一种烯烃聚合反应的催化剂及催化剂体系、应用制造技术

本发明专利技术提出了一种烯烃聚合反应催化剂及其催化剂体系、应用。本发明专利技术通过一种使用环己甲酸酯类化合物同2

【技术实现步骤摘要】
一种烯烃聚合反应的催化剂及催化剂体系、应用


[0001]本专利技术涉及烯烃聚合
，尤其涉及一种烯烃聚合反应的催化剂及催化剂体系、应用。

技术介绍

[0002]目前，国内聚丙烯工业装置使用最为广泛的催化剂仍然是Ziegler
‑
Natta丙烯聚合催化剂(简称Z
‑
N催化剂)，产能最大的牌号为通用的均聚，共聚牌号，随着国内聚丙烯产能的不断增加，市场竞争必将日益激烈，对于国内聚丙烯生产企业来说，降低通用料的生产成本，提高产品品质和生产的稳定性成为了当务之急。
[0003]要降低聚丙烯的生产成本，提高聚丙烯催化剂的聚合活性，降低催化剂的生产成本是必由之路，同时，催化剂聚合活性的提高也会降低聚合过程中助催化剂的用量，从而降低最终产品中的灰分，提升产品品质。围绕着提升催化剂的聚合活性，学术界和工业界进行了很多研究，最有效的途径是开发和使用新型的内给电子体，第五代Z
‑
N催化剂，也就是非邻苯二甲酸酯类Z
‑
N催化剂的研发成为了聚丙烯工业界和学术界的热点。第五代催化剂以使用新型的非邻苯二甲酸酯类内给电子体为主要标志。2
‑
氰基
‑
2.3
‑
二烃基丁二酸酯类化合物是北京化工研究院研发的一类非塑化剂类内给电子体，含有该类内给电子体的催化剂可以制备得到分子量分布很宽的聚丙烯树脂，但是该给电子体氢调性能较差，并且聚合活性较低。
[0004]因此，本专利技术旨在提供一种使用两种或多种特定结构的化合物进行复配作为内给电子体的Z
‑
N催化剂活性组份，以及包含该组分的Z
‑
N催化剂。该催化剂用于烯烃聚合时具有高活性，好的立体定向性和氢调性能，非常适用于制备通用聚丙烯牌号。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提出了一种烯烃聚合反应催化剂及催化剂体系、应用。
[0006]第一方面，本专利技术提出了一种烯烃聚合反应的催化剂，其组份包括钛元素、镁元素、卤素、和内给电子体化合物；
[0007]所述内给电子体化合物包括环己甲酸酯类化合物及2
‑
氰基
‑
2,3
‑
二烃基丁二酸二乙酯类化合物。
[0008]所述环己甲酸酯类化合物的结构通式如式(Ⅰ)所示：
[0009][0010]式(I)中，R1为碳原子数为1
‑
20的直链烷烃、碳原子数为3
‑
20的支链烷基或环烷基、碳原子数为6
‑
20的芳烃基、碳原子数为7
‑
20的烷芳基或碳原子数为7
‑
20芳烷基，R1可以任意方式与环己基连接成环。
[0011]优选地，R1为碳原子数为1
‑
6的直链烷基或碳原子数为1
‑
6的支链烷基，选自甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，特丁基，正戊基，异戊基，特戊基，环戊基以及苯基中的至少一种。
[0012]作为本专利技术的具体实施方式，所述环己甲酸单酯类化合物选自环己甲酸甲酯、环己甲酸乙酯、环己甲酸正丙酯、环己甲酸异丙酯、环己甲酸正丁酯、环己甲酸异丁酯、环己甲酸特丁酯、环己甲酸正戊酯、环己甲酸异戊酯、环己甲酸特戊酯、环己甲酸环戊酯、环己甲酸苯酯中的至少一种。
[0013]优选地，所述环己甲酸单酯类化合物选自环己甲酸甲酯，环己甲酸乙酯，环己甲酸正丙酯，环己甲酸异丙酯，环己甲酸正丁酯，环己甲酸异丁酯，环己甲酸特丁酯，环己甲酸正戊酯，环己甲酸异戊酯，环己甲酸特戊酯中的至少一种。
[0014]更优选地，所述环己甲酸单酯类化合物选自环己甲酸甲酯，环己甲酸乙酯，环己甲酸正丙酯，环己甲酸异丙酯，环己甲酸正丁酯，环己甲酸异丁酯，环己甲酸正戊酯，环己甲酸异戊酯中的至少一种。
[0015]所述2
‑
氰基
‑
2,3
‑
二烃基丁二酸二乙酯类化合物的结构通式如式(Ⅱ)所示：
[0016][0017]式(II)中，R2和R3可相同或不相同，代表碳原子数为1
‑
20的直链烷烃，碳原子数为3
‑
20的支链烷基或碳原子数为3
‑
20的环烷基、碳原子数为6
‑
20的芳基、碳原子数为7
‑
20的烷芳基或碳原子数为7
‑
20的芳烷基；所述的烷基，环烷基，芳基，烷芳基或芳烷基中碳上的氢原子可任选地被卤原子、杂原子、烷基或烷氧基取代，主链上的碳原子可任选的被杂原子取代。所述杂原子为N、P、S或O。
[0018]优选地，R2和R3选自碳原子数为1
‑
10的直链烷基、碳原子数为3
‑
10的支链烷基或碳原子数为3
‑
10的环烷基、碳原子数为6
‑
10的芳基。
[0019]更优选地，R2和R3为碳原子数为1
‑
6的直链烷基或碳原子数为1
‑
6的支链烷基，特别是选自甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，特丁基，戊基，异戊基，特戊基或苯基中的至少一种。
[0020]R2和R3可以以任意方式连接成环，并且在所形成的环的骨架中，可以含有双键或杂原子。所述杂原子为N、P、S或O。
[0021]优选地，所述2
‑
氰基
‑
2,3
‑
二烃基丁二酸二乙酯类化合物选自2
‑
氰基
‑
2,3
‑
二正丙基丁二酸二乙酯，2
‑
氰基
‑
2,3
‑
二异丙基丁二酸二乙酯，2
‑
氰基
‑
2,3
‑
二正丁基丁二酸二乙酯，2
‑
氰基
‑
2,3
‑
二异丁基丁二酸二乙酯，2
‑
氰基
‑
2,3
‑
二正戊基丁二酸二乙酯，2
‑
氰基
‑
2,3
‑
二异戊基丁二酸二乙酯，2
‑
氰基
‑
2,3
‑
二环戊基丁二酸二乙酯，2
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氰基
‑
2,3
‑
二正己基丁二酸二乙酯，2
‑
氰基
‑
2,3
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二异己基丁二酸二乙酯，2
‑
氰基
‑2‑
异丙基
‑3‑
正丙基丁二酸二乙酯，2
‑
氰基
‑2‑
异丙基
‑3‑
正丁基丁二酸二乙酯，2
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氰基
‑2‑
异丙基
‑3‑
异丁基丁二酸二乙酯，2<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烯烃聚合反应的催化剂，其特征在于，包括钛元素、镁元素、卤素、和内给电子体化合物；所述内给电子体化合物包括环己甲酸单酯类化合物及2
‑
氰基
‑
2,3
‑
二烃基丁二酸二乙酯类化合物；所述环己甲酸单酯类化合物的结构通式如式(Ⅰ)所示：式(I)中，R1为碳原子数为1
‑
20的直链烷基、碳原子数为3
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20的支链烷基或环烷基、碳原子数为6
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20的芳基、碳原子数为7
‑
20的烷芳基或碳原子数为7
‑
20的芳烷基，R1可以任意方式与环己基连接成环；所述2
‑
氰基
‑
2,3
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二烃基丁二酸二乙酯类化合物的结构通式如式(Ⅱ)所示：式(II)中，R2和R3相同或不相同，各自独立地代表碳原子数为1
‑
20的直链烷基、碳原子数为3
‑
20的支链烷基或环烷基、碳原子数为6
‑
20的芳基、碳原子数为7
‑
20的烷芳基或碳原子数为7
‑
20的芳烷基；所述的烷基，环烷基，芳基，烷芳基或芳烷基中碳上的氢原子可任选地被卤原子、杂原子、烷基或烷氧基取代，和/或其主链上的碳原子可任选的被杂原子取代。2.根据权利要求1所述的烯烃聚合反应的催化剂，其特征在于，所述环己甲酸单酯类化合物选自环己甲酸甲酯、环己甲酸乙酯、环己甲酸正丙酯、环己甲酸异丙酯、环己甲酸正丁酯、环己甲酸异丁酯、环己甲酸特丁酯、环己甲酸正戊酯、环己甲酸异戊酯、环己甲酸特戊酯、环己甲酸环戊酯、环己甲酸苯酯中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的烯烃聚合反应的催化剂，其特征在于，所述2
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氰基
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2,3
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二烃基丁二酸二乙酯类化合物选自2
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氰基
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2,3
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二正丙基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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2,3
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二异丙基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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2,3
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二正丁基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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2,3
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二异丁基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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2,3
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二正戊基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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2,3
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二异戊基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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2,3
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二环戊基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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2,3
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二正己基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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2,3
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二异己基丁二酸二乙酯，2
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氰基
‑2‑
异丙基
‑3‑
正丙基丁二酸二乙酯，2
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氰基
‑2‑
异丙基
‑3‑
正丁基丁二酸二乙酯，2
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氰基
‑2‑
异丙基
‑3‑
异丁基丁二酸二乙酯，2
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氰基
‑2‑
异丙基
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正戊基丁二酸二乙酯，2
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氰基
‑2‑
异丙基
‑3‑
异戊基丁二酸二乙酯，2
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氰基
‑2‑
异丙基
‑3‑
环戊基丁二酸二乙酯，2
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氰基
‑2‑
正丁基
‑3‑
正丙基丁二酸二乙酯，2
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氰基
‑2‑
正丁基
‑3‑
异丙基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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正丁基
‑3‑
异丁基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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正丁基
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正戊基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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正丁基
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异戊基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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正丁基
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环戊基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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异丁基
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正丙基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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异丁基
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异丙基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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异丁基
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正丁基丁二酸二乙酯，2
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氰基
‑2‑
异丁基
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正戊基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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2
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异丁基
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异戊基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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异丁基
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环戊基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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正戊基
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正丙基丁二酸二乙酯，2
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异丙基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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正戊基
‑3‑
正丁基丁二酸二乙酯，2
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氰基
‑2‑
正戊基
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异丁基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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正戊基
‑3‑
异戊基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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正戊基
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环戊基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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异戊基
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正丙基丁二酸二乙酯，2
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异戊基
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异丙基丁二酸二乙酯，2
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氰基
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异戊基
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锐，周奇龙，徐秀东，宋维玮，李凤奎，于金华，尹珊珊，郎旭东，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：