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用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法及聚烯烃技术

技术编号:44965027 阅读:0 留言:0更新日期:2025-04-12 01:36
本发明专利技术涉及聚烯烃技术领域,公开了一种用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法及聚烯烃,该方法包括将烯烃单体、催化剂和助剂混合,进行聚合反应;所述烯烃单体含有非极性单体和极性单体;所述非极性单体选自乙烯、α‑烯烃和内烯烃中的一种或两种以上;所述极性单体选自烯醇、不饱和羧酸以及不饱和羧酸酯中的一种或两种以上;所述催化剂选自式(I)所示的单茂前过渡金属配合物,本发明专利技术可免除催化剂的负载工艺流程,实现烯烃均相催化剂聚合自成形,制备颗粒形态良好的聚烯烃。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚烯烃,具体涉及一种用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法及聚烯烃


技术介绍

1、聚烯烃产品价格低廉,性能优异,应用范围广。烯烃聚合催化剂以及聚合工艺是聚烯烃技术的核心,从烯烃聚合催化剂的发展来看,概括起来主要有两个方面:(1)开发能够制备特殊性能或性能更优异的聚烯烃树脂催化剂,如茂金属催化剂及非茂后过渡金属催化剂等;(2)在进一步改善催化剂性能的基础上,简化催化剂制备工艺,降低催化剂成本,开发对环境友好的技术,以提高效益,增强竞争力。20世纪80年代以前,聚乙烯催化剂研究的重点是追求催化剂效率,经过近30年的努力,聚乙烯催化剂的催化效率呈数量级提高,从而简化了聚烯烃的生产工艺,降低了能耗和物耗。ziegler-natta催化剂问世至今已有近60年历史,期间尽管出现了如茂金属与非茂金属等聚烯烃催化剂,但其工业化问题较多,如助催化剂昂贵,主催化剂负载还存在困难等。近年来,国内外的烯烃聚合催化剂产品层出不穷,催化剂稳定性与聚合催化活性也不断提高。但在氢调敏感性、控制催化剂颗粒规整性及粒径分布方面仍有不足。目前研究仍集中在开发工艺简单、氢调敏感性好、粒径分布均匀的球形或类球形负载催化剂。

2、聚烯烃工业中常用的聚合工艺有淤浆、气相、本体聚合,所用催化剂大多为负载催化剂。聚合单体在负载催化剂上插入、复形增长制备颗粒形聚合物粒子。催化剂在装置中运行稳定性和聚合物的形貌在很大程度上取决于催化剂的粒子形态、粒子强度及粒径分布。因此,催化剂的负载技术对烯烃聚合效果有至关重要的效果。

3、odian在其主编的《聚合原理》(principles of polymerization)一书中指出,沉淀聚合是聚合反应起始于均相的体系但可快速转化为异相体系的聚合过程。通常,沉淀聚合反应发生在单体或单体与溶剂的溶液中,而所形成的聚合物因不溶于反应介质而沉析出来。近年来由于沉淀聚合法可以得到表面纯净的聚合物微球颗粒,引起了广泛的研究兴趣。但沉淀聚合大多应用于自由基聚合反应中。如果能将沉淀聚合同配位聚合相结合,在配位聚合常用溶剂中,通过控制聚合反应过程,可实现非负载过渡金属配合物通过沉淀聚合方法直接制备颗粒形态良好的聚合物粒子,具有较好的应用前景。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的催化剂负载工艺以及聚合物脱灰及造粒后处理工序繁杂的问题,提供一种用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法及聚烯烃,该方法通过控制聚合反应过程,实现烯烃单体在单茂前过渡金属配合物的作用下,通过沉淀聚合方法直接制备颗粒形态良好的聚烯烃,免除了繁复的催化剂负载工艺,大大简化了主催化剂的制备工艺,对设备要求低,能耗小,环境污染小。

2、为了实现上述目的,本专利技术一方面提供一种用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,该方法包括将烯烃单体、催化剂和助剂混合,进行聚合反应;所述烯烃单体含有非极性单体和极性单体;所述非极性单体选自乙烯、α-烯烃和内烯烃中的一种或两种以上;所述极性单体选自烯醇、不饱和羧酸以及不饱和羧酸酯中的一种或两种以上;所述催化剂选自式(i)所示的单茂前过渡金属配合物,

3、

4、其中,m选自ⅳb族金属;r11-r15各自独立选自氢、卤素、羟基、取代或未取代的c1-c20烃基;x选自卤素、c1-c10烃基,n为1或2;l1选自取代或未取代的环戊二烯基、取代或未取代的茚基、四氢茚基、取代或未取代的芴基;r1为or21r22,其中r21和r22各自独立选自取代或未取代的c1-c10烃基,并且r21、r22与o相互连接形成环或环体系,m为0或1。

5、优选地,所述单茂前过渡金属配合物选自以下配合物,

6、配合物1:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为环戊二烯基,r11-r15为h,x为cl,n=2,m=0;

7、配合物2:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为五甲基环戊二烯基,r11-r15为h,x为cl,n=2,m=0;

8、配合物3:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为1-甲基-2,4-环戊二烯基,r11-r15为h,x为cl,n=2,m=0;

9、配合物4:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为1-正丁基-2,4-环戊二烯基,r11-r15为h,x为cl,n=2,m=0;

10、配合物5:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为1-叔丁基-2,4-环戊二烯基,r11-r15为h,x为cl,n=2,m=0;

11、配合物6:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为茚基,r11-r15为h,x为cl,n=2,m=0;

12、配合物7:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为四氢茚基,r11-r15为h,x为cl,n=2,m=0;

13、配合物8:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为芴基,r11-r15为h,x为cl,n=2,m=0;

14、配合物9:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为苯基-茚基,r11-r15为h,x为cl,n=2,m=0;

15、配合物10:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为环戊二烯基,r11-r15为h,x为甲基,n=2,m=0;

16、配合物11:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为五甲基环戊二烯基,r11-r15为h,x为甲基,n=2,m=0;

17、配合物12:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为1-甲基-2,4-环戊二烯基,r11-r15为h,x为甲基,n=2,m=0;

18、配合物13:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为1-正丁基-2,4-环戊二烯基,r11-r15为h,x为甲基,n=2,m=0;

19、配合物14:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为1-叔丁基-2,4-环戊二烯基,r11-r15为h,x为甲基,n=2,m=0;

20、配合物15:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为茚基,r11-r15为h,x为甲基,n=2,m=0;

21、配合物16:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为四氢茚基,r11-r15为h,x为甲基,n=2,m=0;

22、配合物17:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为芴基,r11-r15为h,x为甲基,n=2,m=0;

23、配合物18:式(i)所示配合物,其中m为ti,l1为苯基-茚基,r11-r15为h,x为甲基,n=2,m=0;

24、配合物19:式(i)所示配合物,其中m为zr,l1为环戊二烯基,r11-r15为h,x为cl,n=2,r1为四氢呋喃,m=1;

25、配合物20:式(i)所示配合物,其中m为zr,l1为五甲基环戊二烯基,r11-r15为h,x为cl,n=2,r1为四氢呋喃,m=1;

26、配合物21:式(i)所示配合物,其中m为zr,l1为1-甲基-2,4-环戊二烯基,r11-r15为h,x为cl,n=2本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,其特征在于,该方法包括将烯烃单体、催化剂和助剂混合,进行聚合反应;

2.根据权利要求1所述的用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,其特征在于,所述单茂前过渡金属配合物选自以下配合物,

3.根据权利要求1或2所述的用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,其特征在于,所述烯醇选自式(G1)所示的单体,

4.根据权利要求1或2所述的用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,其特征在于,所述不饱和羧酸选自式(G2)所示的单体,

5.根据权利要求1或2所述的用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,其特征在于,所述不饱和羧酸酯选自式(G3)所示的单体,

6.根据权利要求1或2所述的用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,其特征在于,所述助剂选自有机铝化合物、有机硼化合物和有机硅化合物中的一种或两种以上;

7.根据权利要求6所述的用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,其特征在于,当所述助剂中含有有机铝化合物时,所述有机铝化合物中铝元素的用量与所述催化剂中M元素的用量的摩尔比为(10-10000000):1;

8.根据权利要求1或2所述的用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,其特征在于,所述聚合反应在溶剂的存在下进行;

9.根据权利要求1或2所述的用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,其特征在于,所述聚合反应的条件包括:温度为-50~180℃,时间为10-200min。

10.权利要求1-9中任意一项所述的用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法制备得到的聚烯烃,其特征在于,所述聚烯烃的形状为球形或类球形;

11.根据权利要求10所述的聚烯烃,其特征在于,所述聚烯烃的重均分子量为10000-800000;

...

【技术特征摘要】

1.一种用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,其特征在于,该方法包括将烯烃单体、催化剂和助剂混合,进行聚合反应;

2.根据权利要求1所述的用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,其特征在于,所述单茂前过渡金属配合物选自以下配合物,

3.根据权利要求1或2所述的用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,其特征在于,所述烯醇选自式(g1)所示的单体,

4.根据权利要求1或2所述的用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,其特征在于,所述不饱和羧酸选自式(g2)所示的单体,

5.根据权利要求1或2所述的用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,其特征在于,所述不饱和羧酸酯选自式(g3)所示的单体,

6.根据权利要求1或2所述的用于烯烃聚合的配位沉淀聚合方法,其特征在于,所述助剂选自有机铝化合物、有机硼化合物和有机硅化合物中的一种或两...

【专利技术属性】
技术研发人员:高榕苟清强赖菁菁张然荻乐强安京燕顾元宁
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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