專(zhuān)利名稱(chēng)：作為給電子體用于聚烯烴催化劑的雙環(huán)有機(jī)硅化合物的制作方法
作為給電子體用于聚烯烴催化劑的雙環(huán)有機(jī)硅化合物
背景發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及可被用作聚合催化劑體系給電子體的環(huán)狀有機(jī)硅化合物、涉及采用環(huán)狀有機(jī)硅化合物作為給電子體的聚合催化劑體系、涉及制造聚合催化劑體系的方法和涉及采用聚合催化劑體系生產(chǎn)具有加寬分子量分布的聚烯烴特別是聚丙烯的聚合方法。
相關(guān)領(lǐng)域的描述
用于聚烯烴聚合的齊格勒-納塔催化劑體系為本領(lǐng)域公知的。通常，這些體系由固體齊格勒-納塔催化劑組分和助催化劑組分(通常為有機(jī)鋁化合物)組成。為了增大催化劑體系對(duì)于α-烯烴聚合作用的活性和立體特異性，給電子化合物已經(jīng)被廣泛使用(1) 作為固體齊格勒-納塔催化劑組分中的內(nèi)給電子體和/或(2)作為與固體齊格勒-納塔催化劑組分和助催化劑組分結(jié)合使用的外給電子體。有機(jī)硅化合物通常被用作外給電子體。
在固體齊格勒-納塔催化劑組分的組分制備期間加入的常見(jiàn)內(nèi)給電子體化合物包括醚類(lèi)、酮類(lèi)、胺類(lèi)、醇類(lèi)、酚類(lèi)、膦類(lèi)和硅烷類(lèi)。這樣的內(nèi)給電子體化合物的實(shí)例及其作為催化劑體系組分的用途在美國(guó)專(zhuān)利第4107414、4186107、42沈963、4347160、4382019、 4435550,4465782,4522930,4530912,4532313,4560671,4657882,5208302,5902765, 5948872,6121483 和 6770586 號(hào)中得到描述。
在采用齊格勒-納塔型催化劑用于聚合包括丙烯或全同立構(gòu)規(guī)整度對(duì)其有可能性的其它烯烴中，可以合乎需要的是采用外給電子體，其可加上或可不加上給電子體的使用。本領(lǐng)域已知，通過(guò)選擇性毒害或轉(zhuǎn)化存在于固體催化劑表面的非立構(gòu)規(guī)整性的活性部位，外給電子體起立體選擇性控制劑的作用，改善所生成聚合物產(chǎn)物的全同立構(gòu)規(guī)整度即立構(gòu)規(guī)整性。而且，公知所生成聚合物的聚合活性以及立構(gòu)規(guī)整性和分子量分布取決于所采用外給電子體的分子結(jié)構(gòu)。因此，為了改善聚合過(guò)程和所生成聚合物的性質(zhì)，已經(jīng)努力并要求開(kāi)發(fā)多種外給電子體，尤其是多種有機(jī)硅烷化合物。本領(lǐng)域已知的這樣外給電子體的實(shí)例為，具有硅作為中心原子含有Si-0C0R、Si-OR或Si-NR2鍵的有機(jī)硅化合物，其中R通常為具有1-20個(gè)碳原子的烷基、鏈烯基、芳基、芳基烷基或環(huán)烷基。這樣的化合物在美國(guó)專(zhuān)利第 4472524、4473660、4560671、4581342、4657882、5106807、5407883、5684173、6228961、 6362124、6552136、6689849、7009015 和 7244794 號(hào)中得到描述。
WO 03014167在催化劑體系中使用含有雜原子的環(huán)狀有機(jī)硅化合物作為外給電子體制備具有較高熔體流動(dòng)速率(MFR)的聚丙烯。硅被包埋在環(huán)體系中，其中僅存在一個(gè)雜原子。通過(guò)使用具有96%純度的有機(jī)硅烷G作為外給電子體制備的丙烯聚合物被指出具有窄的分子量分布。對(duì)于使用其它純的有機(jī)硅烷(純度> 95% )作為外給電子體制備的丙烯聚合物沒(méi)有展示分子量分布數(shù)據(jù)。
對(duì)于某些應(yīng)用，具有更寬分子量分布的聚合物為合乎需要的。這樣的聚合物在高剪切速率下具有較低的熔體粘度。以高剪切速率操作的許多聚合物制作過(guò)程比如注塑成型、定向膜和熱粘合纖維可由于改善吞吐率和減少能量消耗而受益于較低粘度產(chǎn)物。具有如通過(guò)撓曲模量測(cè)量的較高剛度的產(chǎn)物對(duì)于注塑成型、擠出和膜產(chǎn)品是重要的，因?yàn)樗谱鞯牟考山档秃穸?down-gauged)，使得保持產(chǎn)品性質(zhì)需要較少的材料。寬的分子量分布為獲得高剛度聚合材料的重要貢獻(xiàn)者之一。因此，訂制聚合催化劑體系以得到具有較寬分子量分布的聚合物可以是有利的。
用于制備具有寬分子量分布的聚合物的方法在JP-A-63-MM08、JP-A-2-232207 和JP-A-4-370103中進(jìn)行了描述，所述聚合物通過(guò)在多個(gè)聚合容器中或通過(guò)多步聚合作用聚合丙烯而得到。然而，所公開(kāi)的操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，并且聚合物結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品質(zhì)量難以控制。
存在持續(xù)的努力，以訂制聚合催化劑體系，經(jīng)由采用特殊類(lèi)型的外給電子體系統(tǒng)加寬聚合物分子量分布來(lái)提高樹(shù)脂加工性能/擠出特性。美國(guó)專(zhuān)利第63766 號(hào)教導(dǎo)了雙 (全氫化異喹啉)二甲氧基硅烷化合物。美國(guó)專(zhuān)利第6800703號(hào)教導(dǎo)了乙烯基三甲氧基硅烷或二環(huán)己基二甲氧基硅烷化合物作為外給電子體產(chǎn)生具有寬分子量分布的聚丙烯。美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布2006025^94公開(kāi)了使用包含不同硅烷化合物的混合給體系統(tǒng)產(chǎn)生具有加寬分子量分布的聚丙烯。
對(duì)開(kāi)發(fā)可用于產(chǎn)生具有加寬分子量分布的聚烯烴特別是聚丙烯的催化劑體系有著持續(xù)的需求。除了加寬的分子量分布以外，所要求的催化劑體系還應(yīng)提供良好的聚合活性和氫響應(yīng)。另外，所述催化劑體系還應(yīng)基于終端用戶應(yīng)用要求，對(duì)于控制所生成聚合物的全同立構(gòu)規(guī)整度提供穩(wěn)定和寬的操作范圍(Window)。
發(fā)明概述
本發(fā)明涉及可被用作聚合催化劑體系給電子體的環(huán)狀有機(jī)硅化合物、涉及采用環(huán)狀有機(jī)硅化合物作為給電子體的聚合催化劑體系、涉及制造聚合催化劑體系的方法和涉及采用聚合催化劑體系生產(chǎn)具有加寬分子量分布的聚烯烴特別是聚丙烯的聚合方法。
根據(jù)其多個(gè)方面，本發(fā)明涉及用于聚合或共聚合α-烯烴的催化劑體系，其包含固體齊格勒-納塔型催化劑組分、助催化劑組分和包含至少一種下式環(huán)狀有機(jī)硅化合物的給電子體組分
權(quán)利要求
1.用于聚合或共聚合α-烯烴的催化劑體系，其包含固體齊格勒-納塔型催化劑組分、 助催化劑組分和包含至少一種下式環(huán)狀有機(jī)硅化合物的給電子體組分
2.權(quán)利要求1的催化劑體系，其中至少一個(gè)橋聯(lián)基包含C1-C2tl線性或分支取代基。
3.權(quán)利要求1的催化劑體系，其中禮、1 2、1 3、1 4、1 5或&的一個(gè)或更多個(gè)碳原子和氫原子用選自N、0、S、Si、B、P和鹵素原子的雜原子替代。
4.權(quán)利要求1的催化劑體系，其中所述禮、&、1 3、1 4、1 5和1 6中的兩個(gè)或更多個(gè)連接形成飽和或不飽和的單環(huán)或者多環(huán)環(huán)。
5.權(quán)利要求1的催化劑體系，其中橋聯(lián)基R5在兩個(gè)雜原子仏與( 之間的所述主鏈鏈長(zhǎng)為2-4個(gè)原子。
6.權(quán)利要求ι的催化劑體系，其中橋聯(lián)基&在兩個(gè)雜原子％與A之間的所述主鏈鏈長(zhǎng)為2-4個(gè)原子。
7.權(quán)利要求1的催化劑體系，其中式1中的所述雜原子兌選自N、0、Si和B。
8.權(quán)利要求1的催化劑體系，其中式1中的所述雜原子( 選自N、0、Si和B。
9.權(quán)利要求1的催化劑體系，其中式1中的所述雜原子( 為氧。
10.權(quán)利要求1的催化劑體系，其中式1中的所述雜原子Q3為氮。
11.權(quán)利要求1的催化劑體系，其中式1中的所述雜原子Q4為氧。
12.權(quán)利要求1的催化劑體系，其中式1中的所述雜原子Q4為氮。
13.包含下式化合物的組合物
14.權(quán)利要求13的組合物，其中RpHR4A5和&的一個(gè)或更多個(gè)碳原子和氫原子用選自N、0、S、Si、B、P和鹵素原子的雜原子替代。
15.權(quán)利要求13的催化劑體系，其中所述禮、1 2、1 3、1 4、1 5和&中的兩個(gè)或更多個(gè)連接形成飽和或不飽和的單環(huán)或者多環(huán)環(huán)。
16.權(quán)利要求13的催化劑體系，其中橋聯(lián)基&在兩個(gè)雜原子％與( 之間的所述主鏈鏈長(zhǎng)為2-4個(gè)原子。
17.權(quán)利要求13的催化劑體系，其中橋聯(lián)基&在兩個(gè)雜原子％與&之間的所述主鏈鏈長(zhǎng)為2-4個(gè)原子。
18.用于聚合α-烯烴的方法，所述方法包括在固體齊格勒-納塔型催化劑組分、助催化劑組分和包含至少一種下式環(huán)狀有機(jī)硅化合物的給電子體組分存在下聚合α-烯烴
19.權(quán)利要求18的方法，其中RpHR4^5或&的一個(gè)或更多個(gè)碳原子和氫原子用選自N、0、S、Si、B、P和鹵素原子的雜原子替代。
20.權(quán)利要求18的方法，其中所述禮、1 2、1 3、1 4、1 5和&中的兩個(gè)或更多個(gè)連接形成飽和或不飽和的單環(huán)或者多環(huán)環(huán)。
21.權(quán)利要求18的方法，其中橋聯(lián)基&在兩個(gè)雜原子A與A之間的所述主鏈鏈長(zhǎng)為 2-4個(gè)原子。
22.權(quán)利要求18的方法，其中橋聯(lián)基&在兩個(gè)雜原子％與&之間的所述主鏈鏈長(zhǎng)為 2-4個(gè)原子。
全文摘要
公開(kāi)了可用作聚合催化劑體系給電子體的環(huán)狀有機(jī)硅化合物、采用環(huán)狀有機(jī)硅化合物作為給電子體的聚合催化劑體系、制造聚合催化劑體系的方法和生產(chǎn)聚烯烴的聚合方法。可用作用于生產(chǎn)聚烯烴的聚合催化劑體系的給電子體的有機(jī)硅化合物用以下式(I)表示其中Q1、Q2、Q3和Q4可為相同或不同的，并且各自為選自N、O、S、Si、B和P的雜原子。R1、R2、R3和R4可為相同或不同的，并且各自分別為Q1、Q2、Q3和Q4的基于烴的取代基。下標(biāo)i、j、m和n獨(dú)立地為0-3。R5和R6可為相同或不同的，并且各自為分別在兩個(gè)雜原子Q1與Q3之間和Q2與Q4之間具有主鏈鏈長(zhǎng)為1-8個(gè)原子的橋聯(lián)基。橋聯(lián)基選自脂肪族、脂環(huán)族和芳族二價(jià)基團(tuán)。
文檔編號(hào)B01J37/00GK102481569SQ201080027087
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月13日
發(fā)明者方義群, 陸宏蘭 申請(qǐng)人:美國(guó)臺(tái)塑公司