乙烯-烯丙基三甲基硅烷共聚物及其制备方法与流程

本发明涉及烯烃聚合领域，具体地，涉及一种乙烯-烯丙基三甲基硅烷共聚物及其制备方法。

背景技术：

1、烯烃聚合用的单中心催化剂在近几十年一直是金属有机化学、催化学、高分子化学和材料学的研究热点。使用这类催化剂，可以得到分子量分布和化学组成分布都很均匀的烯烃聚合物，同时聚合物的分子结构和分子量可以通过调整催化剂结构高度可控。由于这类催化剂在应用于烯烃共聚时，具有高效性和广谱性的特点(chemistryselect 2020,5,7581-7585)，所以通过使用这类催化剂，可以得到传统ziegler-natta催化剂不能得到的烯烃聚合物。

2、非茂过渡金属催化剂是单中心催化剂的重要组成，它的配体结构丰富，合成过程简单，其催化性能可以通过调整配体结构很方便地调节(chemical reviews,2003,103,283-315)。

3、含硅聚合物由于含有硅元素，因此表现出很好的润滑性、粘合性及其他表面特性，是一种高性能聚烯烃材料。

4、目前，制备含硅聚合物所使用的催化剂，在催化活性上还不够高，还具有进一步提高的余地。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新的乙烯-烯丙基三甲基硅烷共聚物的制备方法及其制备得到的乙烯-烯丙基三甲基硅烷共聚物，通过本发明的乙烯-烯丙基三甲基硅烷共聚物的制备方法，具有提高催化活性和共聚性的优点。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种乙烯-烯丙基三甲基硅烷共聚物的制备方法，其中，该方法包括：使用催化剂组合物使乙烯与烯丙基三甲基硅烷进行共聚反应，

3、其中，所述催化剂组合物包括如下组成：

4、a)式(1)所示结构的过渡金属化合物；

5、b)助催化剂组分，

6、

7、式(1)中，m为四价过渡金属原子；x和y各自独立地为碳原子数为1-10的烃氧基或卤素。

8、优选地，m为钛原子、锆原子或铪原子，更优选为钛原子或锆原子。

9、优选地，x和y各自独立地为碳原子数为1-6的烃氧基、氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。

10、优选地，x和y各自独立地为碳原子数为1-3的烃氧基或氯原子。

11、优选地，碳原子数为1-10的烃氧基为甲氧基、乙氧基、丙氧基或异丙氧基。

12、优选地，x和y同为异丙氧基或乙氧基；或者，x和y同为氯原子。

13、优选地，所述助催化剂组分包括烷基铝氧烷、有机硼化合物与有机铝化合物的组合或有机铝化合物与有机镁化合物的组合。

14、优选地，所述助催化剂组分为烷基铝氧烷、有机硼化合物与有机铝化合物的组合或有机铝化合物与有机镁化合物的组合。

15、优选地，所述烷基铝氧烷为选自式(2)和/或式(3)所示的结构的化合物，

16、

17、在式(2)和式(3)中，r选自碳原子数1-15的烷基，n表示4-30的整数。

18、优选地，r选自碳原子数1-5的烷基，n表示10-30的整数。

19、优选地，所述烷基铝氧烷为甲基铝氧烷。

20、优选地，所述有机硼化合物为四(五氟苯基)硼酸三苯基甲酯、n,n-二甲基苯胺四(五氟苯)硼酸盐和三(五氟苯)硼中的一种或多种。

21、优选地，所述有机铝化合物为通式为alx1x2x3所示结构的化合物，x1、x2和x3分别为卤素原子、碳原子数为1-8的烷基、碳原子数为1-8的烷氧基、碳原子数为6-12的芳氧基，x1、x2和x3可以相同，也可以不同，且至少一个为碳原子数为1-8的烷基。

22、优选地，所述有机铝化合物为三异丁基铝。

23、优选地，所述有机镁化合物为含有两个碳原子数为1-10的烷基的有机镁化合物，优选为含有两个碳原子数为1-6的烷基的有机镁化合物，更优选为二正丁基镁。

24、优选地，所述助催化剂组分为烷基铝氧烷，所述过渡金属化合物与以铝计的烷基铝氧烷的摩尔比为1：(100-20000)，优选为1：(200-10000)，更优选为1：(500-5000)。

25、优选地，所述助催化剂组分为有机硼化合物与有机铝化合物的组合，所述过渡金属化合物与有机硼化合物的摩尔比为1：(1-5)，优选为1：(1-2)，所述过渡金属化合物与有机铝化合物的摩尔比为1：(10-5000)，优选为1：(50-1000)，更优选为1：(100-500)。

26、优选地，所述助催化剂组分为有机铝化合物与有机镁化合物的组合，所述过渡金属化合物与有机铝化合物的摩尔比为1：(30-5000)，优选为1：(100-1000)，更优选为1：(100-500)，所述过渡金属化合物与有机镁化合物的摩尔比为1：(10-2000)，优选为1：(100-1000)。

27、优选地，有机铝化合物与有机镁化合物的摩尔比大于2.5：1。

28、优选地，共聚反应的温度为-50～200℃，共聚反应的时间为1-300分钟。

29、优选地，共聚反应的温度为-20～150℃，共聚反应的时间为5-60分钟。

30、优选地，所述共聚反应体系中的所述过渡金属化合物的浓度为1×10-10摩尔/升～1×10-3摩尔/升，优选为1×10-8摩尔/升～1×10-5摩尔/升。

31、根据本发明第二方面，提供本发明第一方面所述的乙烯-烯丙基三甲基硅烷共聚物的制备方法制备得到的乙烯-烯丙基三甲基硅烷共聚物。

32、通过上述技术方案，本发明能够提供一种新的乙烯-烯丙基三甲基硅烷共聚物的制备方法及其制备得到的乙烯-烯丙基三甲基硅烷共聚物，本发明的方法能够进一步提高催化活性和共聚性。

技术特征：

1.一种乙烯-烯丙基三甲基硅烷共聚物的制备方法，其特征在于，该方法包括：使用催化剂组合物使乙烯与烯丙基三甲基硅烷进行共聚反应，

2.根据权利要求1所述的方法，其中，x和y各自独立地为碳原子数为1-6的烃氧基、氟原子、氯原子、溴原子或碘原子，优选为碳原子数为1-3的烃氧基或氯原子；

3.根据权利要求1所述的方法，其中，m为钛原子、锆原子或铪原子，优选为钛原子或锆原子。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，x和y同为异丙氧基或乙氧基；或者，x和y同为氯原子。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述助催化剂组分包括烷基铝氧烷、有机硼化合物与有机铝化合物的组合或有机铝化合物与有机镁化合物的组合；

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述有机铝化合物为通式为alx1x2x3所示结构的化合物，x1、x2和x3分别为卤素原子、碳原子数为1-8的烷基、碳原子数为1-8的烷氧基、碳原子数为6-12的芳氧基，x1、x2和x3可以相同，也可以不同，且至少一个为碳原子数为1-8的烷基；

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述有机硼化合物为四(五氟苯基)硼酸三苯基甲酯、n,n-二甲基苯胺四(五氟苯)硼酸盐和三(五氟苯)硼中的一种或多种。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述烷基铝氧烷为选自式(2)和/或式(3)所示的结构的化合物，

9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述有机镁化合物为含有两个碳原子数为1-10的烷基的有机镁化合物，优选为含有两个碳原子数为1-6的烷基的有机镁化合物，更优选为二正丁基镁。

10.根据权利要求5所述的方法，其中，所述助催化剂组分为烷基铝氧烷，所述过渡金属化合物与以铝计的烷基铝氧烷的摩尔比为1：(100-20000)，优选为1：(200-10000)，更优选为1：(500-5000)。

11.根据权利要求5所述的方法，其中，所述助催化剂组分为有机硼化合物与有机铝化合物的组合，所述过渡金属化合物与有机硼化合物的摩尔比为1：(1-5)，优选为1：(1-2)，所述过渡金属化合物与有机铝化合物的摩尔比为1：(10-5000)，优选为1：(50-1000)，更优选为1：(100-500)。

12.根据权利要求5所述的方法，其中，所述助催化剂组分为有机铝化合物与有机镁化合物的组合，所述过渡金属化合物与有机铝化合物的摩尔比为1：(30-5000)，优选为1：(100-1000)，更优选为1：(100-500)，所述过渡金属化合物与有机镁化合物的摩尔比为1：(10-2000)，优选为1：(100-1000)；

13.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，共聚反应的温度为-50～200℃，共聚反应的时间为1-300分钟；

14.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述共聚反应体系中的所述过渡金属化合物的浓度为1×10-10摩尔/升～1×10-3摩尔/升，优选为1×10-8摩尔/升～1×10-5摩尔/升。

15.权利要求1-14中任意一项所述的乙烯-烯丙基三甲基硅烷共聚物的制备方法制备得到的乙烯-烯丙基三甲基硅烷共聚物。

技术总结
本发明涉及烯烃聚合领域，公开了一种乙烯‑烯丙基三甲基硅烷共聚物及其制备方法。为了实现上述目的，本发明提供的乙烯‑烯丙基三甲基硅烷共聚物的制备方法包括：使用催化剂组合物使乙烯与烯丙基三甲基硅烷进行共聚反应，其中，所述催化剂组合物包括如下组成：a)过渡金属化合物；b)助催化剂组分。通过本发明的乙烯‑烯丙基三甲基硅烷共聚物的制备方法，具有提高催化活性和共聚性的优点。

技术研发人员：王伟,王晓蕾,郑萃,李昕伟,陈健,郭敏
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/19