用于烯烃聚合的使用具有亚苯基桥的过渡金属化合物的载体催化剂、其制备方法以及使用该载体催化剂制备聚烯烃的方法技术

技术编号:5485127 阅读:303 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了通过在负载有助催化剂的载体上使新的过渡金属化合物反应而制备的用于烯烃聚合的新的载体催化剂、其制备方法,以及使用该载体催化剂制备聚烯烃的方法,其中,该过渡金属化合物与单环戊二烯基配体配位,并向其中引入氨基-喹啉基。在本发明专利技术中使用的过渡金属催化剂化合物的构型如下:氨基通过亚苯基桥以环状形式连接。因此,稳定地保持了过渡金属化合物的五元环结构,从而单体容易地与过渡金属化合物接触并且反应性也较高。因此,如果将根据本发明专利技术制备的用于烯烃聚合的载体催化剂应用于淤浆或气相方法中的乙烯与具有大位阻的单体的共聚反应,则可以得到具有0.900~0.970g/cc或更低的非常低密度的高分子量的线性聚烯烃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于烯烃聚合的载体催化剂、其制备方法以及使用该用 于烯烃聚合的载体催化剂制备具有高分子量和低密度的线性聚烯烃的方法。本申请要求了于2006年12月1日向韩国知识产权局提交的韩国专利申 请第10-2006-0120633号的优先权,其公开的内容在此全部引入作为参考。
技术介绍
借助于催化剂,所谓的齐格勒-纳塔催化剂,烯烃的制备及其应用已经得 到了显著的发展,并且催化剂的制备方法和应用也已经得到了发展。特别是, 除了改进活性的齐格勒-纳塔催化剂之外,在相关领域中,关注的焦点都已经 集中在使用多种单活性中心催化剂来开发聚烯烃产品。通常使用茂金属催化 齐U、来自陶氏化学(Dow)的限制几何构型催化剂(constrained-geometry陽catalyst) (CGC)和使用后过渡金属的催化剂作为单活性中心催化剂。与常规的茂金属催化剂相比,CGC在乙烯与a-烯烃的共聚合反应中显示 出优异的性能,其可以归纳如下首先,由于CGC在高聚合温度下的高反应性,其可以用于形成高分子 量聚合物,其次,CGC可以用于共聚具有大位阻的a-烯烃,例如1-己烯和 l-辛烯。除了上述描述的性能外,由于从使用CGC中得到了许多有用的性能, 在学术领域和工业领域已经在大量地进行对合成作为聚合催化剂的CGC衍 生物的研究。例如,已经尝试进行合成包含代替硅桥的其他各种桥的CGC和氮取代 基的金属化合物,以及使用这些金属化合物进行聚合。这种金属化合物的例 子包括化合物(l) ~ (4)(Chem. Rev. 2003, 103, 283)。化合物(l) ~ (4)分别包含取代CGC结构中的硅桥的磷桥(l)、亚乙基或亚丙基桥(2)、次甲基桥(methyllidene bridge) (3)、亚甲基桥(4)。然而,当聚合乙 烯时或者当使乙烯与(x-烯烃共聚时,与CGC相比,这些化合物显示出低活 性或较差的共聚性能。 '另外,在CGC屮氨基配体(amidoligand)可以被氧配体取代。 一些这类化 合物用于聚合。这种化合物的例子包括<formula>formula see original document page 11</formula>在由T. J. Marks等人开发的化合物(5)中,环戊二烯(Cp)衍生物通过邻-亚苯基桥连到氧配体上(Organometallics 1997, 16,5958)。 Mu等人提出具有与 化合物(5)中相同桥的化合物并使用该化合物进行聚合(Organometallics 2004, 23, 540)。另外,Rothwell等人开发出其中通过邻-亚苯基将茚基配体桥连到 氧配体上的化合物(Chem. Commun. 2003, 1034)。在由Whitby等人开发的化 合物(6)中,环戊二烯基配体通过三个碳原子桥连到氧配体上(Organometallics 1999, 18, 348)。曾报道化合物(6)在间规聚苯乙烯的聚合中显示出反应性。 Hessen等人开发出与化合物(6)类似的化合物(Organometallics 1998, 17, 1652)。当Rau等人开发出的化合物(7)在高温和高压(210。C,150MPa)下用于乙 烯聚合以及乙烯/l-己烯共聚时显示出反应性(J. Organomet. Chem. 2000, 608, 71)。具有与化合物(7)类似结构的化合物(8)可以用于高温、高压聚合,住友 公司(Sumitomo Co.)将其向美国专利局申请了专禾'」(美国专利第6,548,686号)。有人报道了合成并负载在通过二氧化硅表面上的连接结构制备的CGC 上的载体催化剂(J. Mol. Catal. A 2004, 210, 149,丄Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2003, 41, 528)。有人报道使用具有氨甲基的聚苯乙烯作为载体固定CGC催化齐U(Organometallics 2003, 22, 1534)。然而,当使用这些方法制备催 化剂时,必须使所需的基团首先连接到载体上,然后所有反应必须在载体上 进行。因此,反应过程变得复杂,并且需要更多的时间。因而难以在商业化 的工厂中应用该催化剂。
技术实现思路
技术问题因此,本专利技术的目的是提供用于烯烃聚合的使用具有亚苯基桥的过渡金 属化合物的新的载体催化剂、其制备方法以及使用用于烯烃聚合的具有高活 性的载体催化剂制备具有高分子量和低密度的线性聚烯烃的方法。技术方案为了实现上述目的,本专利技术的一个实施方式提供了用于烯烃聚合的载体 催化剂,其包括载体a);助催化剂b);和如以下通式l的过渡金属催化剂 化合物c)。<formula>formula see original document page 12</formula>其中,R1和R2可以彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;含有l至 20个碳原子的烷基;含有2至20个碳原子的链烯基;含有6至20个碳原子 的芳基;甲硅烷基;含有7至20个碳原子的垸基芳基;含有7至20个碳原 子的芳基烷基;或者被烃基取代的第4族金属的准金属基;其中,R1和R2 或者两个R2可以通过包含含有1至20个碳原子的烷基或含有6至20个碳 原子的芳基的次烷基(alkylidine radical)连接以形成环;R3可以彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;卤素;含有1至20个碳原子的烷基;含有6至20个碳原子的芳基;含有1至20个碳原子的烷氧 基;含有6至20个碳原子的芳氧基;或者酰氨基(amido radical);其中,两 个以上的R3可以彼此连接以形成脂肪环或芳香环;CY1为取代或未取代的脂肪环或芳香环,以及CY1可以被以下基团取 代卤素;含有1至20个碳原子的垸基;含有2至20个碳原子的链烯基; 含有6至20个碳原子的芳基;含有7至20个碳原子的烷基芳基;含有7至 20个碳原子的芳基烷基;含有1至20个碳原子的烷氧基;含有6至20个碳 原子的芳氧基;或者酰氨基;其中,在CY1被多个取代基取代的情况下,两 个以上的取代基可以彼此连接以形成脂肪环或芳香环;M为第4族过渡金属;以及Q1禾PQ2可以彼此相同或不同,并且各自独立地为卤素;含有1至20 个碳原子的烷基;含有2至20个碳原子的链烯基;含有6至20个碳原子的 芳基;含有7至20个碳原子的垸基芳基;含有7至20个碳原子的芳基烷基; 含有1至20个碳原子的烷基酰氨基;含有6至20个碳原子的芳基酰氨基; 或者含有1至20个碳原子的亚烷基(alkylideneradical)。本专利技术的另一个实施方式提供了制备用于烯烃聚合的载体催化剂的方法,该方法包括如下步骤i)使助催化剂在载体上反应以制备负载有助催化 剂的载体;和ii)在负载有助催化剂的载体上负载通式1的过渡金属催化剂 化合物。本专利技术的又一个实施方式提供了制备聚烯烃的方法,该方法包括在根据 本专利技术的用于烯烃聚合的载体催化剂的存在下使烯烃单体聚合的步骤。 有益效果根据本专利技术的用于烯烃聚合的载体催化剂的构型如下氨基(amido group) 通过所用预催化剂的亚苯基桥以环形连接。因此,稳定地维持了过渡金属化 合物的五元本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于烯烃聚合的载体催化剂,其包括: a)载体; b)助催化剂;和 c)由通式1所表示的过渡金属催化剂化合物: [通式1] *** 其中,R1和R2彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;含有1至20个碳原 子的烷基;含有2至20个碳原子的链烯基;含有6至20个碳原子的芳基;甲硅烷基;含有7至20个碳原子的烷基芳基;含有7至20个碳原子的芳基烷基;或者被烃基取代的第4族金属的准金属基;其中,R1和R2或者两个R2可通过包含含有1至20个碳原子的烷基或含有6至20个碳原子的芳基的次烷基连接以形成环; R3彼此相同或不同,并且各自独立地为氢;卤素;含有1至20个碳原子的烷基;含有6至20个碳原子的芳基;含有1至20个碳原子的烷氧基;含有6至20个碳原子的芳氧基;或者酰氨基;其中 ,两个以上的R3可彼此连接以形成脂肪环或芳香环; CY1为取代或未取代的脂肪环或芳香环,以及CY1可被以下基团取代:卤素;含有1至20个碳原子的烷基;含有2至20个碳原子的链烯基;含有6至20个碳原子的芳基;含有7至20个碳原子的烷基 芳基;含有7至20个碳原子的芳基烷基;含有1至20个碳原子的烷氧基;含有6至20个碳原子的芳氧基;或者酰氨基;在CY1被多个取代基取代的情况下,两个以上的取代基可彼此连接以形成脂肪环或芳香环; M为第4族过渡金属;以及 Q1和Q 2彼此相同或不同,并且各自独立地为卤素;含有1至20个碳原子的烷基;含有2至20个碳原子的链烯基;含有6至20个碳原子的芳基;含有7至20个碳原子的烷基芳基;含有7至20个碳原子的芳基烷基;含有1至20个碳原子的烷基酰氨基;含有6至20个碳原子的芳基酰氨基;或者含有1至20个碳原子的亚烷基。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:洪大植李琪树韩龙圭权宪容朴种相赵峻熙金善庆李忠勋李银精郑丞絙鲁基洙
申请(专利权)人:LG化学株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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