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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂,尤其涉及一种负载型膦酚镍催化剂及其制备方法与在烯烃聚合中的应用。
技术介绍
1、聚烯烃是影响人类生产和生活的重要高分子材料之一,合成塑料的年产量超过3.8亿吨,占全球塑料产量的一半以上。尽管聚烯烃材料的年产量巨大,但它们最大的缺点之一是其非极性,这极大地限制了它们在许多领域的应用。利用各种无机及有机物填料对聚烯烃材料进行填充改性,制备聚烯烃复合材料,是赋予聚烯烃材料新的功能的重要途径,也是当前满足人类生产生活需求所需的功能材料的重要来源随着聚烯烃的广泛应用,高性能催化剂的设计和开发也受到了各界的极大关注。
2、目前,针对聚烯烃的研究主要集中在两个方面上,其一是基于均相体系实现,通过该方式获取的聚烯烃具有明确的分子结构,有利于对其改性,这使得它们可用于机理研究。其二是基于非均相体系实现,该方式通常应用于聚烯烃工业聚合,这种方式能够较好的控制产品形态,从而实现连续聚合过程并防止反应器结垢。但是,上述研究方向的差异对高性能聚烯烃催化剂产业化研究中的实际应用提出了艰巨的挑战。
3、公布号为cn117510686a的中国专利申请文献,公开了一种原位聚合制备形貌可控的超高分子量聚乙烯的方法及由其制备的超高分子量聚乙烯,其中该制备方法包括:制备由膦酚配体和ni(cod)2配位形成的膦酚-镍催化剂溶液;将膦酚-镍催化剂溶液加到聚乙烯不溶性溶剂中,并通入乙烯,进行沉淀聚合反应,以制得形貌可控的超高分子量聚乙烯,其中,膦酚配体具有如式(i)所示的结构:其中,r1选自取代或未取代的c1~c6非芳族烃基、羟
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于如何解决现有聚烯烃催化剂的活性较差的问题。
2、本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的:
3、本专利技术的第一方面提出一种负载型膦酚镍催化剂的制备方法,包括以下步骤:
4、在惰性气体氛围下,将配体、金属镍源、有机溶剂混合,室温反应后,加入金属氢化物,反应得到配合物,再将配合物加入到已分散有载体的有机溶剂中,搅拌,过滤,洗涤,干燥,即得;
5、所述配体的结构式为
6、优选的,所述金属镍源选自ni(cod)2、py2nime2、(dme)nibr2中的任意一种或多种。
7、优选的,所述配体与金属镍源的摩尔比为1:1.1。
8、优选的,所述有机溶剂选自四氢呋喃、石油醚、甲苯、苯、二氯甲烷、四氯甲烷、1,4-二氧六环和1,2-二氯乙烷中的任意一种或多种。
9、优选的,所述金属氢化物选自氢化锂、氢化钠、氢化钾中的任意一种或多种。
10、优选的,所述载体是选自二氧化硅、氧化镁、二氧化钛、氧化锌、三氧化二铝、氯化镁、玻璃纤维、石墨烯、膨胀石墨、聚磷酸铵、炭黑中的任意一种或多种。
11、优选的,所述配合物和载体的质量比为1:(20~50000)。
12、本专利技术的第二方面提出上述制备方法制得的负载型膦酚镍催化剂。
13、本专利技术的第三方面提提出上述负载型膦酚镍催化剂在烯烃聚合中的应用。
14、本专利技术的第四方面提出一种膦酚配体,其结构式如下所示:
15、
16、本专利技术的第五方面提出一种配合物,其结构式如下所示:
17、其中x为na、li、k中的任意一种。
18、本专利技术的有益效果在于:
19、1、本公开提供了一种负载型催化剂及其制备方法和应用,从过渡金属催化剂源头入手,设计具有高负载效果的金属催化剂配合物结构,使其高效可调控的与三氧化二铝、二氧化硅、石墨烯、聚磷酸铵等各类无机、有机填料进行负载化反应,制备出新型的负载化催化剂。具有较高的热稳定性、催化活性和聚合物分子量,并且用于制备超高分子量聚乙烯。
20、2、该负载催化剂在创造性的在金属配合物金属中心的对位引入ox基团,通过引入钠金属离子与载体作用,提高金属催化剂的负载效果,并可控暴露催化剂的金属活性中心,使其可以与烯烃发生配位插入生成聚烯烃,赋予了后过渡金属镍催化剂的负载化能力,可以实现负载型后过渡金属催化剂高活性制备高新能、多功能聚烯烃复合材料。同时,创造性的提出了后过渡金属催化剂原位制备聚烯烃复合材料的方法,为制备功能性复合材料提供了新路径。
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1.一种负载型膦酚镍催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的负载型膦酚镍催化剂的制备方法,其特征在于,所述金属镍源选自Ni(COD)2、Py2NiMe2、(DME)NiBr2中的任意一种或多种;所述配体与金属镍源的摩尔比为1:1.1。
3.根据权利要求1所述的负载型膦酚镍催化剂的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂选自四氢呋喃、石油醚、甲苯、苯、二氯甲烷、四氯甲烷、1,4-二氧六环和1,2-二氯乙烷中的任意一种或多种。
4.根据权利要求1所述的负载型膦酚镍催化剂的制备方法,其特征在于,所述金属氢化物选自氢化锂、氢化钠、氢化钾中的任意一种或多种。
5.根据权利要求1所述的负载型膦酚镍催化剂的制备方法,其特征在于,所述载体是选自二氧化硅、氧化镁、二氧化钛、氧化锌、三氧化二铝、氯化镁、玻璃纤维、石墨烯、膨胀石墨、聚磷酸铵、炭黑中的任意一种或多种。
6.根据权利要求1所述的负载型膦酚镍催化剂的制备方法,其特征在于,所述配合物和载体的质量比为1:(20~50000)。
7.权利要求1-6任一
8.权利要求7所述的负载型膦酚镍催化剂在烯烃聚合中的应用。
9.一种膦酚配体,其特征在于,其结构式如下所示:
10.一种配合物,其特征在于,其结构式如下所示:
...【技术特征摘要】
1.一种负载型膦酚镍催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的负载型膦酚镍催化剂的制备方法,其特征在于,所述金属镍源选自ni(cod)2、py2nime2、(dme)nibr2中的任意一种或多种;所述配体与金属镍源的摩尔比为1:1.1。
3.根据权利要求1所述的负载型膦酚镍催化剂的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂选自四氢呋喃、石油醚、甲苯、苯、二氯甲烷、四氯甲烷、1,4-二氧六环和1,2-二氯乙烷中的任意一种或多种。
4.根据权利要求1所述的负载型膦酚镍催化剂的制备方法,其特征在于,所述金属氢化物选自氢化锂、氢化钠、氢化钾中的任意一种或多种。<...
【专利技术属性】
技术研发人员:王福周,苗青,田万露,陈敏,谭忱,李超,
申请(专利权)人:安徽大学,
类型:发明
国别省市:
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