CN1439657A - 烯烃聚合物组合物和热模塑产品 - Google Patents
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Abstract
一种烯烃聚合物组合物,可通过在下述催化剂存在下聚合或共聚烯烃获得的,所述烯烃聚合催化剂包括:(a)金属茂化合物(a-1)或包括镁、钛和卤素作为必需组分的钛催化剂组分(a-2),(b)由通式(I’)表示的第8-10族的过渡金属的化合物,和共催化剂,其中M表示Pd、Ni或Pt;X1和X2表示N或P;R1和R2表示H或烃基;R4和R5表示卤素或烃基;R6和R7表示H或烃基。所述烯烃聚合物组合物具有优良刚性和抗冲击性,该组合物包括具有在特定范围的特性粘度、玻璃化转变温度和密度的非结晶烯烃聚合物和除上述烯烃聚合物外的其它的普通烯烃聚合物。使用含上述过渡金属化合物(b)的催化剂制备的另一种烯烃聚合物组合物具有优良的机械性能和耐热性,该组合物包括具有在特定范围的特性粘度、熔点和密度的结晶烯烃聚合物和除上述烯烃聚合物外的其它普通烯烃聚合物。
Description
本申请是国际申请号为PCT/JP97/01217,国际申请日为1997年4月9日的PCT国际申请进入中国国家阶段后的申请,申请号为97194688.4,发明名称为“烯烃聚合催化剂及烯烃聚合方法,以及烯烃聚合物组合物和热模塑产品”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及烯烃聚合催化剂和使用该催化剂的烯烃聚合方法,还涉及烯烃聚合物组合物和热模塑产品。更具体而言,本发明涉及新型的烯烃聚合催化剂以及使用该催化剂的烯烃聚合方法,该催化剂具有高的聚合活性,能获得宽分子量分布的烯烃共聚物,还涉及具有优良的机械性能和模塑性能(可模塑性)的烯烃聚合物组合物,以及通过热模塑该组合物获得的热模塑产品。
本领域背景
包括含镁、钛、卤素、如果需要还有电子供体的固体钛催化剂组分,和有机铝化合物的钛催化剂,以及包括钒化合物和有机铝化合物的钒催化剂已知普遍用作生产烯烃聚合物,如乙烯聚合物、丙烯聚合物、乙烯-α-烯烃共聚物等的催化剂。包括金属茂化合物(如二茂锆)和有机铝氧基化合物(铝氧烷)的齐格勒催化剂也已经作为能以高聚合活性生产烯烃聚合物等的催化剂。而且,近来已经提出包括镍化合物或钯化合物,以及如铝氧烷、离子化合物等的共催化剂等的烯烃聚合催化剂,作为新型的烯烃聚合催化剂(J.Am.Chem.Soc.1995,117,6414-6415)。
乙烯聚合物、丙烯聚合物和其它烯烃聚合物,由于它们的优良性能,如机械强度、耐热性、透明度、耐化学性等,可用于各种需要的模塑材料。因此要求这样的烯烃聚合物具有良好的模塑性能(可模塑性)。
但是,尽管上述包括镍化合物或钯化合物和共催化剂的催化剂具有高的聚合活性,但是用这种催化剂获得的烯烃聚合物分子量分布较窄,因此不一定具备良好的模塑性能(可模塑性)。因此一直需要包括镍化合物或钯化合物和共催化剂的改进型催化剂,这种催化剂应能够生产宽分子量分布的烯烃聚合物,并具有优良的模塑性能(可模塑性),而并不降低其聚合活性。
在各种应用中需要具有上述优良物理性能的烯烃聚合物,而且,要求的物理性能根据应用而各不相同。例如,从烯烃聚合物生产薄膜,为防止破裂等,要求烯烃聚合物具有优良的熔融张力等等,并且要求所产生的膜具有良好的抗冲击性、耐热性等。
还可以根据应用,改变烯烃聚合物的物理性能。例如,具有结晶聚丙烯组分和橡胶组分的丙烯嵌段共聚物可作为改进结晶聚丙烯的抗冲击性的材料。日本专利公开4-337308揭示了一种使用含亚甲硅烷基桥型金属茂化合物作为催化剂组分的催化剂,生产聚丙烯嵌段共聚物的方法,生产的共聚物很好地平衡了抗冲击性和刚性。
还有一种已知的形成聚丙烯组合物的方法,该方法为在结晶聚丙烯中混合橡胶材料(如非结晶聚乙烯、非结晶或低结晶乙烯-丙烯无规共聚物、聚异丁烯或聚丁二烯),作为抗冲击性改进剂。例如,日本专利公开5-202152公开了从结晶丙烯聚合物和非结晶乙烯-丙烯共聚物(EPR)获得聚丙烯模塑材料的方法,制备的模塑材料具有优良的低温冲击强度,其中使用的EPR可通过使用包括特定桥型金属茂化合物和铝氧烷的催化剂来生产。
也已经提出将无规聚丙烯作为改性剂混入聚丙烯中,例如在日本专利公开6-263934中所提到的。
还有一些方法,这些方法中,在聚丙烯组合物中混入无机填料,如滑石,以弥补加入抗冲击性改性剂引起的刚性的下降。
从上述现有技术的观点出发,本发明人考查了具有高聚合活性,并能获得具有宽分子量分布和优良模塑性能(可模塑性)的催化剂,发现当使用包括上述镍化合物或钯化合物、金属茂化合物(i)或含镁、钛和卤素作为基本组分的钛催化剂组分(ii)、以及共催化剂(如铝氧烷、离子化合物等)的催化剂聚合烯烃时,能以高聚合活性获得宽分子量分布的烯烃聚合物。
本发明人从上述现有技术领域着手,进一步考查了可作为热模塑材料的烯烃聚合物组合物,并发现,由使用包括上述镍化合物或钯化合物以及共催化剂(如铝氧烷、离子化合物等)的烯烃聚合催化剂生产的非结晶聚合物(其特性粘度、玻璃态转变温度和密度均在特定范围内),和另一种已知的烯烃聚合物形成的组合物具有优良的刚性和抗冲击性,适合作为热模塑材料。本发明人还发现,由使用包括上述镍化合物或钯化合物以及共催化剂(如铝氧烷、离子化合物等)的烯烃聚合催化剂生产的结晶烯烃聚合物(其特性粘度、玻璃态转变温度和密度均在特定范围内),和另一种已知的烯烃聚合物形成的组合物具有优良的机械性能、耐热性和模塑性能(可模塑性),适合作为热模塑材料。在上述发现的基础上完成了本发明。
对本发明的描述
本发明的烯烃聚合催化剂包括:
(a)(a-1)周期表第4族的过渡金属化合物,该化合物含具有环戊二烯骨架的配位体,或
(a-2)含镁、钛和卤素的钛催化剂组分,
(b)周期表第8-10族中任一族的过渡金属化合物,可由以下通式(I)表示,
(c)至少一种选自(c-1)有机铝氧基化合物、(c-2)烷基硼酸衍生物和(c-3)能与该过渡金属化合物反应形成离子对的化合物,以及如果需要,
(d)有机金属化合物:
其中M表示周期表第8-10族中任一族过渡金属原子,
X1和X2可以相同或不同,各自是氮原子或磷原子,
R1和R2可以相同或不同,各自是氢原子或烃基,
m和n可以相同或不同,各自为1或2的值,该值能分别满足X1和X2的价数,
R3是连接X1和X2的基团,它表示下列基团
(其中R6、R7、R61、R62、R71和R72彼此可以相同或不同,各自是氢原子或烃基),
R4和R5可以相同或不同,各自是氢原子、卤原子、烃基、-OR8、-SR9、-N(R10)2或-P(R11)2(其中R8-R11的基团各自表示烷基、环烷基、芳基、芳烷基、或有机甲硅烷基,R10基团可以相互连接形成环,R11基团可以相互连接形成环),R4和R5可以相互连接形成环,和
R1、R2、R6(或R61、R62)、和R7(或R71、R72)基团中的两个或多个可以相互连接形成环。
其中M、X1、X2、R1、R2、R4、R5和R7的定义与通式(I)中的相同。
本发明的烯烃聚合催化剂具有高聚合活性,并能获得宽分子量分布的烯烃聚合物。
本发明的烯烃聚合方法的特征是在上述催化剂存在下聚合或共聚烯烃。
本发明的烯烃聚合物组合物是通过上述方法获得的烯烃聚合物组合物(烯烃聚合物)。这样的烯烃聚合物组合物具有宽分子量分布,并具有优良的模塑性能(可模塑性)。
作为本发明的烯烃聚合物组合物的另一个实施方案给出的烯烃聚合物组合物,它包括:
(A-1)99-1重量份的使用含上述通式(I)的过渡金属化合物(b)的催化剂制备的非结晶烯烃聚合物,该聚合物具有
(1)在135℃萘烷中测定,特性粘度[η]在0.5-20dl/g范围,
(2)由差式扫描热量计(DSC)测定,玻璃态转变温度(Tg)为-40℃或更低,和
(3)密度为0.88克/厘米3或更低;和
(B)1-99重量份的至少一种使用上述催化剂之外的催化剂制备的烯烃聚合物。
这样的烯烃聚合物组合物具有优良的模塑性能(可模塑性),并且通过热模塑这种烯烃聚合物组合物获得的热模塑产品具有优良的刚性特征(如拉伸模量)和机械特征(如抗冲击性)。
作为本发明烯烃聚合物组合物的还有一种实施方案给出的烯烃聚合物组合物,它包括:
(A-2)99-1重量份的使用含上述通式(I)的过渡金属化合物(b)的催化剂制备的结晶烯烃聚合物,该聚合物具有
(1)在135℃萘烷中测定,特性粘度[η]在0.5-20dl/g范围,
(2)由差式扫描热量计(DSC)测定,熔点(Tm)为60℃或更高,和
(3)密度为0.88克/厘米3或更高;和
(B)1-99重量份的至少一种使用上述催化剂之外的催化剂制备的烯烃聚合物。
这样的烯烃聚合物组合物具有优良的模塑性能(可模塑性),并且通过热模塑这种烯烃聚合物组合物获得的热模塑产品具有优良的机械特性和耐热性。
本发明烯烃聚合物组合物中的上述烯烃聚合物(B)是通过使用如下催化剂制备的聚合物,该催化剂包括例如:
(a)(a-1)周期表第4族的过渡金属化合物,该化合物含具有环戊二烯骨架的配位体,或
(a-2)含镁、钛和卤素的钛催化剂组分,
(c)至少一种选自(c-1)有机铝氧基化合物、(c-2)烷基硼酸衍生物和(c-3)能与该过渡金属化合物反应形成离子对的化合物,以及如果需要,
(d)有机金属化合物。
附图简述
图1是本发明的烯烃聚合催化剂制备方法的一个例子的示意流程图。
进行本发明的最佳模式
下面具体描述本发明的烯烃聚合催化剂、使用该催化剂的烯烃聚合方法、烯烃聚合物组合物、以及通过热模塑该组合物制备的热模塑产品。
本发明中,术语“聚合”不仅指均聚,而且还指共聚,术语“聚合物”不仅指均聚物,而且指共聚物。
本发明的烯烃聚合催化剂由下述组分形成:
(a)(a-1)周期表第4族的过渡金属化合物,该化合物含具有环戊二烯骨架的配位体,或
(a-2)含镁、钛和卤素的钛催化剂组分,
(b)周期表第8-10族中任一族的过渡金属化合物,
(c)至少一种选自(c-1)有机铝氧基化合物、(c-2)烷基硼酸衍生物和(c-3)能与该过渡金属化合物反应形成离子对的化合物,以及如果需要,
(d)有机金属化合物。
首先,描述形成本发明的烯烃聚合催化剂的各催化剂组分。
(a-1)周期表第4族过渡金属的化合物
用于本发明的周期表第4族过渡金属的化合物(a-1)是以下通式(II-1)的含具有环戊二烯骨架配位体的过渡金属化合物:
M1Lx (II-1)
上式中,M1表示选自周期表第4族的过渡金属原子。更具体而言,M1是锆、钛或铪,优选锆。
x表示过渡金属M1的价数,并表示与过渡金属M1配位的配位体L的个数。
L表示与过渡金属原子配位的配位体,至少一个配位体L是具有环戊二烯骨架的配位体,具有环戊二烯骨架的配位体以外的L是有1-20个碳原子的烃基、1-20个碳原子的卤代烃基、含氧基团、含硫基团、含硅基团、卤原子或氢原子。
烷基取代的环戊二烯基,如环戊二烯基、甲基环戊二烯基、
二甲基环戊二烯基、
三甲基环戊二烯基、
四甲基环戊二烯基、
五甲基环戊二烯基、
乙基环戊二烯基、
甲基乙基环戊二烯基、
丙基环戊二烯基、
甲基丙基环戊二烯基、
丁基环戊二烯基、
甲基丁基环戊二烯基、
己基环戊二烯基等,还有茚基、4,5,6,7-四氢茚基、芴基等,可作为具有环戊二烯基骨架的配位体的例子。这些基团可被有1-20个碳原子的(卤代)烃基、含氧基团、含硫基团、含硅基团、卤原子等取代。
如果由上述通式(II-1)表示的化合物含有两个或多个具有环戊二烯基骨架的配位体,两个这样的具有环戊二烯基骨架的配位体可以通过一个二价键合基团相互连接,这样的二价基团有,如(取代的)亚烷基、(取代的)亚甲硅烷基等。下面将描述的通式(II-3)的过渡金属化合物可作为过渡金属化合物的例子,该化合物中的两个具有环戊二烯基骨架的配位体通过一个二价键合基团连接。
作为除具有环戊二烯基骨架外的配位体L,给出下列具体例子。
即,有1-20个碳原子的烃基的例子包括烷基、环烷基、烯基(alkenyl)、芳烷基、芳基等,更具体而言,
烷基,如甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、壬基、十二烷基、二十烷基等;
环烷基,如环戊基、环己基、降冰片基、金刚烷基(adamantyl)等;
烯基,如乙烯基、丙烯基、环己烯基等;
芳烷基,如苄基、苯基乙基、苯基丙基等;
芳基,如苯基、甲苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、乙基苯基、丙基苯基、联苯基、萘基、甲基萘基、蒽基、菲基等。
上述有1-20个碳原子的烃基被一个或多个卤原子取代的基团可作为有1-20个碳原子的卤代烃基的例子。
羟基;烷氧基,如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等;芳氧基,如苯氧基、甲基苯氧基、二甲基苯氧基、萘氧基等;芳基烷氧基,如苯基甲氧基、苯基乙氧基等可作为含氧基团的例子。
上述含氧基团中的氧被硫取代的基团、以及磺酸根基团,如甲基磺酸根、三氟甲基磺酸根、苯基磺酸根、苄基磺酸根、对甲苯磺酸根、三甲基苯磺酸根、三异丁基苯磺酸根、对氯苯磺酸根、五氟苯磺酸根等;和亚磺酸根,如甲基亚磺酸根、苯基亚磺酸根、苄基亚磺酸根、对甲苯亚磺酸根、三甲基苯亚磺酸根、五氟苯亚磺酸根等可作为含硫基团的例子。
单烃基取代的甲硅烷基,如甲基甲硅烷基、苯基甲硅烷基等;二烃基取代的甲硅烷基,如二甲基甲硅烷基、二苯基甲硅烷基等;三烃基取代的甲硅烷基,如三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三环己基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基、甲基二苯基甲硅烷基、三甲苯基甲硅烷基、三萘基甲硅烷基等;烃基取代的甲硅烷基的甲硅烷基醚,如三甲基甲硅烷基醚等;硅取代的烷基,如三甲基甲硅烷基甲基等;以及硅取代的芳基,如三甲基甲硅烷基苯基等可作为含硅基团的例子。
氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等可作为卤原子的例子。
过渡金属价数为4的过渡金属化合物,更具体地可由以下通式(II-2)表示:
R31R32R33R34M1 (II-2)
上式中,与上述相同,M1表示选自周期表第4族的过渡金属原子,优选锆原子。R31表示具有环戊二烯基骨架的基团(配位体),R32、R33和R34可以相同或不同,各自是具有环戊二烯基骨架的基团(配位体)、1-20个碳原子的(卤代)烃基、含氧基团、含硫基团、含硅基团、卤原子或氢原子。
本发明中,优选使用由上述通式(II-2)表示的过渡金属化合物,该化合物中,R32、R33和R34中至少一个是具有环戊二烯基骨架的基团(配位体),例如,R31和R32是具有环戊二烯基骨架的基团(配位体)。在R31和R32是具有环戊二烯基骨架的基团(配位体)情况下,最好R33和R34各自是具有环戊二烯基骨架的基团、烷基、环烷基、烯基、芳烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、三烷基甲硅烷基、磺酸根基团、卤原子或氢原子。
由上述通式(II-1)表示的过渡金属化合物,当M1为锆时的具体例子包括:
二氯化-二(茚基)合锆、
二溴化-二(茚基)合锆、
二(对甲苯磺酸根)-二(茚基)合锆、
二氯化-二(4,5,6,7-四氢茚基)合锆、
二氯化-二(芴基)合锆、
二氯化-二(环戊二烯基)合锆、
二溴化-二(环戊二烯基)合锆、
一氯化-二(环戊二烯基)合甲基锆、
一氯化-二(环戊二烯基)合乙基锆、
一氯化-二(环戊二烯基)合环己基锆、
一氯化-二(环戊二烯基)合苯基锆、
一氯化-二(环戊二烯基)合苄基锆、
一氯化一氢化二(环戊二烯基)合锆、
一氯化一氢化二(环戊二烯基)合甲基锆、
二(环戊二烯基)合二甲基锆、
二(环戊二烯基)合二苯基锆、
二(环戊二烯基)合二苄基锆、
甲氧基氯化-二(环戊二烯基)合锆、
乙氧基氯化-二(环戊二烯基)合锆、
二(甲磺酸根)-二(环戊二烯基)合锆
二(对甲苯磺酸根)-二(环戊二烯基)合锆、
二(三氟甲磺酸根)-二(环戊二烯基)合锆、
二氯化-二(甲基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二(二甲基环戊二烯基)合锆、
乙氧基氯化-二(甲基环戊二烯基)合锆、
二(三氟甲磺酸根)-二(二甲基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二(乙基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二(甲基乙基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二(丙基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二(甲基丙基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二(丁基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二(甲基丁基环戊二烯基)合锆、
二(甲磺酸根)二(甲基丁基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二(三甲基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二(四甲基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二(五甲基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二(己基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二(三甲基甲硅烷基环戊二烯基)合锆等。
上述例子中,环戊二烯基环的二取代形式包括1,2-和1,3-取代形式,三取代形式包括1,2,3-和1,2,4-取代形式。烷基,如丙基、丁基等,包括正、异、仲、叔和其它异构体。
上面给出的锆化合物,其中的锆被钛或铪取代的化合物也可作为上式(II-1)表示的过渡金属化合物的其它例子。
上式中,M1表示周期表第4族的过渡金属原子,更具体而言,表示锆、钛或铪,优选锆。
R35、R36和R37可以相同或不同,各自是有1-20个碳原子的烃基、1-20个碳原子的卤代烃基、含氧基团、含硫基团、含硅基团、含氮基团、含磷基团、卤原子或氢原子。R35、R36、R37和R38基团中,毗邻的基团可与连接在该基团上的碳原子一起部分地连接形成环。尽管在两个位置上标出了各个R35、R36、R37和R38基团,但是R35和R35彼此可以相同或不同。由R表示的基团中,提供了相同符号的那些基团表示在要形成环情况下是优选的组合。
对L所述的烷基、环烷基、烯基、芳烷基、芳基等可作为1-20个碳原子的烃基的例子。
稠合苯环、萘环、蒽环、茚环等,以及上述稠环中一个或多个氢原子被烷基(如甲基、乙基、丙基或丁基)取代的那些,可作为R35、R36、R37和R38中毗邻的基团与连接在这些基团上的碳原子一起部分地连接形成的环的例子。
上述1-20个碳原子的烃基,被一个或多个卤原子取代的那些可作为1-20个碳原子的卤代烃基的例子。
对L所述的烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基等,以及羟基可作为含氧基团的例子。
上述含氧基团中氧被硫取代的那些基团可作为含硫基团的例子。
对L所述的单烃基取代的甲硅烷基、二烃基取代的甲硅烷基、三烃基取代的甲硅烷基、烃基取代的甲硅烷基的甲硅烷基醚、硅取代的烷基、硅取代的芳基等可作为含硅基团的例子。
氨基;烷基氨基,如甲氨基、二甲氨基、二乙氨基、二丙氨基、二丁氨基、二环己基氨基等;芳基氨基或烷基芳基氨基,如苯基氨基、二苯基氨基、二甲苯基氨基、二萘基氨基、甲基苯基氨基等可作为含氮基团的例子。
膦基,如二甲基膦基、二苯基膦基等可作为含磷基团的例子。
作为卤原子的例子有对L所述的相同的卤原子。
上述中,优选1-20个碳原子的烃基和氢原子,特别优选由R35、R36、R37和R38中毗邻基团的部分连接形成的苯环,和苯环上一个或多个氢原子被烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基等取代的那些。
X3和X4可以相同或不同,各自是1-20个碳原子的烃基、1-20个碳原子的卤代烃基、含氧基团、含硫基团、含硅基团、氢原子或卤原子。
对L所述的烷基、环烷基、烯基、芳烷基、芳基等可作为1-20个碳原子的烃基的例子。
上述1-20个碳原子的烃基,被一个或多个卤原子取代的那些可作为1-20个碳原子的卤代烃基的例子。
对L所述的烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基等,以及羟基可作为含氧基团的例子。
对L所述的磺酸根基团和亚磺酸根基团,以及上述含氧基团中氧被硫取代的那些基团可作为含硫基团的例子。
对L所述的硅取代的烷基和硅取代的芳基可作为含硅基团的例子。
对L所述的同样的卤原子可作为卤原子的例子。
上述中,优选卤原子、1-20个碳原子的烃基、或磺酸根基团。
Y1表示1-20个碳原子的二价烃基、1-20个碳原子的二价卤代烃基、二价含硅基团、二价含锗基团、二价含锡基团、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-Ge-、Sn-、NR39-、-P(R39)-、-P(O)(R39)-、-BR39-或-AlR39-(其中R39基团彼此可以相同或不同,各自是1-20个碳原子的烃基、1-20个碳原子的卤代烃基、氢原子或卤原子)。
亚烷基,如亚甲基、二甲基亚甲基、1,2-亚乙基、二甲基-1,2-亚乙基、1,3-三亚甲基、1,4-四亚甲基、1,2-亚环己基、1,4-亚环己基等;和芳基亚烷基,如二苯基亚甲基、联苯基-1,2-亚乙基等可作为1-20个碳原子的二价烃基的例子。
上述1-20个碳原子的二价烃基被卤代,如氯代亚甲基等可作为1-20个碳原子的二价卤代烃基的具体例子。
作为二价含硅基团的例子,有烷基亚甲硅烷基、烷基芳基亚甲硅烷基、和芳基亚甲硅烷基,如亚甲硅烷基、甲基亚甲硅烷基、二甲基亚甲硅烷基、二乙基亚甲硅烷基、二正丙基亚甲硅烷基、二异丙基亚甲硅烷基、二环己基亚甲硅烷基、甲基苯基亚甲硅烷基、二苯基亚甲硅烷基、二对甲苯基亚甲硅烷基、二对氯苯基亚甲硅烷基等;以及烷基二亚甲硅烷基、烷基芳基二亚甲硅烷基和芳基二亚甲硅烷基,如四甲基-1,2-二亚甲硅烷基、四苯基-1,2-二亚甲硅烷基等。
上述二价含硅基团中硅被锗取代的那些基团可作为二价含锗基团的例子。
上述二价含硅基团中硅被锡取代的那些基团可作为二价含锡基团的例子。
R39是1-20个碳原子的烃基、1-20个碳原子的卤代烃基、或卤原子,其例子包括对L所述的那些。
上述中,特别优选取代的亚甲硅烷基,如二甲基亚甲硅烷基、二苯基亚甲硅烷基、甲基苯基亚甲硅烷基等。
由上式(II-3)表示的过渡金属化合物的具体例子包括:
亚乙基-二(茚基)合二甲基锆、
二氯化-亚乙基-二(茚基)合锆、
二(三氟甲磺酸根)-亚乙基-二(茚基)合锆、
二(甲磺酸根)-亚乙基-二(茚基)合锆、
二(对甲苯甲磺酸根)-亚乙基-二(茚基)合锆、
二(对氯苯甲磺酸根)-亚乙基-二(茚基)合锆、
二氯化-亚乙基-二(4,5,6,7-四氢茚基)合锆、
二氯化-异亚丙基-(环戊二烯基)(芴基)合锆、
二氯化-异亚丙基-(环戊二烯基)(甲基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二(环戊二烯基)合锆、
二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二(甲基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二(二甲基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二(三甲基环戊二烯基)合锆、
二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二(茚基)合锆、
二(三氟甲磺酸根)-二甲基亚甲硅烷基-二(茚基)合锆、
二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二(4,5,6,7-四氢茚基)合锆、
二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二(环戊二烯基)(芴基)合锆、
二氯化-二苯基亚甲硅烷基-二(茚基)合锆、
二氯化-甲基苯基亚甲硅烷基-二(茚基)合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二(2,3,5-三甲基环戊二烯基)合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二(2,4,7-三甲基环戊二烯基)合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二(2-甲基-4-叔丁基环戊二烯基)合锆、
二氯化-异亚丙基-(环戊二烯基)(芴基)合锆、
二氯化-二甲基亚甲硅烷-(3-叔丁基环戊二烯基)(茚基)合锆、
二氯化-异亚丙基-(4-甲基环戊二烯基)(3-甲基茚基)合锆、
二氯化-异亚丙基-(4-叔丁基环戊二烯基)(3-甲基茚基)合锆、
二氯化-异亚丙基-(4-叔丁基环戊二烯基)(3-叔丁基茚基)合锆、
二氯化-二甲基亚甲硅烷基-(4-甲基环戊二烯基)(3-甲基茚基)合锆、
二氯化-二甲基亚甲硅烷基-(4-叔丁基环戊二烯基)(3-甲基茚基)合锆、
二氯化-二甲基亚甲硅烷基-(4-叔丁基环戊二烯基)(3-叔丁基茚基)合锆、
二氯化-二甲基亚甲硅烷基-(3-叔丁基环戊二烯基)(芴基)合锆、
二氯化-异亚丙基-(3-叔丁基环戊二烯基)(芴基)合锆等。
例子还有上述化合物中锆被钛或铪取代的那些化合物。
作为上述式(II-3)的过渡金属化合物的进一步的具体例子,有以下通式(II-4)或(II-5)的过渡金属化合物。
式(II-4)中,M1表示周期表第4族的过渡金属原子,具体是钛、锆或铪,优选锆。
R41基团彼此可以相同或不同,各自是1-6个碳原子的烃基,和
烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、正己基、环己基等;和烯基,如乙烯基、丙烯基等作为具体的例子。
上述中,优选连接在茚基上的碳原子是伯碳原子的烷基,更优选1-4个碳原子的这种烷基,特别优选甲基和乙基。
R42、R44、R45和R46彼此可以相同或不同,各自是氢原子、卤原子、或1-6个碳原子的烃基,如对R41所述的那些基团。
R43基团彼此可以相同或不同,各自是氢原子或6-16个碳原子的芳基,和
苯基、α-萘基、β-萘基、蒽基、菲基、芘基、苊基、周萘基(phenalenyl)、醋蒽烯基(aceanthrylenyl)、四氢萘基、2,3-二氢茚基、联苯基等可作为具体例子。上述中,优选苯基、萘基、蒽基和菲基。
上述芳基可被卤原子,如氟、氯、溴、碘等;
1-20个碳原子的烃基,例如烷基,如甲基、乙基、丙基、丁基、己基、环己基、辛基、壬基、十二烷基、二十烷基、降冰片基、金刚烷基等;烯基,如乙烯基、丙烯基、环己烯基等;芳烷基,如苄基、苯基乙基、苯基丙基等;或芳基,如苯基、甲苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、乙基苯基、丙基苯基、联苯基、α-或β-萘基、甲基萘基、蒽基、菲基、苄基苯基、芘基、苊基、周萘基、醋蒽烯基、四氢萘基、2,3-二氢茚基、联苯基等;或
有机甲硅烷基,如三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等取代。
X3和X4彼此可以相同或不同,是与上述通式(II-3)中的X3和X4所述相同的基团。这些基团中,X3和X4各自最好是卤原子或1-20个碳原子的烃基。
Y1是与上述通式(II-3)中的Y1相同的基团。这样的基团中,Y1较好的是二价含硅基团或二价含锗基团,更好的是二价含硅基团,最好是烷基亚甲硅烷基、烷基芳基亚甲硅烷基或芳基亚甲硅烷基。
由上述通式(II-4)表示的过渡金属化合物的具体例子包括:
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(β-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(1-蒽基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(2-蒽基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(9-蒽基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(9-菲基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(对氟苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(五氟苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(对氯苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(间氯苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(邻氯苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(邻,对-二氯苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(对溴苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(对甲苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(间甲苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(邻甲苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(邻,邻’-二甲基苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(对乙基苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(对异丙基苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(对苄基苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(对联苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(间联苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(对三甲基甲硅烷基苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-(间三甲基甲硅烷基苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-苯基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二乙基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二异丙基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二正丁基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二环己基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-甲基苯基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二苯基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二对甲苯基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-对氯苯基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-亚甲基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-亚乙基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲锗烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲锡烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二溴化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合二甲基锆、
外消旋氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合甲基锆、
外消旋氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合SO2Me锆、
外消旋氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-苯基茚基)}合OSO2Me锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(β-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(2-甲基-1-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(5-苊基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(9-蒽基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(9-菲基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(邻甲基苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(间甲基苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(对甲基苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(2,3-二甲基苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(2,4-二甲基苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(2,5-二甲基苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(2,4,6-三甲基苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(邻氯苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(间氯苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(对氯苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(2,3-二氯苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(2,6-二氯苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(3,5-二氯苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(2-溴苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(3-溴苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(对溴苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(4-联苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(4-三甲基甲硅烷基苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正丙基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正丙基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正丙基-4-(β-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正丙基-4-(2-甲基-1-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正丙基-4-(5-苊基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正丙基-4-(9-蒽基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正丙基-4-(9-菲基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-异丙基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-异丙基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-异丙基-4-(β-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-异丙基-4-(8-甲基-9-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-异丙基-4-(5-苊基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-异丙基-4-(9-蒽基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-异丙基-4-(9-菲基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-仲丁基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-仲丁基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-仲丁基-4-(β-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-仲丁基-4-(2-甲基-1-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-仲丁基-4-(5-苊基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-仲丁基-4-(9-蒽基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-仲丁基-4-(9-菲基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正戊基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正戊基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正丁基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正丁基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正丁基-4-(β-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{ 1-(2-正丁基-4-(2-甲基-1-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正丁基-4-(5-苊基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正丁基-4-(9-蒽基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正丁基-4-(9-菲基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-异丁基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-异丁基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-异丁基-4-(β-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-异丁基-4-(2-甲基-1-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-异丁基-4-(5-苊基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-异丁基-4-(9-蒽基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-异丁基-4-(9-菲基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-新戊基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-新戊基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正己基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-正己基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-甲基苯基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-甲基苯基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-甲基苯基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(9-蒽基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-甲基苯基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(9-菲基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二苯基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二苯基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二苯基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(9-蒽基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二苯基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(9-菲基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二苯基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-(4-联苯基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-亚甲基-二{1-(2-乙基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-亚甲基-二{1-(2-乙基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-亚乙基-二{1-(2-乙基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-亚乙基-二{1-(2-乙基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-亚乙基-二{1-(2-正丙基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲锗烷基-二{1-(2-乙基-4-苯基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲锗烷基-二{1-(2-乙基-4-(α-萘基)茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲锗烷基-二{1-(2-正丙基-4-苯基茚基)}合锆等。
上述化合物中的锆被钛或铪取代的化合物也可作为例子。还可以使用这些化合物的内消旋形式。
虽然在本发明中通常使用由上述通式(II-4)表示的过渡金属化合物的外消旋体,但R-型体或S-型体也可以使用。
根据有机金属化学杂志288(1985),p.63-67中所述以及欧洲专利公开申请0,320,762的说明书和实施例中所述,可以制备由上述通式(II-4)表示的这些过渡金属化合物。
下面描述由通式(II-5)表示的过渡金属化合物。
上式中,M1表示周期表第4族的过渡金属原子,具体是钛、锆或铪,优选锆。
R51和R52彼此可以相同或不同,各自是1-20个碳原子的烃基、1-20个碳原子的卤代烃基、含氧基团、含硫基团、含硅基团、含氮基团、含磷基团、卤原子、或氢原子,并且与R35和R38所述相同的原子和基团可作为具体例子。
上述中,R51优选1-20个碳原子的烃基,更优选1-3个碳原子的烃基,即甲基、乙基、或丙基。
R52优选氢原子或1-20个碳原子的烃基,特别优选氢原子或1-3个碳原子的烃基,即甲基、乙基或丙基。
R53和R54彼此可以相同或不同,各自是1-20个碳原子的烷基或环烷基。具体例子包括烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、正己基、环己基、辛基、壬基、十二烷基、二十烷基等;以及环烷基,如降冰片基、金刚烷基等。
上述中,R53优选仲烷基或叔烷基。
X3和X4彼此可以相同或不同,表示与对上述通式(II-3)中X3和X4所述相同的基团。
Y1表示对上述通式(II-3)中所述相同的基团。
上述通式(II-5)表示的过渡金属化合物的具体例子包括:
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-乙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-正丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-正丁基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-仲丁基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-叔丁基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-正戊基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-正己基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-环己基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-甲基环己基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-苯基乙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-苯基二氯甲基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-氯甲基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-三甲基甲硅烷基甲基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-三甲基甲硅烷氧基甲基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二乙基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二异丙基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二正丁基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二环己基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-甲基苯基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-甲基苯基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-叔丁基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二苯基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-叔丁基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二苯基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二苯基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-乙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二对甲苯基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二对氯苯基亚甲硅烷基-二{1-(2,7-二甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-异丙基-7-乙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-乙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-正丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-正丁基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-仲丁基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-叔丁基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-正戊基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-正己基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-环己基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-甲基环己基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-三甲基甲硅烷基甲基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-三甲基甲硅烷氧基甲基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-苯基乙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-苯基二氯甲基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-氯甲基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二乙基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二异丙基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二正丁基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二环己基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-甲基苯基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-甲基苯基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-叔丁基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二苯基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-叔丁基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二苯基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二苯基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-乙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二对甲苯基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二对氯苯基亚甲硅烷基-二{1-(2,3,7-三甲基-4-异丙基茚基)}合锆、
外消旋氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-异丙基-7-甲基茚基)}合甲基锆、
外消旋二(甲磺酸根)-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-异丙基-7-甲基茚基)}合锆、
外消旋二(对苯基亚磺酸根)-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4-异丙基-7-甲基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-3-甲基-4-异丙基-7-甲基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基-4,6-二异丙基-茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-乙基-4-异丙基-7-甲基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-苯基-4-异丙基-7-甲基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-二甲基亚甲硅烷基-二{1-(2-甲基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-亚乙基-二{1-(2,4,7-三甲基茚基)}合锆、
外消旋二氯化-异亚丙基-二{1-(2,4,7-三甲基茚基)}合锆等。
上述化合物中的锆被钛或铪取代的化合物也可作为例子。还可以使用这样的化合物的内消旋体。
这样的化合物中,特别优选那些在4位有支链烷基,如异丙基、仲丁基、叔丁基等的化合物。
尽管本发明中一般使用由通式(II-5)表示的过渡金属化合物的外消旋体,但是还可以使用R形或S形化合物。
可采用已知的方法,如日本专利公开4-268307中所披露的,从茚衍生物合成通式(II-5)的过渡金属化合物。
本发明中,由以下通式(III-1)表示的化合物也可以用作周期表第4族过渡金属的化合物(a-1)。
L2M1X5 2 (III-1)
上式中,M1是周期表第4族的过渡金属原子。
L2是非定域π键基团的衍生物,为M1金属活性点提供受限制(constrained)的几何形状。
X5基团彼此可以相同或不同,各自是氢原子、卤原子或有20个或更少的碳原子、硅原子或锗原子的烃基、甲硅烷基、或甲锗烷基。
这样的通式(III-1)的化合物中,优选由以下通式(III-2)表示的那些化合物。
上式中,M1表示周期表第4族的过渡金属原子,更具体而言,表示锆、钛或铪,优选锆。
Cp表示是π键合到M1并有一取代基Z的取代的环戊二烯基,或其衍生物。
Z1表示含氧原子、硫原子、硼原子、或周期表第14族原子的基团,其例子包括-Si(R55 2)-、-C(R55 2)-、-Si(R55 2)Si(R55 2)-、-C(R55 2)C(R55 2)-、-C(R55 2)C(R55 2)C(R55 2)-、-C(R55)=C(R55)-、-C(R55 2)Si(R55 2)-、-Ge(R55 2)-等。
Y2表示含氮原子、磷原子、氧原子、或硫原子的配位体,其例子包括-N(R52)-、-O-、-S-、-P(R52)-等。
Z1和Y2一起可形成一稠环。
R55是氢原子、或选自最多有20个非氢原子的烷基、芳基、甲硅烷基、卤代烷基、卤代芳基的基团或它们的组合。R52是1-10个碳原子的烃基、6-10个碳原子的芳基、或7-10个碳原子的芳烷基,并且R52与一个或多个R55一起可以形成最多有30个非氢原子的稠环体系。
下列是由通式(III-2)表示的过渡金属化合物的具体例子:
二氯化(叔丁基氨基)(四甲基-η5-环戊二烯基)-1,2-联(二)亚甲基合锆((tert-butylamide)(tetramethyl-η5-cycloopentadienyl)-1,2-ethanediylzirconiumdichloride)、
二氯化(叔丁基氨基)(四甲基-η5-环戊二烯基)-1,2-联(二)亚甲基合钛、
二氯化(甲基氨基)(四甲基-η5-环戊二烯基)-1,2-联(二)亚甲基合锆、
二氯化(甲基氨基)(四甲基-η5-环戊二烯基)-1,2-联(二)亚甲基合钛、
二氯化(乙基氨基)(四甲基-η5-环戊二烯基)-亚甲基合钛、
二氯化(叔丁基氨基)二甲基(四甲基-η5-环戊二烯基)-亚甲硅烷基合钛、
二氯化(叔丁基氨基)二甲基(四甲基-η5-环戊二烯基)-亚甲硅烷基合锆、
二氯化(苄基氨基)二甲基(四甲基-η5-环戊二烯基)-亚甲硅烷基合钛、
(苯基磷)二甲基(四甲基-η5-环戊二烯基)-亚甲硅烷基合二苄基钛等。
(a-2)含镁、钛和卤素的钛催化剂组分
在本发明中使用的含镁、钛和卤素的钛催化剂组分(a-2)(以后称作“钛催化剂组分”)含有镁、钛和卤素作为其主要组分,如果需要还含有电子供体。
通过使下列的镁化合物和钛化合物,如果需要还有电子供体相互接触,可以制备这样的钛催化剂组分(a-2)。
由下式表示的四价钛化合物可作为用于制备钛催化剂组分(a-2)的钛化合物的具体例子:
Ti(OR)nX4-n
其中R表示烃基,X表示卤原子,n满足0≤n≤4。
这样的钛化合物的具体例子包括:
四卤化钛,如TiCl4、TiBr4、TiI4等;
三卤化烷氧基钛,如Ti(OCH3)Cl3、Ti(OC2H5)Cl3、Ti(O-n-C4H9)Cl3、Ti(OC2H5)Br3、Ti(O-i-C4H9)Br3等;
二卤化二烷氧基钛,如Ti(OCH3)2Cl2、Ti(OC2H5)2Cl2、Ti(O-n-C4H9)2Cl2、Ti(OC2H5)2Br2等;
一卤化三烷氧基钛,如Ti(OCH3)3Cl、Ti(OC2H5)3Cl、Ti(O-n-C4H9)3Cl、Ti(OC2H5)3Br等;和
四烷氧基钛,如Ti(OCH3)4、Ti(OC2H5)4、Ti(O-n-C4H9)4、Ti(O-i-C4H9)4、Ti(O-2-乙基己基)4等。
上述中,优选含卤素的钛化合物,更优选四卤化钛,特别优选四氯化钛。这些钛化合物可以单独使用,或两种或多种组合使用。而且,这些钛化合物能在烃化合物或卤代烃化合物中稀释。
具有还原性能的镁化合物和不具有还原性能的镁化合物,在制备钛催化剂组分(a-2)中都可用作镁化合物。
作为有还原性能的镁化合物的例子,为有镁-碳键或镁-氢键的镁化合物。这样的具有还原性能的镁化合物的具体例子包括:二甲基镁、二乙基镁、二丙基镁、二丁基镁、二戊基镁、二己基镁、二癸基镁、氯化乙基镁、氯化丙基镁、氯化丁基镁、氯化己基镁、氯化戊基镁、丁基乙氧基镁、乙基丁基镁、氢化丁基镁等。这些镁化合物可以单独使用,或以和有机金属化合物(如下述的那些)的配合物形式使用。这些镁化合物还可以是液体或固体形式,并可通过金属镁与相应的化合物反应得到。该化合物还可以在催化剂制备过程中采用上述方法得到。
不具备还原性能的镁化合物的具体例子包括:镁卤化物,如氯化镁、溴化镁、碘化镁、氟化镁等;烷氧基镁卤化物,如氯化甲氧基镁、氯化乙氧基镁、氯化异丙氧基镁、氯化丁氧基镁、氯化辛氧基镁等;芳氧基镁卤化物,如氯化苯氧基镁、氯化甲基苯氧基镁等;烷氧基镁,如乙氧基镁、异丙氧基镁、丁氧基镁、正辛氧基镁、2-乙基己氧基镁等;芳氧基镁,如苯氧基镁、二甲基苯氧基镁等;镁羧酸盐,如月桂酸镁、硬脂酸镁等。
这些不具备还原性的镁化合物可以是衍生自上述具有还原性能的镁化合物的化合物,或在制备催化剂组分过程中得到的化合物。
要从具有还原性的镁化合物衍生出不具备还原性的镁化合物,例如,可使具有还原性的镁化合物与卤素、卤素化合物(如含卤素的有机硅化合物、含卤素的有机铝化合物等)、有活性碳-氧键的化合物(如醇、酯、酮、醛等)、或聚硅氧烷化合物接触。
除了上述具有还原性的镁化合物和不具备还原性的镁化合物外,镁化合物可以是上述镁化合物与另一种金属的配位化合物或复合物或与另一种金属化合物的混合物。而且,两种或多种上述化合物可以组合使用。
尽管除了上述那些化合物外的各种镁化合物可以在制备钛催化剂组分(a-2)中用作镁化合物,但是优选的镁化合物在最终获得的钛催化剂组分(a-2)中为含卤素的镁化合物形式,因此,在使用不含卤素的镁化合物情况下,在制备过程中,最好使镁化合物与含卤素的化合物接触反应。
上述镁化合物中,优选不具备还原性的镁化合物,更优选含卤素的镁化合物,特别优选氯化镁、氯化烷氧基镁和氯化芳氧基镁。
在制备钛催化剂组分(a-2)中,最好使用电子供体。电子供体的例子包括:醇类、酚类、酮类、醛类、羧酸类、酰基卤类、有机或无机酸酯类、醚类、酰胺类、酸酐类、氨、胺类、腈类、异氰酸酯类、含氮环化合物、含氧环化合物等。电子供体的更具体的例子包括:
1-18个碳原子的醇,如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、2-乙基己醇、辛醇、十二烷醇、十八烷醇、油醇、苄醇、苯基乙醇、枯醇、异丙醇、异丙基苄醇等;
1-18个碳原子的含卤素醇,如三氯甲醇、三氯乙醇、三氯己醇等;
有低级烷基的6-20个碳原子的酚,如苯酚、甲酚、二甲酚、乙基苯酚、丙基苯酚、壬基苯酚、枯基苯酚、萘酚等;
3-15个碳原子的酮,如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酰苯、二苯酮、苯醌等;
2-15个碳原子的醛,如乙醛、丙醛、辛醛、苯甲醛、甲苯甲醛、萘醛等;
2-30个碳原子的有机酸酯,如甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸乙烯酯、乙酸丙酯、乙酸辛酯、乙酸环己酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、戊酸乙酯、氯乙酸甲酯、二氯乙酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、巴豆酸乙酯、环己烷羧酸乙酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸丁酯、苯甲酸辛酯、苯甲酸环己酯、苯甲酸苯酯、苯甲酸苄酯、甲苯甲酸甲酯、甲苯甲酸乙酯、甲苯甲酸戊酯、乙基苯甲酸乙酯、茴香酸甲酯、茴香酸乙酯、乙氧基苯甲酸乙酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、香豆素、2-苯并[c]呋喃酮、碳酸乙酯等;
2-15个碳原子的酰基卤,如乙酰氯、苯甲酰氯、甲苯甲酰氯、茴香酰氯等;
2-20个碳原子的醚,如甲醚、***、异丙醚、丁醚、戊醚、四氢呋喃、茴香醚、二苯醚等;
酰胺类,如N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基苯甲酰胺、N,N-二甲基甲苯甲酰胺等;
胺类,如甲胺、乙胺、二甲胺、二乙胺、三甲胺、三乙胺、三丁胺、三苯甲胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺等;
腈类,如乙腈、苯甲腈、trinitrile等;
酸酐类,如乙酸酐、邻苯二甲酸酐、苯甲酸酐等;
含氮环化合物,包括吡咯类,如吡咯、甲基吡咯、二甲基吡咯等;
吡咯啉;吡咯烷;吲哚;吡啶类,如吡啶、甲基吡啶、乙基吡啶、丙基吡啶、二甲基吡啶、乙基甲基吡啶、三甲基吡啶、苯基吡啶、苄基吡啶、吡啶氯化物等;哌啶;喹啉、异喹啉等;和
含氧环化合物,如四氢呋喃、1,4-桉树脑、1,8-桉树脑、哌脑呋喃、甲基呋喃、二甲基呋喃、二苯基呋喃、苯并呋喃、cumaran、phthalan、四氢吡喃、吡喃、二氢吡喃等。
上式中,R81表示一个取代的或未取代的烃基。R82、R85和R86彼此可以相同或不同,各自是氢原子、或取代的或未取代的烃基。R83和R84彼此可以相同或不同,各自是氢原子、或取代的或未取代的烃基,最好是取代的烃基或未取代的烃基中的一种。R83和R84可以连接在一起形成一个环结构。在R81-R86中的一个烃基被取代的情况下,取代基含有杂原子,如N、O、S,并有一个诸如C-O-C、COOR、COOH、OH、SO3H、-C-N-C-、NH2等的基团。
这样的多价羧酸酯的具体例子包括:
脂族多羧酸酯,如琥珀酸二乙酯、琥珀酸二丁酯、甲基琥珀酸二乙酯、α-甲基戊二酸二异丁酯、甲基丙二酸二乙酯、乙基丙二酸二乙酯、异丙基丙二酸二乙酯、丁基丙二酸二乙酯、苯基丙二酸二乙酯、二乙基丙二酸二乙酯、二丁基丙二酸二乙酯、马来酸一辛酯、马来酸二辛酯、马来酸二丁酯、丁基马来酸二丁酯、丁基马来酸二乙酯、β-甲基戊二酸二异丙酯、乙基琥珀酸二烯丙酯、富马酸二-2-乙基己酯、衣康酸二乙酯、柠康酸二辛酯等;
脂环族多羧酸酯,如1,2-环己烷羧酸二乙酯、1,2-环己烷羧酸二异丁酯、四氢邻苯二甲酸二乙酯、NA酸二乙酯等;
芳族多羧酸酯,如邻苯二甲酸单乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸甲乙酯、邻苯二甲酸一异丁酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸乙基异丁基酯、邻苯二甲酸二正丙酯、邻苯二甲酸二异丙酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二正庚酯、邻苯二甲酸二-2-乙基己酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二新戊酯、邻苯二甲酸二癸酯、邻苯二甲酸苄基丁基酯、邻苯二甲酸二苯酯、萘二甲酸二乙酯、萘二甲酸二丁酯、偏苯三酸三乙酯、偏苯三酸二丁酯等;和
杂环多羧酸酯,如3,4-呋喃二羧酸的酯。
多价羧酸酯的其它例子包括:长链二羧酸酯,如己二酸二乙酯、己二酸二异丁酯、癸二酸二异丙酯、癸二酸二正丁酯、癸二酸二正辛酯、癸二酸二-2-乙基己酯等。
本发明中,由以下通式(IV-1)表示的有机硅化合物,和由以下通式(IV-2)表示的多醚化合物也可用作电子供体:
Rp n-Si-(ORq)4-n (IV-1)
其中n为1、2或3的值,当n为1时,Rp表示仲烃基或叔烃基,而当n为2或3时,至少一个Rp表示一个仲烃基或叔烃基,其余的Rp表示烃基,多个Rp彼此可以相同或不同。Rq是1-4个碳原子的烃基,并且当4-n为2或3时,Rq彼此可以相同或不同。
在由上述通式(IV-1)表示的硅化合物中,环戊基、环戊烯基、环戊二烯基、有取代基的这些基团、以及毗邻Si的碳原子是仲碳或叔碳的烃基可作为仲烃基或叔烃基的例子。
其中Rr和Rs彼此可以相同或不同,各自是环戊基、取代的环戊基、环戊烯基、取代的环戊烯基、环戊二烯基、取代的环戊二烯基、或毗邻Si的碳原子是仲碳或叔碳的烃基。
由上述通式(IV-3)表示的有机硅化合物的具体例子包括:二环戊基二甲氧基硅烷、二叔丁基二甲氧基硅烷、二(2-甲基环戊基)二甲氧基硅烷、二(3-甲基环戊基)二甲氧基硅烷、二叔戊基二甲氧基硅烷等。
以下通式(IV-2)的化合物可作为多醚化合物的例子。
上式中,n是满足2≤n≤10的整数,R1-R26表示具有至少一个选自碳、氢、氧、卤素、氮、硫、磷、硼和硅元素的取代基;R1-R26中任何组合,最好是R1-R2n中任何组合可形成除苯环外的环;该化合物的主链可含有除碳原子外的原子。
优选1,3-二醚用作上述的多醚化合物,特别优选2,2-二异丁基-1,3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-异丁基-1,3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-异戊基-1,3-二甲氧基丙烷、2,2-二环己基-1,3-二甲氧基丙烷、2,2-二(环己基甲基)-1,3-二甲氧基丙烷、和9,9-二甲氧基甲基芴。
除上述外,还可以使用水,阴离子、阳离子和非离子表面活性剂。
这些电子供体可以单独使用,或两种或多种组合使用。
在使上述钛化合物、镁化合物和电子供体相互接触过程中,通过使用如下所述的颗粒载体(e),可制备承载于载体上的钛催化剂组分(a-2)。
通过各种方法,包括已知的方法,使上述钛化合物、镁化合物,如果需要还有电子供体相互接触,可以制备钛催化剂组分(a-2)。上述各组份可在其它反应试剂如硅、磷或铝的存在下互相接触。
下面以使用电子供体的一些例子简要解释制备钛催化剂组分(a-2)的具体方法,但是,也可以不使用电子供体。
(1)使含镁化合物、电子供体以及烃溶剂的溶液与有机金属化合物接触反应,沉淀出固体,在沉淀固体之后或期间,再与钛化合物接触反应的方法。
(2)使包括镁化合物和电子供体的配合物与有机金属化合物接触反应,然后再与钛化合物接触反应的方法。
(3)使无机载体和有机镁化合物的接触产物与钛化合物,最好还有电子供体一起接触反应的方法。该方法中,该接触产物可预先与含卤素化合物和/或有机金属化合物接触并反应。
(4)无机或有机载体与含镁化合物、电子供体、以及任选的烃溶剂的溶液混合,获得将镁化合物承载于无机或有机载体上的产物,然后使该产物与钛化合物接触的方法。
(5)含镁化合物、钛化合物、电子供体、以及任选的烃溶剂的溶液与无机或有机载体接触,获得镁和钛承载于载体上的固体钛催化剂组分的方法。
(6)使液体形式的有机镁化合物与含卤素的钛化合物接触并反应的方法。在这种情况下,至少使用一次电子供体。
(7)使液体形式的有机镁化合物与含卤素的钛化合物接触并反应,然后使该产物与钛化合物接触的方法。在这种情况下,至少使用一次电子供体。
(8)使含烷氧基的镁化合物与含卤素的钛化合物接触并反应的方法。在这种情况下,至少使用一次电子供体。
(9)使包括含烷氧基的镁化合物和电子供体的配合物与钛化合物接触并反应的方法。
(10)使包括含烷氧基的镁化合物和电子供体的配合物与有机金属化合物接触,然后与钛化合物接触并反应的方法。
(11)使镁化合物、电子供体和钛化合物按任意的顺序接触并反应的方法。对这种反应,可以用电子供体和/或反应助剂(如有机金属化合物或含卤素的硅化合物)预处理各个组分。该方法中,最好至少使用一次电子供体。
(12)最好在电子供体存在下,使没有还原能力的液体形式镁化合物与液体形式的钛化合物反应,沉淀出固体镁-钛配合物的方法。
(13)在(12)中获得的反应产物进一步与钛化合物反应的方法。
(14)在(11)或(12)中获得的反应产物进一步与电子供体和钛化合物反应的方法。
(15)使镁化合物和钛化合物,最好与电子供体一起粉碎,获得固体,该固体然后用卤素、卤素化合物、或芳烃处理的方法。该方法可包括仅粉碎镁化合物的步骤;粉碎包括镁化合物和电子供体的配合物的步骤;或粉碎镁化合物和钛化合物的步骤。而且粉碎后,固体可用反应助剂预处理,随后用卤素等处理。反应助剂的例子有,有机金属化合物和含卤素的硅化合物。
(16)粉碎镁化合物,然后使其与钛化合物接触并反应的方法。该方法中,在粉碎期间和/或接触反应期间,优选使用电子供体和反应助剂。
(17)由上述(11)-(16)中任一方法获得的化合物,用卤素、卤素化合物或芳烃处理的方法。
(18)使金属氧化物、有机镁化合物和含卤素化合物的接触反应产物再与钛化合物,最好还有电子供体接触的方法。
(19)使镁化合物,如有机酸的镁盐、烷氧基镁、芳氧基镁等与钛化合物和/或含卤素烃,最好有电子供体一起反应的方法。
(20)使至少含镁化合物和烷氧基钛化合物的烃溶液与钛化合物和/或电子供体接触的方法。该方法中,最好使含卤素化合物(如含卤素硅化合物)共存。
(21)使不具备还原能力的液体形式的镁化合物与有机金属化合物反应,沉淀出固体镁-金属(铝)配合物,然后使该配合物与电子供体和钛化合物反应的方法。
用于制备钛催化剂组分(a-2)的各组分量随制备方法变化,不具体说明。但是,例如每摩尔镁化合物,一般使用0.01-20摩尔,优选0.1-10摩尔的电子供体,和0.01-1000摩尔,优选0.1-200摩尔的钛化合物。
由这些方法获得的钛催化剂组分(a-2)含有镁、钛和卤素,如果需要还含有电子供体。
在这种钛催化剂组分(a-2)中,卤素/钛比值(原子比值)约为2-200,优选约4-100;电子供体/钛比值(摩尔比值)为0.01-100,优选约0.2-10;镁/钛比值(原子比值)约为1-100,优选约2-50。
在钛催化剂组分(a-2)为固体形式的情况下,它含有小于镁卤化物商品的晶体尺寸的镁卤化物,其比表面积一般约为10米2/克或更大,优选约为30-1000米2/克,更优选约为50-800米2/克。由于这种钛催化剂组分(a-2)是通过上述组分相互整合形成的,因此,通过己烷洗涤,其组成基本上没有变化。
用于本发明的钛催化剂组分(a-2),与有机铝化合物组合,优选具有至少200克-聚合物/毫摩尔钛×小时×大气压力的乙烯聚合活性,最好的至少为500克-聚合物/毫摩尔钛×小时×大气压力。
(b)周期表第8-10族中任一族的过渡金属化合物
上式中,M表示周期表第8-10族中任一族的过渡金属原子,优选镍、钯或铂。
X1和X2可以相同或不同,各自是氮原子或磷原子。
R1和R2可以相同或不同,各自是氢原子或烃基。烃基的具体例子包括:1-20个碳原子的直链或支链的烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基等;6-20个碳原子的芳基,如苯基、萘基等;取代的芳基,如有1-5个取代基(如上述1-20个碳原子的烷基等)的上述芳基。
m和n可以相同或不同,各自为1或2的值,该值能分别满足X1和X2的价数,
其中R6、R7、R61、R62、R71和R72彼此可以相同或不同,各自是氢原子或烃基,如对上述R1和R2所述的那些。
R1、R2、R6(或R61、R62)、和R7(或R71、R72)中的两个或多个基团,最好是两个毗邻的基团可相互连接与连接在这些基团上的碳原子一起形成环。
R4和R5可以相同或不同,各自是氢原子、卤原子、或烃基。
卤原子的例子有氟、氯、溴和碘。
烃基的基团例子包括如对R1和R2所述的1-20个碳原子的烷基和6-20个碳原子的芳基,以及7-20个碳原子的芳烷基,如苄基。芳基和芳烷基可以有一个或多个取代基,如上所述的1-20个碳原子的烷基。
R4和R5还表示为如下所示的基团,-OR8、-SR9、-N(R10)2或-P(R11)2。
R8-R11的基团各自表示1-20个碳原子的烷基或6-20个碳原子的芳基,如对R1和R2所示的那些;6-20个碳原子的环烷基,如环己基;7-20个碳原子的芳烷基,如苄基;或有机甲硅烷基,如甲基甲硅烷基、二甲基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基、乙基甲硅烷基、二乙基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基等。上述的芳基和芳烷基可以有一个或多个取代基,如上所述的1-20个碳原子的烷基。R10基团可以相互连接形成环,R11基团可以相互连接形成环。
上述R4和R5也可以相互连接形成环。
本发明中,由上述通式(I)表示的过渡金属化合物优选由以下通式(I’)表示的化合物:
其中M、X1、X2、R1、R2、R4、R5和R7的定义与通式(I)中的相同。
另外,上述化合物中钯或镍被铂取代的那些化合物可作为通式(I′)表示的过渡金属化合物的例子。
另外,上述化合物中钯或镍被铂取代的那些化合物可作为通式(I)表示的过渡金属化合物的例子。
上述的过渡金属化合物可以单独使用,或两种或多种组合使用。
(c-1)有机铝氧基化合物
用于本发明的有机铝氧基化合物(c-1)可以是普通已知的铝氧烷,或不溶解于苯的铝氧化合物,如日本专利公开2-78687中所公开的。
例如,可通过下列方法制备普通已知的铝氧烷,该铝氧烷一般可作为烃溶剂中的溶液获得。
(1)将有机铝化合物(如三烷基铝)被加到悬浮有含吸附水的化合物或含结晶水的盐(如氯化镁水合物、硫酸铜水合物、硫酸铝水合物、硫酸镍水合物或氯化铈水合物)的烃溶剂中,使该有机铝化合物与吸附水或结晶水反应的方法。
(2)使水、冰或水蒸汽直接作用于在溶剂中的有机铝化合物,如三烷基铝等,溶剂为如苯、甲苯、***或四氢呋喃的方法。
(3)使有机铝化合物(如三烷基铝等)与有机锡氧化物(如二甲基锡氧化物或二丁基锡氧化物等)在溶剂(如癸烷、苯或甲苯)中反应的方法。
上述铝氧烷可含有少量有机金属组分。溶剂或未反应的有机铝化合物可通过蒸馏从回收的铝氧烷溶液中除去,然后将该铝氧烷再溶解于溶剂中,或悬浮于对铝氧烷为不良的溶剂中。
用于制备铝氧烷的有机铝化合物的具体例子包括:后面所述的有机金属化合物(d)中的有机铝化合物(d-1)。其中,优选三烷基铝和三环烷基铝,特别优选三甲基铝。
有机铝化合物可以单独使用,或两种或多种组合使用。
用于制备铝氧烷的溶剂的例子有,烃溶剂,包括芳烃,如苯、甲苯、二甲苯、枯烯、繖花烃等;脂族烃,如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二碳烷、十六碳烷、十八碳烷等;脂环烃,如环戊烷、环己烷、环辛烷、甲基环戊烷等;石油馏份,如汽油、煤油、瓦斯油等;卤代化合物,特别是上述芳烃、脂族烃和脂环烃的氯代或溴代化合物。还可以使用醚类,如***、四氢呋喃等。上述这些溶剂中,特别优选芳烃和脂族烃。
上述的不溶解于苯的有机铝氧基化合物含有在60℃的苯中可溶解的Al组分,其量按Al原子计,一般为10%或更少,优选5%或更少,特别优选2%或更少,因此,该化合物在苯中不溶解或难溶解。
有机铝氧基化合物(c-1)可以单独使用,或两种或多种组合使用。
(c-2)烷基硼酸衍生物
上式中,R12表示1-10个碳原子的烃基。
R13彼此可以相同或不同,各自是氢原子、卤原子、甲硅烷氧基、低级烷基取代的甲硅烷氧基、或1-10个碳原子的烃基。
通过使以下通式(VI)的烷基硼酸与有机铝化合物在惰性溶剂中,在-80℃至室温的温度和惰性气氛下反应1分钟至24小时,可以制备通式(V)的烷基硼酸衍生物。
R12-B-(OH)2 (VI)
其中R12表示与通式(V)中R12相同的基团。
通式(VI)的烷基硼酸的具体例子包括甲基硼酸、乙基硼酸、异丙基硼酸、正丙基硼酸、正丁基硼酸、异丁基硼酸、正己基硼酸、环己基硼酸、苯基硼酸、3,5-二氟苯基硼酸、五氟苯基硼酸、3,5-二(三氟甲基)苯基硼酸等。上述中,优选甲基硼酸、正丁基硼酸、异丁基硼酸、3,5-二氟苯基硼酸和五氟苯基硼酸。这样的烷基硼酸可以单独使用,或两种或多种组合使用。
以下通式(VII-1)、(VII-2)和(VII-3)的有机铝化合物可以作为与上述烷基硼酸反应的有机铝化合物的例子。
(R13)3-p-Al-Yp (VII-1)
(R13)3-p-Al-[OSi(R14)3]p (VII-2)
(R13)3-p-Al-O-Al-(R13)2 (VII-3)
上式中,Y表示氢原子或卤原子,R14表示氢原子、卤原子、或1-10个碳原子的烃基,p是满足0≤p<3的值,R13表示与通式(V)中的R13相同的基团。
上式(VII-1)、(VII-2)和(VII-3)的有机铝化合物的具体例子包括后面所述的有机金属化合物(d)中的有机铝化合物(d-1)。其中,优选三烷基铝和三环烷基铝,特别优选三甲基铝、三乙基铝和三异丁基铝。这些有机铝化合物可以单独使用,或两种或多种组合使用。
上述的烷基硼酸衍生物可以单独使用,或两种或多种组合使用。
(c-3)与过渡金属化合物反应形成离子对的化合物
用于本发明的能与过渡金属化合物反应形成离子对的化合物(c-3)(以后称作“电离化离子化合物”)是能与上述过渡金属化合物(a-1)和/或过渡金属化合物(b)反应形成离子对的化合物。这样的化合物的离子包括路易斯酸、离子化合物、甲硼烷化合物和碳硼烷化合物等,如在日本专利公开1-501950、1-502036、3-179005、3-179006、3-207703和3-207704以及美国专利5,321,106中所述。
更具体而言,由式BR3(R是苯基,它可有如氟、甲基、三氟甲基等的取代基,或是氟)表示的化合物可作为路易斯酸。其例子包括三氟化硼、三苯基硼、三(4-氟苯基)硼、三(3,5-二氟苯基)硼、三(4-氟甲基苯基)硼、三(五氟苯基)硼、三(对甲苯基)硼、三(邻甲苯基)硼、三(3,5-二甲基苯基)硼等。
离子化合物的例子包括以下通式(VIII)的化合物。
上式中,R15是,例如H+、碳鎓阳离子、氧鎓离子、铵阳离子、鏻阳离子、环庚基甲代亚苯基阳离子、含阳离子的过渡金属,如二茂铁阳离子等。
R16-R19彼此可以相同或不同,各自是有机基团,优选芳基或取代的芳基。
上述碳鎓阳离子的具体例子包括三取代的碳鎓阳离子,如三苯基碳鎓阳离子、三(甲基苯基)碳鎓阳离子、三(二甲基苯基)碳鎓阳离子等。
上述铵阳离子的具体例子包括三烷基铵阳离子,如三甲基铵阳离子、三乙基铵阳离子、三丙基铵阳离子、三丁基铵阳离子、三正丁基铵阳离子等;N,N-二烷基苯胺阳离子,如N,N-二乙基苯胺阳离子、N,N,2,4,6-五甲基苯胺阳离子等;和二烷基铵阳离子,如二异丙基铵阳离子、二环己基胺阳离子等。
上述鏻鎓阳离子的具体例子包括三芳基鏻阳离子,如三苯基鏻阳离子、三(甲基苯基)鏻阳离子、三(二甲基苯基)鏻阳离子等。
优选的R15包括,例如碳鎓阳离子和铵阳离子,特别优选三苯基碳鎓阳离子或N,N-二乙基苯胺阳离子。
优选下式(IX)的硼化合物作为离子化合物。
上式中,Et表示乙基。
三烷基取代的胺盐、N,N-二烷基苯胺盐、二烷基铵盐、三芳基鏻盐等也可以作为离子化合物的例子。
三烷基取代的铵盐的具体例子包括四(苯基)硼酸三乙基铵、
四(苯基)硼酸三丙基铵、
四(苯基)硼酸三正丁基铵、
四(对甲苯基)硼酸三甲基铵、
四(邻甲苯基)硼酸三甲基铵、
四(五氟苯基)硼酸三正丁基铵、
四(邻,对-二甲基苯基)硼酸三丙基铵、
四(间,间-二甲基苯基)硼酸三正丁基铵、
四(对-三氟甲基苯基)硼酸三正丁基铵、
四(3,5-二-三氟甲基苯基)硼酸三正丁基铵、
四(邻-甲苯基)硼酸三正丁基铵等。
N,N-二烷基苯胺盐的具体例子包括四(苯基)硼酸N,N-二甲基苯胺、四(苯基)硼酸N,N-二乙基苯胺、四(苯基)硼酸N,N,2,4,6-五氟甲基苯胺等。
二烷基铵盐的具体例子包括四(五氟苯基)硼酸二(1-丙基)铵、四(苯基)硼酸二环己基铵等。
离子化合物的其它例子包括四(五氟苯基)硼酸三苯基碳鎓、四(五氟苯基)硼酸N,N-二甲基苯胺、四(五氟苯基)硼酸二茂铁鎓、五苯基环戊二烯基三苯基碳鎓配合物、五苯基环戊二烯基N,N-二乙基苯胺配合物、以及下式(X)的硼化合物。
硼烷化合物的具体例子包括:癸硼烷(14);阴离子盐,如壬硼酸二[三(正丁基)铵]、
癸硼酸二[三(正丁基)铵]、
十一硼酸二[三(正丁基)铵]、
十二硼酸二[三(正丁基)铵]、
十氯癸硼酸二[三(正丁基)铵]、
十二氯十二硼酸二[三(正丁基)铵]等;和金属硼烷阴离子的盐,如二(十二氢十二硼酸)-钴酸盐(III)[三(正丁基)铵]和二(十二氢十二硼酸)-镍酸盐(III)二[三(正丁基)铵]等。
碳硼烷化合物的具体例子包括:阴离子盐,如
4-碳代壬硼烷(14)、
1,3-二碳代壬硼烷(13)、
6,9-二碳代壬硼烷(14)、
十二氢-1-苯基-1,3-二碳代壬硼烷、
十二氢-1-甲基-1,3-二碳代壬硼烷、
十一氢-1,3-二甲基-1,3-二碳代硼烷、
7,8-二碳代十一硼烷(13)、
2,7-二碳代十一硼烷(13)、
十一氢-7,8-二甲基-7,8-二碳代十一硼烷、
十二氢-11-甲基-2,7-二碳代十一硼烷、
1-碳代癸硼酸三(正丁基)铵、
1-碳代十一硼酸三(正丁基)铵、
1-碳代十二硼酸三(正丁基)铵、
1-三甲基甲硅烷基-1-碳代癸硼酸三(正丁基)铵、
溴-1-碳代十二硼酸三(正丁基)铵、
6-碳代癸硼酸三(正丁基)铵(14)、
6-碳代癸硼酸三(正丁基)铵(12)、
7-碳代十一硼酸三(正丁基)铵(13)、
7,8-二碳代十一硼酸三(正丁基)铵(12)、
2,9-二碳代十一硼酸三(正丁基)铵(12)、
十二氢-8-甲基-7,9-二碳代十一硼酸三(正丁基)铵、
十一氢-8-乙基-7,9-二碳代十一硼酸三(正丁基)铵、
十一氢-8-丁基-7,9-二碳代十一硼酸三(正丁基)铵、
十一氢-8-芳基-7,9-二碳代十一硼酸(三正丁基)铵、
十一氢-9-三甲基甲硅烷基-7,8-二碳代十一硼酸三(正丁基)铵、
十氢-4,6-二溴-7-碳代十一硼酸三(正丁基)铵等;和
金属碳硼烷阴离子盐,如二(九氢-1,3-二碳代壬硼酸)-钴酸盐(III)三(正丁基)铵、
二(十一氢-7,8-二碳代十一硼酸)铁酸(III)三(正丁基)铵]、
二(十一氢-7,8-二碳代十一硼酸)钴酸(III)三(正丁基)铵、
二(十一氢-7,8-二碳代十一硼酸)镍酸(III)三(正丁基)铵、
二(十一氢-7,8-二碳代十一硼酸)铜酸(III)三(正丁基)铵、
二(十一氢-7,8-二碳代十一硼酸)金酸(III)三(正丁基)铵、
二(九氢-7,8-二甲基-7,8-二碳代十一硼酸)铁酸(III)三(正丁基)铵、
二(九氢-7,8-二甲基-7,8-二碳代十一硼酸)铬酸(III)三(正丁基)铵、
二(三溴八氢-7,8-二碳代十一硼酸)钴酸(III)三(正丁基)铵、
二(十一氢-7-碳代十一硼酸)锰酸(IV)三(正丁基)铵、
二(十一氢-7-碳代十一硼酸)钴酸(IV)三(正丁基)铵、
二(十一氢-7-碳代十一硼酸)镍酸(IV)三(正丁基)铵等。
上述电离化离子化合物(c-3)可以单独使用,或两种或多种组合使用。
由上述周期表第4族过渡金属的化合物(a-1)或含镁、钛和卤素的钛催化剂组分(a-2);周期表第8-10族中任一族的过渡金属化合物(b);以及至少一种选自(c-1)有机铝氧基化合物、(c-2)烷基硼酸衍生物、和(c-3)能与过渡金属化合物反应形成离子对的化合物,除上述外,如果需要还可以使用如下所述的有机金属化合物(d)和细颗粒载体(e),可形成本发明的烯烃聚合催化剂。
(d)有机金属化合物
如果需要,在本发明中使用的有机金属化合物(d)的具体例子包括下列周期表第1、2、12和13族的有机金属化合物。
(d-1)以下通式的有机铝化合物:
Ra mAl(ORb)nHpXq
其中Ra和Rb彼此可以相同或不同,各自是1-15个碳原子,优选1-4个碳原子的烃基,X是卤原子,m为满足0<m≤3的值,n为满足0≤n<3的值,p为满足0≤p<3的值,q为满足0≤q<3的值,并且m+n+p+q=3。
(d-2)以下通式的第1族金属和铝的配合烷基化物:
M2AlRa 4
其中M2表示Li、Na或K,Ra表示1-15个碳原子,优选1-4个碳原子的烃基。
(d-3)以下通式的第2族或第12族金属的二烷基化合物:
RaRbM3
其中Ra和Rb彼此可以相同或不同,各自是1-15个碳原子,优选1-4个碳原子的烃基,M3表示Mg、Zn或Cd。
下列化合物可作为上述有机铝化合物(d-1)的例子。
1)通式Ra mAl(ORb)3-m的有机铝化合物,其中Ra和Rb彼此可以相同或不同,各自是1-15个碳原子,优选1-4个碳原子的烃基,m最好是满足1.5≤m≤3的数值。
2)通式Ra mAlX3-m的有机铝化合物,其中Ra是1-15个碳原子,优选1-4个碳原子的烃基,X表示卤原子,m最好是满足0<m<3的数值。
3)通式Ra mAlH3-m的有机铝化合物,其中Ra是1-15个碳原子,优选1-4个碳原子的烃基,m最好是满足2≤m<3的数值。
4)通式Ra mAl(ORb)nXq的有机铝化合物,其中Ra和Rb彼此可以相同或不同,各自是1-15个碳原子,优选1-4个碳原子的烃基,X表示卤原子,m是满足0<m≤3的数值,n是满足0≤n<3的数值,q是满足0≤q<3的数,并且m+n+q=3。
更具体而言,上述有机铝化合物(d-1)的例子包括三正烷基铝,如三甲基铝、三乙基铝、三丙基铝、三正丁基铝、三戊基铝、三己基铝、三辛基铝、三癸基铝等;
三支链烷基铝,如三异丙基铝、三异丁基铝、三仲丁基铝、三叔丁基铝、三-2-甲基丁基铝、三-3-甲基丁基铝、三-2-甲基戊基铝、三-3-甲基戊基铝、三-4-甲基戊基铝、三-2-甲基己基铝、三-3-甲基己基铝、三-2-乙基己基铝等;
式(i-C4H9)xAly(C5H10)z的异戊二烯基铝(其中x、y和z是正数,并且z≥2x);
三环烷基铝,如三环己基铝、三环辛基铝等;
三芳基铝,如三苯基铝、三甲苯基铝等;
二烷基铝氢化物,如氢化二乙基铝、氢化二异丁基铝等;
三链烯基铝,如三异戊二烯基铝等;
烷基铝醇盐,如异丁基铝甲醇盐、异丁基铝乙醇盐、异丁基铝异丙醇盐等;
二烷基铝醇盐,如二甲基铝甲醇盐、二甲基铝乙醇盐、二乙基铝乙醇盐、二丁基铝丁醇盐等;丁基铝丁醇盐等;
烷基铝倍半醇盐,如乙基铝倍半乙醇盐、丁基铝倍半丁醇盐等;
由Ra 2.5Al(ORb)0.5表示平均组成的部分烷氧基化烷基铝等;
二烷基铝酚盐,如二乙基铝苯酚盐等;
二烷基铝卤化物,如氯化二甲基铝、氯化二乙基铝、氯化二丁基铝、氯化二异丁基铝、溴化二乙基铝等;
烷基铝倍半卤化物,如三氯化二乙基铝、三氯化二丁基铝、三溴化二乙基铝等;
部分卤代的烷基铝,包括烷基铝二卤化物,如二氯化乙基铝、二氯化丙基铝、二溴化丁基铝等;
二烷基铝氢化物,氢化二乙基铝、氢化二丁基铝等;
部分氢化的烷基铝,包括烷基铝二氢化物,如二氢化乙基铝、二氢化丙基铝等;和
部分烷氧基化和卤代的烷基铝,如乙氧基氯化乙基铝、丁氧基氯化丁基铝、乙氧基溴化乙基铝等。
还可以使用类似于上述(d-1)的那些化合物,如其中的两个或多个铝化合物通过一个氮原子连接的有机铝化合物。
(C2H5)2AlN(C2H5)Al(C2H5)2可作为这样的化合物的具体例子。
LiAl(C2H5)4、LiAl(C7H15)4等可作为上述化合物(d-2)的例子。
二甲基镁、二乙基镁、二丁基镁、丁基乙基镁等可作为上述化合物(d-3)的例子。
除上述外,还可以使用甲基锂、乙基锂、丙基锂、丁基锂、溴化甲基镁、氯化甲基镁、溴化乙基镁、氯化乙基镁、溴化丙基镁、氯化丙基镁、溴化丁基镁、氯化丁基镁等作为有机金属化合物(d)。
还可以使用能在聚合体系中形成上述有机铝化合物的化合物,例如卤化铝和烷基锂的组合,或卤化铝与烷基镁的组合。
对用于本发明的有机金属化合物(d),优选有支链烷基的有机金属化合物,特别优选有异丁基的有机金属化合物,尤其是三异丁基有机金属化合物。对金属,优选铝,最优选三异丁基铝。
这样的有机金属化合物(d)可用作烷基化剂,在上述通式(I)的过渡金属化合物(b)中连接到过渡金属(M)上的R4和/或R5是一个原子或除烷基外的基团,例如卤原子(如氯、溴等)或烷氧基(如甲氧基、乙氧基、丁氧基等)的情况下,该原子或烷基以外的基团可被烷基取代。这样的烷基取代的过渡金属化合物(b)与组分(c),特别是电离化离子化合物(c-3)反应,可形成高催化活性的离子配合物。
有机金属化合物(d)还用作清除剂,通过从体系中消除水和其它杂质来保持体系清洁,因而达到使催化剂能显示高的和稳定的活性的作用。即使在连接到过渡金属化合物(b)的过渡金属(M)上的R4和/或R5是烷基的情况,也显示这样的作用。当有机金属化合物(d)与在通式(I)中的烷基(如R4和/或R5)连接在过渡金属(M)的过渡金属化合物(b)结合使用时,上述清除剂作用可以获得。
上述的有机金属化合物(d)可以单独使用,或两种或多种组合使用。
(e)细颗粒载体
如果需要,用于本发明的细颗粒载体(e)是颗粒或细颗粒固体形式的无机或有机固体化合物,其粒度优选10-300微米,更优选20-200微米。上述中,优选多孔氧化物作为无机化合物。具体的例子包括无机载体,如SiO2、Al2O3、MgO、ZrO、TiO2、B2O3、CaO、ZnO、BaO、ThO2等,及其混合物,例如SiO2-MgO、SiO2-Al2O3、SiO2-TiO2、SiO2-V2O5、SiO2-Cr2O3、SiO2-TiO2-MgO等。其中优选使用至少一种选自SiO2和Al2O3的组分作为主要组分的载体。
上述无机氧化物可以含有少量碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐和氧化物组分,如Na2CO3、K2CO3、CaCO3、MgCO3、Na2SO4、Al2(SO4)3、BaSO4、KNO3、Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Na2O、K2O、Li2O等。
尽管这样的细颗粒载体(e)的性能随其类型和生产方法而不同,但是要求用于本发明的细颗粒载体比表面积在50-1000米2/克范围,优选100-700米2/克,孔容在0.3-2.5厘米3/克范围。如果需要,可以在使用前,在100-1000℃煅烧细颗粒载体。
可用于本发明的细颗粒载体(e)的例子还有,粒度在10-300微米范围的有机化合物的颗粒或细颗粒。这样的有机化合物的例子包括:使用2-14个碳原子的α-烯烃,如乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯等作为主要组分制备的(共)聚物,以及使用乙烯基环己烷或苯乙烯作为主要组分制备的(共)聚物。
聚合方法
由上述周期表第4族过渡金属的化合物(a-1)或含镁、钛和卤素的钛催化剂组分(a-2),周期表第8-10族中任一族的过渡金属化合物(b),至少一种选自(c-1)有机铝氧基化合物、(c-2)烷基硼酸衍生物、和(c-3)能与过渡金属化合物反应形成离子对的化合物,和如果需要还有上述的有机金属化合物(d)和细颗粒载体(e),可形成本发明的烯烃聚合催化剂。
尽管可任意选择聚合过程中使用的方法和各组分的加入顺序,但以下列方法可作为例子。
(1)按照任意顺序,将组分(a-1)(或组分(a-2));组分(b);和组分(c)加入聚合反应器的方法。
(2)按照任意顺序,将包括承载于载体(e)上的组分(a-1)的催化剂组分;组分(b);和组分(c)加入聚合反应器的方法。
(3)按照任意顺序,将包括承载于载体(e)上的组分(b)的催化剂组分;组分(a-1)(或组分(a-2));和组分(c)加入聚合反应器的方法。
(4)按照任意顺序,将包括承载于载体(e)上的组分(c)的催化剂组分;组分(a-1)(或组分(a-2));和组分(b)加入聚合反应器的方法。
(5)按照任意顺序,将包括承载于载体(e)上的组分(a-1)(或组分(a-2))和组分(b)的催化剂组分;和组分(c)加入聚合反应器的方法。
(6)按照任意顺序,将包括承载于载体(e)上的组分(a-1);包括承载于载体(e)上的组分(b)的催化剂组分;和组分(c)加入聚合反应器的方法。
(7)按照任意顺序,将包括承载于载体(e)上的组分(a-1)和组分(c)的催化剂组分;和组分(b)加入聚合反应器的方法。
(8)按照任意顺序,将包括承载于载体(e)上的组分(b)和组分(c)的催化剂组分;和组分(a-1)(或组分(a-2))加入聚合反应器的方法。
(9)将包括承载于载体(e)上的组分(a-1)、组分(b)和组分(c)的催化剂组分加入聚合反应器的方法。
(10)按照任意顺序,将包括承载于固态组分(a-2)上的组分(b)的催化剂组分;和组分(c)加入聚合反应器的方法。
(11)按照任意顺序,将包括承载于固态组分(a-2)上的组分(c)的催化剂组分;和组分(b)加入聚合反应器的方法。
(12)将包括承载于固态组分(a-2)上的组分(b)和组分(c)的催化剂组分加入聚合反应器的方法。
(13)按照任意顺序,将包括载有组分(a-2),再载有组分(b)的固体的催化剂组分;和组分(c)加入聚合反应器的方法。
如果需要,在上述方法(1)-(13)的每种方法中,可以使用组分(d)。
还可以使如上所述的包括承载于载体(e)上的组分(a-1)和组分(e)的固体催化剂组分;包括承载于载体(e)上的组分(b)和组分(c)的固体催化剂组分;包括承载于载体(e)上的组分(a-1)、组分(b)和组分(c)的催化剂组分;包括承载于组分(a-2)上的组分(c)的催化剂组分;包括载于组分(a-2)上的组分(b)和组分(c)的催化剂组分进行烯烃预聚。
本发明中,还可以使组分(b)、组分(c)、如果需要还有组分(d)先相互接触,然后将接触产物和组分(a-1)(或(a-2))加入聚合反应器。
假设当组分(b)、组分(c)、如果需要还有组分(d)相互接触时,形成以下通式(XI-1)的离子配位化合物。
上式中,M、X1、X2、R1、R2、m和n和上述通式(I)中的那些相同。
R21表示烃基,
ZΘ表示一种源自至少一种选自(c-1)有机铝氧基化合物、(c-2)烷基硼酸衍生物和(c-3)电离化离子化合物的化合物(c)的阴离子。
上式(XI-1)中,R21是如上述通式(I)的R4或R5的烃基(例如烷基),或由上述有机金属化合物(d)引入的烷基。
上式(XI-1)中,ZΘ是在组分(b)、组分(c),如果需要还有组分(d)接触过程中源自组分(c)的阴离子,例如是形成上述电离化离子化合物(c-3)的阴离子,以下通式(XII)的硼化合物阴离子可作为这样的阴离子的具体例子。
式(XII)的硼化合物阴离子是源自上式(IX)的硼化合物。
除上述外,源自四(五氟苯基)硼酸、四(苯基)硼酸等的阴离子可作为Z的具体例子。
例如,当过渡金属化合物(b)与化合物(c)接触时,由组分(c)可形成一种醚化合物(醚分子),并且该醚可与上述通式(XI-1)的离子配位化合物中的过渡金属M配位。可由以下通式(XI-2)表示这样的离子配位化合物。
上式中,M、X1、X2、R1、R2、m和n和上述通式(I)中的那些相同。
R21和ZΘ和上述通式(XI-1)中的那些相同,和
R22表示当过渡金属化合物(b)与化合物(c)接触时,由化合物(c)形成的醚化合物(醚分子)。
由上述通式(XI-2)中R22表示的醚化合物(醚分子)的具体例子包括二甲醚、二***、二丙醚、二丁醚等。
上式中,iPr表示异丙基,Et表示乙基。
要通过使组分(b)、组分(c),如果需要还有(d)预先接触,形成上述通式(XI-1)或(XI-2)的离子配位化合物,可以使组分(b)、组分(c),如果需要还有(d)在-120℃至20℃,优选-80℃至-20℃的温度下,在反应介质中反应5分钟至100小时,优选30分钟至5小时。
惰性烃,如己烷、庚烷、辛烷、环己烷、矿物油、苯、甲苯、二甲苯等,或卤代烃,如氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、氯苯等可以用作上述的反应介质。
在使组分(b)、组分(c),如果需要还有(d)预先接触过程中,可以使(甲基)丙烯酸烷基酯共存。这种情况下,优选使用电离化离子化合物(c-3)作为组分(c)。
(甲基)丙烯酸烷基酯的例子包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯等。
设想在(甲基)丙烯酸烷基酯存在下,使组分(b)、组分(c),如果需要还有(d)相互接触时,形成以下通式(XI-3)的离子配位化合物。
上式中,M、X1、X2、R1、R2、m和n和上述通式(I)中的那些相同,
ZΘ和上述通式(XI-1)中的那些相同,
R23表示烃基残基,和
R24和R25各自表示(甲基)丙烯酸烷基酯的残基的一部分。
上述通式(XI-3)中,R23是上述通式(I)的R4和R5的烃基(例如烷基),或是由上述有机金属化合物(d)引入的烷基的残基。
下列可作为由R23表示的基团的具体例子:
上述通式(XI-3)中,R24和R25各自是在过渡金属化合物(b)与(甲基)丙烯酸烷基酯接触时,由(甲基)丙烯酸烷基酯形成的残基的一部份。
下列可作为由R24表示的基团的具体例子:
由R25表示的基团的具体例子包括1-20个碳原子的烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基等。
上式中,iPr表示异丙基。
要通过使组分(b)、组分(c),如果需要还有(d)在(甲基)丙烯酸烷基酯存在下预先相互接触,形成上述通式(XI-3)的离子配位化合物,可以使组分(b)、组分(c),如果需要还有(d)在(甲基)丙烯酸烷基酯存在下,在-120℃至40℃,优选-80℃至0℃的温度下,在反应介质中反应5分钟至100小时,优选30分钟至5小时。
按照(甲基)丙烯酸烷基酯与组分(b)的摩尔比值,(甲基)丙烯酸烷基酯的用量一般为0.3-3,优选0.8-1.1。
在本发明的烯烃聚合方法中,通过在上述烯烃聚合催化剂存在下,聚合或共聚一种烯烃或多种烯烃,可获得烯烃聚合物。
本发明中,可通过诸如溶液聚合方法或悬浮聚合方法的液相聚合方法,或气相聚合方法,进行聚合反应。
在液相聚合中使用的惰性烃溶剂的具体例子包括脂族烃,如丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二碳烷、煤油等;脂环烃,如环戊烷、环己烷、甲基环戊烷等;芳烃,如苯、甲苯、二甲苯等;卤代烃,如二氯乙烷、氯苯、二氯甲烷等,以及上述烃的混合物。烯烃本身也可以作为溶剂。
在使用上述烯烃聚合催化剂的烯烃聚合方法中,组分(a-1)的用量一般为10-8-10-3摩尔/升反应体积,优选10-7-10-4摩尔/升反应体积,组分(a-2)的用量,按钛原子计,一般为10-8-10-3摩尔/升反应体积,优选10-7-10-4摩尔/升反应体积。组分(b)的用量一般为10-8-10-3摩尔/升反应体积,优选10-7-10-3摩尔/升反应体积。还可以按照组分(b)与组分(a-1)(或(a-2))的摩尔比值[(b)/(a-1)(或(a-2),(按钛原子计))]为0.02-100,优选0.05-50的量使用组分(b)。
一般按照组分(c-1)中的铝原子或组分(c-2)中的铝原子与组分(a-1)(或(a-2))中的过渡金属原子(M)的总量的摩尔比值[(c-1)/M或(c-2)/M]为10-5000,优选20-2000使用组分(c-1)或组分(c-2)。组分(c-3)的用量一般按照组分(c-3)与组分(a-1)(或(a-2))和组分(b)中的过渡金属(M)的总量的摩尔比值[(c-3)/M]为1-10,优选1-5使用。
如果需要,组分(d)的用量按照组分(d)与与组分(a-1)(或(a-2))和组分(b)中的过渡金属(M)的总量的摩尔比值[(d)/M]为0.01-5000,优选0.05-2000使用。
使用上述烯烃聚合催化剂进行烯烃聚合的温度一般在-50℃至200℃的范围,优选0℃至170℃。一般在常压至100公斤/厘米2范围的压力下,优选常压至50公斤/厘米2范围的压力下进行聚合反应。可通过间歇式、连续式和半连续式进行聚合反应。还可以在不同反应条件下的两个或多个步骤进行聚合反应。
通过在聚合体系中存在氢,或改变聚合反应温度,可以调节所获的烯烃聚合物的分子量。
可通过上述烯烃聚合催化剂聚合的烯烃的例子包括:2-20个碳原子的α-烯烃,如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、1-二十碳烯等;和
还可以使用3-20个碳原子的环烯烃,如环戊烯、环庚烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯、四环癸烯、2-甲基-1,4,5,8-二亚甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘等,苯乙烯、乙烯基环己烷、二烯类等。
本发明的烯烃聚合催化剂具有高聚合活性,能生产宽分子量分布的烯烃聚合物。
使用本发明的烯烃聚合催化剂获得的烯烃聚合物组合物(烯烃聚合物)具有宽分子量分布,并具有优良的模塑性能(可模塑性)。还可以使用本发明的烯烃聚合催化剂,通过聚合两种或多种烯烃生产窄分子量分布的烯烃聚合物。
下面,将描述本发明的烯烃聚合物组合物和热模塑产品。
本发明的烯烃聚合物组合物包括由使用特定催化剂生产的具有特定物理性能的非结晶烯烃聚合物(A-1)和另一种已知的烯烃聚合物(B)形成的组合物,以及由使用特定催化剂生产的具有特定物理性能的结晶烯烃聚合物(A-2)和另一种已知的烯烃聚合物(B)形成的组合物。
(A-1)非结晶烯烃聚合物
使用特定的催化剂可以生产非结晶的烯烃聚合物,该聚合物具有下列性质(A1-1)-(A1-3)。
(A1-1)在135℃萘烷中测定,特性粘度[η]在0.5-20dl/g范围,优选0.6-15dl/g范围,更优选0.7-10dl/g范围。
(A1-2)由差式扫描热量计(DSC)测定,玻璃态转变温度(Tg)为-40℃或更低,优选-45℃或更低,更优选-50℃或更低。
(A1-3)密度为0.88克/厘米3或更低,优选0.875克/厘米3或更低,更优选0.870克/厘米3或更低。
非结晶烯烃聚合物(A-1)可以是烯烃均聚物、烯烃的共聚物、或一种烯烃与另一种单体的共聚物,只要它是能满足上述特性的非结晶烯烃聚合物。该共聚物可以是无规共聚物或嵌段共聚物。
烯烃的具体例子包括与使用本发明烯烃催化剂可以聚合的烯烃例子相同的2-20个碳原子的α-烯烃和3-20个碳原子的环烯烃。
乙烯基化合物、不饱和硅烷化合物、多烯化合物等可用作与所述烯烃共聚的单体,例如芳族乙烯基化合物,如苯乙烯、取代的苯乙烯、烯丙基苯、取代的烯丙基苯、乙烯基萘、取代的乙烯基萘、烯丙基萘、取代的烯丙基萘等;
脂环族乙烯基化合物,如乙烯基环戊烷、取代的乙烯基环戊烷、乙烯基环己烷、取代的乙烯基环己烷、乙烯基环庚烷、取代的乙烯基环庚烷、烯丙基降冰片烷等;和
不饱和硅烷化合物,如烯丙基三甲基硅烷、烯丙基三乙基硅烷、4-三甲基甲硅烷基-1-丁烯、6-三甲基甲硅烷基-1-己烯、8-三甲基甲硅烷基-1-辛烯、10-三甲基甲硅烷基-1-癸烯等都可以使用。
这些烯烃聚合物中,优选乙烯均聚物、以及乙烯和另一种α-烯烃的共聚物。
使用包括上述通式(I)的过渡金属化合物(b)的催化剂,可以生产非结晶烯烃聚合物(A-1),该催化剂最好是由过渡金属化合物(b)和一种共催化剂组分形成,该共催化剂是,例如,如上所述的至少一种选自(c-1)有机铝氧基化合物、(c-2)烷基硼酸衍生物、和(c-3)能与过渡金属化合物反应形成离子对的化合物。
使用上述催化剂组分生产非结晶烯烃聚合物(A-1)中,过渡金属化合物(b)的用量约为10-5-1毫摩尔/升反应体积,优选10-4-1毫摩尔/升反应体积。
要求在使用有机铝氧基化合物(c-1)或烷基硼酸衍生物(c-2)作为共催化剂组分时,组分(c-1)或组分(c-2)的用量按照该组分中铝原子与过渡金属化合物(b)的摩尔比值[(c-1)或(c-2)/(b)],一般为10-1000,优选20-500,在使用电离化离子化合物(c-3)作为组分共催化剂时,组分(c-3)的用量按照组分(c-3)中的铝原子与过渡金属化合物(b)的摩尔比值[(c-3)/(b)],一般为1-10,优选1-5。
如果需要,使用有机金属化合物(d)时,其用量按照有机金属化合物(d)与过渡金属化合物(b)的摩尔比值[(d)/(b)],为0.01-100,优选0.05-50。
对由上述各组分形成催化剂方法中的接触顺序不加以特别限制。各组分可以预先相互接触,然后再用于聚合反应,这种情况下,使各组分在约-100℃至150℃,优选约-80℃至120℃温度下相互接触。接触过程中可以使用惰性烃溶剂。
预聚合烯烃后还可以使用该催化剂。
可通过在上述催化剂存在下,聚合(或共聚)烯烃,例如上述那些烯烃,可获得非结晶烯烃聚合物(A-1),使该聚合物满足上述(A1-1)-(A1-3)的特性。
通过气相聚合方法或液相聚合方法(如浆液聚合方法和溶液聚合方法)进行聚合反应。惰性烃可以用作聚合介质。例如,可使用脂族烃,如丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、己烷、辛烷、癸烷、十二碳烷、十六碳烷、十八碳烷;脂环烃,如环戊烷、甲基环戊烷、环己烷、环辛烷等;芳烃,如苯、甲苯、二甲苯等;和石油馏份,如汽油、煤油、柴油等。在这当中,优选脂族烃、脂环烃和石油馏分。在液相聚合中,液态烯烃本身也可用作溶剂。
在浆液聚合情况,一般在-50℃至100℃,优选0℃至90℃温度下进行聚合;在溶液聚合情况,一般在0℃至200℃,优选10℃至180℃温度下进行聚合;在气相聚合情况,一般在0℃至120℃,优选20℃至100℃温度下进行聚合;
聚合压力为常压至100公斤/厘米2,优选常压至50公斤/厘米2。
可采用间歇式、连续式或半连续式进行聚合反应。还可以在反应条件不同的两个或多个步骤进行聚合。
通过在聚合过程使用氢,可以调节所获的非结晶烯烃聚合物(A-1)的分子量。
(A-2)结晶烯烃聚合物
使用特定的催化剂可以生产结晶的烯烃聚合物(A-2),该聚合物具有下列性质(A2-1)-(A2-3)。
(A2-1)在135℃萘烷中测定,特性粘度[η]在0.5-20dl/g范围,优选0.6-15dl/g范围,更优选0.7-10dl/g范围。
(A2-2)由差式扫描热量计(DSC)测定,熔点(Tm)为60℃或更高,优选70℃至140℃,更优选80℃至135℃。
(A2-3)密度为0.88克/厘米3或更高,优选0.885克/厘米3-0.980克/厘米3,更优选0.890克/厘米3-0.970克/厘米3。
结晶烯烃聚合物(A-2)可以是烯烃均聚物、烯烃的共聚物、或一种烯烃与另一种单体的共聚物,只要它是能满足上述特性的结晶烯烃聚合物。共聚物可以是无规共聚物或嵌段共聚物。
烯烃的具体例子包括与使用本发明烯烃催化剂可以聚合的烯烃例子相同的2-20个碳原子的α-烯烃和3-20个碳原子的环烯烃。
与上述用于生产非结晶烯烃聚合物(A-1)相同的乙烯基化合物、不饱和硅烷化合物、多烯化合物等可用作与所述烯烃共聚的单体。
这些烯烃聚合物中,特别优选乙烯均聚物、以及乙烯和另一种α-烯烃的共聚物。
使用包括上述通式(I)的过渡金属化合物的催化剂,可以生产结晶烯烃聚合物(A-2),该催化剂最好是由过渡金属化合物(b)和一种共催化剂组份形成,该共催化剂组份是,例如,如上所述的至少一种选自(c-1)有机铝氧基化合物、(c-2)烷基硼酸衍生物、和(c-3)能与过渡金属化合物反应形成离子对的化合物。
使用上述催化剂组分生产结晶烯烃聚合物(A-2)中,过渡金属化合物(b)的用量约为10-5-1毫摩尔/升反应体积,优选10-4-1毫摩尔/升反应体积。
要求在使用有机铝氧基化合物(c-1)或烷基硼酸衍生物(c-2)作为共催化剂组分时,组分(c-1)或组分(c-2)的用量按照该组分中铝原子与过渡金属化合物(b)的摩尔比值[(c-1)或(c-2)/(b)],一般为10-1000,优选20-500,在使用电离化离子化合物(c-3)作为组分共催化剂组份时,组分(c-3)用量按照组分(c-3)中的铝原子与过渡金属化合物(b)的摩尔比值[(c-3)/(b)],一般为1-10,优选1-5。
如果需要,使用有机金属化合物(d)时,其用量按照有机金属化合物(d)与过渡金属化合物(b)的摩尔比值[(d)/(b)],为0.01-100,优选0.05-50。
对由上述各组分形成催化剂方法中的接触顺序不加以特别限制。各组分可以预先相互接触,然后再用于聚合反应,这种情况下,使各组分在约-100℃至150℃,优选约-80℃至120℃温度下相互接触。接触过程中可以使用惰性烃溶剂。
预聚合烯烃后还可以使用该催化剂。
通过在上述催化剂存在下,聚合(或共聚)烯烃,例如上述那些烯烃,可获得结晶烯烃聚合物(A-2),使该聚合物满足上述(A2-1)-(A2-3)的特性。
可通过气相聚合方法或液相聚合方法(如浆液聚合方法和溶液聚合方法)进行聚合反应。与生产非结晶烯烃聚合物(A-1)中使用的相同的惰性烃可以用作聚合介质。这些烃中,优选脂族烃、脂环烃和石油馏份。在液相聚合中,液体形态的烯烃本身也可以作为溶剂。
在浆液聚合情况,一般在-50℃至100℃,优选0℃至90℃温度下进行聚合;在溶液聚合情况,一般在0℃至200℃,优选10℃至180℃温度下进行聚合;在气相聚合情况,一般在0℃至120℃,优选20℃至100℃温度下进行聚合;
聚合压力为常压至100公斤/厘米2,优选常压至50公斤/厘米2。
可采用间歇式、连续式或半连续式进行聚合反应。还可以在反应条件不同的两个或多个步骤进行聚合。
通过在聚合过程使用氢,可以调节所获的结晶烯烃聚合物(A-2)的分子量。
(B)烯烃聚合物
对烯烃聚合物没有特别的限制,除非该聚合物是使用了不同于上述在生产非结晶烯烃聚合物(A-1)和结晶烯烃聚合物(A-2)中使用的催化剂。因此,通过已知的方法,使用例如金属茂化合物催化剂组分(如上述周期表第4族过渡金属化合物(a-1))、已知的固体钛催化剂组分(如上述钛催化剂组分(a-2))等,可以生产烯烃聚合物(B)。
本发明中,优选使用包括下列组分的催化剂生产烯烃聚合物(B):
(a)(a-1)过渡金属化合物,或(a-2)钛催化剂组分,
(c)至少一种选自(c-1)有机铝氧基化合物、(c-2)烷基硼酸衍生物和(c-3)能与过渡金属化合物反应形成离子对的化合物,如果需要,有
(d)有机金属化合物。
烯烃聚合物(B)可以是烯烃均聚物、烯烃共聚物、或一种烯烃与另一种单体的共聚物。该共聚物可以是无规共聚物或嵌段共聚物。
烯烃的具体例子包括与上述使用烯烃聚合催化剂可以聚合的烯烃的例子相同的2-20个碳原子的α-烯烃和3-20个碳原子的环烯烃。这样的烯烃还可以与苯乙烯等共聚。
优选的烯烃聚合物(B)是以源自2-6个碳原子的烯烃的单元作为主要构份单元的聚合物,特别优选的烯烃聚合物(B)是含源自乙烯或丙烯的单元作为主要构份单元的乙烯聚合物或丙烯聚合物。更具体而言,烯烃聚合物(B)是乙烯聚合物或丙烯聚合物,其中源自乙烯或丙烯的单元量约为80-100摩尔%,优选90-100摩尔%,更优选92-100摩尔%。
例如,丙烯聚合物含有,作为其它烯烃单元,源自乙烯的单元量为0-10摩尔%,0-8摩尔%较好,更好的为0-6摩尔%,而源自4-12个碳原子的烯烃的单元量为0-15摩尔%,0-10摩尔%较好,更好的为0-5摩尔%。
除这些源自烯烃的单元外,用于本发明的烯烃聚合物(B)可以含有源自有支链化结构或4-20个碳原子多烯的烯烃的单元,其量为5摩尔%或更少。
有支链化结构的烯烃的具体例子包括:3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、烯丙基萘、烯丙基降冰片烷、苯乙烯、二甲基苯乙烯、乙烯基萘。烯丙基甲苯、烯丙基苯、乙烯基环己烷、乙烯基环戊烷、乙烯基环庚烷等,
多烯的具体例子包括1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,4-戊二烯、1,3-己二烯、1,4-己二烯、1,5-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯、6-甲基-1,6-辛二烯、7-甲基-1,6-辛二烯、6-乙基-1,6-辛二烯、6-丙基-1,6-辛二烯、6-丁基-1,6-辛二烯、6-甲基-1,6-壬二烯、6-乙基-1,6-壬二烯、7-乙基-1,6-壬二烯、6-甲基-1,6-癸二烯、7-甲基-1,6-癸二烯、6-甲基-1,6-十一碳二烯、1,7-辛二烯、1,9-癸二烯、异戊二烯、丁二烯、亚乙基降冰片烯、乙烯基降冰片烯、二环戊二烯等。
在使用烯烃聚合物(B)与非结晶烯烃聚合物(A-1)形成组合物情况下,要求烯烃聚合物(B)具有在135℃萘烷中测定的特性粘度[η]在0.5-20dl/g范围,优选优选0.7-10dl/g范围;由差式扫描热量计(DSC)测定的熔点(Tm)在100℃或更高范围,优选110℃至167℃;密度在0.85克/厘米3-1.0克/厘米3范围,优选0.870克/厘米3-0.975克/厘米3。
在使用烯烃聚合物(B)与结晶烯烃聚合物(A-2)形成组合物情况下,要求烯烃聚合物(B)具有在135℃萘烷中测定的特性粘度[η]在0.5-20dl/g范围,优选优选0.7-10dl/g范围;密度在0.85克/厘米3-0.98克/厘米3范围,优选0.855克/厘米3-0.970克/厘米3。
按照由差式扫描热量计(DSC)测定吸热曲线的最高峰位置的温度决定熔点(Tm)。当一个已经熔融,然后以10℃/分钟速度降低温度又固化的样品,以10℃/分钟速度加热时,获得吸热曲线。
烯烃聚合物组合物
本发明的烯烃聚合物组合物包括:
含99-1重量份,优选70-5重量份,更优选50-10重量份的非结晶烯烃聚合物(A-1)和
1-99重量份,优选30-95重量份,更优选50-90重量的烯烃聚合物(B)(在此(A-1)和(B)的总量为100重量份)的一个实施方案,和
含99-1重量份,优选95-5重量份,更优选90-10重量份的结晶烯烃聚合物(A-2)和
1-99重量份,优选5-95重量份,更优选10-90重量的烯烃聚合物(B)(在此(A-2)和(B)的总量为100重量份)的一个实施方案。
可通过普通已知的制备树脂组合物的方法制备本发明的烯烃聚合物组合物,例如,可通过熔融和捏合非结晶烯烃聚合物(A-1)(或结晶烯烃聚合物(A-2))和烯烃聚合物(B)。
通过使用上述包括下列组分的烯烃聚合催化剂来聚合烯烃,也可以生产烯烃聚合物组合物:
(a)(a-1)周期表第4族的过渡金属的化合物,或(a-2)含镁、钛和卤素的钛催化剂组分,
(b)周期表第8-10族中任一族的过渡金属的化合物,可由上述通式(I)表示,和
(c)至少一种选自(c-1)有机铝氧基化合物、(c-2)烷基硼酸衍生物和(c-3)能与过渡金属化合物反应形成离子对的化合物,以及如果需要,
(d)有机金属化合物。
由非结晶烯烃聚合物(A-1)和烯烃聚合物(B)组成的烯烃聚合物组合物的熔体流动速率(MFR;按ASTM D1238-65T,在230℃,2.16公斤负荷下测定)优选在0.01-1000克/10分钟的范围,更优选0.1-100克/10分钟。
由结晶烯烃聚合物(A-2)和烯烃聚合物(B)组成的烯烃聚合物组合物的熔融指数(MI;按ASTM D1238-65T,在190℃,2.16公斤负荷下测定)优选在0.01-1000克/10分钟的范围,更优选0.1-100克/10分钟。
上述包含非结晶烯烃聚合物组合物(A-1)和烯烃聚合物(B)的烯烃聚合物组合物具有优良的刚性特征(如拉伸模量)以及优良的抗冲击性。选择熔体流动速率不同的非结晶烯烃聚合物(A-1)和烯烃聚合物(B),可进一步改进模塑性能(可模塑性)。
上述包含结晶烯烃聚合物组合物(A-2)和烯烃聚合物(B)的烯烃聚合物组合物具有高的熔融张力以及优良的模塑性能(可模塑性),因此能生产具有优良的机械强度和耐热性的模塑产品。
除了上述非结晶烯烃聚合物(A-1)(或结晶烯烃聚合物(A-2))和烯烃聚合物(B)外,如果需要,本发明的烯烃聚合物组合物可以含有添加剂、其它聚合物等,只要这些物质不会不利于本发明的目的。例如,可以含有适量的橡胶组分以改进抗冲击性。添加剂的例子包括成核剂、抗氧剂、盐酸吸收剂、热稳定剂、耐天候稳定剂、光稳定剂、紫外光吸收剂、增滑剂、防粘连剂、防雾剂、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂、颜料、染料、分散剂、铜抑制剂、中和剂、发泡剂、增塑剂、抗发泡剂、交联剂、流动性能改进剂(如过氧化物等)、焊接强度改进剂、天然油、合成油、蜡等。
例如,当烯烃聚合物组合物含有成核剂时,不仅能使结晶颗粒更细,而且可提高结晶速度,从而能够迅速成型。
普通已知的各种成核剂可以用作成核剂而没有特别的限制,可以优选使用选自下列的成核剂。
上述式中,R1表示氧、硫、或1-10个碳原子的烃基,R2和R3彼此可以相同或不同,各自是氢或1-10个碳原子的烃基。两个R2、两个R3、或R2和R3可以相互连接形成一个环。M表示有1-3价的金属原子,n是1-3的整数。
具体例子包括2,2’-亚甲基二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、2,2’-亚乙基二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、2,2’-亚甲基二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸锂、2,2’-亚乙基二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸锂、2,2′-亚乙基二(4-异丙基-6-叔丁基苯基)磷酸钠、2,2’-亚甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯基)磷酸锂、2,2’-亚甲基二(4-乙基-6-叔丁基苯基)磷酸锂、二[2,2’-硫代二(4-甲基-6-叔丁基苯基)磷酸]钙、二[2,2’-硫代二(4-乙基-6-叔丁基苯基)磷酸]钙、二[2,2′-硫代二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]钙、二[2,2’-硫代二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]镁、二[2,2’-硫代二(4-叔辛基苯基)磷酸]镁、2,2’-亚丁基二(4,6-二甲基苯基)磷酸钠、2,2’-亚丁基二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、2,2’-叔辛基亚甲基-二(4,6-二甲基苯基)磷酸钠、2,2’-叔辛基亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、二[2,2′-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]钙、二[2,2’-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]镁、二[2,2’-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]钡、2,2’-亚甲基-二(4-甲基-6-叔丁基苯基)磷酸钠、2,2’-亚甲基-二(4-乙基-6-叔丁基苯基)磷酸钠、(4,4’-二甲基-5,6’-二叔丁基-2,2’-联苯基)磷酸钠、二[(4,4’-二甲基-6,6’-二叔丁基-2,2’-联苯基)磷酸]钙、2,2’-亚乙基-二(4-正丁基-6-叔丁基苯基)磷酸钠、2,2’-亚甲基-二(4,6-二甲基苯基)磷酸钠、2,2’-亚甲基-二(4,6-二乙基苯基)磷酸钠、2,2’-亚乙基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钾、二[2,2’-亚乙基-二-4,6-二叔丁基苯基)磷酸]钙、二[2,2’-亚乙基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]镁、二[2,2’-亚乙基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]钡、三[2,2’-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]铝、三[2,2’-亚乙基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]铝、以及上述的两种或多种物质的混合物。
上述中,特别优选2,2’-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠。
上式中,R4表示氢或1-10个碳原子的烃基,M表示有1-3价的金属原子,n表示1-3的整数。
具体例子包括二(4-叔丁基苯基)磷酸钠、
二(4-甲基苯基)磷酸钠、
二(4-乙基苯基)磷酸钠、
二(4-异丙基苯基)磷酸钠、
二(4-叔辛基苯基)磷酸钠、
二(4-叔丁基苯基)磷酸钾、
二(4-叔丁基苯基)磷酸钙、
二(4-叔丁基苯基)磷酸镁、
二(4-叔丁基苯基)磷酸锂、
二(4-叔丁基苯基)磷酸铝、以及上述两种或多种物质的混合物。
上式中,R5表示氢或1-10个碳原子的烃基。
具体例子包括1,3,2,4-二亚苄基山梨(糖)醇、
1,3-亚苄基-2,4-对甲基亚苄基山梨(糖)醇、
1,3-亚苄基-2,4-对乙基亚苄基山梨(糖)醇、
1,3-对甲基亚苄基-2,4-亚苄基山梨(糖)醇、
1,3-对乙基亚苄基-2,4-亚苄基山梨(糖)醇、
1,3-对甲基亚苄基-2,4-对乙基亚苄基山梨(糖)醇、
1,3-对乙基亚苄基-2,4-对甲基亚苄基山梨(糖)醇、
1,3,2,4-二(对甲基亚苄基)山梨(糖)醇、
1,3,2,4-二(对乙基亚苄基)山梨(糖)醇、
1,3,2,4-二(对正丙基亚苄基)山梨(糖)醇、
1,3,2,4-二(对异丙基亚苄基)山梨(糖)醇、
1,3,2,4-二(对正丁基亚苄基)山梨(糖)醇、
1,3,2,4-二(对仲丁基亚苄基)山梨(糖)醇、
1,3,2,4-二(对叔丁基亚苄基)山梨(糖)醇、
1,3,2,4-二(2’,4’-二甲基亚苄基)山梨(糖)醇、
1,3,2,4-二(对甲氧基亚苄基)山梨(糖)醇、
1,3,2,4-二(对乙氧基亚苄基)山梨(糖)醇、
1,3-亚苄基-2,4-对氯亚苄基山梨(糖)醇、
1,3-对氯亚苄基-2,4-亚苄基山梨(糖)醇、
1,3-对氯亚苄基-2,4-对甲基亚苄基山梨(糖)醇、
1,3-对氯亚苄基-2,4-对乙基亚苄基山梨(糖)醇、
1,3-对甲基亚苄基-2,4-对氯亚苄基山梨(糖)醇、
1,3-对乙基亚苄基-2,4-对氯亚苄基山梨(糖)醇、
1,3,2,4-二(对氯亚苄基)山梨(糖)醇、以及上述两种或多种物质的混合物。
上述中,优选1,3,2,4-二亚苄基山梨(糖)醇、1,3,2,4-二(对甲基亚苄基)山梨(糖)醇、1,3,2,4-二(对乙基亚苄基)山梨(糖)醇、1,3-对氯亚苄基-2,4-对甲基亚苄基山梨(糖)醇和1,3,2,4-二(对氯亚苄基)山梨(糖)醇,以及两种或多种这些物质的混合物。
成核剂的例子有,芳族羧酸和脂肪羧酸金属盐,例如苯甲酸铝、对叔丁基苯甲酸铝、己二酸钠、噻吩羧酸钠、吡咯羧酸钠(sodium pyrolecarboxlate)等。还可以使用滑石和下述的其它无机化合物作为成核剂。
要求本发明的烯烃聚合物组合物含有上述成核剂的量,以上述非结晶烯烃聚合物(A-1)(或结晶烯烃聚合物(A-2))和烯烃聚合物(B)的总量为100重量份,约为0.001-10重量份,优选0.01-5重量份,更优选0.1-3重量份。
酚类抗氧剂、硫类抗氧剂和磷类抗氧剂可以用作抗氧剂。
酚类抗氧剂的例子包括酚类,如2,6-二叔丁基-对甲酚、(3,3-二甲基-4-羟基苄基)氢硫基乙酸十八烷基酯、β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯酚)丙酸十八烷基酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二(十八烷基)酯、2,4,6-三(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苄基硫代)-1,3,5-三嗪、(4-羟基-3-甲基-5-叔丁基苄基)丙二酸二(十八烷基)酯、2,2’-亚甲基-二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亚甲基-二(2,6-二叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基-二[6-(1-甲基环己基)对甲酚]、乙二醇二[3,5-二(4-羟基-3-叔丁基苯基)丁酸]酯、4,4’-亚丁基-二(6-叔丁基-间甲酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、对苯二甲酸二[2-叔丁基-4-甲基-6-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苄基)苯基]酯、异氰尿酸1,3,5-三(2,6-二甲基-3-羟基-4-叔丁基)苄基酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2,4,6-三甲基苯、四[丙酸亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)酯]甲烷、异氰尿酸1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)酯、异氰尿酸1,3,5-三[(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基乙基]酯、2-辛基硫代-4,6-二(4-羟基-3,5-二叔丁基)苯氧基-1,3,5-三嗪、4,4’-硫代二(6-叔丁基间甲酚)等,以及多酚寡碳酸酯,如4,4’-亚丁基-二(2-叔丁基-5-甲基苯基)的寡碳酸酯(聚合度为2-10)。
硫类抗氧剂的例子包括硫代二丙酸的二月桂基酯、二肉豆寇基酯、二硬脂基酯、其它二烷基酯,和丁基、辛基、月桂基、十八烷基和其它烷基硫代丙酸的多元醇(例如,甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、异氰尿酸三羟基乙酯)酯(例如季戊四醇四月桂基硫代丙酸酯)。
磷类抗氧剂的例子包括亚磷酸三辛酯、亚磷酸三月桂基酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸辛基-二苯基酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三苯基酯、亚磷酸三(丁氧基乙)酯、磷酸三(壬基苯基)酯、二(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯、四(十三烷基)-1,1,3-三(2-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丁烷二亚磷酸酯、二亚磷酸四(C12-C15的混合烷基)-4,4’-异亚丙基二苯基酯、四(十三烷基)-4,4’-亚丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)二亚磷酸酯、亚磷酸三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)酯、三(单/二混合壬基苯基)亚磷酸酯、氢化-4,4’-异亚丙基苯酚多亚磷酸酯、二(辛基苯基)/二[4,4’-亚丁基-二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)]/1,6-己二醇二亚磷酸酯、苯基/4,4’-异亚丙基二苯酚/季戊四醇二亚磷酸酯、二(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三[4,4’-异亚丙基-二(2-叔丁基苯酚)]亚磷酸酯、亚磷酸苯基/二异癸基酯、二(壬基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三(1,3-二硬脂酰氧基异丙基)亚磷酸酯、4,4’-异亚丙基-二(2-叔丁基苯酚)/二(壬基苯基)亚磷酸酯、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(9,10-di-hydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide)、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯基二亚膦酸酯等。
可以使用的其它氧化剂包括6-羟基苯并二氢吡喃衍生物,如α、β、γ和δ生育酚及其混合物、2-(4-甲基-戊-3-烯基)-6-羟基苯并二氢吡喃、2,2,7-三甲基-5-叔丁基-6-羟基二氢吡喃、2,2,5-三甲基-7-叔丁基-6-羟基苯并二氢吡喃、2,2,5-三甲基-6-叔丁基-6-羟基苯并二氢吡喃、2,2-二甲基-5-叔丁基-6-羟基苯并二氢吡喃的2,5-二甲基取代的、和2,5,8-三甲基取代的、和2,5,7,8-四甲基取代的化合物等。
通式MxAly(OH)2x+3y-2z(A)z·aH2O的复合物(其中,M表示Mg、Ca或Zn,A表示除羟基外的阴离子,x、y和z可以彼此相同或不同,它们各自是正数、a为0或正数),例如
Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O、
Mg6Al2(OH)20CO3·5H2O、
Mg5Al2(OH)14CO3·4H2O、
Mg10Al2(OH)22(CO3)2·4H2O、
Mg6Al2(OH)16HPO4·4H2O、
Ca6Al2(OH)16CO3·4H2O、
Zn6Al2(OH)16CO3·4H2O、
Zn6Al2(OH)16SO4·4H2O、
Mg6Al2(OH)16SO3·4H2O、
Mg6Al2(OH)12CO3·3H2O等可以用作盐酸吸收剂。
光稳定剂的例子包括羟基二苯酮类,如2-羟基-4-甲氧基二苯酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯酮、2,4-二羟基二苯酮等;苯并***类,如2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并***、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并***、2-(2′-羟基5′-甲基苯基)苯并***、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并***等;苯甲酸酯类,如水杨酸苯基酯、水杨酸对叔丁基苯基酯、2,4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯、十六烷基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯等;镍化合物,如2,2’-硫代二(4-叔辛基苯酚)的镍盐、[2,2’-硫代二(4-叔辛基苯酚)]-正丁胺镍、(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)膦酸单乙基酯的镍盐等;取代的丙烯腈类,如α-氰基-β-甲基-β-(对甲氧基苯基)丙烯酸甲酯等;乙二酰二苯胺,如N’-2-乙基苯基-N-乙氧基-5-叔丁基苯基乙二酰二胺、N-2-乙基苯基-N’-2-乙氧基-5-乙氧基苯基乙二酰二胺等;位阻胺化合物,如二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)癸二酸酯、聚[(6-(1,1,3,3-四甲基丁基)亚胺基)-1,3,5-三嗪-2,4-二基{4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基)亚胺基}六亚甲基]、2-(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基)乙醇和琥珀酸二甲酯的缩合物等。
润滑剂的例子包括脂族烃、如石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等;高级脂肪酸,如癸酸、月桂酸、肉豆寇酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸等,及其金属盐(如锂盐、钙盐、钠盐、镁盐、钾盐等);脂肪醇,如棕榈醇、鲸蜡醇、硬脂酸醇等;脂肪酸酰胺,如己酰胺、辛酰胺、癸酰胺、月桂酸酰胺、肉豆寇酰胺、棕榈酰胺、硬脂酸酰胺等;脂肪酸醇酯;以及氟化合物,如氟烷基羧酸及其金属盐、氟烷基磺酸及其金属盐等。
本烯烃聚合物组合物可以含有0.0001-10%(重量)量的上述添加剂。
本发明的烯烃聚合物组合物可以含有填料,如二氧化硅、硅藻土、氧化铝、钛氧化物、镁氧化物、浮石粉末、浮石球、氢氧化铝、氢氧化镁、碱式碳酸镁、白云石、硫酸钙、钛酸钾、硫酸钡、亚硫酸钙、滑石、粘土、云母、石棉、玻璃纤维、玻璃片、玻璃球、硅酸钙、微晶高岭土、斑脱岩、石墨、铝粉、硫化钼、硼纤维、碳化硅纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维等。
通过加入上述的添加剂,本发明的烯烃聚合物组合物可以提供能进一步综合提高物理性能、耐久性、涂布性能、印刷性能、抗划伤性、模塑性和加工性能等的模塑产品。
热模塑产品
本发明的烯烃聚合物组合物可以广泛用于普通已知聚烯烃的应用中,特别是用于热模塑以制备诸如片、未拉伸或拉伸的膜、丝、以及各种其它形状的模塑产品。本发明中,特别优选含热稳定剂的添加剂的烯烃聚合物组合物用于热模塑产品。
热模塑产品的具体例子包括通过已知的热模塑方法,如挤塑法、注塑法、充气模塑、吹塑法、挤出吹塑法、注塑吹塑法、压模法、压延法、发泡沫成形法等,来获得的模塑产品。以下列给出的例子来描述这样的热模塑产品。
例如,当本发明的热模塑产品是挤塑产品时,不特别限制产品的形状和类型,例如可以是片或膜(未拉伸)、管、软管、电缆夹套、丝等,最好是片、膜和丝。
在挤塑烯烃本聚合物组合物中可以采用普通已知的挤塑设备和挤塑条件,例如,可使用单螺杆挤塑机、捏合型挤塑机、柱塞式挤塑机、齿轮挤塑机等熔化烯烃聚合物组合物,通过T模头挤塑,形成片或膜(未拉伸)。
采用已知的拉伸方法,如伸幅法(纵-横拉伸,横-纵拉伸)、同时双轴向拉伸法或单轴向拉伸法,通过拉伸上述的挤塑片或挤塑膜(未拉伸),可以获得拉伸膜。
未拉伸的片或膜在拉伸中的拉伸比值,在双轴向拉伸情况下一般约为20-70倍,在单轴向拉伸情况下约为2-10倍。要求通过拉伸后获得的拉伸膜厚度约为5-200微米。
还可以生产吹塑膜作为另一种膜形状的模塑产品。优选包括结晶烯烃聚合物(A-2)和烯烃聚合物(B)的烯烃聚合物组合物作为吹塑材料,因为这种材料具有高的熔融张力,并且在吹塑模塑过程中不易破裂。
由本发明的包含非结晶烯烃聚合物(A-1)和烯烃聚合物(B)的烯烃聚合物组合物获得的片形和膜形的模塑产品不易带电,具有优良的刚性特征,如拉伸模量、耐热性、抗冲击性、耐老化性、透明度、透视性(see-through)、光泽、刚性、耐湿性和气体屏蔽性,可以广泛用作如包装膜。由本发明的包括结晶烯烃聚合物(A-2)和烯烃聚合物(B)的烯烃聚合物组合物获得的片形和膜形的模塑产品,具有优良的机械性能,如撕裂强度、耐热性、抗冲击性、耐老化性、透明度、透视性、光泽、刚性、耐湿性和气体屏蔽性。
由于通过热模塑本发明的烯烃聚合物组合物获得的片和膜具有特别优良的耐湿性,它们可优选用作如药片、胶囊等的挤压包装的材料。
例如,将熔融的烯烃聚合物组合物挤出通过一个纺丝喷嘴,可以生产丝。制得的丝可进一步拉伸。进行这种拉伸,可足以使分子在丝的至少一个轴向上取向,一般要求拉伸达到约5-10倍的拉伸比值。
由本发明的包括非结晶烯烃聚合物(A-1)和烯烃聚合物(B)的烯烃聚合物组合物获得的丝,具有优良的刚性、耐热性和抗冲击性。由本发明的包括结晶烯烃聚合物(A-2)和烯烃聚合物(B)的烯烃聚合物组合物获得的丝不易带电(charged),具有优良的机械特性。
采用普通已知的注塑设备和条件,将本发明的烯烃聚合物组合物注塑为各种形状,可以生产注塑产品。
由本发明的包括非结晶烯烃聚合物(A-1)和烯烃聚合物(B)的烯烃聚合物组合物获得的注塑产品,具有优良的刚性、耐热性、抗冲击性、表面光泽、耐化学品性、抗撕裂性等。由本发明的包括结晶烯烃聚合物(A-2)和烯烃聚合物(B)的烯烃聚合物组合物获得的注塑产品,具有优良的机械性能,如撕裂强度、耐热性、抗冲击性、表面光泽、耐化学品性、抗撕裂性等。
由本发明的烯烃聚合物组合物形成的注塑产品可以广泛用作汽车内部的装饰材料、汽车外部的装饰材料、家用电器产品的外壳、各种容器等。
采用普通已知的吹塑设备和条件,通过吹塑本烯烃聚合物组合物,可以生产吹塑产品。
例如,在挤吹塑中,在100-300℃的树脂温度下,通过模头挤出熔融态的上述烯烃聚合物组合物,形成管状型坯,然后将它放入所需形状的的模具中,在130-300℃树脂温度下,向该型坯吹入空气,以形成空心模塑产品。要求在横向上的拉伸(吹塑)比值为1.5-5倍。
在注塑吹塑中,可以在100-300℃树脂温度下将熔融态的上述烯烃聚合物组合物注入型坯模具中,形成型坯。将该型坯放入另一个所需形状的模具中,在120-300℃树脂温度下,向该型坯吹入空气,以形成空心模塑产品。要求在纵向上的拉伸(吹塑)比值为1.1-1.8倍,在横向上的拉伸(吹塑)比值为1.3-2.5倍。
由本发明的包括非结晶烯烃聚合物(A-1)和烯烃聚合物(B)的烯烃聚合物组合物获得的吹塑产品,具有优良的刚性、耐热性和抗冲击性以及耐湿性。由本发明的包括结晶烯烃聚合物(A-2)和烯烃聚合物(B)的烯烃聚合物组合物获得的吹塑产品,具有优良的机械性能,如撕裂强度、耐热性、抗冲击性、以及耐湿性。
模具冲模的模塑产品可作为压模产品的例子。本发明的烯烃聚合物组合物可用作如组合整体模塑(模具冲模模塑)方法中的基材,该方法中,基材和表层材料同时模塑。
这样的模具冲模模塑产品的具体例子包括汽车内部装饰材料,例如门装饰部件、后部包装装饰、座位背部装饰、仪器面板。
由本发明的包括非结晶烯烃聚合物(A-1)和烯烃聚合物(B)的烯烃聚合物组合物获得的压膜产品,具有优良的刚性、耐热性、抗冲击性、耐老化性、表面光泽、耐化学品性、抗撕裂性等。由本发明的包括结晶烯烃聚合物(A-2)和烯烃聚合物(B)的烯烃聚合物组合物获得的注塑产品,具有优良的机械性能,如撕裂强度、耐热性、抗冲击性、耐老化性、表面光泽、耐化学品性、抗撕裂性等。
本发明的效果
本发明的烯烃聚合催化剂具有高的聚合活性,能生产宽分子量分布的烯烃聚合物。使用本发明的烯烃聚合催化剂获得的烯烃聚合物分子量分布宽,并具有优良的模塑性能(可模塑性)。
本发明能使获得的烯烃聚合物组合物具有优良的刚性特征(如拉伸模量等)、和机械特征(如冲击强度等)、以及模塑性能(可模塑性),并使由该烯烃聚合物组合物形成的热模塑产品具有优良的刚性和机械性能。本发明还能使获得的烯烃聚合物组合物具有优良的机械特征和耐热性,以及模塑性能(可模塑性),并且由所述的烯烃聚合物组合物形成的热模塑产品具有优良的机械性能和耐热性。
实施例
参考下列实施例,更详细地描述本发明,但是应理解本发明不受这些实施例的限制。
实施例中,通过凝胶渗透色谱法(GPC),使用邻二氯苯作为溶剂,在140℃测定聚合物的分子量分布(Mw/Mn)。在135℃的萘烷中测定特性粘度[η]。使用差示扫描量热计,以10℃/分钟的加热速度分别测定玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)。
根据ASTM D638测定烯烃聚合物组合物的拉伸模量(YM)。根据ASTM D256测定悬臂梁式冲击强度(IZ)。根据ASTM D256,在190℃2.16公斤负荷下测定熔融指数(MI)。采用Toyo Seiki Co.,Ltd.制造的熔体张力试验器,以恒定速度拉伸在190℃测定温度和15毫米/分钟挤出速度的条件下挤塑的一股丝时,通过测定施加在一根丝上的张力,来确定熔融张力(MT)。采用Toyo Seiki Producing Co.,Ltd.制造的摆式膜冲击强度试验器(膜冲击试验器),测定膜冲击强度。
实施例1
在用氮气彻底吹扫的500毫升玻璃高压釜中放入250毫升甲苯,并在25℃向高压釜通入乙烯和丙烯混合气体(分别为120升/小时和80升/小时)达10分钟。之后,加入1.25毫摩尔(按铝原子计)的甲基铝氧烷,然后加入0.0005毫摩尔二氯化二(1,2,4-三甲基环戊二烯基)合锆和0.005毫摩尔下式(1)的过渡金属化合物(过渡金属化合物(1))的混合物,以引发聚合反应。在25℃和常压下,同时连续输入上述乙烯和丙烯的混合气体下,进行30分钟的聚合反应。聚合反应结束后,加入少量甲醇以终止聚合反应。然后将该聚合物溶液加入到大量过量的甲醇中,沉淀聚合物,该聚合物在130℃减压干燥12小时。结果,获得14.4克聚合物,该聚合物的重均分子量(Mw)为1.2×105,Mw/Mn为4.3。
比较例1
按照与实施例1相同的方式聚合乙烯和丙烯,不同之处是,仅使用0.0005毫摩尔二氯化二(1,2,4-三甲基环戊二烯基)合锆,代替0.0005毫摩尔二氯化二(1,2,4-三甲基环戊二烯基)合锆和0.005毫摩尔上述过渡金属化合物(1)的混合物。结果,获得8.2克聚合物,该聚合物的Mw为1.9×105,Mw/Mn为2.1。
比较例2
按照与实施例1相同的方式聚合乙烯和丙烯,不同之处是,仅使用0.005毫摩尔上述过渡金属化合物(1),代替0.0005毫摩尔二氯化二(1,2,4-三甲基环戊二烯基)合锆和0.005毫摩尔上述过渡金属化合物的混合物。结果,获得7.9克聚合物,该聚合物的Mw为4.3×104,Mw/Mn为1.8。
实施例2
按照与实施例1相同的方式聚合乙烯和丙烯,不同之处是,使用0.001毫摩尔二氯化二(茚基)合锆和0.005毫摩尔上述过渡金属化合物(1)的混合物,代替0.0005毫摩尔二氯化二(1,2,4-三甲基环戊二烯基)合锆和0.005毫摩尔上述的过渡金属化合物(1)的混合物。结果,获得13.8克聚合物,该聚合物的Mw为1.8×105,Mw/Mn为4.8。
比较例3
按照与实施例2相同的方式聚合乙烯和丙烯,不同之处是,仅使用0.001毫摩尔二氯化二(茚基)合锆,代替0.001毫摩尔二氯化二(茚基)合锆和0.005毫摩尔上述过渡金属化合物(1)的混合物。结果,获得7.3克聚合物,该聚合物的Mw为3.3×105,Mw/Mn为2.9。
实施例3
按照与实施例1相同的方式聚合乙烯和丙烯,不同之处是,使用0.001毫摩尔二氯化二(1,3-二甲基环戊二烯基)合铪和0.005毫摩尔下式(2)的过渡金属化合物(过渡金属化合物(2))的混合物,代替0.0005毫摩尔二氯化二(1,2,4-三甲基环戊二烯基)合锆和0.005毫摩尔上述过渡金属化合物(1)的混合物。结果,获得8.2克聚合物,该聚合物的Mw为2.1×105,Mw/Mn为4.2。
比较例4
按照与实施例3相同的方式聚合乙烯和丙烯,不同之处是,仅使用0.001毫摩尔二氯化二(1,3-二甲基环戊二烯基)合铪,代替0.001毫摩尔二氯化二(1,3-二甲基环戊二烯基)合铪和0.005毫摩尔上述过渡金属化合物(2)的混合物。结果,获得4.9克聚合物,该聚合物的Mw为3.2×105,Mw/Mn为2.3。
比较例5
按照与实施例3相同的方式聚合乙烯和丙烯,不同之处是,使用0.005毫摩尔上述过渡金属化合物(2),代替0.001毫摩尔二氯化二(1,3-二甲基环戊二烯基)合铪和0.005毫摩尔上述过渡金属化合物(2)的混合物。结果,获得3.9克聚合物,该聚合物的Mw为7.8×104,Mw/Mn为1.9。
实施例4
在用氮气彻底吹扫的500毫升玻璃高压釜中放入240毫升甲苯然后,放入10毫升1-辛烯。在25℃,以200升/小时的流量向高压釜通入乙烯达10分钟。之后,加入1.25毫摩尔(按铝原子计)的甲基铝氧烷,然后加入0.0005毫摩尔二氯化二(1,2,4-三甲基环戊二烯基)合锆和0.005毫摩尔过渡金属化合物(1)的混合物,以引发聚合反应。在25℃和常压下,同时以200升/小时的流量连续输入乙烯气体下,进行10分钟的聚合反应。聚合反应结束后,加入少量甲醇以终止聚合反应。然后将该聚合物溶液加入到大量过量的甲醇中,沉淀聚合物,该聚合物在130℃减压干燥12小时。结果,获得3.9克聚合物,该聚合物的Mw为1.5×105,Mw/Mn为4.6。
比较例6
按照与实施例4相同的方式聚合乙烯和1-辛烯,不同之处是,仅使用0.0005毫摩尔二氯化二(1,2,4-三甲基环戊二烯基)合锆,代替0.0005毫摩尔二氯化二(1,2,4-三甲基环戊二烯基)合锆和0.005毫摩尔上述过渡金属化合物(1)的混合物。结果,获得2.2克聚合物,该聚合物的Mw为2.5×105,Mw/Mn为2.0。
比较例7
按照与实施例4相同的方式聚合乙烯和1-辛烯,不同之处是,仅使用0.005毫摩尔上述过渡金属混合物(1),代替0.0005毫摩尔二氯化二(1,2,4-三甲基环戊二烯基)合锆和0.005毫摩尔上述过渡金属化合物(1)的混合物。结果,获得1.8克聚合物,该聚合物的Mw为5.2×104,Mw/Mn为1.9。
实施例5
在用氮气彻底吹扫的500毫升玻璃高压釜中放入250毫升甲苯,并在25℃,向高压釜通入乙烯和丙烯的混合气体(分别为120升/小时和80升/小时)达10分钟。之后,加入0.25毫摩尔(按铝原子计)的三异丁基铝,然后加入0.0002毫摩尔二氯化二(1,3-二甲基环戊二烯基)合锆和0.005毫摩尔上述过渡金属化合物(1)、还有0.006毫摩尔四(五氟苯基)硼酸三苯基碳鎓的混合物,以引发聚合反应。在25℃和常压下,同时连续输入该乙烯和丙烯的混合气体下,进行30分钟的聚合反应。聚合反应结束后,加入少量甲醇以终止聚合反应。然后将该聚合物溶液加入到大量过量的甲醇中,沉淀聚合物,该聚合物在130℃减压干燥12小时。结果,获得7.7克聚合物,该聚合物的Mw为1.6×105,Mw/Mn为4.4。
比较例8
按照与实施例5相同的方式聚合乙烯和丙烯,不同之处是,仅使用0.0002毫摩尔二氯化二(1,3-二甲基环戊二烯基)合锆,代替0.0002毫摩尔二氯化二(1,3-二甲基环戊二烯基)合锆和0.005毫摩尔上述过渡金属化合物(1)的混合物,四(五氟苯基)硼酸三苯基碳鎓的用量从0.006毫摩尔改变为0.0004毫摩尔。结果,获得4.2克聚合物,该聚合物的Mw为2.6×105,Mw/Mn为2.2。
比较例9
按照与实施例5相同的方式聚合乙烯和丙烯,不同之处是,仅使用0.005毫摩尔上述过渡金属化合物(1),代替0.0002毫摩尔二氯化二(1,3-二甲基环戊二烯基)合锆和0.005毫摩尔上述过渡金属化合物(1)的混合物。结果,获得3.7克聚合物,该聚合物的Mw为5.6×104,Mw/Mn为1.9。
实施例6
制备钛催化剂组分(a-i)
在一个400毫升的玻璃烧瓶中放入5.1克可购得的无水氯化镁和194毫升癸烷,搅拌下在该溶液中滴加18.8毫升乙醇,为时10分钟。滴加结束后,在室温继续搅拌1小时。之后,在保持体系内温度为35-40℃下,耗时1小时滴加17.5毫升用20毫升癸烷稀释的氯化二乙基铝。滴加结束后,该体系在室温下再搅拌1小时。耗时30分钟滴加70.6毫升四氯化钛,然后体系温度升至80℃,并在80℃继续搅拌2小时。用一个带夹套使温度保持在80℃的玻璃滤器过滤反应混合物,并用癸烷洗涤几次。结果,获得固体钛催化剂组分(a-i),该催化剂组分含有4.8%重量的钛、14%重量的镁、57%重量的氯、2.2%重量的铝和9.7%重量的乙氧基。
聚合
在用氮气彻底吹扫的500毫升玻璃高压釜中放入250毫升甲苯,并在50℃,向高压釜通入乙烯和丙烯的混合气体(分别为160升/小时和40升/小时)达10分钟。之后,加入1.25毫摩尔(按铝原子计)的甲基铝氧烷,然后加入0.004克原子(按钛原子计)的上述获得的钛催化剂组分(a-i)和0.002毫摩尔上述过渡金属化合物(1),以引发聚合反应。在50℃和常压下,同时连续输入上述乙烯和丙烯的混合气体下,进行1小时的聚合反应。聚合反应结束后,加入少量甲醇以终止聚合反应。然后将该聚合物溶液加入到大量过量的甲醇中,沉淀聚合物,该聚合物在130℃减压干燥12小时。结果,获得6.1克聚合物,该聚合物的Mw为2.4×105,Mw/Mn为8.9。
比较例10
按照与实施例6相同的方式聚合乙烯和丙烯,不同之处是,仅使用0.004克原子(按钛原子计)的上述钛催化剂组分(a-i),代替0.004克原子(按钛原子计)上述钛催化剂组分(a-i)和0.002毫摩尔上述过渡金属化合物(1)。结果,获得2.4克聚合物,该聚合物的Mw为4.2×105,Mw/Mn为5.9。
比较例11
按照与实施例6相同的方式聚合乙烯和丙烯,不同之处是,仅使用0.002毫摩尔上述过渡金属化合物(1),代替0.004克原子(按钛原子计)上述钛催化剂组分(a-i)和0.002毫摩尔上述过渡金属化合物(1)。结果,获得3.9克聚合物,该聚合物的Mw为3.8×104,Mw/Mn为1.8。
实施例7
在用氮气彻底吹扫的500毫升玻璃高压釜中放入250毫升甲苯,并在50℃,向高压釜通入乙烯和丁烯的混合气体(分别为160升/小时和40升/小时)达10分钟。之后,加入0.4毫摩尔氯化二乙基铝,然后加入0.003克原子(按钛原子计)上述钛催化剂组分(a-i)和0.002毫摩尔上述过渡金属化合物(2),以引发聚合反应。在50℃和常压下,同时连续输入上述乙烯和丁烯的混合气体下,进行1小时的聚合反应。聚合反应结束后,加入少量甲醇以终止聚合反应。然后将该聚合物溶液加入到大量过量的甲醇中,沉淀聚合物,该聚合物在130℃减压干燥12小时。结果,获得6.2克聚合物,该聚合物的Mw为1.9×105,Mw/Mn为8.3。
比较例12
按照与实施例7相同的方式聚合乙烯和丁烯,不同之处是,仅使用0.003克原子(按钛原子计)的上述钛催化剂组分(a-i),代替0.003克原子(按钛原子计)上述钛催化剂组分(a-i)和0.002毫摩尔上述过渡金属化合物(2)。结果,获得3.1克聚合物,该聚合物的Mw为3.7×105,Mw/Mn为6.1。
比较例13
按照与实施例7相同的方式聚合乙烯和丁烯,不同之处是,仅使用0.002毫摩尔上述过渡金属化合物(2),代替0.003克原子(按钛原子计)上述钛催化剂组分(a-i)和0.002毫摩尔上述过渡金属化合物(2)。结果,获得3.4克聚合物,该聚合物的Mw为2.9×104,Mw/Mn为1.9。
制备实施例1
制备乙烯均聚物(A-i)
在100毫升装备有磁力搅拌器的容器中通入氩气,并在该容器中放入0.94毫摩尔下式(3)的过渡金属化合物,然后放入0.94毫摩尔下式(4)的硼化合物。该混合物在-78℃冷却的同时加入50毫升***。将温度升高至-30℃并在-30℃搅拌45分钟后,通过一个在-78℃冷却的玻璃滤器过滤反应混合物。在-50℃至-30℃减压蒸馏滤液,除去溶剂,获得1.31克下式(5)的钯阳离子配合物的橙色晶体。
在用氮气彻底吹扫的1升玻璃高压釜中放入0.5毫摩尔上述所获的钯阳离子配合物,冷却至-78℃,随后在该高压釜中通入乙烯(1大气压)。
之后,加入500毫升干甲苯(用CaH2蒸馏并提纯),在-65℃搅拌该混合物30分钟,接着升温至25℃。在25℃同时保持1大气压乙烯的压力下,通过搅拌该混合物进行4小时的聚合反应。聚合反应结束后,加入3毫升甲醇和250毫升己烷,并过滤该混合物。减压蒸馏滤液,除去溶剂。用己烷稀释制得的粗产品后,通过中性氧化铝过滤该混合物,除去催化剂。减压蒸馏除去溶剂。用真空泵减压干燥残留物。结果,获得63.5克表1所示的乙烯均聚物(A-i)。
制备实施例2
制备乙烯-丙烯共聚物(A-ii)
在用氮气彻底吹扫的2升玻璃高压釜中放入1.5升甲苯,并在20℃向该高压釜通入乙烯和丙烯的混合气体(分别为240升/小时和160升/小时)达10分钟。之后,加入0.5毫摩尔三异丁基铝,然后加入5毫摩尔(按铝原子计)的甲基铝氧烷,再加入0.02毫摩尔上述过渡金属化合物(1),以引发聚合反应。在20℃和常压下,同时连续输入上述乙烯和丙烯的混合气体下,进行1小时的聚合反应。聚合反应结束后,加入少量甲醇以终止聚合反应。然后将该聚合物溶液加入到大量过量的甲醇中,沉淀聚合物,该聚合物在130℃减压干燥12小时。结果,获得47.0克乙烯-丙烯共聚物(A-ii),该聚合物列于表1。
制备实施例3
制备乙烯-1-丁烯共聚物(A-iii)
在用氮气彻底吹扫的2升玻璃高压釜中放入1.5升甲苯,并在20℃向该高压釜通入乙烯和1-丁烯的混合气体(分别为240升/小时和160升/小时)达10分钟。之后,加入0.5毫摩尔三异丁基铝,然后加入5毫摩尔(按铝原子计)的甲基铝氧烷,再加入0.02毫摩尔上述过渡金属化合物(1),以引发聚合反应。在20℃和常压下,同时连续输入上述乙烯和1-丁烯的混合气体下,进行1小时的聚合反应。聚合反应结束后,加入少量甲醇以终止聚合反应。然后将该聚合物溶液加入到大量过量的甲醇中,沉淀聚合物,该聚合物在130℃减压干燥12小时。结果,获得40.7克乙烯-1-丁烯共聚物(A-iii),该聚合物列于表1。
实施例8
将0.2重量份四[亚甲基-3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷(抗氧剂)和0.1重量份硬脂酸钙(盐酸吸收剂)加入到包括30重量份上述制备实施例1获得的乙烯均聚物(A-i)作为烯烃聚合物(A-1)和70重量份表1所示的使用已知的齐格勒催化剂生产的丙烯均聚物(B-i)(商品名:Hypol J400;由Mitsui PetrochemicalIndustries,Ltd.生产)(作为烯烃聚合物(B))的混合物中。用直径20毫米的单螺杆挤塑机,在200℃熔化和捏合该混合物,获得烯烃聚合物组合物。
测定所获的烯烃聚合物组合物的拉伸模量(YM)和悬臂梁式冲击强度(IZ)。结果列于表1。
实施例9
按照与实施例8相同的方式获得烯烃聚合物组合物,不同之处是,使用制备实施例2获得的乙烯-丙烯共聚物(A-ii),代替乙烯均聚物(A-i),结果列于表1。
实施例10
按照与实施例8相同的方式获得烯烃聚合物组合物,不同之处是,使用制备实施例3获得的乙烯-1-丁烯共聚物(A-iii),代替乙烯均聚物(A-i),结果列于表1。
比较例14
按照与实施例8-10相同的方式获得烯烃聚合物组合物,不同之处是,将抗氧剂和盐酸吸收剂加到丙烯均聚物(B-i)中,不使用烯烃聚合物(A-1),结果列于表1。
实施例11
按照与实施例8相同的方式获得烯烃聚合物组合物,不同之处是,使用表1所示的采用已知的齐格勒催化剂制备的乙烯均聚物(B-ii)(商品名:HyzexHZ1700J;由Mitsui Petrochemical Industries,Ltd.生产)代替丙烯均聚物(B-i)。结果列于表1。
比较例15
按照与实施例11相同的方式获得烯烃聚合物组合物,不同之处是,将抗氧剂和盐酸吸收剂加到乙烯均聚物(A-ii)中,不使用烯烃聚合物(A-1)。结果列于表1。
表1
实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 比较例14 | |
(A-1)烯烃聚合物 | (A-i)乙烯均聚物 | (A-ii)乙烯-丙烯共聚物 | (A-iii)乙烯-丁烯共聚物 | |
特性粘度[η](dl/g)玻璃化转变温度Tg(℃)密度(克/厘米3) | 1.5-780.855 | 1.8-580.856 | 1.6-620.860 | |
(B)其它烯烃聚合物 | (B-i)丙烯均聚物 | |||
特性粘度[η](dl/g)熔点Tm(℃)密度(克/厘米3) | 2.61600.903 | |||
YM(MPa)IZ(J/m) | 490不破裂 | 500不破裂 | 520不破裂 | 173737 |
表1(续)
实施例11 | 比较例15 | |
(A-1)烯烃聚合物 | (A-i)乙烯均聚物 | |
特性粘度[η](dl/g)玻璃化转变温度Tg(℃)密度(克/厘米3) | 1.5-780.855 | |
(B)其它烯烃聚合物 | (B-ii)乙烯均聚物 | |
特性粘度[η](dl/g)熔点Tm(℃)密度(克/厘米3) | 1.51350.968 | |
YM(MPa)IZ(J/m) | 375不破裂 | 133050 |
制备实施例4
制备乙烯均聚物(A-iv)
在用氮气彻底吹扫的2升玻璃高压釜中放入1.5升甲苯,并在25℃以200升/小时的流量向该高压釜通入乙烯达10分钟。之后,加入0.5毫摩尔三异丁基铝,然后加入5毫摩尔(按铝原子计)的甲基铝氧烷,再加入0.02毫摩尔下式(6)的过渡金属化合物,以引发聚合反应。在25℃和常压下,同时连续输入乙烯气体下,进行1小时的聚合反应。聚合反应结束后,加入少量甲醇以终止聚合反应。然后将该聚合物溶液加入到大量过量的甲醇中,沉淀聚合物,该聚合物在80℃减压干燥12小时。结果,获得42.7克乙烯均聚物(A-iv),该聚合物列于表2。
制备实施例5
制备乙烯-1-辛烯共聚物(A-v)
在用氮气彻底吹扫的2升玻璃高压釜中放入1.5升甲苯,然后加入15毫升1-辛烯。在5℃以200升/小时向该高压釜通入乙烯达10分钟。之后,加入0.5毫摩尔三异丁基铝,7.5毫摩尔(按铝原子计)的甲基铝氧烷,和0.03毫摩尔上述过渡金属化合物(1),以引发聚合反应。在5℃和常压下,同时连续输入乙烯气体下,进行1小时的聚合反应。聚合反应结束后,加入少量甲醇以终止聚合反应。然后将该聚合物溶液加入到大量过量的甲醇中,沉淀聚合物,该聚合物在80℃减压干燥12小时。结果,获得41.3克乙烯-1-辛烯共聚物(A-v),该聚合物列于表1。
制备实施例6
制备乙烯均聚物(A-vi)
在用氮气彻底吹扫的2升玻璃高压釜中放入1.5升甲苯,并在5℃向该高压釜通入乙烯和氢的混合气体(分别为200升/小时和2升/小时)达10分钟。之后,加入0.5毫摩尔三异丁基铝,5毫摩尔(按铝原子计)的甲基铝氧烷,和0.01毫摩尔上述过渡金属化合物(1),以引发聚合反应。在5℃和常压下,同时连续输入上述乙烯和氢的混合气体下,进行1小时的聚合反应。聚合反应结束后,加入少量甲醇以终止聚合反应。然后将该聚合物溶液加入到大量过量的甲醇中,沉淀聚合物,该聚合物在80℃减压干燥12小时。结果,获得51.4克乙烯均聚物(A-vi),该聚合物列于表2。
制备实施例7
制备乙烯均聚物(A-vii)
在用氮气彻底吹扫的2升玻璃高压釜中放入1.5升甲苯,并在10℃以200升/小时的流量向该高压釜通入乙烯达10分钟。之后,加入0.5毫摩尔三异丁基铝,5毫摩尔(按铝原子计)的甲基铝氧烷,和0.01毫摩尔上述过渡金属化合物(1),以引发聚合反应。在10℃和常压下,同时连续输入乙烯气体下,进行1小时的聚合反应。聚合反应结束后,加入少量甲醇以终止聚合反应。然后将该聚合物溶液加入到大量过量的甲醇中,沉淀聚合物,该聚合物在80℃减压干燥12小时。结果,获得56.1克乙烯-1-丁烯共聚物(A-vii)。
实施例12
将0.2重量份四[亚甲基-3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷(抗氧剂)和0.1重量份硬脂酸钙(盐酸吸收剂)加入到包括40重量份上述制备实施例4获得的乙烯均聚物(A-iv)(作为烯烃聚合物(A-2))和
60重量份表2所示的用已知的齐格勒催化剂生产的乙烯均聚物(B-iii)(作为烯烃聚合物(B))的混合物中。用直径20毫米的单螺杆挤塑机,在200℃熔化和捏合该混合物,获得烯烃聚合物组合物。测定所获的聚合物组合物的熔融指数(MI)和熔体张力(MT)。结果列于表2。
将该烯烃聚合物组合物模塑为吹塑膜。测定所获膜的膜冲击强度。结果列于表2。
实施例13
按照与实施例12相同的方式获得烯烃聚合物组合物和吹塑膜,不同之处是,以80重量份制备实施例5中所获的乙烯-1-辛烯共聚物(A-v)作为烯烃聚合物(A-2),和
20重量份表2所示的通过高压自由基法生产的乙烯均聚物(B-iv)作为烯烃聚合物(B)。结果列于表2。
实施例14
按照与实施例12相同的方式获得烯烃聚合物组合物和吹塑膜,不同之处是,以34重量份制备实施例6中所获的乙烯均聚物(A-vi)作为烯烃聚合物(A-2),和
53重量份表2所示的使用已知的金属茂催化剂生产的乙烯-1-己烯共聚物(B-v)和12重量份表2所示的通过高压自由基法生产的乙烯均聚物(B-vi)作为烯烃聚合物(B)。结果列于表2。
实施例15
按照与实施例12相同的方式获得烯烃聚合物组合物和吹塑膜,不同之处是,以90重量份制备实施例7中所获的乙烯均聚物(A-vii)作为烯烃聚合物(A-2),和
10重量份表2所示的使用钒催化剂生产的乙烯-1-丁烯共聚物(B-vii)作为烯烃聚合物(B)。结果列于表2。
表2
实施例12 | 实施例13 | |
(A-2)烯烃聚合物 | (A-iv)乙烯均聚物 | (A-v)乙烯-1-辛烯共聚物 |
特性粘度[η](dl/g)玻璃化转变温度Tg(℃)密度(克/厘米3) | 1.9840.900 | 1.61150.918 |
(B)其它烯烃聚合物 | (B-iii)乙烯均聚物 | (B-iv)乙烯均聚物 |
特性粘度[η](dl/g)熔点Tm(℃)密度(克/厘米3) | 1.51350.970 | 1.11060.920 |
MI(克/10分钟)MT(mM)膜冲击强度(KJ/m) | 2.81.528.5 | 3.42.530.4 |
表2(续)
实施例14 | 实施例15 | ||
(A-2)烯烃聚合物 | (A-vi)乙烯均聚物 | (A-vii)乙烯均聚物 | |
特性粘度[η](dl/g)玻璃化转变温度Tg(℃)密度(克/厘米3) | 0.71240.944 | 1.61180.927 | |
(B)其它烯烃聚合物 | (B-v)乙烯-1-己烯共聚物 | (B-vi)乙烯均聚物 | (B-vii)乙烯-1-丁烯共聚物 |
特性粘度[η](dl/g)熔点Tm(℃)密度(克/厘米3) | 1.51200.916 | 1.21110.924 | 1.8700.885 |
MI(克/10分钟)MT(mM)膜冲击强度(KJ/m) | 1.13.623.5 | 1.23.027.3 |
Claims (8)
1.一种烯烃聚合物组合物,其特征在于是通过在下述催化剂存在下聚合或共聚烯烃获得的,
所述烯烃聚合催化剂包括:
(a)(a-1)周期表第4族的过渡金属的化合物,该化合物含具有环戊二烯基骨架的配位体,或
(a-2)含镁、钛和卤素的钛催化剂组分,
(b)周期表第8-10族中任一族的过渡金属的化合物,可由以下通式(I)表示,
(c)至少一种选自(c-1)有机铝氧基化合物、(c-2)烷基硼酸衍生物和(c-3)能与上述的过渡金属化合物反应形成离子对的化合物,以及如果需要,
其中M表示周期表第8-10族中任一族的过渡金属原子,
X1和X2彼此可以相同或不同,各自是氮原子或磷原子,
R1和R2彼此可以相同或不同,各自是氢原子或烃基,
m和n彼此可以相同或不同,各自为1或2的值,该值能分别满足X1和X2的价数,
(其中R6、R7、R61、R62、R71和R72彼此可以相同或不同,各自是氢原子或烃基),
R4和R5可以相同或不同,各自是氢原子、卤原子、烃基、-OR8、-SR9、-N(R10)2或-P(R11)2(其中R8-R11的基团各自表示烷基、环烷基、芳基、芳烷基、或有机甲硅烷基,R10基团可以相互连接形成环,R11基团可以相互连接形成环),R4和R5可以相互连接形成环,和
R1、R2、R6(或R61、R62)、和R7(或R71、R72)基团中的两个或多个可以相互连接形成环。
其中M表示周期表第8-10族中任一族的过渡金属原子,
X1和X2彼此可以相同或不同,各自是氮原子或磷原子,
R1和R2彼此可以相同或不同,各自是氢原子或烃基,
R6和R7彼此可以相同或不同,各自是氢原子或烃基,
R4和R5彼此可以相同或不同,各自是氢原子、卤原子、烃基、-OR8、-SR9、-N(R10)2或-P(R11)2(其中R8-R11的基团各自表示烷基、环烷基、芳基、芳烷基、或有机甲硅烷基,两个R10基团可以相互连接形成环,两个R11基团可以相互连接形成环),R4和R5可以相互连接形成环,和
R1、R2、R6、和R7基团中的两个或多个可以相互连接形成环。
3.一种烯烃聚合物组合物,它包括:
(A-1)99-1重量份的使用含上述通式(I)的过渡金属化合物(b)的催化剂制备的非结晶烯烃聚合物,该聚合物具有
(1)在135℃萘烷中测定,特性粘度[η]在0.5-20dl/g的范围,
(2)由差式扫描量热计(DSC)测定,玻璃态转变温度(Tg)为-40℃或更低,和
(3)密度为0.88克/厘米3或更低;和
(B)1-99重量份的至少一种使用上述催化剂之外的催化剂制备的烯烃聚合物。
4.如权利要求3所述的烯烃聚合物组合物,其特征在于使用包括下列组分的催化剂生产烯烃聚合物(B):
(a)(a-1)周期表第4族的过渡金属的化合物,该化合物包含具有环戊二烯基骨架的配位体,或
(a-2)含镁、钛和卤素的钛催化剂组分,
(c)至少一种选自(c-1)有机铝氧基化合物、(c-2)烷基硼酸衍生物和(c-3)能与上述的过渡金属化合物反应形成离子对的化合物,以及如果需要,
(d)有机金属化合物。
5.一种热模塑产品,其特征在于该产品是通过热模塑如权利要求3或4所述的烯烃聚合物组合物获得的。
6.一种烯烃聚合物组合物,它包括:
(A-2)99-1重量份的使用含上述通式(I)的过渡金属化合物(b)的催化剂制备的结晶烯烃聚合物,该聚合物具有
(1)在135℃萘烷中测定,特性粘度[η]在0.5-20dl/g的范围,
(2)由差式扫描量热计(DSC)测定,熔点(Tm)为60℃或更高,和
(3)密度为0.88克/厘米3或更高;和
(B)1-99重量份的至少一种使用上述催化剂之外的催化剂制备的烯烃聚合物。
7.如权利要求6所述的烯烃聚合物组合物,其特征在于使用包括下列组分的催化剂生产烯烃聚合物(B):
(a)(a-1)周期表第4族的过渡金属的化合物,该化合物包含具有环戊二烯基骨架的配位体,或
(a-2)含镁、钛和卤素的钛催化剂组分,
(c)至少一种选自(c-1)有机铝氧基化合物、(c-2)烷基硼酸衍生物和(c-3)能与上述过渡金属化合物反应形成离子对的化合物,以及如果需要,
(d)有机金属化合物。
8.一种热模塑产品,其特征在于该产品是通过热模塑如权利要求6或7所述的烯烃聚合物组合物获得。
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