製備無規聚丙烯彈性體及乙烯／丙烯共聚物的方法

2023-05-12 14:16:56

專利名稱：製備無規聚丙烯彈性體及乙烯／丙烯共聚物的方法
技術領域：
本發明涉及一種以新型的單環茂二烯基胺基鈦化合物/MAO(甲基鋁氧烷)催化體系製備無規聚丙烯彈性體及乙烯/丙烯共聚物彈性體的方法。
通常，無規聚丙烯的製備可用稱之為Ziegler-Natta催化劑體系，如TiCl4/MgCl2.BuOH/SiO2-AlBu3(CN 94-101275.1)和TiCl4/MgCl2/AlX3-AlR3(EP 475306)。然而，由這種催化劑製備的聚丙烯並不是完全無規的，具有一定程度的結晶性，只能部分溶於乙醚或己烷溶劑中，並且聚丙烯分子量屬中等、分子量分布寬。
眾所周知，乙烯/丙烯無規共聚物是一種性能良好、不含不飽和鍵的碳氫橡膠，已有工業化生產。但工業上生產乙烯/丙烯無規共聚物所用的催化劑體系為釩化合物與烷基鋁組成，催化活性低，所製備的共聚物含有較多的催化劑組分，使產品顏色較深。
本發明製備無規聚丙烯彈性體及乙烯/丙烯無規共聚物彈性體方法的特徵是所用的催化體系是由單環戊二烯基胺基鈦化合物和聚鋁氧烷組成。
本發明方法所用催化劑，其中的單環戊二烯基胺基鈦化合物的通式為R15CpTiXm[N(R2)2]3-m式中Cp為環戊二烯基，連接在Cp上的R1為CnHn+2(n≥1)或H，X為滷素，R2為Si(CpHp+2)3(p≥1)或者是1至8個碳的烷基，m為0至2的整數。
其中的聚鋁氧烷的通式為-[-AlR3-O-]n式中R3為甲基或異丁基，n為4至40，最好是15至30。該聚鋁氧烷可由三烷基鋁與Al2(SO4)3·18H2O反應得到。該聚鋁氧烷可具有直鏈、環鏈或支鏈結構。適用於本發明的聚鋁氧烷的例子是甲基鋁氧烷(MAO)和異丁基鋁氧烷(IBAO)。
本發明方法所用催化劑中聚鋁氧烷與單環戊二烯基胺基鈦化合物的摩爾比一般在50至2000之間，較好是100～1000之間，最好是150至1000之間。
本發明方法使用上述催化劑催化丙烯聚合，可製備出無規聚丙烯及乙烯/丙烯共聚物。本發明的聚合反應可在惰性烴溶劑或液體丙烯中進行。所用溶劑可以是酯肪烴，例如己烷、庚烷、環己烷；芳烴，例如甲苯；或滷代烴，例如氯苯。
聚合溫度可在-50℃至100℃之間，較佳聚合溫度在0℃至60℃之間。
本發明的方法可在易於工業控制的溫度(0～60℃)下製備無規聚丙烯和乙烯/丙烯無規共聚物。所得聚合物分子量達1×104～10×105，分子量分布窄(Mw/Mn≈2)，並且具有很高的無規度，乙醚可溶解級分大於95％，X-光衍射和差熱分析(DSC)測試檢測不到有明顯的結晶存在。
權利要求
1.一種製備無規聚丙烯及乙烯/丙烯無規共聚物的方法，其特徵是所用催化劑是由單環戊二烯基胺基鈦化合物與聚鋁氧烷組成。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵是所用催化劑中的單環戊二烯基胺基鈦化合物的通式為R15CpTiXm[N(R2)2]3-m；其中Cp為環戊二烯基；連接在Cp上的R1為CnHn+2或H，n≥1；X為滷素，R2為Si(CpHp+2)3或者是1至8個碳的烷基，p≥1；m為0至2的整數；聚鋁氧烷的通式為-[-AlR3-O-]n，其中R3為甲基或異丁基，n為4至40。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵是所用催化劑中的聚鋁氧烷-[-AlR3-O-]n中的n為15至30。
4.如權利要求1，2或3所述的方法，其特徵是聚合溫度為0至60℃。
5.如權利要求1，2或3所述的方法，其特徵是所用催化劑中的聚鋁氧烷與單環茂二烯基胺基鈦化合物的摩爾比為50至2000。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵是所用催化劑中的聚鋁氧烷與單環茂二烯基胺基鈦化合物的摩爾比為100～1000。
全文摘要
本發明屬於一種製備無規聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物的方法，本發明使用由單環戊二烯基胺基鈦化合物和聚鋁氧烷組成的催化劑在工業適宜的溫度下使丙烯聚合或乙烯與丙烯共聚合。使用本發明方法可以合成具有高度無規性的聚丙烯彈性體材料或乙烯/丙烯無規共聚物彈性體材料。
文檔編號C08F10/00GK1478797SQ0313969
公開日2004年3月3日 申請日期2003年7月4日 優先權日2003年7月4日
發明者伍青, 劉雲海, 伍 青 申請人:中山大學