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用于烯烴聚合的預(yù)聚合催化劑組分的制作方法_2

文檔序號(hào):9602022閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
50cm3/g之間,優(yōu)選地在0. 10cm3/g至 0. 40cm3/g之間。
[0028] 固體組分的顆?;旧蠟榍蛐涡螒B(tài),并且平均直徑在5μm至150μm之間,優(yōu)選地 在20μπι至100μπι之間,并且更優(yōu)選地在30μπι至80μπι之間。由于顆粒具有基本上為球 形的形態(tài),這就意味著其中較大軸與較小軸的比等于或小于1. 5,并且優(yōu)選地小于1. 3。
[0029] 一種適用于制備上述球形組分的方法包括步驟(a),其中,化合物MgCl2. mRm0H(其中,0. 3彡m彡1. 7,并且Rm是具有1-12個(gè)碳原子的烷基、環(huán)烷基或芳基)與具 有式Ti(OR1)nX4n (其中,n、y、X和R1具有已經(jīng)定義的相同含義)的所述鈦化合物進(jìn)行反應(yīng)。
[0030] 在這種情況下,MgCl2.mRni0H代表了二鹵化鎂的前體。一般可以通過(guò)下述方法得 到這類化合物:在存在有與加合物不混溶的惰性烴的情況下,將醇與氯化鎂混合,然后在加 合物的熔融溫度(l〇〇°C-130°C)下于攪拌條件下進(jìn)行操作。然后,將乳液快速驟冷,從而使 球形顆粒形式的加合物固化。例如,在專利USP4, 469, 648、USP4, 399, 054和W0 98/44009 中報(bào)道了用于制備這些球形加合物的代表性方法。另外一種可用于球化的方法為例如在 USP5, 100, 849和4, 829, 034中進(jìn)行描述的噴霧冷卻法。在加合物制備過(guò)程中,通過(guò)直接使 用選定量的乙醇能夠得到具有理想的最終乙醇含量的加合物。然而,如果想得到孔隙率增 大的加合物,則方便的是首先制備具有每摩爾MgCl2大于1. 7摩爾的乙醇的加合物,然后將 它們進(jìn)行熱和/或化學(xué)脫醇過(guò)程。在氮?dú)饬髦?,?0°C_150°C之間的溫度下進(jìn)行熱脫醇過(guò) 程,直到乙醇含量降至0. 3-1. 7范圍的值為止。專利EP395083中描述了這種類型的方法。
[0031] -般情況下,這些脫醇的加合物還通過(guò)由于孔隙的半徑高達(dá)0. 1μm而為 0· 15-2. 5cm3/g,優(yōu)選為0· 25-1. 5cm3/g的孔隙率(由水銀法進(jìn)行測(cè)定)進(jìn)行表征。
[0032] 在步驟(a)的反應(yīng)中,Ti/Mg摩爾比是化學(xué)計(jì)量的或者更高;優(yōu)選地,該比值高于 3。還更優(yōu)選地是使用大量過(guò)量的鈦化合物。優(yōu)選的鈦化合物是四鹵化鈦,特別是TiCl4。 與Ti化合物的反應(yīng)可以通過(guò)將加合物懸浮在冷的11(:14中(通常為0°C)來(lái)進(jìn)行;將混合 物加熱到80°C-140°C并在該溫度下保持0. 5-8小時(shí),優(yōu)選為0. 5-3小時(shí)。過(guò)量的鈦化合物 可以在高溫下通過(guò)過(guò)濾或沉淀和虹吸作用進(jìn)行分離。步驟(a)可以重復(fù)兩次或多次。在包 含電子給體化合物的催化劑的情況下,將后者與鈦化合物一起加入與MgCl2.mRm0H加合物 進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)體系中。然而,它也可以首先單獨(dú)與加合物接觸,然后將由此形成的產(chǎn)物與 鈦化合物發(fā)生反應(yīng)。作為一種替代方法,在完成加合物與鈦化合物之間的反應(yīng)之后,在下一 步可以單獨(dú)地添加電子給體化合物。
[0033] 本發(fā)明的預(yù)聚合催化劑組分可以通過(guò)將非立體定向固體催化劑組分與α-烯烴 CH2=CHR1預(yù)聚合來(lái)獲得。特別地,本發(fā)明的預(yù)聚物可以通過(guò)接觸烯烴、非立體定向固體催 化劑組分、作為助催化劑的烷基鋁(B)以及外部電子給體化合物(C)(其量使得摩爾比(B)/ (C)小于100)來(lái)獲得。
[0034] 優(yōu)選地,電子給體化合物(C)的使用量使得摩爾比(B)八〇在0. 1至50的范圍內(nèi), 優(yōu)選地在1至20的范圍內(nèi)并且更優(yōu)選地在1至10的范圍內(nèi)。
[0035] 烷基鋁化合物(B)優(yōu)選地選自三烷基鋁化合物,例如三乙基鋁、三異丁基鋁、三正 丁基鋁、三正己基鋁和三正辛基鋁。特別優(yōu)選的是使用三正辛基鋁。也可以使用三烷基鋁與 烷基鋁鹵化物、烷基鋁氫化物或烷基鋁倍半氯化物(例如AlEt2Cl和Al2Et3Cl3)的混合物。
[0036] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是,使用較低量的烷基鋁化合物來(lái)進(jìn)行所述預(yù)聚合是特別有利的。特 別地,所述量可以是使得Al/Ti摩爾比為0. 01至50,優(yōu)選地為0. 01至10,更優(yōu)選地為0. 05 至3〇
[0037] 外部電子給體化合物可以選自醇類、二醇類、酯類、酮類、胺類、酰胺類、腈類、烷氧 基硅烷和醚類。
[0038] 在烷氧基硅烷中,優(yōu)選的是具有式(R7)a(Rs)bSi(0R9)。的化合物,其中,a和b是0 至2的整數(shù),c是1至4的整數(shù),并且(a+b+c)的總和為4 ;R7、馬和R9是具有1-18個(gè)碳原 子的基團(tuán),任選地含有雜原子。特別優(yōu)選的是硅化合物,其中,a是1,b是1,c是2,馬和Rs 中至少一個(gè)選自具有3-10個(gè)碳原子的支化烷基、環(huán)烷基或芳基,任選地含有雜原子,并且R9 是心-心。烷基,特別是甲基。這類優(yōu)選的硅化合物的示例是甲基環(huán)己基二甲氧基硅烷(給 體C)、二苯基二甲氧基硅烷、甲基叔丁基二甲氧基硅烷、二環(huán)戊基二甲氧基硅烷(給體D)、 二異丙基二甲氧基硅烷、(2-乙基哌啶基)叔丁基二甲氧基硅烷、(2-乙基哌啶基)叔己基 二甲氧基硅烷、(3, 3, 3-三氟正丙基)(2-乙基哌啶基)二甲氧基硅烷、甲基(3, 3, 3-三氟正 丙基)二甲氧基硅烷、N,N-二乙基氨基三乙氧基硅烷。此外,還優(yōu)選的是硅化合物,其中, a是0,c是3,Rs是支化烷基或環(huán)烷基,任選地含有雜原子,并且R9是甲基。這種優(yōu)選的硅 化合物的示例是環(huán)己基三甲氧基硅烷、叔丁基三甲氧基硅烷和叔己基三甲氧基硅烷。還可 采用的是EP-A-1538167中公開(kāi)的氨基硅烷。
[0039] 在醚類中,優(yōu)選的是W02011/015553中描述的烷氧基苯、如四氫呋喃的環(huán)烷基醚、 1,3_二醚(例如EP362705和EP728769中公開(kāi)的那些)以及具有下式(I)的電子給體化合 物:
[0040] RRiC(0R4) -CR2R3 (0R5) (I)
[0041] 其中,R、Rp私和R3獨(dú)立地是氫或C「C;;。經(jīng)基,其也能夠縮合而形成環(huán),R4和R5為 C1-C20烷基,或R6C0-基團(tuán),其中,&為C 。烷基或芳基,或者它們可以與R和R3分別連 接形成環(huán),所述R至R6基團(tuán)可能含有選自〇、Si、鹵素、S、N和P的雜原子。
[0042] 優(yōu)選地,當(dāng)R和R4形成環(huán)時(shí),R5為C1-C20烷基。優(yōu)選地,在式(I)的電子給體化 合物中,1?、1?4和1?5是甲基。
[0043] 優(yōu)選地,在式(I)的電子給體化合物中,札至1?3為氫。當(dāng)RjPR5是直鏈、支鏈或 環(huán)狀烷基時(shí),它們優(yōu)選地選自(;-(;烷基且更優(yōu)選地選自甲基或乙基。優(yōu)選地,它們均為甲 基。在R6C0基團(tuán)中,優(yōu)選地是乙?;推S基。
[0044] 式⑴的具體電子給體化合物為乙二醇二乙酸酯、1,2-二甲氧基丙烷、1,2-二乙 氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、甲基四氫化糠基醚,最優(yōu)選地為1,2-二甲氧基丙烷。
[0045] 優(yōu)選的酯類可選自芳香族羧酸的單酯(如苯甲酸酯,特別是苯甲酸的Ci-Ci。烷基 酯)以及脂肪族羧酸的單脂(如脂肪族單羧酸的Q-Q烷基酯),乙酸乙酯是其中一示例。
[0046] 另一類感興趣的是芳香族二羧酸的CfQ。烷基酯(如鄰苯二甲酸酯)以及脂肪族 二羧酸的^-心。烷基酯(如丙二酸酯、琥珀酸酯和戊二酸酯)。此外,還可以采用諸如在USP 7, 388, 061和W02010/078494中所公開(kāi)的那些的二醇的二酯。
[0047] 優(yōu)選的酯類是乙酸乙酯、二異丁基鄰苯二甲酸酯、對(duì)乙氧基-乙基苯甲酸酯和二 乙基2, 3-二異丙基琥珀酸酯。
[0048] 優(yōu)選的醇類為具有式R30H的那些,其中,R3基團(tuán)是C「C2。烴基。優(yōu)選地,R3是(VQ。 烷基。具體示例為甲醇、乙醇、異丙醇和丁醇。
[0049] 優(yōu)選的胺類是具有式NR43的那些,其中,R4基團(tuán)獨(dú)立地為氫或C「C2。烴基,條件為 它們不同時(shí)為氫。優(yōu)選地,R4是C1-C10烷基。具體示例為二乙胺、二異丙胺和三乙胺。
[0050] 優(yōu)選的酰胺為具有式R5C0NR62的那些,其中,R5和R6獨(dú)立地為氫或Ci-C2。烴基。具 體示例為甲酰胺和乙酰胺。
[0051 ] 優(yōu)選的腈類為具有式R3CN的那些,其中R3具有和上述相同的含義。具體示例是乙 臆。
[0052] 優(yōu)選的乙二醇是碳原子總數(shù)低于50的那些。在它們中,尤其優(yōu)選的是碳原子總數(shù) 低于25的1,2或1,3乙二醇。具體示例為乙烯乙二醇、1,2-丙烯乙二醇和1,3-丙烯乙二 醇。
[0053] 預(yù)聚合可以在液相(漿料或溶液)或氣相中于-10°C至100°C、優(yōu)選地0°C至50°c 及更優(yōu)選地5°C至30°C的溫度下進(jìn)行。此外,優(yōu)選地在液體稀釋劑(尤其是選自液體烴類的 液體稀釋劑)中進(jìn)行。在它們中,優(yōu)選的是戊烷、己烷和庚烷。α-烯烴的進(jìn)給優(yōu)選地保持 在非常溫和的條件下(一般小于50g/h,優(yōu)選地小于30g/h)。在催化劑中所使用的烷基鋁 的量為每摩爾Ti通常小于20摩爾的A1,優(yōu)選地小于10摩爾,并且優(yōu)選地在每摩爾TiO. 2 摩爾至2摩爾的A1的范圍內(nèi)。
[0054] 如此獲得的預(yù)聚合催化劑可以原樣地用于聚合中,或可以對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的處 理。特別是當(dāng)用于預(yù)聚合中的固體催化劑組分不含有內(nèi)部電子給體時(shí),其構(gòu)成了包括預(yù)聚 物上的電子給體的承載的預(yù)聚物處理的優(yōu)選實(shí)施方式。電子給體可從已描述的內(nèi)部給體中 選擇,并且其通常通過(guò)使預(yù)聚物與合適的液體烴介質(zhì)中的電子給體相接觸來(lái)進(jìn)行,所述介 質(zhì)隨后通過(guò)干燥去除。另外可行的處
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