烯烃聚合用催化剂组分、烯烃聚合用催化剂、和使用其的烯烃(共)聚合物的制造方法_3

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t)的值是优选的,运是由于运样的值意味着除了蒙脱石W外的Si组分的含量即杂 质低。其上限可W是0.98,或者可W是0.95。优选的是来源于双八面体蒙脱石的Si组分Si (S)的含量应当是高的。
[0157] 通过使用运样的离子交换性层状娃酸盐,可W得到满足特性4的离子交换性层状 娃酸盐。
[0158] 还优选的是根据本发明的离子交换性层状娃酸盐应当使用具有W下特性的离子 交换性层状娃酸盐来制造。离子交换性层状娃酸盐是其中根据上述特性2的XRD中峰(m)与 峰(i)之间的强度比I/M是0-2的娃酸盐。
[0159] 强度比(I/M)的范围的期望的下限是0.001。其下限优选为0.01,更优选地0.05,甚 至更优选0.1,尤其优选0.5,最优选0.6。与此同时,强度比(I/M)的范围的期望的上限是 1.5。其上限优选为1.3,更优选地1.2,甚至更优选1.0,尤其优选0.95,最优选0.9。
[0160] 通过使用运样的离子交换性层状娃酸盐,可W得到满足特性2的离子交换性层状 娃酸盐。
[0161] 示出根据本发明的特性的离子交换性层状娃酸盐也可W通过将离子交换性层状 娃酸盐进行化学处理来制造。
[0162] 存在各种化学处理,包括其中离子交换性层状娃酸盐使用酸来处理的酸处理、其 中离子交换性层状娃酸盐使用碱来处理的碱处理、和其中离子交换性层状娃酸盐使用无机 盐来处理的盐处理。
[0163] 单一的化学处理可W单独进行,或者两种W上的化学处理可W组合或同时进行。 优选进行使用酸的处理,接着是其他化学处理。优选的是根据本发明的离子交换性层状娃 酸盐应当已进行了用酸的化学处理。更优选地,在各种酸中,离子交换性层状娃酸盐已用无 机酸处理。
[0164] 离子交换性层状娃酸盐的化学处理之中,下面将详细地解释使用酸处理层状娃酸 盐的酸处理。酸处理中,发生W下情况。
[0165] 在使用酸处理离子交换性层状娃酸盐时,不仅表面杂质通过酸除去,而且层间离 子(interspace ions)溶出且被氨阳离子置换。随后,构成八面体层的一些阳离子逐渐溶 出。在该溶出期间,层状娃酸盐的特性如酸位点、细孔结构和比表面积等改变。
[0166] 因此,根据本发明的离子交换性层状娃酸盐可W通过进行使用酸的处理来完成。 尽管溶出的程度根据酸的浓度、处理时间和酸的种类等改变,但溶出倾向于通常W如下顺 序发生:儀含量高的组分;铁含量高的组分;和侣含量高的组分。与此同时,结晶度越高和粒 度越大,溶出性越低。该趋势与酸渗透进结晶层之间的空间和渗透进结晶结构有关。
[0167] 关于溶出,认为W下机理是可能的:均一的溶出,认为其得到了在晶格的所有八面 体层中具有微孔隙的均一的结构;和不均一的溶出,其中特定部位的金属阳离子溶出从而 得到娃酸并且得到该娃酸与层状娃酸盐的复合物。
[0168] 据认为,由于具有高Mg/Al摩尔比的原料的使用,根据本发明的离子交换性层状娃 酸盐不仅具有高的层电荷的电负性(negativity),而且还具有比已知的离子交换性层状娃 酸盐高的整个晶层的溶出的均一性。
[0169] 认为各自具有2-lOnm直径的细孔的容量的总和可W因此是中孔的总容量的60- 100%。
[0170] 关于酸处理的条件,溫度期望为40-102°C,优选地50-100°C,更优选地60-95°C。在 其中使用太低的溫度的情况下,阳离子的溶出速度显著降低,结果生产效率下降。与此同 时,溫度太高导致操作安全性的下降。
[0171] 在酸处理期间的酸浓度(基于反应体系的全部重量的酸的重量百分比)期望为3- 30重量%,优选5-25重量%,更优选地7-20重量%。在其浓度太低的情况下,阳离子的溶出 速度低,结果生产效率下降。
[0172] 与此同时,离子交换性层状娃酸盐的浓度可W在3-50重量%的范围内。其浓度优 选为5-30重量%,更优选地5-20重量%。在其浓度太低的情况下,对于工业制造不期望地需 要更大的装备。与此同时,在其浓度太高的情况下,浆料不期望地具有增大的粘度,从而使 均一的揽拌和混合困难,结果在该情况下生产效率也下降。
[0173] 酸处理可W分批次进行。
[0174] 可用的酸化合物的实例包括无机酸和有机酸,如盐酸、硫酸、硝酸、草酸、苯甲酸、 硬脂酸、丙酸、富马酸、马来酸和邻苯二甲酸。运些中优选无机酸,即盐酸、硝酸和硫酸。更优 选盐酸和硫酸。尤其优选硫酸。
[0175] 通过化学处理,特别地,酸处理,构成八面体层的一些金属阳离子优选W基于如化 学处理之前确定的其含量的10-65%的量溶出。其溶出量更优选15-60%,甚至更优选17- 55%,尤其优选20-50%。在其中金属阳离子溶出的比例太小的情况下,不能确保充分的细 孔量并且导致表面积降低,使得不可能得到根据本发明的离子交换性层状娃酸盐。
[0176] 在其中金属阳离子是例如侣的情况下,金属阳离子溶出的比例(mol%)由W下表 达式表示。
[0177] [((化学处理前的侣)/娃(摩尔比))-((化学处理后的侣)/娃(摩尔比))]-((化学 处理前的侣)/娃(摩尔比))X100
[0178] 存在在化学处理已进行之后留在反应溶液中的反应产物或未反应的物质可造成 活性下降的可能性。因此,优选洗净处理后的层状娃酸盐。关于该洗净,通常使用液体如水 或有机溶剂。
[0179] 洗净率可W是至1/1,000,优选1/10至1/100。洗净和脱水之后,进行干燥。优选 的是应当进行干燥W便不破坏离子交换性层状娃酸盐的结构。可W在通常100-800°c、优选 150-600°C的溫度下进行干燥。干燥溫度尤其优选为150-300°C。优选在800°CW下的干燥溫 度下进行干燥,W致离子交换性层状娃酸盐的结构不被破坏。
[0180] 即使当运样的离子交换性层状娃酸盐不经历结构破坏时,其特性也根据干燥溫度 而改变。因此,优选按照应用改变干燥溫度。干燥时间通常是1分钟至24小时,优选5分钟至4 小时。氛围优选为干燥空气、干燥氮气或干燥氣气,或者优选具有减小的压力。干燥的方法 不特别限定,并且可W使用各种方法。
[0181] 通常,离子交换性层状娃酸盐含有吸附的水和存在于各层之间的水。本发明中,优 选在使用离子交换性层状娃酸盐之前,除去吸附的水和存在于各层之间的水。
[0182] 为除去水,通常采用加热处理。尽管其方法不特别限定,但优选选择吸附水和存在 于各层之间的水完全除去并且没有结构破坏发生的条件。
[0183] 加热时间可W是0.1小时W上,优选0.2小时W上。优选进行该加热,W致当在200 °(:的溫度和ImmHg的压力的条件下脱水2小时的层状娃酸盐的水含量看作是0重量%时,脱 水的层状娃酸盐的水含量是3重量% ^下,优选1重量% W下。
[0184] 尽管上面描述了显示根据本发明的特性的离子交换性层状娃酸盐的制造方法,但 得到根据本发明的特性的制造方法不限于上述方法,并且可W使用其他方法。
[0185] 用作本发明的締控聚合用催化剂组分的离子交换性层状娃酸盐的制造方法的一 个优选实施方案是包括如下处理步骤的方法:其中处理比表面积是〇.l-140m2/g并且侣与 儀之间的摩尔比1邑/^1是0.285-3.5、1/^满足0<(1/^)<2和51(3)/51(〇是0.50-1的离子交 换性层状娃酸盐从而使八面体层的主要金属阳离子的l〇-65mol%脱离。
[0186] (9)水分散时离子交换性层状娃酸盐的平均粒径
[0187] 优选的是根据本发明的离子交换性层状娃酸盐在已分散在水中的状态下应当具 有较小的平均粒径。其平均粒径较小认为是有助于每单位重量的比表面积的增加。表述"已 分散在水中的状态"意味着其中层状娃酸盐例如通过W下已充分地与水一致的状态:在用 揽拌器等强制揽拌混合物W便使混合物均质化的同时制备离子交换性层状娃酸盐的 0.5wt%的水性浆料、使浆料静置过夜,然后将浆料进行10分钟超声处理。
[018引为确定平均粒径,激光衍射散射类型的粒度分析仪(例如,LA-920,由册RIBA制造) 使用水作为介质来用于检测颗粒。
[0189] 术语"平均粒径"意指通过该测量得到的中值直径。其中值直径的上限优选为扣m W下,更优选地2.5皿W下,甚至更优选1.5皿W下,尤其优选1皿W下。平均粒径越小,离子 交换性层状娃酸盐越优选。尽管没有特别的下限,其实例例如是,O.OlymW上。
[0190] (10)离子交换性层状娃酸盐的造粒
[0191] 根据本发明的离子交换性层状娃酸盐可W是通过将上述离子交换性层状娃酸盐 造粒而得到的粒剂(granules)的形式的那种。此类粒剂的使用是优选的。
[0192] 造粒的方法不特别限定。粒剂的制造方法的优选实例包括揽拌造粒法、喷雾造粒 法、滚动造粒法、压块法、压实法、挤出造粒法、流化床造粒法、乳化造粒法、液中造粒法和压 缩成形造粒法。其更优选的实例包括喷雾干燥造粒法、喷雾冷却造粒法、流化床造粒法、喷 射床造粒法、液中造粒法和乳化造粒法。其尤其优选的实例包括喷雾干燥造粒法和喷雾冷 却造粒法。
[0193] 在进行喷雾造粒的情况下,水或有机溶剂如甲醇、乙醇、氯仿、二氯甲烧、戊烧、己 烧、庚烧、甲苯或二甲苯用作原料浆料的分散介质。优选地,水用作该分散介质。
[0194] 在喷雾造粒的情况下,原料浆料中的离子交换性层状娃酸盐的浓度调节为0.1-70 重量%,优选5-50重量%,更优选地7-45重量%,甚至更优选10-40重量%。因而,得到球状 粒剂。在其浓度超过上限的情况下,得不到球状颗粒。在其浓度小于下限的情况下,所得粒 剂具有太小的平均粒径。喷雾造粒时用于得到球状颗粒的热风的入口溫度根据分散介质而 改变。在水的情况下,例如,喷雾造粒可W在80-260°C、优选100-220°C下进行。
[0195] 关于造粒,可W使用任意的各种粘结剂如有机物质和无机盐。可用的粘结剂的实 例包括砂糖、葡萄糖、玉米糖浆、明胶、胶(glue)、簇甲基纤维素及其衍生物、聚(乙締醇)、水 玻璃、氯化儀、硫酸侣、氯化侣、硫酸儀、醇类、二醇类、淀粉、酪蛋白、乳胶、聚(乙二醇)、聚 (环氧乙烧)、焦油、渐青、氧化侣溶胶、二氧化娃凝胶、阿拉伯树胶和海藻酸钢。
[0196] 对要造粒的离子交换性层状娃酸盐的形状没有特别限定。形状可W是天然生成的 离子交换性层状娃酸盐的形状,或者可W是人工合成的离子交换性层状娃酸盐的形状。另 夕h可W使用通过粉碎、造粒、分级等加工W用于形状改变的离子交换性层状娃酸盐。
[0197] 优选的是造粒后的离子交换性层状娃酸盐应当具有5-30化m的粒径并且是球状 的。其粒径更优选为5-250μπι,甚至更优选5-200μπι。在其中造粒后的离子交换性层状娃酸盐 含有大量的小于扣m的细颗粒的情况下,诸如粘附至反应器等问题倾向于发生,并且细颗粒 是聚合物聚集的原因,并且在一些聚合过程中是短期通过(shod passing)或长期滞留的 原因。大量的运样的细颗粒的存在因此是不期望的。比300ymW上大的粗颗粒是不期望的, 因为运样的粗颗粒引起诸如造成堵塞的趋势等问题。为了得到满足那些要求的平均粒径, 或者在其中存在具有与平均粒径相比过小或过大的粒径的情况下,粒径可W通过分级、分 类等来控制。
[0198] 2.締控聚合用催化剂
[0199] 根据本发明的离子交换性层状娃酸盐适宜用作締控聚合用催化剂组分。締控聚合 用催化剂的实例通常包括齐格勒纳塔催化剂和茂金属催化剂。
[0200] 本发明中,締控聚合用催化剂可W优选通过将组分(a)和组分(b)W及任选的组分 (C)接触来制备。
[0201] 组分(a):属于元素周期表的第4族的过渡金属的茂金属化合物
[0202] 组分(b):所述离子交换性层状娃酸盐
[0203] 组分(C):有机侣化合物
[0204] (1)组分(a)
[0205] 用作本发明中的组分(a)的属于元素周期表的第4族的过渡金属的茂金属化合物 是具有至少一个共辆五元环配体的茂金属化合物。作为该过渡金属化合物优选由W下通式 (1)至(4)表示的化合物。
[0206] [化学式1]
[0207]
[0208] 通式(1)至(4)中,A和A'各自表示可W具有一个W上的取代基的共辆五元环配体 (在同一化合物中,A和A'可W相同或不同),并且Q表示在任何期望的位置使两个共辆五元 环配体彼此连接的键合性基团。Z表示包括氮原子、氧原子、娃原子、憐原子或硫原子的配 体,并且Q '表示在任何期望的位置使共辆五元环配体连接至Z的键合性基团。Μ表示选自元 素周期表的第4族的金属的原子,并且X和Υ各自表示氨原子、面素原子、控基、烷氧基、氨基、 含憐控基、或含娃控基(在同一化合物中,X和X '可W相同或不同)。
[0209] A和Α'的实例包括环戊二締基。环戊二締基可W是具有5个氨原子的基团[C出5?, 或者可W是其衍生物,即其中一些氨原子已被取代基置换的环戊二締基。
[0210] 取代基的实例包括具有1-40个、优选1-30个碳原子的控基。一个运样的控基可W 作为一价基团键合至环戊二締基。在其中存在多个运样的控基的情况下,运些中的两个可 W在各自的另一端(ω-端)彼此键合从而形成与部分的环戊二締基配位的环。后者的实例 包括其中两个取代基已在各自的ω-端彼此键合从而形成占有环戊二締基的两个邻接碳原 子的稠和的六元环的那种,即巧基、四氨巧基和巧基;和其中两个取代基已因此彼此键合从 而形成稠和的屯元环的那种,即奧基和四氨奧基。
[0211] 由A和Α'表示的共辆五元环配体的优选实例包括取代或未取代的环戊二締基、巧 基、巧基和奧基。运些中尤其优选为取代或未取代的巧基和奧基。
[0212] 环戊二締基上的取代基的实例包括具有1-40个、优选1-30个碳原子的控基,并且 进一步包括如氣、氯和漠等的面素原子,具有1-12个碳原子的烷氧基,由例如,-Si(Ri)(R2) (R3)表示的含娃控基,由-P(Ri)(R2)表示的含憐控基,和由-B(Ri)(R 2)表示的含棚控基。在其 中存在多个运样的取代基的情况下,运些取代基可W相同或不同。上述示出的Ri、R2和R3可 W相同或不同,并且各自表示具有1-24个、优选1-18个碳原子的烷基。
[0213] 环戊二締基上的任意的取代基可W具有至少一个第15或16族元素(即,杂元素)。 在该情况下,基于使杂元素本身存在于活性位点附近而不与金属结合或配位至金属由此改 善活性位点的特性的思想,其中第15或16族元素己通过小于2个原子而键合至共辆五元环 配体的茂金属配合物是更优选的。
[0214] 对配体上的第15或16族元素的位置没有特别的限定。然而,优选的是第15或16族 元素应当被2-位取代基占有。更优选的是2-位取代基应当是包括含有杂原子的五-或六-元 环的单环或多环基团,所述杂原子选自由氧原子、硫原子、氮原子和憐原子组成的组。另外, 优选的是取代基应当是具有4-20个碳原子且可W具有娃或面素的杂芳族基团。该杂芳族基 团优选具有五元环结构,并且杂原子优选为氧原子、硫原子或氮原子,更优选地氧原子或硫 原子,甚至更优选氧原子。
[0215] Q表示在任何期望的位置使两个共辆五元环配体彼此键合的键合性基团,并且Q' 表示在任何期望的位置使共辆五元环配体键合至由Z表示的基团的键合性基团。
[0216] Q和Q'的实例包括W下基团。
[0217] (i)亚烷基如亚甲基、亚乙基、亚异丙基、苯基甲基亚甲基、二苯基亚甲基和亚环己 基。
[021引 (ii)亚甲娃烷基(silylene)如二甲基亚甲娃烷基、二乙基亚甲娃烷基、二丙基亚 甲娃烷基、^苯基亚甲娃烷基、甲基乙基亚甲娃烷基、甲基苯基亚甲娃烷基、甲基叔了基亚 甲娃烷基、二亚甲娃烷基和四甲基二亚甲娃烷基。
[0219] (iii)含有错、憐、氮、棚或侣的控基。
[0220] 更具体地,此类基团是由(C曲)2Ge、( C6曲)2Ge、( C曲)P、( C6曲)P、( C祖9)N、( C6曲)N、 (C祖9)B、(C6也)B、(C6也)A巧日(C6也0)A1表示的基团。优选亚烷基和亚甲娃烷基。
[0221] Μ表示选自元素周期表第4族的金属即过渡金属的原子。具体地,Μ是铁、错、给等。 尤其优选错或给。
[0222] Ζ表示包括氮原子、氧原子、娃原子、憐原子或硫原子的配体,或者表示氨原子、面 素原子或控基。其优选实例是氧原子,硫原子,具有1-20个、优选1-12个碳原子的硫代烧氧 基,具有1-40个、优选1-18个碳原子的含娃控基,具有1-40个、优选1-18个碳原子的含氮控 基,具有1-40个、优选1-18个碳原子的含憐控基,氨原子,氯原子,漠原子,和具有1-20个碳 原子的控基。
[0223] X和Υ各自是氨原子,面素原子,具有1-20个、优选1-10个碳原子的控基,具有1-20 个、优选1-10个碳原子的烷氧基,氨基,如二苯基麟基等的具有1-20个、优选1-12个碳原子 的含憐控基,或如Ξ甲基甲娃烷基和双(Ξ甲基甲娃烷基)甲基等的具有1-20个、优选1-12 个碳原子的含娃控基。X和Υ可W相同或不同。运些中尤其优选为面素原子、具有1-10个碳原 子的控基、和具有
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