鈦,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)二芐基鈦,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)雙(三甲基甲硅烷基)鈦,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)雙(三甲基甲硅烷基甲基)鈦,(1,2′-二甲基亞甲硅烷基)(2,1′-亞乙基)雙(茚基)二氯化鈦,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-亞乙基)雙(茚基)二氯化鈦,(1,1′-亞乙基)(2,2′-二甲基亞甲硅烷基)雙(茚基)二氯化鈦,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-亞環(huán)己基)雙(茚基)二氯化鈦,等。
(7)從上面列舉的(1)~(6)的化合物得到的衍生物,這些衍生物是通過(guò)用溴原子、碘原子、氫原子、甲基、苯基和其它基團(tuán)中的任何一種取代(1)~(6)這些化合物中的氯原子,以及用鋯、鉿、鈮、鉬、鎢和其它金屬中的任何一種金屬取代上述這些過(guò)渡金屬化合物中的中心金屬鈦而制得的。
(8)(1)~(7)的化合物中,含有1個(gè)(5)的共軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物用于生產(chǎn)間同立構(gòu)苯乙烯聚合物是特別優(yōu)選的。
(II)作為通式(I-3)的過(guò)渡金屬化合物的具體例子,可提及的是下列化合物。
(1)含有1個(gè)配體的過(guò)渡金屬化合物,例如環(huán)戊二烯基三氯化鈦,甲基環(huán)戊二烯基三氯化鈦,二甲基環(huán)戊二烯基三氯化鈦,三甲基環(huán)戊二烯基三氯化鈦,四甲基環(huán)戊二烯基三氯化鈦,五甲基環(huán)戊二烯基三氯化鈦,
正丁基環(huán)戊二烯基三氯化鈦,茚基三氯化鈦,芴基三氯化鈦,環(huán)戊二烯基氯氫化鈦,環(huán)戊二烯基甲基二氯化鈦,環(huán)戊二烯基乙基二氯化鈦,芴基三氯化鈦,等。
(2)含有1個(gè)配體的過(guò)渡金屬化合物,例如4,5,6,7-四氫化茚基三氯化鈦,2-甲基茚基三氯化鈦,等。
(3)含有1個(gè)配體的過(guò)渡金屬化合物,例如八氫化氟基三氯化鈦,等。
(4)含有1個(gè)其軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物,例如五甲基環(huán)戊二烯基三甲氧基鈦,五甲基環(huán)戊二烯基三氯化鈦,等。
(5)從上面列舉的(1)~(4)的化合物得到的衍生物,這些衍生物是通過(guò)用溴原子、碘原子、氫原子、甲基、苯基和其它基團(tuán)中的任何一種取代(1)~(4)這些化合物中的氯原子,以及用鋯、鉿、鈮、鉬、鎢和其它金屬中的任何一種金屬取代上述這些過(guò)渡金屬化合物中的中心金屬鈦而制得的。
(6)(1)~(5)的化合物中,含有1個(gè)(4)的共軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物用于生產(chǎn)間同立構(gòu)苯乙烯聚合物是特別優(yōu)選的。
(III)在通式(I-4)的過(guò)渡金屬化合物中,M2代表周期表中8~10族的過(guò)渡金屬,具體包括鈷、鎳、鈀、鉑等。其中,優(yōu)選的是鎳和鈀。L1和L2各自代表1個(gè)配位結(jié)合的配體;X1和Y1各自代表1個(gè)共價(jià)結(jié)合的或離子結(jié)合的配體。正如上面提到的,X1和Y1包括例如氫原子,鹵原子,含1~20個(gè),優(yōu)選1~10個(gè)碳原子的烴基,含1~20個(gè),優(yōu)選1~10個(gè)碳原子的烷氧基,氨基,含1~20個(gè)、優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的含磷烴基(例如二苯基膦基團(tuán)等),含1~20個(gè)、優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的含硅烴基(例如三甲基甲硅烷基等),以及含有含1~20個(gè)、優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的烴基或含有鹵素的硼化合物殘基(例如(C6H5)4、BF4)。其中,優(yōu)選的是鹵原子和烴基。X1和Y1可以相同或不同。L1和L2的具體例子包括三苯膦、乙腈、苯甲腈、1,2-雙(二苯基膦基)乙烷、1,3-雙(二苯基膦基)丙烷、1,1′-雙(二苯基膦基)二茂鐵、環(huán)辛二烯、吡啶、雙(三甲基甲硅烷基氨基)雙(三甲基甲硅烷基亞氨基)磷烷等。L1、L2、X1和Y1可以相互結(jié)合形成1個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
周期表中8~10族的過(guò)渡金屬化合物優(yōu)選含有二亞胺化合物作為配體,包括例如通式(I-5)的配合物化合物

式中R10和R13各自獨(dú)立地代表含1~20個(gè)碳原子的脂族烴基,或環(huán)上有烴基且總碳原子數(shù)為7~20的芳基;R11和R12各自獨(dú)立地代表氫原子、或含1~20個(gè)碳原子的烴基,R11和R12可以相互結(jié)合形成1個(gè)環(huán);X和Y各自獨(dú)立地代表氫原子,或含1~20個(gè)碳原子的烴基;以及M代表周期表中8~10族的過(guò)渡金屬。
在通式(I-5)中,R10和R13代表的含1~20個(gè)碳原子的脂族烴基可以是含1~20個(gè)碳原子的線型或支化的烷基或含3~20個(gè)碳原子的環(huán)烷基,具體包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十四基、十六基、十八基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)辛基等。在環(huán)烷基的環(huán)中可以引入適當(dāng)?shù)娜〈?,如低?jí)烷基。環(huán)上有烴基且碳原子總數(shù)為7~20的芳基包括,例如其芳環(huán)上有至少1個(gè)直鏈、支化或環(huán)狀C1-C10烷基的苯基和萘基。就R10和R13而言,優(yōu)選的是環(huán)上有烴基的芳基,而更優(yōu)選的是2,6-二異丙基苯基。R10和R13可以相同或不同。
R11和R12代表的含1~20個(gè)碳原子的烴基包括,例如含1~20個(gè)碳原子的直鏈或支化烷基、含3~20個(gè)碳原子的環(huán)烷基、含6~20個(gè)碳原子的芳基,和含7~20個(gè)碳原子的芳烷基。作為R11和R12所代表的含1~20個(gè)碳原子的直鏈或支化烷基和含3~20個(gè)碳原子的環(huán)烷基的例子,可提及的是上面所提到的R10和R13所代表的那些C1-C20脂族烴基。含6~20個(gè)碳原子的芳基包括,例如苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、甲基萘基等基團(tuán);含7~20個(gè)碳原子的芳烷基包括,例如芐基、苯乙基等基團(tuán)。R10和R11可以相同或不同,且可以相互結(jié)合形成1個(gè)環(huán)。
作為X的Y所代表的含1~20個(gè)碳原子的烴基的例子,可提及的是上面提到的R11和R12所代表的那些C1-C20烴基。對(duì)于X和Y,尤其優(yōu)選的是甲基。X和Y可以相同或不同。
M所代表的周期表中8~10族的過(guò)渡金屬包括,例如鎳、鈀、鉑、鐵、鈷、銠和釕等。優(yōu)選的是鎳和鈀。
通式(I-5)的配合物化合物的具體例子是下列通式〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔4〕、〔5〕、〔6〕、〔7〕、〔8〕、〔9〕、〔10〕、〔11〕和〔12〕的化合物。


在本發(fā)明中,一種或多種上述配合物化合物既可以單獨(dú)使用,也可以組合使用。
通式(I-4)的過(guò)渡金屬化合物的具體例子包括二溴雙三苯膦合鎳,二氯雙三苯膦合鎳,二溴二乙腈合鎳,二溴二苯甲腈合鎳,二溴(1,2-雙二苯基膦基乙烷)合鎳,二溴(1,3-雙二苯基膦基丙烷)合鎳,二溴(1,1′-二苯基雙膦基二茂鐵)合鎳,二甲基雙二苯基膦合鎳,二甲基(1,2-雙二苯基膦基乙烷)合鎳,甲基(1,2-雙二苯基膦基橋亞乙基)鎳四氟硼酸鹽,(2-二苯基膦基-1-苯基亞乙基氧)苯基吡啶合鎳,二氯雙三苯膦合鈀,二氯二苯甲腈合鈀,二氯二乙腈合鈀,二氯(1,2-雙二苯基膦基乙烷)合鈀,雙三苯基膦基鈀雙四氟硼酸鹽,和雙(2,2′-聯(lián)吡啶基)甲基鐵四氟硼酸鹽乙醚化物等。
其中優(yōu)選的是陽(yáng)離子配合物,例如甲基(1,2-雙二苯基膦基橋亞乙基)鎳四氟硼酸鹽,雙三苯基膦基鈀雙四氟硼酸鹽,和雙(2,2′-聯(lián)吡啶基)甲基鐵四氟硼酸鹽乙醚化物。
在本發(fā)明中,理想的是,成分(D)與從成分(A)、(B)和(C)得到的產(chǎn)物在沒有活潑氫的條件下進(jìn)行接觸,活潑氫是從水、羥基、氨基等產(chǎn)生的,它對(duì)要生產(chǎn)的催化劑有害。例如,理想的是,讓它們?cè)诶绲榷栊詺鈬?,或在例如戊烷、庚烷、甲苯、二甲苯等烴類中相互接觸。如果這些成分在水、羥基、氨基等存在下相互接觸,則所生產(chǎn)的催化劑的活性就低。一般來(lái)說(shuō),相對(duì)于單位重量(g)的硅烷化合物處理的粘土而言,要與成分(A)、(B)和(C)的產(chǎn)物接觸的成分(D)的量可為0.01~1000微摩爾,優(yōu)選為0.1~200微摩爾。
在成分(E)進(jìn)一步與成分(A)~(D)接觸的情況下,成分(E)可以直接和已經(jīng)與成分(A)、(B)和(C)接觸過(guò)的成分(D)的溶液進(jìn)行接觸;或者,另一種方法是,讓成分(E)分別與成分(A)、(B)和(C)的產(chǎn)物和成分(D)接觸,然后可以讓成分(A)、(B)和(C)的產(chǎn)物和已經(jīng)與成分(E)接觸過(guò)的成分(D)最后再進(jìn)行相互接觸。事先和分別讓成分(E)與成分(A)、(B)和(C)的產(chǎn)物接觸,和與成分(D)接觸這后一種是優(yōu)選的,因?yàn)閷?duì)所生成的催化劑有害的含活潑氫的化合物,如水,含羥基的化合物、含氨基的化合物等可從反應(yīng)體系中除去。通常,相對(duì)于單位重量(g)的要處理的粘土化合物而言,要與成分(A)~(D)接觸的成分(E)的量可為1~300微摩爾,優(yōu)選為5~50微摩爾。
在制備催化劑過(guò)程中,并非總是需要完成使成分(E)與其它各成分接觸的步驟。根據(jù)具體情況,當(dāng)聚合體系中存在所要制備的催化劑時(shí),成分(E)可以原位與其它成分接觸。
各構(gòu)成成分的混合與接觸可以在能使單體在要生產(chǎn)的催化劑存在下聚合的溫度下進(jìn)行,也可在-30℃至所用溶劑的沸點(diǎn)之間的溫度進(jìn)行,但優(yōu)選是在室溫至所用溶劑的沸點(diǎn)之間的溫度進(jìn)行。
作為成分(E)的烷基化劑在本發(fā)明中,作為催化劑成分(E)的烷基化劑是任選使用的。它包括有機(jī)鎂化合物、有機(jī)鋅化合物和有機(jī)鋁化合物。其中優(yōu)選的是有機(jī)鋁化合物,因?yàn)檫@種化合物不貴,且容易得到。
作為可用于本發(fā)明的有機(jī)鎂化合物和有機(jī)鋅化合物,可以提及的是下列通式(I-6)和(I-7)的化合物R142Mg(I-6)式中R14代表含1~8個(gè)、優(yōu)選1~4個(gè)碳原子的烷基。
R142Zn(I-7)式中R14代表含1~8個(gè)、優(yōu)選1~4個(gè)碳原子的烷基。
這類化合物包括,例如,二烷基鎂和二甲基鎂、二乙基鎂、二正丙基鎂、二異丙基鎂、二丁基鎂等;二烷基鋅如二甲基鋅、二乙基鋅、乙基正丙基鋅、二異丙基鋅等。
可用于本發(fā)明的有機(jī)鋁化合物沒有具體的限制。例如,優(yōu)選的是下面通式(I-8)的含烷基的鋁化合物、下面通式(I-9)的直鏈鋁氧烷,以及下面通式(I-10)的環(huán)狀鋁氧烷及其有關(guān)化合物R15mAl(OR16)nX3-m-n(I-8)式中R15和R16各自代表含1~8個(gè)、優(yōu)選1~4個(gè)碳原子的烷基;X代表氫原子或鹵原子;0≤m≤3,優(yōu)選m=2或3,更優(yōu)選m=3;0≤n<3,優(yōu)選n=0或1。

式中R17代表含1~20個(gè)、優(yōu)選1~8個(gè)碳原子的烷基,多個(gè)R17可以相同或不同,p和r是整數(shù),落在0≤p≤40,和1<r≤50的范圍內(nèi)。
這類化合物的例子有例如三甲基鋁、三乙基鋁、三丙基鋁、三異丁基鋁、三叔丁基鋁等;含有鹵素、烷氧基或羥基的烷基鋁,如氯化二甲基鋁、氯化二乙基鋁、甲氧基化二甲基鋁、甲氧基化二乙基鋁、氫氧化二甲基鋁、氫氧化二乙基鋁等;含氫的烷基鋁,如二甲基氫化鋁、二異丁基氫化鋁等;鋁氧烷化合物,例如甲基鋁氧烷、乙基鋁氧烷、異丁基鋁氧烷等。其中,優(yōu)選的是三烷基鋁,更優(yōu)選的是三甲基鋁和三異丁基鋁;甚至更優(yōu)選的是三異丁基鋁。
在本發(fā)明中可單獨(dú)使用或組合使用一種或多種上述有機(jī)鋁化合物,作為成分(E)。
2.生產(chǎn)聚烯烴的方法在本發(fā)明的生產(chǎn)聚烯烴的方法中,較好使用上述催化劑,任選地與用于烯烴均聚或烯烴與其它烯烴和/或其它單體共聚(即,不同類型烯烴的共聚,或烯烴與其它單體的共聚,或不同類型烯烴與其它單體的共聚)的有機(jī)鋁化合物一起使用。
作為有機(jī)鋁化合物,優(yōu)選的是上面提到的通式(I-8)~(I-10)的化合物。相對(duì)于1g硅烷化合物處理的粘土而言,要使用的有機(jī)鋁化合物的量通??蔀?.5~100微摩爾,優(yōu)選為2~20微摩爾。
要在本發(fā)明中聚合的烯烴沒有具體限定,但優(yōu)選的是含2~20個(gè)碳原子的α-烯烴。這類烯烴包括,例如,α-烯烴如乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-丁烯、4-苯基-1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3,3-二甲基-1-戊烯、3,4-二甲基-1-戊烯、4,4-二甲基-1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-己烯、5-甲基-1-己烯、6-苯基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十八烯、1-二十烯、乙烯基環(huán)己烷,等;鹵素取代的α-烯烴如六氟丙烯、四氟乙烯、2-氟丙烯、氟乙烯、1,1-二氟乙烯、3-氟丙烯、三氟乙烯、3,4-二氯-1-丁烯,等;以及環(huán)烯烴,例如環(huán)戊烯、環(huán)己烯、降冰片烯、5-甲基降冰片烯、5-乙基降冰片烯、5-丙基降冰片烯、5,6-二甲基降冰片烯、5-芐基降冰片烯等。苯乙烯類化合物在此也適合用作烯烴。它們包括,例如苯乙烯;烷基苯乙烯。如對(duì)甲基苯乙烯、對(duì)乙基苯乙烯、對(duì)丙基苯乙烯、對(duì)異丙基苯乙烯、對(duì)丁基苯乙烯、對(duì)叔丁基苯乙烯、對(duì)苯基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、鄰乙基苯乙烯、鄰丙基苯乙烯、鄰異丙基苯乙烯、間甲基苯乙烯、間乙基苯乙烯、間異丙基苯乙烯、間丁基苯乙烯、基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯、3,5-二甲基苯乙烯等;烷氧基苯乙烯,如對(duì)甲氧基苯乙烯、鄰甲氧基苯乙烯、間甲氧基苯乙烯等;鹵代苯乙烯,如對(duì)氯苯乙烯、間氯苯乙烯、鄰氯苯乙烯、對(duì)溴苯乙烯、間溴苯乙烯、鄰溴苯乙烯、對(duì)氟苯乙烯、間氟苯乙烯、鄰氟苯乙烯、鄰甲基-對(duì)氟苯乙烯等;以及還有三甲基甲硅烷基苯乙烯、苯甲酸乙烯酯和二乙烯基苯。要共聚的其它烯烴可以適當(dāng)?shù)剡x自上述烯烴。
在本發(fā)明中,一種或多種烯烴可以單獨(dú)進(jìn)行均聚或組合在一起進(jìn)行共聚。當(dāng)兩種或更多種不同烯烴進(jìn)行共聚時(shí),上述烯烴可以按任何希望的方式組合。
在本發(fā)明中,諸如上面提到的烯烴可以與其它任何單體共聚。這些單體包括,例如,直鏈二烯烴如丁二烯、異戊二烯、1,4-戊二烯、1,5-己二烯等;多環(huán)烯烴如降冰片烯、1,4,5,8-二亞甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氫萘、2-降冰片烯等;環(huán)狀二烯烴如降冰片二烯、5-亞乙基降冰片烯、5-乙烯基降冰片烯、二環(huán)戊二烯等;以及不飽和酯如丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯等。
烯烴聚合的方式?jīng)]有具體規(guī)定,可以使用淤漿聚合、溶液聚合、氣相聚合、本體聚合或懸浮聚合等這些聚合方法中的任何一種方法。
在聚合反應(yīng)中可以使用溶劑。這些溶劑包括,例如烴類和鹵代烴類,例如苯、甲苯、二甲苯、正己烷、正庚烷、環(huán)己烷、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷和氯苯。這些溶劑可以單獨(dú)使用一種或組合使用多種。取決于它們的類型,要聚合的單體也可起溶劑的作用。
從對(duì)聚合反應(yīng)的催化活性和反應(yīng)器的效率來(lái)看,理想的是要控制聚合體系中催化劑的量,使得該體系中每升溶劑中成分(D)的量一般在0.1~100微摩爾,優(yōu)選在0.5~25微摩爾之間。
關(guān)于聚合條件,壓力一般可在常壓~2000kg/cm2G之間。反應(yīng)溫度一般為-50~250℃。為了控制要生產(chǎn)的聚合物的分子量,必須適當(dāng)選擇要使用的催化劑成分的類型和用量以及聚合溫度。如果希望的話,為此目的可以在聚合體系中引進(jìn)氫氣。
本發(fā)明的第二個(gè)方面1.烯烴聚合催化劑的構(gòu)成成分本發(fā)明第二個(gè)方面(在本文中簡(jiǎn)稱為“本發(fā)明”)的烯烴聚合用催化劑是通過(guò)使(a)一種過(guò)渡金屬化合物與一種硅烷化合物處理過(guò)的粘土接觸而制備的,后者是通過(guò)使一種水可溶脹的粘土(b)的水懸浮液與(c)一種硅烷化合物接觸而制備的,往其中任選地加入(d)一種含有周期表中1、2、13和14族金屬的有機(jī)金屬化合物。
制備該催化劑優(yōu)選使用的構(gòu)成成分是下面提到的成分
(a)過(guò)渡金屬化合物作為本發(fā)明成分(a),有用的是周期表中4~6族或8~10族的過(guò)渡金屬的化合物。作為可用于本發(fā)明的周期表中4~6族過(guò)渡金屬的化合物,從其活性的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選的是下列通式(II-3)~(II-5)的那些化合物,而作為周期表中8~10族過(guò)渡金屬的化合物,同樣從其活性的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選的是下列通式(II-6)的那些化合物。
Q1a(C5H5-a-bR1b)(C5H5-a-cR2c)M1X1pY1q(II-3)Q2a(C5H5-a-dR3d)Z1M1X1pY1q(II-4)M1X2r(II-5)L1L2M2X2uY2v(II-6)其中Q1代表連接2個(gè)共軛5元環(huán)配體(C5H5-a-bR1b)和(C5H5-a-cR2c)的結(jié)合基團(tuán);Q2代表連接共軛5元環(huán)配體(C5H5-a-dR3d)和基團(tuán)Z1的結(jié)合基團(tuán);R1、R2和R3各自代表烴基、鹵原子、烷氧基、含硅烴基、含磷烴基、含氮烴基、或含硼烴基;a代表0、1或2;b、c和d的值是當(dāng)a=0時(shí)各代表0~5的整數(shù),或當(dāng)a=1時(shí)各代表0~4的整數(shù),或當(dāng)a=2時(shí)各代表0~3的整數(shù);(p+q)等于M1的價(jià)數(shù)減2;r等于M1的價(jià)數(shù);M1代表周期表中4~6族的過(guò)渡金屬;M2代表周期表中8~10族的過(guò)渡金屬;(u+v)等于M2的價(jià)數(shù);L1和L2各代表一個(gè)共價(jià)結(jié)合的配體;X1、Y1、Z1、X2和Y2各代表一個(gè)共價(jià)結(jié)合的配體或離子結(jié)合的配體;L1、L2、X1和Y2可以相互結(jié)合形成一個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)。
Q1和Q2的具體例子包括(1)含1~4個(gè)碳原子的亞烷基基團(tuán),或亞環(huán)烷基基團(tuán),或在其側(cè)鏈上有低級(jí)烷基或苯基取代的這類基團(tuán),例如亞甲基、亞乙基、異亞丙基、甲基苯基亞甲基、二苯基亞甲基、亞環(huán)己基基團(tuán)等;(2)亞甲硅烷基基團(tuán),或低聚亞甲硅烷基基團(tuán),或在其側(cè)鏈上有低級(jí)烷基或苯基取代的這類基團(tuán),例如亞甲硅烷基、二甲基亞甲硅烷基、甲基苯基亞甲硅烷基、二苯基亞甲硅烷基、二亞甲硅烷基、四甲基二亞甲硅烷基等;以及(3)含鍺、磷、氮、硼或鋁的烴基(例如低級(jí)烷基、苯基)、烴氧基(優(yōu)選,低級(jí)烷氧基)等,例如(CH3)2Ge基團(tuán)、(C6H5)2Ge基團(tuán)、(CH3)P基團(tuán)、(C6H5)P基團(tuán)、(C4H9)N基團(tuán)、(C6H5)N基團(tuán)、(CH3)B基團(tuán)、(C4H9)B基團(tuán)、(C6H5)B基團(tuán)、(C6H5)Al基團(tuán)、(CH3O)Al基團(tuán),等。這些基團(tuán)中,從預(yù)期催化劑的活性來(lái)看,優(yōu)選的是亞烷基基團(tuán)和亞甲硅烷基基團(tuán)。
(C5H5-a-bR1b)、(C5H5-a-cR2c)和(C5H5-a-dR3d)是共軛5元環(huán)配體,其中R1、R2和R3各自代表烴基、鹵原子、烷氧基、含硅烴基、含磷烴基、含氮烴基或含硼烴基;a代表0、1或2;以及b、c和d的值,當(dāng)a=0時(shí),各自代表0~5的整數(shù),或當(dāng)a=1時(shí),各自代表0~4的整數(shù),或當(dāng)a=2時(shí),各自代表0~3的整數(shù)。烴基優(yōu)選含有1~20個(gè)碳原子,更優(yōu)選含有1~12個(gè)碳原子。該烴基可以是一個(gè)鍵合到一個(gè)共軛5元環(huán)基團(tuán)的環(huán)戊二烯基上的一價(jià)烴基。多個(gè)烴基(如有的話)中的2個(gè)可以相互結(jié)合,與該環(huán)戊二烯基的一部分一起形成一個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)。這類共軛5元環(huán)配體的具體例子是有取代的或無(wú)取代的環(huán)戊二烯基、茚基和芴基等基團(tuán)。鹵原子包括氯、溴、碘和氟原子。烷氧基優(yōu)選含1~2個(gè)碳原子。含硅烴基包括,例如-Si(R4)(R5)(R6)基團(tuán),其中R4、R5和R6各自代表含1~24個(gè)碳原子的烴基。作為含磷烴基、含氮烴基和含硼烴基,可以提及的分別有,例如-P(R7)(R8)、-N(R7)(R8)和-B(R7)(R8)等基團(tuán),其中R7和R8各自代表含1~18個(gè)碳原子的烴基。多個(gè)R1、R2和R3(如果有的話)可以分別是相同的或不同的。在通式(II-3)中,共軛5元環(huán)配體(C5H5-a-bR1b)和(C5H5-a-cR2c)可以相同或不同。
M1代表周期表中4~6族的過(guò)渡金屬元素,包括例如鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉬和鎢等。從預(yù)期催化劑的活性來(lái)看,其中優(yōu)選的是鈦、鋯和鉿。Z1代表1個(gè)共價(jià)結(jié)合的配體,包括例如鹵原子、氧原子(-O-),硫原子(-S-),含1~20個(gè)、優(yōu)選1-10個(gè)碳原子的烷氧基,含1~20個(gè)、優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的硫代烷氧基,含1~40個(gè)、優(yōu)選1~18個(gè)碳原子的含氮烴基(例如叔丁基氨基、叔丁基亞氨基等),含1~40個(gè)、優(yōu)選1~18個(gè)碳原子的含磷烴基。X1和Y1各自代表1個(gè)共價(jià)結(jié)合的配體或離子結(jié)合的配體,包括例如氫原子,鹵原子,含1~20個(gè),優(yōu)選1~10個(gè)碳原子的烴基,含1~20個(gè),優(yōu)選1~10個(gè)碳原子的烷氧基,氨基,含1~20個(gè)、優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的含磷烴基(例如二苯基膦基團(tuán)等),含1~20個(gè)、優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的含硅烴基(例如三甲基甲硅烷基等),以及含有含1~20個(gè)、優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的烴基或含有鹵素的硼化合物殘基(例如B(C6H5)4、BF4)。其中,優(yōu)選的是鹵原子和烴基。X1和Y1可以相同或不同。X2代表1個(gè)其價(jià)結(jié)合的配體,包括例如鹵原子、烴基氨基,或烴氧基,優(yōu)選是烷氧基基團(tuán)。
(I)作為通式(II-3)和(II-4)的過(guò)渡金屬化合物的具體例子,可以提及的是下列化合物。
(1)不含可交聯(lián)結(jié)合基團(tuán),但含有2個(gè)共軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物,例如雙(環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,雙(甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,雙(二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,雙(三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,雙(四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,雙(五甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,雙(正丁基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,雙(茚基)二氯化鈦,雙(芴基)二氯化鈦,雙(環(huán)戊二烯基)氯氫化鈦,雙(環(huán)戊二烯基)甲基氯化鈦,雙(環(huán)戊二烯基)乙基氯化鈦,雙(環(huán)戊二烯基)苯基氯化鈦,雙(環(huán)戊二烯基)二甲基鈦,雙(環(huán)戊二烯基)二苯基鈦,雙(環(huán)戊二烯基)二新戊基鈦,雙(環(huán)戊二烯基)二氫化鈦,(環(huán)戊二烯基)(茚基)二氯化鈦,(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,
雙(環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,雙(甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,雙(二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,雙(三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,雙(四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,雙(五甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,雙(正丁基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,雙(茚基)二氯化鋯,雙(芴基)二氯化鋯,雙(環(huán)戊二烯基)氯氫化鋯,雙(環(huán)戊二烯基)甲基氯化鋯,雙(環(huán)戊二烯基)乙基氯化鋯,雙(環(huán)戊二烯基)苯基氯化鋯,雙(環(huán)戊二烯基)二甲基鋯,雙(環(huán)戊二烯基)二苯基鋯,雙(環(huán)戊二烯基)二新戊基鋯,雙(環(huán)戊二烯基)二氫化鋯,(環(huán)戊二烯基)(茚基)二氯化鋯,(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鋯,等。
(2)含有2個(gè)共軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物,其中這2個(gè)配體與1個(gè)亞烷基交聯(lián),例如亞甲基雙(茚基)二氯化鈦,亞乙基雙(茚基)二氯化鈦,亞甲基雙(茚基)氯氫化鈦,亞乙基雙(茚基)甲基氯化鈦,亞乙基雙(茚基)甲氧基氯化鈦,亞乙基雙(茚基)二乙氧基化鈦,亞乙基雙(茚基)二甲基鈦,亞乙基雙(4,5,6,7-四氫化茚基)二氯化鈦,亞乙基雙(2-甲基茚基)二氯化鈦,亞乙基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鈦,亞乙基雙(2-甲基-4-三甲基甲硅烷基茚基)氯化鈦,
亞乙基雙(2,4-二甲基-5,6,7-三氫化茚基)二氯化鈦,亞乙基(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,亞乙基(2-甲基-4-叔丁基環(huán)戊二烯基)(3′-叔丁基-5′-甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,亞乙基(2,3,5-三甲基環(huán)戊二烯基)(2′,4′,5′-三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,異亞丙基雙(2-甲基茚基)二氯化鈦,異亞丙基雙(茚基)二氯化鈦,異亞丙基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鈦,異亞丙基雙(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,異亞丙基雙(2-甲基-4-叔丁基環(huán)戊二烯基)(3′-叔丁基-5′-甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)氯氫化鈦,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二甲基鈦,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二苯基鈦,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(2,3,4,5-四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(3-甲基茚基)二氯化鈦,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,異亞丙基(2-乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,異亞丙基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,異亞丙基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,亞乙基(環(huán)戊二烯基)(3,5-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,亞乙基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,亞乙基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,
亞乙基(2,5-二乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,二苯基亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二苯基亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,亞環(huán)己基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,亞環(huán)己基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,4′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,亞甲基雙(茚基)二氯化鋯,亞乙基雙(茚基)二氯化鋯,亞甲基雙(茚基)氯氫化鋯,亞乙基雙(茚基)甲基氯化鋯,亞乙基雙(茚基)甲氧基氯化鋯,亞乙基雙(茚基)二乙氧基化鋯,亞乙基雙(茚基)二甲基鋯,亞乙基雙(4,5,6,7-四氫化茚基)二氯化鋯,亞乙基雙(2-甲基茚基)二氯化鋯,亞乙基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鋯,亞乙基雙(2-甲基-4-三甲基甲硅烷基茚基)氯化鋯,亞乙基雙(2,4-二甲基-5,6,7-三氫化茚基)二氯化鋯,亞乙基(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,亞乙基(2-甲基-4-叔丁基環(huán)戊二烯基)(3′-叔丁基-5′-甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,亞乙基(2,3,5-三甲基環(huán)戊二烯基)(2′,4′,5′-三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,異亞丙基雙(2-甲基茚基)二氯化鋯,異亞丙基雙(茚基)二氯化鋯,異亞丙基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鋯,異亞丙基雙(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,異亞丙基雙(2-甲基-4-叔丁基環(huán)戊二烯基)(3′-叔丁基-5′-甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)氯氫化鋯,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二甲基鋯,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二苯基鋯,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(2,3,4,5-四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(3-甲基茚基)二氯化鋯,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鋯,異亞丙基(2-乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鋯,異亞丙基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,異亞丙基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鋯,亞乙基(環(huán)戊二烯基)(3,5-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,亞乙基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鋯,亞乙基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鋯,亞乙基(2,5-二乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鋯,二苯基亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,二苯基亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,亞環(huán)己基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鋯,亞環(huán)己基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,4′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,亞甲基雙(茚基)二氯化鉿,亞乙基雙(茚基)二氯化鉿,亞甲基雙(茚基)氯氫化鉿,亞乙基雙(茚基)甲基氯化鉿,亞乙基雙(茚基)甲氧基氯化鉿,
亞乙基雙(茚基)二乙氧基化鉿,亞乙基雙(茚基)二甲基鉿,亞乙基雙(4,5,6,7-四氫化茚基)二氯化鉿,亞乙基雙(2-甲基茚基)二氯化鉿,亞乙基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鉿,亞乙基雙(2-甲基-4-三甲基甲硅烷基茚基)氯化鉿,亞乙基雙(2,4-二甲基-5,6,7-三氫化茚基)二氯化鉿,亞乙基(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,亞乙基(2-甲基-4-叔丁基環(huán)戊二烯基)(3′-叔丁基-5′-甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,亞乙基(2,3,5-三甲基環(huán)戊二烯基)(2′,4′,5′-三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,異亞丙基雙(2-甲基茚基)二氯化鉿,異亞丙基雙(茚基)二氯化鉿,異亞丙基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鉿,異亞丙基雙(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,異亞丙基雙(2-甲基-4-叔丁基環(huán)戊二烯基)(3′-叔丁基-5′-甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)氯氫化鉿,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二甲基鉿,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二苯基鉿,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,亞甲基(環(huán)戊二烯基)(四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(2,3,4,5-四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(3-甲基茚基)二氯化鉿,異亞丙基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鉿,異亞丙基(2-乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鉿,
異亞丙基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,異亞丙基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鉿,亞乙基(環(huán)戊二烯基)(3,5-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,亞乙基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鉿,亞乙基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鉿,亞乙基(2,5-二乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鉿,二苯基亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,二苯基亞甲基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,亞環(huán)己基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鉿,亞環(huán)己基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,4′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,等。
(3)含有2個(gè)亞甲硅烷基交聯(lián)的共軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物,例如二甲基亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基雙(4,5,6,7-四氫化茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基-4,5-苯并茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基-4-萘基茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基-4-苯基茚基)二氯化鈦,苯基甲基亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鈦,苯基甲基亞甲硅烷基雙(4,5,6,7-四氫化茚基)二氯化鈦,苯基甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鈦,苯基甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,苯基甲基亞甲硅烷基(2,3,5-三甲基環(huán)戊二烯基)(2′,4′,5′-三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,
苯基甲基亞甲硅烷基雙(四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二苯基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鈦,二苯基亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鈦,二苯基亞甲硅烷基雙(2-甲基茚基)二氯化鈦,四甲基二亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鈦,四甲基二亞甲硅烷基雙(環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,四甲基二亞甲硅烷基(3-甲基環(huán)戊二烯基)(茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(三乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(四乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(2,7-二叔丁基芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(2-甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(2-乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(2,5-二乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(2-甲基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(2-乙基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(二乙基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(甲基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(二甲基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(乙基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(二乙基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基雙(4,5,6,7-四氫化茚基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基茚基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基-4,5-苯并茚基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基-4-萘基茚基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基-4-苯基茚基)二氯化鋯,苯基甲基亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鋯,苯基甲基亞甲硅烷基雙(4,5,6,7-四氫化茚基)二氯化鋯,苯基甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鋯,苯基甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,苯基甲基亞甲硅烷基(2,3,5-三甲基環(huán)戊二烯基)(2′,4′,5′-三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,苯基甲基亞甲硅烷基雙(四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,二苯基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鋯,二苯基亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鋯,二苯基亞甲硅烷基雙(2-甲基茚基)二氯化鋯,四甲基二亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鋯,四甲基二亞甲硅烷基雙(環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,四甲基二亞甲硅烷基(3-甲基環(huán)戊二烯基)(茚基)二氯化鋯,
二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(三乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(四乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(2,7-二叔丁基芴基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(2-甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(2-乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(2,5-二乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(2-甲基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(2-乙基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(二乙基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(甲基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(二甲基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(乙基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鋯,
二甲基亞甲硅烷基(二乙基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基雙(4,5,6,7-四氫化茚基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基茚基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基-4,5-苯并茚基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基-4-萘基茚基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基雙(2-甲基-4-苯基茚基)二氯化鉿,苯基甲基亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鉿,苯基甲基亞甲硅烷基雙(4,5,6,7-四氫化茚基)二氟化鉿,苯基甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鉿,苯基甲基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3′,5′-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,苯基甲基亞甲硅烷基(2,3,5-三甲基環(huán)戊二烯基)(2′,4′,5′-三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,苯基甲基亞甲硅烷基雙(四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,二苯基亞甲硅烷基雙(2,4-二甲基茚基)二氯化鉿,二苯基亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鉿,二苯基亞甲硅烷基雙(2-甲基茚基)二氯化鉿,四甲基二亞甲硅烷基雙(茚基)二氯化鉿,四甲基二亞甲硅烷基雙(環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,四甲基二亞甲硅烷基(3-甲基環(huán)戊二烯基)(茚基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(三甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(四甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(3,4-二乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(三乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(四乙基環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(2,7-二叔丁基芴基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(2-甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(2-乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(2,5-二乙基環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(2-甲基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(2,5-二甲基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(2-乙基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(二乙基環(huán)戊二烯基)(2′,7′-二叔丁基芴基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(甲基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(二甲基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(乙基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(二乙基環(huán)戊二烯基)(八氫化芴基)二氯化鉿,等。
(4)含有2個(gè)共軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物,其中這2個(gè)配體與含鍺、鋁、硼、磷或氮的烴基交聯(lián),例如二甲基亞甲鍺烷基雙(茚基)二氯化鈦,二甲基亞甲鍺烷基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,甲基亞甲鋁烷基雙(茚基)二氯化鈦,
苯基亞甲鋁烷基雙(茚基)二氯化鈦,甲基亞甲磷烷基雙(茚基)二氯化鈦,乙基亞甲硼烷基雙(茚基)二氯化鈦,苯基亞甲氮烷基雙(茚基)二氯化鈦,苯基亞甲鋁烷基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鈦,二甲基亞甲鍺烷基雙(茚基)二氯化鋯,二甲基亞甲鍺烷基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鋯,甲基亞甲鋁烷基雙(茚基)二氯化鋯,苯基亞甲鋁烷基雙(茚基)二氯化鋯,甲基亞甲磷烷基雙(茚基)二氯化鋯,乙基亞甲硼烷基雙(茚基)二氯化鋯,苯基亞甲氮烷基雙(茚基)二氯化鋯,苯基亞甲鋁烷基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鋯,二甲基亞甲鍺烷基雙(茚基)二氯化鉿,二甲基亞甲鍺烷基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鉿,甲基亞甲鋁烷基雙(茚基)二氯化鉿,苯基亞甲鋁烷基雙(茚基)二氯化鉿,甲基亞甲磷烷基雙(茚基)二氯化鉿,乙基亞甲硼烷基雙(茚基)二氯化鉿,苯基亞甲氮烷基雙(茚基)二氯化鉿,苯基亞甲鋁烷基(環(huán)戊二烯基)(芴基)二氯化鉿,等。
(5)含有1個(gè)共軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物,例如五甲基環(huán)戊二烯基(二苯基)氨基二氯化鈦,茚基-(二苯基)氨基二氯化鈦,五甲基環(huán)戊二烯基雙(三甲基甲硅烷基)氨基二氯化鈦,五甲基環(huán)戊二烯基苯氧基二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)叔丁基氨基二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)苯基氨基二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(四氫化茚基)癸基氨基二氯化鈦,二甲基亞甲硅烷基(四氫化茚基)〔雙(三甲基甲硅烷基)氨基〕二氯化鈦,二甲基亞甲鍺烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)苯基氨基二氯化鈦,
五甲基環(huán)戊二烯基三甲氧基化鈦,五甲基環(huán)戊二烯基三氯化鈦,五甲基環(huán)戊二烯基(二苯基)氨基二氯化鋯,茚基-(二苯基)氨基二氯化鋯,五甲基環(huán)戊二烯基雙(三甲基甲硅烷基)氨基二氯化鋯,五甲基環(huán)戊二烯基苯氧基二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)叔丁基氨基二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)苯基氨基二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(四氫化茚基)癸基氨基二氯化鋯,二甲基亞甲硅烷基(四氫化茚基)〔雙(三甲基甲硅烷基)氨基〕二氯化鋯,二甲基亞甲鍺烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)苯基氨基二氯化鋯,五甲基環(huán)戊二烯基三甲氧基化鋯,五甲基環(huán)戊二烯基三氯化鋯,五甲基環(huán)戊二烯基(二苯基)氨基二氯化鉿,茚基-(二苯基)氨基二氯化鉿,五甲基環(huán)戊二烯基雙(三甲基甲硅烷基)氨基二氯化鉿,五甲基環(huán)戊二烯基苯氧基二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)叔丁基氨基二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)苯基氨基二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(四氫化茚基)癸基氨基二氯化鉿,二甲基亞甲硅烷基(四氫化茚基)〔雙(三甲基甲硅烷基)氨基〕二氯化鉿,二甲基亞甲鍺烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)苯基氨基二氯化鉿,五甲基環(huán)戊二烯基三甲氧基化鉿,五甲基環(huán)戊二烯基三氯化鉿,等。
(6)含有2個(gè)共軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物,其中這2個(gè)配體是雙交聯(lián)的,例如(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-二甲基亞甲硅烷基)雙(環(huán)戊二烯基)二氯化鈦,
(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)二甲基鈦,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)二芐基鈦,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)雙(三甲基甲硅烷基)鈦,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)雙(三甲基甲硅烷基甲基)鈦,(1,2′-二甲基亞甲硅烷基)(2,1′-亞乙基)雙(茚基)二氯化鈦,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-亞乙基)雙(茚基)二氯化鈦,(1,1′-亞乙基)(2,2′-二甲基亞甲硅烷基)雙(茚基)二氯化鈦,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-亞環(huán)己基)雙(茚基)二氯化鈦,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-二甲基亞甲硅烷基)雙(環(huán)戊二烯基)二氯化鋯,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)二甲基鋯,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)二芐基鋯,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)雙(三甲基甲硅烷基)鋯,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)雙(三甲基甲硅烷基甲基)鋯,(1,2′-二甲基亞甲硅烷基)(2,1′-亞乙基)雙(茚基)二氯化鋯,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-亞乙基)雙(茚基)二氯化鋯,(1,1′-亞乙基)(2,2′-二甲基亞甲硅烷基)雙(茚基)二氯化鋯,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-亞環(huán)己基)雙(茚基)二氯化鋯,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,
(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-二甲基亞甲硅烷基)雙(環(huán)戊二烯基)二氯化鉿,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)二甲基鉿,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)二芐基鉿,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)雙(三甲基甲硅烷基)鉿,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-異亞丙基)雙(環(huán)戊二烯基)雙(三甲基甲硅烷基甲基)鉿,(1,2′-二甲基亞甲硅烷基)(2,1′-亞乙基)雙(茚基)二氯化鉿,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-亞乙基)雙(茚基)二氯化鉿,(1,1′-亞乙基)(2,2′-二甲基亞甲硅烷基)雙(茚基)二氯化鉿,(1,1′-二甲基亞甲硅烷基)(2,2′-亞環(huán)己基)雙(茚基)二氯化鉿,等。
(7)從上面列舉的(1)-(6)化合物得到的衍生物,這些衍生物是通過(guò)用溴原子、碘原子、氫原子、甲基、苯基、芐基、甲氧基和二甲基氨基等中的任何一種取代(1)~(6)這些化合物中的氯原子而制得的。
(8)(1)~(7)的化合物中,含有1個(gè)(5)的共軛5元環(huán)配體的過(guò)渡金屬化合物用于生產(chǎn)苯乙烯類聚合物是特別優(yōu)選的。
(II)作為通式(II-5)的過(guò)渡金屬化合物的具體例子,可以提及的是下列化合物四正丁氧基鈦、四異丙氧基鈦、四苯氧基鈦、四甲苯氧基鈦、四氯化鈦、四(二乙基氨基)鈦、四溴化鈦,以及用鋯或鉿取代這些化合物中的鈦原子而制備的這些化合物的衍生物。這些過(guò)渡金屬化合物中,優(yōu)選的是烷氧基鈦化合物、烷氧基鋯化合物和烷氧基鉿化合物。
(III)在通式(II-6)的過(guò)渡金屬化合物中,M2代表周期表中8~10族的過(guò)渡金屬,具體包括鐵、鈷、鎳、鈀、鉑等。其中,優(yōu)選的是鎳、鈀和鐵。L1和L2各自代表1個(gè)配位結(jié)合的配體,通過(guò)氮或磷原子之間結(jié)合到過(guò)渡金屬上;X2和Y2各自代表1個(gè)共價(jià)結(jié)合的或離子結(jié)合的配體。正如上面提到的,X2和Y2包括例如氫原子,鹵原子,含1~20個(gè),優(yōu)選1~10個(gè)碳原子的烴基,含1~20個(gè),優(yōu)選1~10個(gè)碳原子的烷氧基,亞氨基、氨基,含1~20個(gè)、優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的含磷烴基(例如二苯基膦基團(tuán)等),含1~20個(gè)、優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的含硅烴基(例如三甲基甲硅烷基等),以及含有含1~20個(gè)、優(yōu)選1~12個(gè)碳原子的烴基或含有鹵素的硼化合物殘基(例如B(C6H5)4、BF4)。其中,優(yōu)選的是鹵原子和烴基。X2和Y2可以相同或不同。L1和L2的具體例子包括三苯膦、乙腈、苯甲腈、1,2-雙(二苯基膦基)乙烷、1,3-雙(二苯基膦基)丙烷、1,1′-雙(二苯基膦基)二茂鐵、環(huán)辛二烯、吡啶、喹啉、N-甲基吡咯烷酮、雙(三甲基甲硅烷基氨基)雙(三甲基甲硅烷基亞氨基)磷烷等。L1、L2、X2和Y2可以相互結(jié)合形成1個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
通式(II-6)的過(guò)渡金屬化合物的具體例子包括二溴雙三苯膦合鎳,二氟三苯膦合鎳,二溴二乙腈合鎳,二溴二苯甲腈合鎳,二溴(1,2-雙二苯基膦基乙烷)合鎳,二溴(1,3-雙二苯基膦基丙烷)合鎳,二溴(1,1′-二苯基雙膦基二茂鐵)合鎳,二甲基雙二苯基膦合鎳,二甲基(1,2-雙二苯基膦基乙烷)合鎳,甲基(1,2-雙二苯基膦基橋亞乙基)鎳四氟硼酸鹽,(2-二苯基膦基-1-苯基亞乙基氧)苯基吡啶合鎳,二氯雙三苯膦合鈀,二氯二苯甲腈合鈀,二氯二乙腈合鈀,二氯(1,2-雙二苯基膦基乙烷)合鈀,雙三苯基膦基鈀雙四氟硼酸鹽,和雙(2,2′-聯(lián)吡啶基)甲基鐵四氟硼酸鹽乙醚化物,以及下列化合物。

式中,Me系指一個(gè)甲基。
這些當(dāng)中,較好的是陽(yáng)離子配合物,例如四氟硼酸甲基(1,2-二(二苯膦基)橋亞乙基)鎳、雙四氟硼酸二(三苯膦基)鈀、和四氟硼酸二(2,2′-聯(lián)吡啶基)甲基鐵醚合物,以及以上其結(jié)構(gòu)式所代表的化合物。
作為本發(fā)明催化劑中的成分(a),既可以單獨(dú)使用也可以組合使用以上說(shuō)明的一種或多種過(guò)渡金屬化合物。
(b)水可溶脹粘土作為起始原料用于本發(fā)明催化劑制備的水可溶脹粘土,包括以下(1)~(4)的粘土、粘土礦物質(zhì)和離子交換性層疊式化合物,而且它們能吸收大量的水而溶脹。因其溶脹度(即其可溶脹性的指數(shù),而且是通過(guò)將其干樣品吸收溶脹的最大水量除以該樣品質(zhì)量而得到的)而異,可從它們當(dāng)中選擇適用者用于本發(fā)明。
(1)粘土和粘土礦物質(zhì)粘土或粘土礦物質(zhì)可以用來(lái)作為成分(b)。粘土是微細(xì)含水硅酸鹽礦物質(zhì)的一種聚集體。它當(dāng)與適量水一起捏合時(shí)是塑性的,而當(dāng)干燥時(shí)是剛性的。當(dāng)在高溫烘烤時(shí),它就燒結(jié)。粘土礦物質(zhì)是構(gòu)成粘土的基本成分的含水硅酸鹽。
這些不只限于天然產(chǎn)物,而且那些物質(zhì)的合成產(chǎn)物也可用于本發(fā)明中。
(2)離子交換層狀化合物也可用作成分(b)的,還有離子交換層狀化合物,其特征在于有這樣的晶體結(jié)構(gòu),以致通過(guò)離子鍵等形成的多個(gè)晶面經(jīng)由鄰接層之間的弱鍵合力呈平行層層壓狀,且其中的離子是可交換的。一些粘土礦物質(zhì)是離子交換層狀化合物。
例如,葉硅酸化合物屬于粘土礦物質(zhì)。葉硅酸化合物包括葉硅酸和葉硅酸鹽。作為天然葉硅酸鹽,已知的有綠土科的蒙脫石、滑石和鋰蒙脫石、云母科的伊利水云母和絲云母;以及綠土和云母的混合層礦物質(zhì),或云母和蛭石的混合層礦物質(zhì)。
作為合成產(chǎn)品,已知的有氟四硅云母、laponite、smectonr等。
也要提到的是有層狀晶體結(jié)構(gòu)的離子交換性化合物,例如α-Zr(HPO4)2,γ-Zr(HPO4)2,α-Ti(HPO4)2,γ-Ti(HPO4)2等。這些不是粘土礦物質(zhì)。
不屬于離子交換層狀化合物而可以用作成分(b)的粘土和粘土礦物質(zhì)的實(shí)例,包括蒙脫石含量低并稱之為膨潤(rùn)土的粘土;包括蒙脫石和很多其它成分的木節(jié)粘土;gairome粘土;有纖維狀形態(tài)的海泡石和蒙德土有效成分;以及無(wú)定形或低結(jié)晶性水鋁英石、imogolite等。
讓成分(b)與成分(c)一種硅烷化合物接觸,還可以再與成分(d),即一種含有周期表1族、2族、13族和14族的一種金屬的有機(jī)金屬化合物接觸,理想的是對(duì)用于成分(b)的粘土、粘土礦物質(zhì)和離子交換層狀化合物進(jìn)行化學(xué)處理,以達(dá)到去除其中雜質(zhì)或改良其結(jié)構(gòu)和功能的目的。
這里所述的化學(xué)處理既指從表面上除去雜質(zhì)的表面處理,也指改良粘土晶體結(jié)構(gòu)的處理。具體地說(shuō),它包括酸處理、堿處理、鹽處理、有機(jī)處理等。
酸處理是要除去表面上的雜質(zhì),同時(shí)使晶體結(jié)構(gòu)中的鋁、鐵、鎂等陽(yáng)離子釋放出來(lái),從而擴(kuò)大表面積。堿處理是要破壞粘土的晶體結(jié)構(gòu),從而改良粘土結(jié)構(gòu)。鹽處理和有機(jī)處理是要生成離子配合物、分子配合物、有機(jī)配合物等,從而可以改變表面積和層-層空間。由于其離子交換能力,這些化合物中層間可交換離子可以與任何其它龐大離子交換,給出擴(kuò)大了層間空間的層狀物質(zhì)。
(3)以上提到的成分(b)的物質(zhì)可以原樣直接使用,或者,如果愿意,可以讓額外的水吸附到它們上面,還可以在使用前使之加熱和脫水。
(4)作為成分(b),較好的是粘土和粘土礦物質(zhì)。最好的是葉硅酸化合物,其中綠土較理想,蒙脫土更理想。本發(fā)明中較好使用蒙脫石的堿金屬鹽和堿土金屬鹽,且它們的溶脹度為至少20(ml/2g),一般介于30~50(ml/2g)之間。
(c)硅烷化合物由于包含一種硅烷化合物,本發(fā)明催化劑有較高活性。作為成分(C)硅烷化合物,較好的是以上提到的式(II-1)的那些,更好的是以上提到的式(II-2)的那些。
式(II-1)的硅烷化合物包括分子中有多個(gè)Si的二硅烷基化合物X4-nSi(CH2)mSiX4-n(式中,m是1~10;且n是1、2或3),也包括多核聚硅氧烷、聚硅氮烷等。式(II-1)和(II-2)中的取代基R包括烷基、苯基、硅烷基、和氫化物基團(tuán),且較好是烷基。其中的取代基X包括鹵化物、氫氧化物、烷氧化物和氨化物,且較好是一種鹵化物。
硅烷化合物的具體實(shí)例包括三烷基氯甲硅烷,例如三甲基氯甲硅烷、三乙基氯甲硅烷、三異丙基氯甲硅烷、叔丁基二甲基氯甲硅烷、叔丁基二苯基氯甲硅烷、苯乙基二甲基氯甲硅烷等;二烷基二氯甲硅烷,例如二甲基二氯甲硅烷、二乙基二氯甲硅烷、二異丙基二氯甲硅烷、二正己基二氯甲硅烷、二環(huán)己基二氯甲硅烷、二十二烷基·甲基二氯甲硅烷、二(苯乙基)二氯甲硅烷、甲基·苯乙基二氯甲硅烷、二苯基二氯甲硅烷、二甲基二氯甲硅烷、二(甲苯基)二氯甲硅烷等;烷基三氯甲硅烷,例如甲基三氯甲硅烷、乙基三氯甲硅烷、異丙基三氯甲硅烷、十二烷基三氯甲硅烷、苯基三氯甲硅烷、基三氯甲硅烷、甲苯基三氯甲硅烷、苯乙基三氯甲硅烷等;通過(guò)用任何其它鹵素取代氯化物片斷而從上述化合物衍生的其它鹵化物;二硅氮烷,例如二(三甲基甲硅烷基)胺、二(三乙基甲硅烷基)胺、二(三異丙基甲硅烷基)胺、二(二甲基·乙基甲硅烷基)胺、二(二乙基·甲基甲硅烷基)胺、二(二甲基·苯基甲硅烷基)胺、二(二甲基·甲苯基甲硅烷基)胺、二(二甲基·基甲硅烷基)胺等;三烷基甲硅烷基氫氧化物,例如三甲基甲硅醇、三乙基甲硅醇、三異丙基甲硅醇、叔丁基·二甲基甲硅醇、苯乙基·二甲基甲硅醇等;多硅烷醇,通稱為全烷基多硅氧基多醇;二甲硅烷基,例如二(甲基·二氯甲硅烷基)甲烷、1,2-二(甲基·二氯甲硅烷基)乙烷、二(甲基二氯甲硅烷基)辛烷、二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷等;和硅烷氫化物,例如二甲基氯甲硅烷、(N,N-二甲基氨基)二甲基甲硅烷、二異丁基氯甲硅烷等。以上提到的化學(xué)式的硅烷化合物中,較好的是其中n為一個(gè)1~3的整數(shù)者。這些硅烷化合物之一可以用來(lái)作為成分(C)。然而,如同實(shí)際情況可能出現(xiàn)的那樣,可以以任何所希望的方式組合使用這些硅烷化合物中的2種或多種。
(d)含有周期表1、2、13或14族中一種金屬的有機(jī)金屬化合物本發(fā)明中,也可以用來(lái)作為該催化劑的成分(d)的,是一種含有周期表1、2、13或14族中一種金屬的有機(jī)金屬化合物。已知有各種不同類型的、含有周期表1、2、13或14族中一種金屬的有機(jī)金屬化合物。例如,本發(fā)明中較好采用通式(II-7)的含烷基鋁的化合物R9mAl(OR10)nX3-m-n(II-7)式中,R9和R10各自代表一個(gè)有1~8個(gè)、較好1~4個(gè)碳原子的烷基基團(tuán);X代表一個(gè)氫原子或一個(gè)鹵原子;0<m≤3;0≤n<3。
在式(II-7)中,m較好是2或3,最好是3。在該式中,n較好是0或1。
也較好的是通式(II-8)的有烷基鎂化合物R92Mg (II-8)式中R9的含義同式(II-7)中一樣,以及通式(II-9)的有烷基鋅化合物R92Zn (II-9)式中R9的含義同式(II-7)中一樣。
含有周期表1、2、13或14族中一種金屬的有機(jī)金屬化合物的具體實(shí)例,包括三烷基鋁,例如三甲基鋁、三乙基鋁、三正丙基鋁、三異丙基鋁、三正丁基鋁、三異丁基鋁、三叔丁基鋁等;二烷基鋁鹵化物,例如二甲基氯化鋁、二乙基氯化鋁、二正丙基氯化鋁、二異丙基氯化鋁、二正丁基氯化鋁、二異丁基氯化鋁、二叔丁基氯化鋁等;二烷基鋁醇鹽,例如二甲基甲醇鋁、二甲基乙醇鋁等;二烷基鋁氫化物,例如二甲基氫化鋁、二乙基氫化鋁、二異丁基氫化鋁等。它們進(jìn)一步包括二烷基鎂,例如二甲基鎂、二乙基鎂、二正丙基鎂、二異丙基鎂、二丁基鎂、丁基·乙基鎂等;和二烷基鋅,例如二甲基鋅、二乙基鋅、乙基·正丙基鋅、二異丙基鋅等。這些化合物中,較好的是三烷基鋁和二烷基鋁一鹵化物。
作為成分(d),進(jìn)一步可用的是以下通式(II-10)的線型鋁氧烷、以下通式(II-11)的環(huán)狀鋁氧烷、及其混合物

式中,R11代表一個(gè)有1~20個(gè)碳原子的烷基基團(tuán),多個(gè)R11可以相同也可以不同;L代表一個(gè)2~40的整數(shù);N代表一個(gè)1~50的整數(shù)。
在式(II-10)和式(II-11)中,R11的有1~20個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)較好是一個(gè)有1~8個(gè)碳原子者。更好的是一個(gè)甲基基團(tuán)、一個(gè)乙基基團(tuán)、一個(gè)正丙基基團(tuán)、一個(gè)異丙基基團(tuán)、和所有類型的丁基基團(tuán)。在這些式中,L較好介于2~30之間。這些鋁氧烷的實(shí)例是甲基鋁氧烷、乙基鋁氧烷、異丁基鋁氧烷等。
可以使成分(d)與其它構(gòu)成成分接觸,來(lái)制備本發(fā)明的催化劑。例如,在使成分(a)和(b)混合來(lái)制備該催化劑之前,可以使成分(d)先與成分(a)的過(guò)渡金屬化合物和成分(b)的硅烷化合物處理粘土中任何一種接觸。成分(a)和(b)用成分(d)的預(yù)處理,提高了預(yù)期烯烴聚合用催化劑的活性。替而代之,也可以在成分(a)和(b)彼此接觸之后,所得到的混合物再與成分(d)進(jìn)一步接觸。
如果愿意,可以把成分(d)添加到使用了已經(jīng)或尚未與成分(d)接觸的催化劑的烯烴聚合體系中。這樣,該聚合體系中存在的催化劑就可以在該聚合體系中就地與成分(d)接觸。向聚合體系中添加成分(d)是較好的,因?yàn)槌煞?d)削弱了聚合體系中可能存在而且可能對(duì)烯烴聚合有一些負(fù)面影響的雜質(zhì)的作用。
2.催化劑制備方法為了制備本發(fā)明的烯烴聚合用催化劑,可以讓以上說(shuō)明的構(gòu)成成分諸如按照以下提到的方法彼此接觸。在該方法中,理想的是,水可溶脹粘土用硅烷化合物處理后的步驟全部在惰性氣體氖圍下進(jìn)行。
首先,將成分(b)的水可溶脹粘土添加到水中,水量要足以制備水基粘土膠體,較好是該粘土重量的至少40倍,制備水基粘土膠體。
其次,向所得到的水基粘土膠體中添加成分(c)的硅烷化合物,在加熱下攪拌,從而用硅烷化合物處理了該粘土。該處理的溫度可以介于-30~100℃。為了縮短催化劑制備時(shí)間,理想的是,處理溫度是100℃左右。盡管因要處理的水可溶脹粘土類型以及處理溫度而異,但處理時(shí)間可以介于30分鐘~10小時(shí)。
這里用于成分(c)的硅烷化合物數(shù)量,相對(duì)于1kg成分(b)即要用它處理的水可溶脹粘土而言,以硅原子計(jì),可以介于0.001~1000摩爾之間、較好介于0.01~100摩爾之間。如果硅烷化合物使用量少于0.001摩爾,則所生產(chǎn)的催化劑的聚合活性低;而如果大于1000摩爾,則其活性也低。
通過(guò)用硅烷化合物處理,水基粘土膠體變成粘土漿狀懸浮液。所得到的粘土漿狀物再次水洗,然后過(guò)濾。殘留物干燥而成為干固體。
向所得到的硅烷化合物處理粘土中,也可以添加成分(d)、成分(d)的數(shù)量,相對(duì)于1kg硅烷處理粘土而言,以成分(d)中的構(gòu)成金屬原子計(jì),可以介于0.1~1000摩爾之間,較好介于1~100摩爾之間。如果其數(shù)量小于0.1摩爾,則所添加的成分(d)不能令人滿意地顯示其提高所生產(chǎn)催化劑的聚合活性的效果;但即使大于1000摩爾,無(wú)論如何也無(wú)法增大所添加成分(d)的效果。對(duì)于使硅烷化合物處理粘土與成分(d)接觸的處理,較好采用的是一種使這兩種成分懸浮或溶解于一種有機(jī)溶劑例如戊烷、己烷、庚烷、甲苯、二甲苯等中并使這兩者混合的方法。
然后,使按以上所述方法制備的硅烷化合物處理粘土與成分(a)的一種過(guò)渡金屬化合物接觸。為此,理想的是,過(guò)渡金屬化合物的使用量,相對(duì)于1kg硅烷化合物處理粘土而言,以該化合物中的過(guò)渡金屬原子計(jì),介于0.0001~0.5摩爾、較好介于0.001~0.2摩爾。如果過(guò)渡金屬化合物的添加量小于0.0001摩爾,則所生產(chǎn)催化劑的聚合活性低;但若大于0.5摩爾,則每個(gè)過(guò)渡金屬的催化劑活性低。
在各構(gòu)成成分彼此接觸以制備預(yù)期催化劑的同時(shí)或之后,一種聚合物例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等,或甚至一種固體無(wú)機(jī)氧化物例如硅石、氧化鋁等,可以存在于也可以添加到該催化劑的混合物中。
3.烯烴聚合物和苯乙烯聚合物的生產(chǎn)烯烴聚合物可以通過(guò)在以上說(shuō)明的本發(fā)明烯烴聚合用催化劑的存在下使烯烴均聚或共聚來(lái)生產(chǎn)。苯乙烯聚合物也可以通過(guò)在該催化劑的存在下使苯乙烯化合物均聚或共聚來(lái)生產(chǎn)。共聚包括兩種或多種不同類型烯烴的共聚,兩種或多種不同類型苯乙烯化合物的共聚,以及苯乙烯化合物與烯烴的共聚,通過(guò)這些共聚產(chǎn)生了共聚物。
(1)烯烴本發(fā)明中使用的烯烴包括,例如,α-鏈烯烴例如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、4-苯基-1-丁烯、6-苯基-1-己烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、5-甲基-1-己烯、3,3-二甲基-1-戊烯、3,4-二甲基-1-戊烯、4,4-二甲基-1-戊烯、乙烯基環(huán)己烷等;二烯例如1,3-丁二烯、1,4-丁二烯、1,5-己二烯等;有鹵素取代的α-烯烴如六氟丙烯、四氟乙烯、2-氟丙烯、氟乙烯、1,1-二氟乙烯、3-氟丙烯、三氟乙烯、3,4-二氯-1-丁烯,等;以及環(huán)烯烴,例如環(huán)戊烯、環(huán)己烯、降冰片烯、5-甲基降冰片烯、5-乙基降冰片烯、5-丙基降冰片烯、5,6-二甲基降冰片烯、5-芐基降冰片烯等。本發(fā)明中使用的苯乙烯單體包括,例如,苯乙烯;烷基苯乙烯例如對(duì)甲基苯乙烯、對(duì)乙基苯乙烯、對(duì)丙基苯乙烯、對(duì)異丙基苯乙烯、對(duì)丁基苯乙烯、對(duì)叔丁基苯乙烯、對(duì)苯基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、鄰乙基苯乙烯、鄰丙基苯乙烯、鄰異丙基苯乙烯、間甲基苯乙烯、間乙基苯乙烯、間異丙基苯乙烯、間丁基苯乙烯、基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯、3,5-二甲基苯乙烯等;烷氧基苯乙烯,如對(duì)甲氧基苯乙烯、鄰甲氧基苯乙烯、間甲氧基苯乙烯等;鹵代苯乙烯,如對(duì)氯苯乙烯、間氯苯乙烯、鄰氯苯乙烯、對(duì)溴苯乙烯、間溴苯乙烯、鄰溴苯乙烯、對(duì)氟苯乙烯、間氟苯乙烯、鄰氟苯乙烯、鄰甲基-對(duì)氟苯乙烯等;以及還有三甲基甲硅烷基苯乙烯、苯甲酸乙烯酯和二乙烯基苯等。
(2)聚合條件聚合可以在溶劑的存在下或不存在下進(jìn)行。溶劑可以包括,例如,烴類如丁烷、戊烷、己烷、甲苯、環(huán)己烷等;和液化α-鏈烯烴。聚合溫度可以介于-50℃~250℃。聚合壓力沒有具體限定,但較好介于常壓與2000kgf/cm2之間。氫可以存在于聚合體系中,起分子量控制劑的作用。
(3)苯乙烯聚合物苯乙烯鏈段中有高度間同結(jié)構(gòu)的苯乙烯聚合物可以以利用本發(fā)明催化劑的方法生產(chǎn)。這里對(duì)于所生產(chǎn)苯乙烯聚合物中苯乙烯鏈段所說(shuō)的高度間同結(jié)構(gòu),系指該苯乙烯聚合物的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)有高度間同規(guī)整度,其中苯基基團(tuán)或有取代苯基基團(tuán)側(cè)鏈相對(duì)于碳-碳鍵組成的主鏈而言交替位于相反位置。該聚合物的規(guī)整度可以通過(guò)與同位素碳的核磁共振(13C-NMR)測(cè)定。通過(guò)這種方法測(cè)定的規(guī)整度程度用聚合物中存在的連續(xù)多種構(gòu)成單元的比值表示。例如,二酸指出2種單元;三酸指出3種單元;而五酸指出5種單元。這里所說(shuō)的“有間同結(jié)構(gòu)的苯乙烯聚合物”,系指聚苯乙烯有這樣的間同規(guī)整度程度,以致外消旋二單元組比例不小于75%、較好不小于85%,或者外消旋五單元組比例不小于30%、較好不小于50%,以及它們的混合物,而且共聚物基本上由這樣的聚苯乙烯組成。
本發(fā)明的第三個(gè)方面
1.烯烴聚合催化劑的構(gòu)成成分本發(fā)明的第三個(gè)方面(在本節(jié)中,這將簡(jiǎn)稱為“本發(fā)明”)的烯烴聚合用催化劑,是通過(guò)使用(a)一種過(guò)渡金屬化合物與一種硅烷化合物處理粘土接觸制備的。該硅烷化合物處理粘土是通過(guò)使(b)一種粘土材料與(c)通式(III-1)的一種硅烷化合物接觸制備的,并給出紅外吸收光譜法1090~1050cm-1范圍內(nèi)和/或1015~995cm-1范圍內(nèi)的吸收峰。還可以向該催化劑中添加(d)一種含有周期表1、2、13和14族中一種金屬的有機(jī)金屬化合物。以下說(shuō)明較好用于該催化劑制備的構(gòu)成成分。
(a)過(guò)渡金屬化合物對(duì)于這里用于成分(a)的過(guò)渡金屬化合物,可參照以上本發(fā)明第二部分那一節(jié)中所提到的那些。
(b)粘土材料(1)粘土和粘土礦物質(zhì)粘土或粘土礦物質(zhì)可以用來(lái)作為成分(b)。粘土是微細(xì)含水硅酸鹽礦物質(zhì)的一種聚集體。它當(dāng)與適量水一起捏合時(shí)是塑性的,而當(dāng)干燥時(shí)是剛性的。當(dāng)在高溫烘烤時(shí),它就燒結(jié)。粘土礦物質(zhì)是構(gòu)成粘土的基本成分的含水硅酸鹽。
這些不只限于天然產(chǎn)物,而且那些物質(zhì)的合成產(chǎn)物也可用于本發(fā)明中。
(2)離子交換層狀化合物也可用作成分(b)的,還有離子交換層狀化合物,其特征在于有這樣的晶體結(jié)構(gòu),以致通過(guò)離子鍵等形成的多個(gè)晶面經(jīng)由鄰接層之間的弱鍵合力呈平行層層壓狀,且其中的離子是可交換的。一些粘土礦物質(zhì)是離子交換層狀化合物。
例如,葉硅酸化合物屬于粘土礦物質(zhì)。葉硅酸化合物包括葉硅酸和葉硅酸鹽。作為天然葉硅酸鹽,已知的有綠土科的蒙脫石、滑石和鋰蒙脫石、云母科的伊利水云母和絲云母;以及綠土和云母的混合層礦物質(zhì),或云母和蛭石的混合層礦物質(zhì)。
作為合成產(chǎn)品,已知的有氟四硅云母、laponite、smectonr等。
也要提到的是有層狀晶體結(jié)構(gòu)的離子交換性化合物,例如α-Zr(HPO4)2,γ-Zr(HPO4)2,α-Ti(HPO4)2,γ-Ti(HPO4)2等。這些不是粘土礦物質(zhì)。
不屬于離子交換層狀化合物而可以用作成分(b)的粘土和粘土礦物質(zhì)的實(shí)例,包括蒙脫石含量低并稱之為膨潤(rùn)土的粘土;包括蒙脫石和很多其它成分的木節(jié)粘土;gairome粘土;有纖維狀形態(tài)的海泡石和蒙德土有效成分;以及無(wú)定形或低結(jié)晶性水鋁英石、imogolite等。
讓成分(b)與硅烷化合物(c)和任選的烷基化劑(d)接觸,且理想的是,對(duì)用于成分(b)的粘土、粘土礦物質(zhì)和離子交換層狀化合物進(jìn)行化學(xué)處理,以達(dá)到去除其中雜質(zhì)或改良其結(jié)構(gòu)和功能的目的。
這里所述的化學(xué)處理既指從表面上除去雜質(zhì)的表面處理,也指改良粘土晶體結(jié)構(gòu)的處理。具體地說(shuō),它包括酸處理、堿處理、鹽處理、有機(jī)處理等。
酸處理是要除去表面上的雜質(zhì),同時(shí)使晶體結(jié)構(gòu)中的鋁、鐵、鎂等陽(yáng)離子釋放出來(lái),從而擴(kuò)大表面積。堿處理是要破壞粘土的晶體結(jié)構(gòu),從而改良粘土結(jié)構(gòu)。鹽處理和有機(jī)處理是要生成離子配合物、分子配合物、有機(jī)配合物等,從而可以改變表面積和層-層空間。由于其離子交換能力,這些化合物中層間可交換離子可以與任何其它龐大離子交換,給出擴(kuò)大了層間空間的層狀物質(zhì)。
(3)以上提到的成分(b)的物質(zhì)可以原樣直接使用,或者,如果愿意,可以讓額外的水吸附到它們上面,還可以在使用前使之加熱和脫水。
(4)作為成分(b),就其活性而言,較好的是粘土和粘土礦物質(zhì)。最好的是葉硅酸化合物,其中綠土較理想,蒙脫土更理想。
(c)硅烷化合物由于包含一種硅烷化合物處理粘土,因而本發(fā)明催化劑有較高活性。作為成分(c)的硅烷化合物,較好的是以上提到的式(III-1)的那些。
式(III-1)的硅烷化合物包括分子中有多個(gè)Si的二甲硅烷基化合物X4-nSi(CH2)mSiX4-n(式中m是1~10,而n是1、2或3),也包括多核聚硅氧烷、聚硅氮烷等。式(III-1)中的取代基R包括烷基、苯基、硅烷基、和氫化物基團(tuán),且較好是烷基。其中的取代基X包括鹵化物、氫氧化物、烷氧化物和氨化物,且較好是一種鹵化物。
硅烷化合物的具體實(shí)例包括三烷基氯甲硅烷,例如三甲基氯甲硅烷、三乙基氯甲硅烷、三異丙基氯甲硅烷、叔丁基二甲基氯甲硅烷、叔丁基二苯基氯甲硅烷、苯乙基二甲基氯甲硅烷等;二烷基二氯甲硅烷,例如二甲基二氯甲硅烷、二乙基二氯甲硅烷、二異丙基二氯甲硅烷、二正己基二氯甲硅烷、二環(huán)己基二氯甲硅烷、二十二烷基·甲基二氯甲硅烷、二(苯乙基)二氯甲硅烷、甲基·苯乙基二氯甲硅烷、二苯基二氯甲硅烷、二甲基二氯甲硅烷、二(甲苯基)二氯甲硅烷等。
它們進(jìn)一步包括通過(guò)用任何其它鹵素取代氯化物片斷而從上述化合物衍生的其它鹵化物;二硅氮烷,例如二(三甲基甲硅烷基)胺、二(三乙基甲硅烷基)胺、二(三異丙基甲硅烷基)胺、二(二甲基·乙基甲硅烷基)胺、二(二乙基·甲基甲硅烷基)胺、二(二甲基·苯基甲硅烷基)胺、二(二甲基·甲苯基甲硅烷基)胺、二(二甲基·基甲硅烷基)胺等;三烷基甲硅烷基氫氧化物,例如三甲基甲硅醇、三乙基甲硅醇、三異丙基甲硅醇、叔丁基·二甲基甲硅醇、苯乙基·二甲基甲硅醇等;多硅烷醇,通稱為全烷基多硅氧基多醇;二甲硅烷基,例如二(甲基·二氯甲硅烷基)甲烷、1,2-二(甲基·二氯甲硅烷基)乙烷、二(甲基二氯甲硅烷基)辛烷、二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷等;和硅烷氫化物,例如二甲基氯甲硅烷、(N,N-二甲基氨基)二甲基甲硅烷、二異丁基氯甲硅烷等。這些硅烷化合物之一可以用來(lái)作為成分(C)。然而,如同實(shí)際情況可能出現(xiàn)的那樣,可以以任何所希望的方式組合使用這些硅烷化合物中的2種或多種。
(d)含有周期表1、2、13或14族中一種金屬的有機(jī)金屬化合物本發(fā)明中,也可以用來(lái)作為該催化劑的成分(d)的,是一種含有周期表1、2、13或14族中一種金屬的有機(jī)金屬化合物。對(duì)于用于這里的成分(d)的、含有周期表1、2、13或14族的一種金屬的有機(jī)金屬化合物,可參照以上本發(fā)明第二方面那一節(jié)中所提到的那些。
關(guān)于使成分(d)與其它構(gòu)成成分接觸的方法,也可參照以上第二方面那一節(jié)中提到的那些。
2.催化劑制備方法本發(fā)明的催化劑包含一種能給出紅外吸收光譜法中特定范圍內(nèi)的特定吸收峰的硅烷化合物處理粘土。為了制備這種硅烷化合物處理粘土,通過(guò)一種粘土材料與一種叔胺鹽酸鹽的插層反應(yīng)產(chǎn)生的一種層狀化合物可以用一種硅烷化合物處理,或者通過(guò)一種粘土材料的酸預(yù)處理產(chǎn)生的一種粘土氫化物可以用一種硅烷化合物處理。所得到的硅烷化合物處理粘土給出紅外吸收光譜法中1090~1050cm-1范圍內(nèi)和/或1015~995cm-1范圍內(nèi)的吸收峰,有了它,本發(fā)明的烯烴聚合催化劑才有高聚合活性。
為了制備這種硅烷化合物處理粘土,先將成分(b)的粘土材料添加到水中,制備水基粘土膠體。其次,向所得到的水基粘土膠體中添加成分(c)的硅烷化合物,在加熱下攪拌,從而用硅烷化合物處理了該粘土。該處理的溫度可以介于-30~100℃。為了縮短催化劑制備時(shí)間,理想的是,處理溫度是100℃左右。盡管因要處理的粘土材料類型以及處理溫度而異,但處理時(shí)間可以介于0.5~24小時(shí)。
為了生產(chǎn)本發(fā)明的烯烴聚合用催化劑,一種粘土材料用成分(c)的一種硅烷化合物、較好用以上說(shuō)明的式(III-1)的那一種處理,從而制備了能給出紅外吸收光譜法中1090~1050cm-1、較好1090~1060cm-1范圍內(nèi)和/或1015~995cm-1范圍內(nèi)的吸收峰的硅烷化合物處理粘土。因用于粘土處理的硅烷化合物類型而異,例如,當(dāng)使用一種有甲基和乙基基團(tuán)等脂肪族烷基基團(tuán)的硅烷化合物進(jìn)行處理時(shí),得到的是一種能在紅外吸收光譜法中同時(shí)給出1090~1050cm-1范圍內(nèi)和1015~995cm-1范圍內(nèi)的吸收峰的硅烷化合物處理粘土。
這樣產(chǎn)生的硅烷化合物處理粘土的紅外吸收光譜中看到的吸收峰,在起始粘土材料的紅外吸收光譜中是看不到的。具體地說(shuō),這些吸收峰是通過(guò)一種粘土材料用成分(c)的一種硅烷化合物例如以上提到的那一種進(jìn)行接觸處理產(chǎn)生的產(chǎn)物所特有的。
這里用于成分(c)的硅烷化合物數(shù)量,相對(duì)于1kg要用它處理的成分(b)的粘土材料而言,以硅原子計(jì),可以介于0.001~1000摩爾之間、較好介于0.01~100摩爾之間。如果硅烷化合物使用量少于0.001摩爾,則所生產(chǎn)的催化劑的聚合活性低;而如果大于1000摩爾,則其活性也低。
通過(guò)用硅烷化合物處理,水基粘土膠體變成粘土漿狀懸浮液。所得到的粘土漿狀物再次水洗,然后過(guò)濾。殘留物干燥而成為干固體。
向所得到的硅烷化合物處理粘土中,也可以添加成分(d)、成分(d)的數(shù)量,相對(duì)于1kg硅烷處理粘土而言,以成分(d)中的構(gòu)成金屬原子計(jì),可以介于0.1~1000摩爾之間,較好介于1~100摩爾之間。如果其數(shù)量小于0.1摩爾,則所添加的成分(d)不能令人滿意地顯示其提高所生產(chǎn)催化劑的聚合活性的效果;但即使大于1000摩爾,無(wú)論如何也無(wú)法增大所添加成分(d)的效果。對(duì)于使硅烷化合物處理粘土與成分(d)接觸的處理,較好采用的是一種使這兩種成分懸浮或溶解于一種有機(jī)溶劑例如戊烷、己烷、庚烷、甲苯、二甲苯等中并使這兩者混合的方法。
然后,使按以上所述方法制備的硅烷化合物處理粘土與成分(a)的一種過(guò)渡金屬化合物接觸。為此,理想的是,過(guò)渡金屬化合物的使用量,相對(duì)于1kg硅烷化合物處理粘土而言,以該化合物中的過(guò)渡金屬原子計(jì),介于0.0001~0.5摩爾、較好介于0.001~0.2摩爾。如果過(guò)渡金屬化合物的添加量小于0.0001摩爾,則所生產(chǎn)催化劑的聚合活性低;但若大于0.5摩爾,則每個(gè)過(guò)渡金屬的催化劑活性低。
在各構(gòu)成成分彼此接觸以制備預(yù)期催化劑的同時(shí)或之后,一種聚合物例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等,或甚至一種固體無(wú)機(jī)氧化物例如硅石、氧化鋁等,可以存在于也可以添加到該催化劑的混合物中。
3.烯烴聚合物的生產(chǎn)烯烴聚合物可以通過(guò)在以上說(shuō)明的本發(fā)明烯烴聚合用催化劑的存在下使烯烴均聚或共聚來(lái)生產(chǎn)。這里的烯烴系指包括α-烯烴、二烯類、環(huán)狀烯烴、而且也包括苯乙烯化合物;而烯烴聚合物系指包括α-烯烴的均聚物和共聚物,苯乙烯化合物的均聚物和共聚物,且甚至包括α-烯烴和苯乙烯化合物的共聚物。作為苯乙烯共聚物生產(chǎn)的共聚用單體,可用的是一般作為苯乙烯聚合的共聚用單體使用的各種不飽和化合物。例如,它們包括不飽和羧酸、不飽和酯等。
(1)較好的聚合用單體作為這里的聚合用單體,例如,較好的是α-鏈烯烴例如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、4-苯基-1-丁烯、6-苯基-1-己烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、5-甲基-1-己烯、3,3-二甲基-1-戊烯、3,4-二甲基-1-戊烯、4,4-二甲基-1-戊烯、乙烯基環(huán)己烷等;二烯例如1,3-丁二烯、1,4-丁二烯、1,5-己二烯等;有鹵素取代的α-烯烴如六氟丙烯、四氟乙烯、2-氟丙烯、氟乙烯、1,1-二氟乙烯、3-氟丙烯、三氟乙烯、3,4-二氯-1-丁烯,等;以及環(huán)烯烴,例如環(huán)戊烯、環(huán)己烯、降冰片烯、5-甲基降冰片烯、5-乙基降冰片烯、5-丙基降冰片烯、5,6-二甲基降冰片烯、5-芐基降冰片烯等。苯乙烯單體也是較好的,包括諸如苯乙烯;烷基苯乙烯例如對(duì)甲基苯乙烯、對(duì)乙基苯乙烯、對(duì)丙基苯乙烯、對(duì)異丙基苯乙烯、對(duì)丁基苯乙烯、對(duì)叔丁基苯乙烯、對(duì)苯基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、鄰乙基苯乙烯、鄰丙基苯乙烯、鄰異丙基苯乙烯、間甲基苯乙烯、間乙基苯乙烯、間異丙基苯乙烯、間丁基苯乙烯、基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯、3,5-二甲基苯乙烯等;烷氧基苯乙烯,如對(duì)甲氧基苯乙烯、鄰甲氧基苯乙烯、間甲氧基苯乙烯等;鹵代苯乙烯,如對(duì)氯苯乙烯、間氯苯乙烯、鄰氯苯乙烯、對(duì)溴苯乙烯、間溴苯乙烯、鄰溴苯乙烯、對(duì)氟苯乙烯、間氟苯乙烯、鄰氟苯乙烯、鄰甲基-對(duì)氟苯乙烯等;以及還有三甲基甲硅烷基苯乙烯、苯甲酸乙烯酯和二乙烯基苯等。
(2)聚合條件聚合可以在溶劑的存在下或不存在下進(jìn)行。溶劑可以包括,例如,烴類如丁烷、戊烷、己烷、甲苯、環(huán)己烷等;和液化α-鏈烯烴。聚合溫度可以介于-50℃~250℃。聚合壓力沒有具體限定,但較好介于常壓與2000kgf/cm2之間。氫可以存在于聚合體系中,起分子量控制劑的作用。
(3)苯乙烯聚合物苯乙烯鏈段中有高度間同結(jié)構(gòu)的苯乙烯聚合物可以以利用本發(fā)明催化劑的方法生產(chǎn)。這里對(duì)于所生產(chǎn)苯乙烯聚合物中苯乙烯鏈段所說(shuō)的高度間同結(jié)構(gòu),系指該苯乙烯聚合物的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)有高度間同規(guī)整度,其中苯基基團(tuán)或有取代苯基基團(tuán)側(cè)鏈相對(duì)于碳-碳鍵組成的主鏈而言交替位于相反位置。該聚合物的規(guī)整度可以通過(guò)與同位素碳的核磁共振(13C-NMR)測(cè)定。通過(guò)這種方法測(cè)定的規(guī)整度程度用聚合物中存在的連續(xù)多種構(gòu)成單元的比值表示。例如,二酸指出2種單元;三酸指出3種單元;而五酸指出5種單元。這里所說(shuō)的“有間同結(jié)構(gòu)的苯乙烯聚合物”,系指聚苯乙烯有這樣的間同規(guī)整度程度,以致外消旋二單元組比例不小于75%、較好不小于85%,或者外消旋五單元組比例不小于30%、較好不小于50%,以及它們的混合物,而且共聚物基本上由這樣的聚苯乙烯組成。
以下參照下列實(shí)例具體地說(shuō)明本發(fā)明,然而,無(wú)意用它們來(lái)限定本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明的第一個(gè)方面實(shí)例I-1(1)化學(xué)處理粘土A40g蒙脫土商品(Kunipia F,Kunimine工業(yè)公司制)用一臺(tái)研磨機(jī)研磨4小時(shí)。把20g粉末狀蒙脫土放進(jìn)一個(gè)容量500ml的三口可分離燒瓶中,分散于100ml去離子水中,后者含有溶解于其中的20g氯化鎂六水合物。此物在90℃攪拌0.5小時(shí)。進(jìn)行了這樣的處理之后,固體殘留物用水洗滌。再一次重復(fù)用氯化鎂處理后用水洗滌的步驟。這樣,得到了氯化鎂處理的蒙脫土。然后,將此物分散在160ml 6%HCl水溶液中,在回流下攪拌2小時(shí)。進(jìn)行了這樣的處理之后,此物反復(fù)過(guò)濾、水洗,直至過(guò)濾洗液變成中性為止,然后干燥。得到的粘土漿狀物在壓力下過(guò)濾。
殘留物在室溫真空干燥18小時(shí)。這樣,得到了一種化學(xué)處理粘土A。
該化學(xué)處理粘土A的水含量是15%。為了測(cè)定其水含量,把該化學(xué)處理粘土A的干樣品放進(jìn)一臺(tái)馬弗爐中,用30分鐘時(shí)間加熱到150℃,在該溫度保持1小時(shí),測(cè)定樣品的失重。這樣測(cè)定的失重指出該樣品的水含量。
(2)用硅烷化合物改性把1.0g化學(xué)處理粘土A(其水含量為15%重量)和50ml蒸餾水放進(jìn)一個(gè)容量為300ml的三口燒瓶中,使之混合以制備粘土漿狀物。邊攪拌該粘土漿狀物,邊用15分鐘時(shí)間向其中徐徐滴加1.13g(5.2mmol)甲基·苯乙基二氯甲硅烷。該混合物進(jìn)一步攪拌2小時(shí),以制備一種微細(xì)粘土顆粒漿狀物。邊進(jìn)一步攪拌該漿狀物,邊在室溫下減壓蒸發(fā)出其中的水,得到一種硅烷處理的蒙脫石粉末。向該粉末中添加25ml甲苯,攪拌1小時(shí),以制備一種含該粉末的懸浮液。在室溫下減壓蒸發(fā)出該懸浮液中的溶劑。然后,所得到的粉末進(jìn)一步用25ml0.5摩爾/升三異丁基鋁的甲苯溶液處理、洗滌。然后,把這種硅烷處理粘土懸浮在50ml甲苯中,以制備粘土漿狀物A。
(3)與過(guò)渡金屬化合物接觸把事先制備的50ml粘土漿狀物A和100μmol二氯化二茂鋯在室溫下放進(jìn)容量為300ml的Schlenk管中,并在該溫度攪拌0.5小時(shí)。讓反應(yīng)混合物靜置片刻之后,除去其中的上清液,剩余殘留物用200ml甲苯洗滌2次。再次向這樣洗滌的殘留物中添加甲苯,以制備一種有50ml體積的催化劑漿狀物。
(4)乙烯聚合400ml甲苯、0.5mmol三異丁基鋁、和5ml以上步驟(3)制備的催化劑漿狀物(對(duì)應(yīng)于0.1g固體粘土)依次放進(jìn)1.6升高壓釜中,在70℃加熱。此混合物在該溫度保持5分鐘后,將乙烯連續(xù)進(jìn)料到釜中以使之達(dá)到5kg/cm2G壓力,并聚合12分鐘。然后,向其中添加甲醇以使聚合停止。
這樣產(chǎn)生的聚合物通過(guò)過(guò)濾取出,在90℃減壓干燥12小時(shí)。這樣得到的聚合物重61.8g。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是3090g/g催化劑/小時(shí)。
實(shí)例I-2(1)化學(xué)處理粘土B化學(xué)處理粘土B是按照與化學(xué)處理粘土A的制備步驟中相同的方式制備的。然而,在此,在最終階段的粘土漿狀物加壓過(guò)濾之后,向所得到的濾液即粘土膏狀物中添加20ml蒸餾水、捏合。然后,所得到的混合物在室溫直接真空干燥24小時(shí),得到化學(xué)處理粘土B?;瘜W(xué)處理粘土B的水含量是15%。
(2)用硅烷化合物改性把1.0g化學(xué)處理粘土B(其水含量為15%重量)和50ml甲苯放進(jìn)一個(gè)容量為300ml的Schlenk管中,以制備粘土漿狀物。邊攪拌該粘土漿狀物,邊用15分鐘時(shí)間向其中徐徐滴加1.13g(5.2mmol)甲基·苯乙基二氯甲硅烷。該混合物在室溫在氮?dú)夥諊逻M(jìn)一步攪拌3天。然后,所得到的漿狀物用三異丁基鋁的甲苯溶液處理、洗滌。向其中添加甲苯,以制備一種微細(xì)粘土漿狀物B。此物的總體積為50ml。
(3)與過(guò)渡金屬化合物接觸這是按照與實(shí)例I-1(3)中相同的方式進(jìn)行的,所不同的是這里使用了粘土漿狀物B。
(4)乙烯聚合這是按照與實(shí)例I-1(4)中相同的方式進(jìn)行的,所不同的是聚合時(shí)間為15分鐘。在此,得到的是56.6g聚合物。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是2260g/g催化劑/小時(shí)。
實(shí)例I-3(1)化學(xué)處理粘土C按照與化學(xué)處理粘土A制備步驟A中相同的方式,制備了一種化學(xué)處理粘土C。然而,在此,在最終階段的粘土漿狀物加壓過(guò)濾之后,所得到的殘留物在室溫真空干燥72小時(shí),得到化學(xué)處理粘土C。化學(xué)處理粘土C的水含量是5%。
(2)用硅烷化合物改性這是按照與實(shí)例I-2(2)中相同的方式進(jìn)行的,所不同的是,這里用粘土漿狀物C代替化學(xué)處理粘土B。從而制備了一種硅烷處理粘土漿狀物C。
(3)與過(guò)渡金屬化合物接觸這是按照與實(shí)例I-2(3)中相同的方式進(jìn)行的,所不同的是這里使用了粘土漿狀物C。
(4)乙烯聚合這是按照與實(shí)例I-2(4)中相同的方式進(jìn)行的,在此,得到的是26.1g聚合物。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是1040g/g催化劑/小時(shí)。
實(shí)例I-4(1)與過(guò)渡金屬化合物接觸在室溫,向容量為300ml的Schlenk管中加入50ml粘土漿狀物A和1ml二氯化二甲基亞甲硅烷基二(2-甲基-4,5-苯并茚基)鋯(10μmol/ml),在該溫度攪拌0.5小時(shí)。從而制備了51ml催化劑漿狀物。
(2)丙烯聚合把400ml甲苯、1.0mmol三異丁基鋁、和5.1ml實(shí)例I-4(1)中制備的催化劑漿狀物(對(duì)應(yīng)于0.1g固體粘土)加進(jìn)一臺(tái)1.6升高壓釜中,在70℃加熱。此混合物在該溫度保持5分鐘之后,向釜中連續(xù)通入丙烯以達(dá)到5kg/cm2G的壓力,并聚合20分鐘。然后向其中添加甲醇,以使聚合停止。
這樣產(chǎn)生的聚合物通過(guò)過(guò)濾取出,在90℃減壓干燥12小時(shí)。這樣得到的聚合物重79.1g。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是2370g/g催化劑/小時(shí)。每單位重量所使用的配合物中的鋯的活性是1.3噸/g-Zr/小時(shí)。
比較例I-1(1)化學(xué)處理粘土D按照與化學(xué)處理粘土A制備步驟中相同的方式,制備了一種化學(xué)處理粘土D。然而,在此,在最終階段的粘土漿狀物加壓過(guò)濾后,所得到的殘留物在150℃干燥2小時(shí),得到該化學(xué)處理粘土D。該化學(xué)處理粘土D的水含量是0%。
(2)用硅烷化合物改性這是按照與實(shí)例I-2(2)中相同的方式進(jìn)行的,所不同的是這里使用粘土漿狀物D代替化學(xué)處理粘土B。這樣制備了一種硅烷處理粘土漿狀物D。
(3)與過(guò)渡金屬化合物接觸這是按照與實(shí)例I-2(3)中相同的方式進(jìn)行的,所不同的是這里使用了粘土漿狀物D。
(4)乙烯聚合這是按照與實(shí)例I-2(4)中相同的方式進(jìn)行的。在此,得到了12.8g聚合物。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是510g/g催化劑/小時(shí)。
本發(fā)明的第二個(gè)方面實(shí)例II-1(1)硅烷處理粘土漿狀物A的制備把500ml蒸餾水加進(jìn)容量2升的三口燒瓶中。邊攪拌邊向其中徐徐添加2.5g鈉蒙脫石(Kunipia F,Kunimine工業(yè)公司制)。水(ml)/粘土(g)比值為200。然后,所得到的混合物在室溫?cái)嚢?小時(shí),制備水基粘土膠體。
向該水基粘土膠體中徐徐滴加1ml苯乙基·甲基二氯甲硅烷。所得到的混合物在室溫?cái)嚢?小時(shí),然后加熱到100℃,并在該溫度進(jìn)一步攪拌4小時(shí)。在進(jìn)行了這樣的攪拌之后,該粘土膠體變成粘土漿狀物。
然后,向該粘土漿狀物中添加500ml蒸餾水,然后在壓力容器中過(guò)濾,為此使用了一種孔度為1μm的膜過(guò)濾器,并對(duì)它施加1kg/cm2G的空氣壓力。該過(guò)濾需要10分鐘。
然后,所得到的固體殘留物在室溫干燥。把1g干固體懸浮在25ml甲苯中,向其中添加25ml三異丁基鋁的甲苯溶液(其濃度為0.5摩爾/升),在100℃攪拌1小時(shí)。所得到的漿狀物用甲苯洗滌,并向其中添加甲苯使總體積為50ml。這樣制備了一種硅烷處理粘土漿狀物A。
(2)烯烴聚合用催化劑的制備上一步驟(1)中制備的硅烷處理漿狀物A 5ml加進(jìn)一根Schlenk管中,向其中添加1ml濃度為10μmol/ml的一種過(guò)渡金屬配合物二氯化二茂鋯的甲苯溶液,在室溫?cái)嚢?0分鐘,制備一種聚合催化劑。
(3)乙烯聚合400ml甲苯、0.5mmol三異丁基鋁、和5ml以上步驟(2)中制備的聚合催化劑(對(duì)應(yīng)于0.1g固體粘土依次加進(jìn)一臺(tái)1.6升高壓釜中,在70℃加熱。此混合物在該溫度保持5分鐘后,向其中連續(xù)通入乙烯,使之達(dá)到5kg/cm2G的壓力,并聚合10分鐘。然后,向此混合物中添加甲醇,以使聚合停止。
這樣產(chǎn)生的聚合物通過(guò)過(guò)濾取出,在90℃減壓干燥12小時(shí)。這樣得到的聚合物重33.5g。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是2010g/g催化劑/小時(shí)。
實(shí)例II-2(1)硅烷處理粘土漿狀物B的制備按照與實(shí)例II-1步驟(1)中相同的方式,制備了一種硅烷處理粘土漿狀物B,所不同的是使用了250ml蒸餾水代替500ml蒸餾水來(lái)制備一種粘土膠體。在此,水(ml)/粘土(g)比值是100。
(2)烯烴聚合催化劑的制備按照與實(shí)例II-1(2)中相同的方式制備了一種烯烴聚合催化劑,所不同的是,這里使用了以上步驟(1)中制備的硅烷處理粘土漿狀物B 5ml。
(3)乙烯聚合按照與實(shí)例II-1(3)中相同的方式使乙烯聚合,所不同的是,使用了以上步驟(2)中制備的烯烴聚合催化劑,而且聚合時(shí)間是20分鐘。在此,得到了46.1g聚合物。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是1380g/g催化劑/小時(shí)。
實(shí)例II-3(1)硅烷處理粘土漿狀物C的制備把250ml蒸餾水加進(jìn)一個(gè)容量2升的三口燒瓶中。邊攪拌邊向其中徐徐加入2.5g鈉蒙脫石(Kunipia F,Kunimine工業(yè)公司制)。水(ml)/粘土(g)比值是100。然后,所得到的混合物在室溫?cái)嚢?小時(shí),以制備水基粘土膠體。
向該水基粘土膠體中,徐徐滴加1ml苯乙基·甲基二氯甲硅烷。所得到的混合物在室溫?cái)嚢?小時(shí),然后加熱到100℃,并在該溫度進(jìn)一步攪拌4小時(shí)。進(jìn)行了這樣的攪拌之后,該粘土膠體變成粘土漿狀物。
然后,向該粘土漿狀物中添加10ml濃鹽酸(濃度為35%(重量)的水溶液),攪拌1小時(shí)。
向這樣處理的粘土漿狀物中添加500ml蒸餾水,然后在壓力容器中過(guò)濾,為此,使用了一種孔度為1μm的膜過(guò)濾器,并對(duì)它施加1kg/cm2G空氣壓力。過(guò)濾需要10分鐘。
然后,所得到的固體殘留物在室溫干燥。把該干燥固體1g懸浮在甲苯25ml中,向其中添加25ml三異丁基鋁的甲苯溶液(其濃度為0.5摩爾/升),并在100℃攪拌1小時(shí)。所得到的漿狀物用甲苯洗滌,向其中添加甲苯使總體積為50ml。這樣,制備了一種硅烷處理粘土漿狀物C。
(2)烯烴聚合催化劑的制備按照與實(shí)例II-1(2)中相同的方式制備了一種烯烴聚合催化劑,所不同的是,這里使用了上一步驟(1)中制備的硅烷處理粘土漿狀物C 5ml。
(3)乙烯聚合按照與實(shí)例II-1(3)中相同的方式使乙烯聚合,所不同的是,使用了以上步驟(2)中制備的烯烴聚合催化劑,且聚合時(shí)間是20分鐘。在此,得到的是26.2g聚合物。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是787g/g催化劑/小時(shí)。
實(shí)例II-4(1)烯烴聚合催化劑的制備把實(shí)例II-1(1)中制備的硅烷處理漿狀物A 5ml加進(jìn)一個(gè)容量為300ml的Schlenk管中,在室溫向其中添加濃度為2μmol/ml的一種過(guò)渡金屬配合物二氯化二甲基亞甲硅烷基二(2-甲基-4,5-苯并茚基)鋯甲苯溶液1ml,并在該溫度攪拌30分鐘,制備了一種聚合催化劑。
(2)丙烯聚合把400ml甲苯和2.0mmol三異丁基鋁加進(jìn)一臺(tái)1.6升高壓釜中,在70℃加熱。然后,向該高壓釜中加進(jìn)以上步驟(1)中制備的聚合催化劑6ml(對(duì)應(yīng)于0.1g固體粘土),在70℃加熱。該混合物在該溫度保持5分鐘之后,向其中連續(xù)通入丙烯使其壓力為5kg/cm2G,聚合30分鐘。然后,添加甲醇以使聚合停止。
這樣產(chǎn)生的聚合物通過(guò)過(guò)濾取出,在90℃減壓干燥12小時(shí)。這樣得到的聚合物重75.5g。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是1510g/g催化劑/小時(shí)。這里所使用過(guò)渡金屬配合物中每單位重量鋯原子的活性是830g/g-Zr/小時(shí)。
實(shí)例II-5(1)硅烷處理粘土漿狀物D的制備按照與實(shí)例II-1(1)中相同的方式進(jìn)行,所不同的是使用二環(huán)己基二氯甲硅烷代替苯乙基·甲基二氯甲硅烷進(jìn)行硅烷處理,這里制備的是一種硅烷處理粘土漿狀物D。
(2)烯烴聚合催化劑的制備在室溫向一個(gè)容量為300ml的Schlenk管中加進(jìn)以上步驟(1)制備的硅烷處理粘土漿狀物D 5ml,并在該溫度攪拌30分鐘。
(3)丙烯聚合把400ml甲苯和2.0mmol三異丁基鋁加進(jìn)一臺(tái)1.6升高壓釜中,在70℃加熱。然后,向其中添加濃度為1μmol/ml的一種過(guò)渡金屬配合物二氯化二甲基亞甲硅烷基二(2-甲基-4,5-苯并茚基)鋯的甲苯溶液1ml。添加后5分鐘,向高壓釜中加進(jìn)以上步驟(2)中制備的聚合催化劑5ml(對(duì)應(yīng)于0.1g固體粘土)。該混合物在70℃保持5分鐘后,向其中連續(xù)通入丙烯使之達(dá)到5kg/cm2G的壓力,聚合30分鐘。然后向其中添加甲醇,以使聚合停止。
這樣產(chǎn)生的聚合物通過(guò)過(guò)濾取出,在90℃減壓干燥12小時(shí)。這樣得到的聚合物重39.3g。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是786g/g催化劑/小時(shí)。這里使用的過(guò)渡金屬配合物中每單位重量鋯原子的活性是864g/g-Zr/小時(shí)。
實(shí)例II-6(1)烯烴聚合催化劑的制備把實(shí)例II-1(1)中制備的硅烷處理漿狀物A 5ml加進(jìn)一個(gè)容量為300ml的Schlenk管中,向其中添加濃度為5μmol/ml的一種過(guò)渡金屬配合物即下式的鎳配合物的甲苯溶液1ml,在室溫?cái)嚢?0分鐘,制備一種聚合催化劑。

(2)乙烯聚合一臺(tái)1.6升高壓釜在80℃加熱,充分抽真空和干燥,然后用處于大氣壓的干燥氮?dú)獯祾?,并冷卻到室溫。在這種條件下,在干燥氮?dú)饽蕠孪蚋邏焊屑尤?00ml甲苯、0.5mmol三異丁基鋁和以上(1)制備的聚合催化劑(對(duì)應(yīng)于0.1g固體粘土),然后在40℃加熱。該混合物在40℃保持5分鐘后,向其中連續(xù)通入乙烯,使之達(dá)到8kg/cm2G的壓力,并聚合1小時(shí)。然后,向其中添加甲醇以使聚合終止。
這樣產(chǎn)生的聚合物通過(guò)過(guò)濾取出,在90℃減壓干燥12小時(shí)。這樣得到的聚合物重15.2g。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是152g/g催化劑/小時(shí)。
比較例II-1(1)硅烷處理粘土漿狀物的制備重復(fù)與實(shí)例II-1中相同的工藝,所不同的是在制備水基粘土膠體時(shí)使用50ml而不是500ml蒸餾水。在此,水(ml)/粘土(g)比例是20。然而,該水基粘土膠體邊制備邊整個(gè)凝膠化,而且無(wú)法攪拌以使添加于其中的硅烷化合物均勻混合。
比較例II-2(1)硅烷處理粘土漿狀物的制備把20g氯化鎂六水合物和100ml蒸餾水加進(jìn)容量為500ml的三口燒瓶中。邊將其攪拌,邊向其中徐徐添加20g鈉蒙脫石(Kunipia F,Kunimine工業(yè)公司制)。然后,所得到的粘土漿狀物在90℃攪拌0.5小時(shí)。在這樣進(jìn)行處理之后,固體成分用水洗滌。這一操作再重復(fù)一次。這樣,制備了氯化鎂處理蒙脫石。
然后,將此物干燥、分散于160ml 6%HCl水溶液中,并在回流下攪拌2小時(shí)。在這樣進(jìn)行處理之后,漿狀物過(guò)濾、向所得到的殘留物中添加1升蒸餾水。這樣,制備了HCl處理蒙脫石漿狀物。
該HCl處理蒙脫石漿狀物在1.5升壓力容器中過(guò)濾。所得到的殘留物分散在5升水中,再次過(guò)濾于7.5升壓力過(guò)濾器中,為此,使用了一種孔度為1μm的膜過(guò)濾器,并對(duì)其施加3kg/cm2G的空氣壓力。這樣,得到了14g化學(xué)處理粘土(在室溫真空干燥20小時(shí)之后)。在最后步驟,過(guò)濾需要36小時(shí)的大量時(shí)間。
然后,向1g化學(xué)處理粘土中添加10ml甲苯和1.0ml苯乙基·甲基二氯甲硅烷,在室溫?cái)嚢?2小時(shí)。所得到的硅烷處理粘土用甲苯洗滌、并懸浮于25ml甲苯中,向其中添加濃度為0.5摩爾/升的三異丁基鋁甲苯溶液25ml,在100℃攪拌1小時(shí)。所得到的漿狀物用甲苯洗滌,并向其中添加甲苯使總體積為50ml。這樣,制備了一種硅烷處理粘土漿狀物E。
(2)烯烴聚合催化劑的制備按照與實(shí)例II-1(2)中相同的方式制備了一種烯烴聚合催化劑,所不同的是這里使用了上一步驟(1)中制備的硅烷處理粘土漿狀物E。
(3)乙烯聚合按照與實(shí)例II-1(3)中相同的方式使乙烯聚合,所不同的是這里使用了以上步驟(2)中制備的烯烴聚合催化劑。在此,產(chǎn)生的聚合物重31.6g。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是1895g/g催化劑/小時(shí)。
本發(fā)明的第三個(gè)方面實(shí)例III-1(1)硅烷處理粘土A的制備把500ml蒸餾水加進(jìn)容量為2升的三口燒瓶中。邊將其攪拌,邊向其中徐徐添加2.5g鈉蒙脫石(Kunipia F,Kunimine工業(yè)公司制)。然后,所得到的混合物在室溫?cái)嚢?小時(shí),以制備水基粘土膠體。
向該水基粘土膠體中徐徐滴加1ml硅烷化合物二乙基二氯甲硅烷。所得到的混合物在室溫?cái)嚢?小時(shí),然后加熱到100℃,并在該溫度進(jìn)一步攪拌4小時(shí)。進(jìn)行這樣的攪拌之后,該粘土膠體變成粘土漿狀物。
然后,向該粘土漿狀物中添加500ml蒸餾水,然后在壓力容器中過(guò)濾,為此,使用了一種孔度為1μm的膜過(guò)濾器,并對(duì)其施加1kg/cm2G的空氣壓力。過(guò)濾需要15分鐘。
然后,所得到的固體殘留物在室溫減壓干燥8小時(shí)。這樣,制備了一種硅烷處理粘土A。
2mg這樣制備的粉末狀硅烷處理粘土A和200mg溴化鉀用瑪瑙研缽研磨、混合。所得到的粉末混合物壓片成形。該片狀物進(jìn)行紅外吸收光譜法測(cè)定。譜圖(譜A)見圖1。
另一方面,2mg起始粘土(鈉蒙脫土)和200mg溴化鉀按照與前面相同的方式研磨、混合、壓片成形。該片狀物進(jìn)行紅外吸收光譜法測(cè)定。譜圖(譜B)見圖2。
將譜A和譜B互相比較,求出這兩者之間的差示譜。由此計(jì)算出譜圖A中額外出現(xiàn)的二乙基乙氯甲硅烷處理的特定峰。該特定吸收峰就在1071cm-1和1009cm-1。差示譜C見圖3。
(2)烯烴聚合催化劑的制備以上步驟(1)中制備的硅烷處理粘土A 1g懸浮在25ml甲苯中,向其中添加一種濃度為0.5摩爾/升的三異丁基鋁甲苯溶液25ml,并在100℃攪拌1小時(shí)。所得到的漿狀物用甲苯洗滌,并向其中添加甲苯使總體積為50ml。
該漿狀物5ml加進(jìn)一個(gè)Schlenk管中,向其中添加一種濃度為1μmol/ml的過(guò)渡金屬化合物即二氯化二甲基亞甲硅烷基二(2-甲基-4,5-苯并茚基)鋯甲苯溶液1ml,在室溫?cái)嚢?0分鐘,以制備一種聚合催化劑。
(3)丙烯聚合把400ml甲苯和2.0mmol三異丁基鋁加進(jìn)一臺(tái)1.6升高壓釜中,在70℃加熱。向此中添加上一步驟(2)中制備的催化劑6ml(對(duì)應(yīng)于0.1g固體粘土)。
該高壓釜的內(nèi)容物再次在70℃加熱,并在該溫度保持5分鐘,向其中連續(xù)通入丙烯以使其壓力為5kg/cm2G,聚合30分鐘。然后,向其中添加甲醇以使聚合停止。
這樣產(chǎn)生的聚丙烯通過(guò)過(guò)濾取出,在90℃減壓干燥12小時(shí)。其產(chǎn)率是29.4g。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是588g/g催化劑/小時(shí)。該催化劑中每單位重量鋯金屬的活性是650kg/g-Zr/小時(shí)。
實(shí)例III-2(1)硅烷處理粘土B的制備按照與實(shí)例III-1(1)中相同的方式制備了一種硅烷處理粘土B,所不同的是,這里使用了三乙基氯甲硅烷而不是二乙基二氯甲硅烷的硅烷化合物。
按照與前面相同的方式,對(duì)硅烷處理粘土B進(jìn)行紅外吸收光譜法測(cè)定。這給出了1078cm-1、1065cm-1和1003cm-1的特定吸收峰。差示譜D見圖4。
(2)烯烴聚合催化劑的制備按照與實(shí)例III-1(2)中相同的方式制備了一種烯烴聚合催化劑,所不同的是,這里使用了以上硅烷處理粘土B而不是硅烷處理粘土A。
(3)丙烯聚合按照與實(shí)例III-1(3)中相同的方式使丙烯聚合,所不同的是,這里使用了以上步驟(2)中制備的烯烴聚合催化劑,這里得到的聚合物的產(chǎn)率是20.8g。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是417g/g催化劑/小時(shí)。該催化劑中每單位重量鋯金屬的活性是458kg/g-Zr/小時(shí)。
實(shí)例III-3(1)硅烷處理粘土C的制備按照與實(shí)例III-1(1)中相同的方式制備了一種硅烷處理粘土C,所不同的是,這里使用了三甲基氯甲硅烷而不是二乙基二氯甲硅烷的硅烷化合物。
按照與前面相同的方式,對(duì)硅烷處理粘土C進(jìn)行紅外吸收光譜法測(cè)定。這給出了1086cm-1、1072cm-1、1005cm-1和997cm-1的特定吸收峰。差示譜E見圖5。
(2)烯烴聚合催化劑的制備按照與實(shí)例III-1(2)中相同的方式,制備了一種烯烴聚合催化劑,所不同的是,這里使用了以上的硅烷處理粘土C而不是硅烷處理粘土A。
(3)丙烯聚合按照與實(shí)例III-1(3)中相同的方式使丙烯聚合,所不同的是,這里使用了以上步驟(2)中制備的烯烴聚合催化劑,這里得到的聚合物的產(chǎn)率是31.8g。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是636g/g催化劑/小時(shí)。該催化劑中每單位重量鋯金屬的活性是700kg/g-Zr/小時(shí)。
比較例III-1(1)硅烷處理粘土D的制備按照與實(shí)例III-1(1)中相同的方式制備了一種硅烷處理粘土D,所不同的是,這里使用了四正丁基甲硅烷而不是二乙基二氯甲硅烷的硅烷化合物。
按照與前面相同的方式,對(duì)硅烷處理粘土D進(jìn)行紅外吸收光譜法測(cè)定。由于用四正丁基甲硅烷處理,這沒有給出1090cm-1與1050cm-1范圍內(nèi)的特定吸收峰。
(2)烯烴聚合催化劑的制備按照與實(shí)例III-1(2)中相同的方式制備了一種烯烴聚合催化劑,所不同的是,這里使用了以上的硅烷處理粘土D而不是硅烷處理粘土A。
(3)丙烯聚合按照與實(shí)例III-1(3)中相同的方式使丙烯聚合,所不同的是,這里使用了以上步驟(2)制備的烯烴聚合催化劑,這里得到的聚合物的產(chǎn)率是0.6g。每單位重量所使用催化劑的聚合活性是12g/g催化劑/小時(shí)。該催化劑中每單位重量鋯金屬的活性是13kg/g-Zr/小時(shí)。
如以上詳細(xì)說(shuō)明的,本發(fā)明的烯烴聚合催化劑是短時(shí)間內(nèi)制備的。它們有高聚合活性,而且不需要大量有機(jī)鋁化合物。因此,有了它們,就能高效率生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)聚烯烴,而且大大降低了該聚合物的殘留金屬含量。
權(quán)利要求
1.一種烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,該催化劑是通過(guò)使(A)粘土,即一種粘土礦物質(zhì)或一種離子交換層狀化合物、(B)一種有機(jī)硅烷化合物和(C)水,相互接觸而制備的一種產(chǎn)物,再與(D)一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物接觸而得到的。
2.一種烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,該催化劑是通過(guò)使(A)粘土,即一種粘土礦物質(zhì)或一種離子交換層狀化合物、(B)一種有機(jī)硅烷化合物和(C)水,相互接觸而制備的一種產(chǎn)物,再與(D)一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物以及(E)一種烷基化劑接觸而得到的。
3.權(quán)利要求1或2的烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,其中,成分(A)粘土,即一種粘土礦物質(zhì)或一種離子交換層狀化合物選自葉硅酸化合物(phyllosilicic acid compounds)。
4.權(quán)利要求1~3中任何一項(xiàng)的烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,其中,成分(B),一種有機(jī)硅烷化合物含有至少一個(gè)烷基基團(tuán)直接鍵合到該化合物的硅原子上。
5.權(quán)利要求1~4中任何一項(xiàng)的烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,其中,成分(C)水的數(shù)量相對(duì)于成分(A)的干重而言為至少1%(重量)。
6.權(quán)利要求1~5中任何一項(xiàng)的烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,其中,成分(D),一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物有一個(gè)配體,該配體含有一個(gè)碳-碳不飽和鍵基團(tuán)或一個(gè)碳-氮不飽和鍵基團(tuán)。
7.權(quán)利要求1~6中任何一項(xiàng)的烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,其中,成分(D),一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物是下列通式(I-1)~(I-4)中任何一個(gè)所代表的Q1a(C5H5-a-bR1b)(C5H5-a-cR2c)M1X1Y1(I-1)Q2a(C5H5-a-dR3d)Z1M1X1Y1(I-2)(C5H5-eR4e)M1X1Y1W1(I-3)L1L2M2X1Y1(I-4)式中Q1代表一個(gè)交聯(lián)兩個(gè)共軛五元環(huán)狀配體(C5H5-a-bR1b)和(C5H5-a-cR2c)的連接基團(tuán);Q2代表一個(gè)交聯(lián)該共軛五元環(huán)狀配體(C5H5-a-dR3d)和基團(tuán)Z1的連接基團(tuán);R1、R2、R3和R4各自代表一個(gè)烴基、一個(gè)鹵原子、一個(gè)烷氧基、一個(gè)含硅烴基、一個(gè)含磷烴基、一個(gè)含氮烴基、或一個(gè)含硼烴基;且其中多個(gè)這些基團(tuán)(如果有的話)可以相同或不同,也可以彼此連接而形成一種環(huán)狀結(jié)構(gòu);a代表0、1或2;b、c和d當(dāng)a=0時(shí)各自代表一個(gè)0~5的整數(shù),或當(dāng)a=1時(shí)各自代表一個(gè)0~4的整數(shù),或當(dāng)a=2時(shí)各自代表一個(gè)0~3的整數(shù);e代表一個(gè)0~5的整數(shù);M1代表周期表4~6族的一種過(guò)渡金屬;M2代表周期表8~10族的一種過(guò)渡金屬;L1和L2各自代表一個(gè)配位鍵合的配體;X1、Y1、Z1和W1各自代表一個(gè)共價(jià)鍵合或離子鍵合的配體;和L1、L2、X1、Y1和W1可以彼此鍵合而形成一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
8.權(quán)利要求1~7中任何一項(xiàng)的烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑,其中,成分(E),一種烷基化劑是一種有機(jī)鋁化合物。
9.一種烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑的生產(chǎn)方法,包含使(A)粘土,即一種粘土礦物質(zhì)或一種離子交換層狀化合物、(B)一種有機(jī)硅烷化合物和(C)相對(duì)于成分(A)的干重而言至少1%(重量)的水相互接觸,隨后使所得到的產(chǎn)物與(D)一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物進(jìn)一步接觸。
10.一種烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑的生產(chǎn)方法,包含使(A)粘土,即一種粘土礦物質(zhì)或一種離子交換層狀化合物、(B)一種有機(jī)硅烷化合物和(C)相對(duì)于成分(A)的干重而言至少1%(重量)的水相互接觸,隨后使所得到的產(chǎn)物與(D)一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物以及(E)一種烷基化劑進(jìn)一步接觸。
11.權(quán)利要求9的烯烴聚合催化劑生產(chǎn)方法,其中,使(A)粘土,即一種粘土礦物質(zhì)或一種離子交換層狀化合物、(B)一種有機(jī)硅烷化合物和(C)相對(duì)于成分(A)的干重而言至少1%(重量)的水相互接觸,隨后使所得到的產(chǎn)物與(D)一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物進(jìn)一步接觸的步驟是在一種無(wú)水非質(zhì)子傳遞溶劑中進(jìn)行的。
12.權(quán)利要求10的烯烴聚合催化劑生產(chǎn)方法,其中,使(A)粘土,即一種粘土礦物質(zhì)或一種離子交換層狀化合物、(B)一種有機(jī)硅烷化合物和(C)相對(duì)于成分(A)的干重而言至少1%(重量)的水相互接觸,隨后使所得到的產(chǎn)物與(D)一種含有周期表4~6族或8~10族的一種過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物以及(E)一種烷基化劑進(jìn)一步接觸的步驟是在一種無(wú)水非質(zhì)子傳遞溶劑中進(jìn)行的。
13.烯烴聚合物的生產(chǎn)方法,該方法使用了權(quán)利要求1~8中任何一項(xiàng)的烯烴聚合物生產(chǎn)用催化劑。
14.從一種過(guò)渡金屬化合物和一種硅烷化合物處理的粘土生產(chǎn)一種烯烴聚合催化劑的方法,該方法包含使一種過(guò)渡金屬化合物與通過(guò)使一種水可溶脹的粘土在水中的粘土分散液與一種硅烷化合物接觸而制備的一種硅烷化合物處理的粘土接觸。
15.權(quán)利要求14的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,該水可溶脹的粘土是葉硅酸鹽。
16.權(quán)利要求14的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,該水可溶脹的粘土是綠土科或云母科的。
17.權(quán)利要求14的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,該水可溶脹的粘土是蒙脫石的一種堿金屬鹽或堿土金屬鹽。
18.權(quán)利要求14~17中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,使通過(guò)水可溶脹的粘土分散于該粘土重量的至少40倍的水中制備的一種粘土分散液與一種硅烷化合物接觸。
19.權(quán)利要求14~18中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,該硅烷化合物用通式(II-1)表示(R)n-Si-X(4-n)(II-1)式中R代表一個(gè)取代基,其與硅原子直接鍵合的部位上的原子是一個(gè)碳原子、硅原子或氫原子;X代表一個(gè)取代基,其與硅原子直接鍵合的部位上的原子是一個(gè)鹵原子、氧原子或氮原子;多個(gè)R和X(如果有的話)可以分別相同或不同;而且n代表0或一個(gè)1~4的整數(shù)。
20.權(quán)利要求14~18中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,該硅烷化合物用通式(II-2)表示(R)m-Si-X(4-m)(II-2)式中R代表一個(gè)取代基,其與硅原子直接鍵合的部位上的原子是一個(gè)碳原子、硅原子或氫原子;X代表一個(gè)取代基,其與硅原子直接鍵合的部位上的原子是一個(gè)鹵原子、氧原子或氮原子;多個(gè)R和X(如果有的話)可以分別相同或不同;而且m代表一個(gè)1~3的整數(shù)。
21.權(quán)利要求14~20中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,該過(guò)渡金屬化合物是有一個(gè)共軛五元環(huán)作為配體的、周期表4~6族的一種過(guò)渡金屬的配合物,或是有一個(gè)經(jīng)由其間的氮原子或磷原子連接到該過(guò)渡金屬上的有機(jī)配體的、周期表8~10的一種過(guò)渡金屬的配合物。
22.權(quán)利要求14~21中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑的生產(chǎn)方法,其中,各成分進(jìn)一步與一種含有周期表1、2、13和14族的一種金屬的有機(jī)金屬化合物接觸。
23.一種烯烴聚合催化劑,該催化劑是按照權(quán)利要求14~22中任何一項(xiàng)的方法生產(chǎn)的。
24.烯烴聚合物的生產(chǎn)方法,其中,烯烴是在權(quán)利要求23的烯烴聚合催化劑的存在下聚合的。
25.一種烯烴聚合催化劑,該催化劑包含一種過(guò)渡金屬化合物和一種硅烷化合物處理的粘土,所述處理粘土在紅外吸收光譜法中在1090~1050cm-1范圍內(nèi)和/或在1015~995cm-1范圍內(nèi)給出吸收峰。
26.權(quán)利要求25的烯烴聚合催化劑,其中,該硅烷化合物處理的粘土是通過(guò)用一種硅烷化合物處理一種葉硅酸鹽制備的。
27.權(quán)利要求25或26的烯烴聚合催化劑,其中,該硅烷化合物處理的粘土是通過(guò)用一種硅烷化合物處理綠土科的一種礦物質(zhì)或一種有綠土結(jié)構(gòu)的化合物制備的。
28.權(quán)利要求25~27中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑,其中該硅烷化合物處理的 粘土是通過(guò)用一種硅烷化合物處理蒙脫土制備的。
29.權(quán)利要求25~28中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑,其中,該過(guò)渡金屬化合物是有一個(gè)共軛五元環(huán)作為配體的、周期表4~6族的一種過(guò)渡金屬的配合物,或是有一個(gè)經(jīng)由其間的氮原子或磷原子連接到該過(guò)渡金屬上的有機(jī)配體的、周期表8~10的一種過(guò)渡金屬的配合物。
30.權(quán)利要求25~29中任何一項(xiàng)的烯烴聚合催化劑,該催化劑進(jìn)一步含有一種有周期表1、2、13和14族的一種金屬的有機(jī)金屬化合物。
31.一種生產(chǎn)烯烴聚合催化劑的方法,該方法包含使一種硅烷化合物處理的粘土與一種過(guò)渡金屬化合物接觸,且其中所述硅烷化合物處理的粘土是通過(guò)使通式(III-1)的一種硅烷化合物(R)n-Si-X(4-n)(III-1)〔式中R代表一個(gè)取代基,其與硅原子直接鍵合的部位上的原子是一個(gè)碳原子、硅原子或氫原子;X代表一個(gè)取代基,其與硅原子直接鍵合的部位上的原子是一個(gè)鹵原子、氧原子或氮原子;多個(gè)R和X(如果有的話)可以分別相同或不同;而且n代表一個(gè)2或3的整數(shù)〕與粘土接觸而制備的,所述處理粘土在紅外吸收光譜法中在1090~1050cm-1范圍內(nèi)和/或在1015~995cm-1范圍內(nèi)給出吸收峰。
32.一種生產(chǎn)烯烴聚合物的方法,其中,烯烴是在權(quán)利要求25~30中任何一項(xiàng)的烯烴聚合用催化劑的存在下聚合的。
33.一種生產(chǎn)烯烴聚合物的方法,其中,烯烴是在按照權(quán)利要求31的方法得到的烯烴聚合催化劑的存在下聚合的。
全文摘要
本發(fā)明涉及高活性烯烴聚合催化劑,涉及其高效率生產(chǎn)方法,和涉及使用該催化劑生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)聚烯烴的高效率方法。用該催化劑進(jìn)行的烯烴聚合不需要大量有機(jī)鋁化合物,而且大大降低了所生產(chǎn)聚烯烴中的殘留金屬。該催化劑的特征在于含有通過(guò)使粘土、粘土礦物質(zhì)和離子交換層狀化合物中任何一種、一種有機(jī)硅烷化合物、和水彼此接觸而制備的一種產(chǎn)物,或含有一種硅烷化合物處理粘土。
文檔編號(hào)C08F4/642GK1275134SQ99801367
公開日2000年11月29日 申請(qǐng)日期1999年8月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月20日
發(fā)明者佐藤治仁, 蔵本正彥 申請(qǐng)人:出光石油化學(xué)株式會(huì)社
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