一种球形聚丙烯用催化剂及制备方法与流程

文档序号:36797975发布日期:2024-01-23 12:21阅读:11来源:国知局

本发明涉及高分子催化剂,具体公开一种球形聚丙烯用催化剂及制备方法。


背景技术:

1、全球各大生产厂商一直在不断地研发新型高效的聚丙烯用催化剂。纵观聚丙烯发展进程,世界聚丙烯技术的飞速发展主要得益于聚丙烯催化剂品种、技术和工艺方面取得的巨大发展。聚合催化剂中最具代表性的是ziegler-natta(z-n)催化剂,是目前聚烯烃工业生产中最常用的催化剂之一。目前聚烯烃催化剂主要包括z-n催化剂、茂金属催化剂、铬系催化剂和后过渡金属催化剂等。虽然茂金属催化剂和非茂金属催化剂近些年发展十分迅速,但z-n催化剂作为最早发现并开始投入研发的催化剂,以其催化活性高、寿命长、产品颗粒形态良好、加工性能优异、适合大规模连续生产等优点,仍将长期处于聚烯烃生产的主导地位。随着研究的不断深入,z-n催化剂仍将不断提升,再今后很长时期仍具有广泛的发展空间。

2、在z-n催化剂的发展过程中,内给电子体发挥着至关重要的作用。到目前为止,已经研究和应用过的内给电子体主要包括单酯类、二酯类、二醚类、琥珀酸酯以及二醇酯。其中,工业中最常见的内给电子体是二酯类化合物,因其绿色环保、对人体伤害小而被广泛使用。虽然上世纪90年代初期出现了1,3二醚类内给电子体催化剂,但制得的聚合物分子量分布较窄,不利于加工。目前工业上主要应用的催化剂仍然是以二酯类作为内给电子体的催化剂,

3、因此,现有技术中内给电子体的催化剂活性仍有提升空间,研究二酯类催化剂对于目前的工业生产具有重要的指导意义。


技术实现思路

1、本发明采用的技术方案如下:

2、第一方面,本发明提供一种球形聚丙烯用催化剂的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

3、s1醇合物合成:在氮气保护下向反应容器中加入正庚烷,搅拌回流后加入无水mgcl2,使得正庚烷中的无水mgcl2的浓度为10~30g/l,加热升温,回流至mgcl2完全溶解后继续反应完全,降至室温,抽出上层正庚烷,真空干燥得mgcl2醇合物;

4、s2主催化剂制备:在氮气保护下,将mgcl2醇合物加入冰浴冷却的反应容器中,加入ticl4,使得搅拌mgcl2醇合物在ticl4中的浓度为150~700g/l,后升温至70~90℃,加入ticl4体积20~40%的内给电子体,继续升温至110~130℃,在氮气气氛中回流至反应充分,冷却至50~70℃,静置分层后吸出上层清液,沉淀物用正庚烷洗涤,真空干燥得到主催化剂,为球形聚丙烯用催化剂。

5、优选地,所述步骤s2中,所述内给电子体为邻苯二甲酸二正丁酯dnbp、邻苯二甲酸二正辛酯dnop、2,3-二异丙基琥珀酸二乙酯中的任意一种或两种以上混合物。

6、第二方面,本发明公开一种球形聚丙烯用催化剂,采用第一方面所述方法合成。

7、第三方面,本发明公开一种球形聚丙烯用催化剂的应用,用于聚丙烯合成。

8、优选地,聚丙烯合成时,添加主催化剂的用量为0.1~0.3mg主催化剂/l丙烯。

9、优选地,所述聚合反应步骤如下:首先对反应釜进行抽真空至低于-0.1mpa、补氮气至反应器压力大于3mpa,设置反应温度80~100℃、搅拌速度为200~400rpm以及反应时间不小于1h,在氮气保护下,向釜内加入溶剂正庚烷和丙烯,正庚烷和丙烯体积比为1:80~1:90,加入主催化剂、助催化剂和外给电子体,主催化剂、助催化剂和外给电子体三者质量之比为1:(20~25):(0.5~1),所述主催化剂浓度为0.1~0.3mg/l,之后开始升温搅拌进行聚合反应。

10、优选地,所述步骤s3中,所述助催化剂为三乙基铝。

11、优选地,所述步骤s3中,所述外给电子体为环己基甲基二甲基硅烷。

12、本发明取得的有益效果:

13、本发明通过合成mgcl2醇合物,mgcl2醇合物、内给电子体和ticl4反应生成主催化剂,然后溶剂、主催化剂、丙烯、助催化剂三乙基铝、外给电子体聚合生成聚丙烯,所述催化剂具有较高的催化剂活性。



技术特征:

1.一种球形聚丙烯用催化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的球形聚丙烯用催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中,所述内给电子体为邻苯二甲酸二正丁酯dnbp、邻苯二甲酸二正辛酯dnop、2,3-二异丙基琥珀酸二乙酯中的任意一种或两种以上混合物。

3.一种球形聚丙烯用催化剂,其特征在于,采用权利要求1或2所述方法合成。

4.一种权利要求3所述的球形聚丙烯用催化剂的应用,其特征在于,用于聚丙烯合成。

5.根据权利要求4所述的球形聚丙烯用催化剂的应用,其特征在于,聚丙烯合成时,添加主催化剂的用量为0.1~0.3mg主催化剂/l丙烯。

6.根据权利要求5所述的球形聚丙烯用催化剂的应用,其特征在于,所述聚合反应步骤如下:首先对反应釜进行抽真空至低于-0.1mpa、补氮气至反应器压力大于3mpa,设置反应温度80~100℃、搅拌速度为200~400rpm以及反应时间不小于1h,在氮气保护下,向釜内加入溶剂正庚烷和丙烯,正庚烷和丙烯体积比为1:80~1:90,加入主催化剂、助催化剂和外给电子体,主催化剂、助催化剂和外给电子体三者质量之比为1:(20~25):(0.5~1),所述主催化剂浓度为0.1~0.3mg/l,之后开始升温搅拌进行聚合反应。

7.根据权利要求6所述的球形聚丙烯用催化剂的应用,其特征在于,所述步骤s3中,所述助催化剂为三乙基铝。

8.根据权利要求7所述的球形聚丙烯用催化剂的应用,其特征在于,所述步骤s3中,所述外给电子体为环己基甲基二甲基硅烷。


技术总结
本发明涉及高分子技术领域,具体公开一种球形聚丙烯用催化剂及制备方法。通过合成MgCl2醇合物,MgCl2醇合物、内给电子体和TiCl4反应生成主催化剂,然后溶剂、主催化剂、丙烯、助催化剂三乙基铝、外给电子体聚合生成聚丙烯,所述催化剂具有较高的催化剂活性,催化剂的活性最高可达70kg PP/g cat。

技术研发人员:姚秀超,王晓琪,郝春波,宁兴洋,韩松涛,李春晖,魏丽娟,郑树松
受保护的技术使用者:北方华锦化学工业股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/22
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