通過格利雅化合物與鹵化劑，鈦化合物，全鹵化合物及電子給體化合物反應，緊接著將獲得的固體物質粉碎成平均粒度為０．５至５μｍ，得到一種催化劑組分，這種催化劑組分和有機鋁化合物一起使乙烯聚合和共聚成為平均顆粒直徑為５０至２００μｍ和粘度指數大于２０００厘米↑［３］／克的超高分子乙烯聚合物。可通過催化劑粒子直徑和催化劑生產能力來調節平均顆粒直徑。（*該技術在2013年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及適合于α-烯烴低壓聚合成為具有分子量Mw等于或大于1×106克/摩爾的超高分子產物的高活性催化劑的制備方法。通過使用由元素周期表第Ⅳ至Ⅵ副族的化合物和元素周期表Ⅰ于Ⅲ主族的金屬有機化合物反應制成的催化劑，即用有齊格勒催化劑的低壓法可合成高分子聚乙烯是已知的。將此類催化劑固著于MgCl2載體上可以大大提高其活性。除了如分子量和分子量分布這些分子特性以外，高分子產物的形態特性例如顆粒大小及顆粒大小分布對其加工性能和用途也起著十分重要的作用。通過無水的MgCl2與乙烯，二乙基氯化鋁及四氯化鈦反應制成的并在聚合溫度低于50℃時產生特性粘度為27分升/克的超高分子聚乙烯的催化劑是已知的(參見US 4 933 393)。加入醇可調節聚合物分子量(參見GB1 518 400，US4 138540)。此外還已知這樣一種催化劑它的兩種不同的鈦化合物被涂覆到有機載體上并用這種催化劑可制備分子量Mw約為2×106克/摩爾的聚乙烯(參見DD283013)。用以含氧的無機鎂化合物為基礎的催化劑也可制備顆粒大小分布窄的超高分子聚乙烯(參見EP 349 146)。最后還知道用來制備超高分子聚乙烯的催化劑，該催化劑可通過MgCl2與烷氧基鈦化合物，三鹵化鋁及四烷氧基硅烷反應制成(參見US 496 2167)。為了消除常常產生顆粒太粗的聚合物的這種缺點，需要對聚乙烯進行昂貴的磨碎處理(參見US 3 847 888)。本專利技術的任務是研制一種高活性的催化劑體系，該體系能夠制備具有顆粒大小分布窄，顆粒的平均直徑在100至200μm范圍內的超高分子聚合物。按本專利技術，此任務是在制備催化劑在第一階段通過合成一種初始固體物質得到的解決的。該初始固體物質是烷基鎂化合物與鹵化劑及電子給體化合物的反應產物。因此，本專利技術涉及制備催化劑的組分的方法，此催化劑組分是用來使乙烯在懸浮體中或在氣相中聚合和共聚成為超高分子乙烯的聚合物，該方法的特征在于a)使通式Ⅰ的鎂化合物在一種惰性烴中于0至100℃的溫度下b)和通式Ⅱ的鹵化劑反應成通式Ⅲ的固體產物，c)和可溶于烴中的通式Ⅳ的鈦化合物以及通式Ⅴ的全鹵化合物以鈦鎂的摩爾比為0.01至1和鈦全鹵化合物的摩爾比為0.1至1進行反應，d)在反應階段a)，b)和c)中之一階段都有電子給體化合物，其量為每摩爾鎂化合物有0.01至1摩爾供電子化合物，e)緊接著將得到的固體物質粉碎成平均粒度為0.5至5μm。上述各通式如下式中R1和R2相同或不同。為C1-C20烷基，C5-C20環烷基，C6-C20芳基或C2-C20烯基，式中X為鹵素原子，R3為C1-C20烷基，C5-C20環烷基C6-C20芳基或C2-C20烯基，式中R1、R2和R3有上面提到的意義，0.5≤n≤1.5，式中Z和Y相同或不同，為鹵素原子，C1-C6烷氧基或C1-C20羧基，m為0至4的一個數，式中X為鹵素原子，Q為鹵素原子或氫原子，p為3或4。為了制備本專利技術的催化劑，使用以下通式Ⅰ的鎂化合物式中R1和R2相同或不同。為C1-C20烷基，最好是C2-C8烷基，C5-C20環烷基，最好是C6-C8環烷基，C6-C20芳基，最好是C6-C8芳基或C2-C20烯基，最好是C2-C8烯基。使此鎂化合物與以下通式(Ⅱ)的鹵化劑反應式中X為鹵素原子，最好是氯，R3為C1-C20烷基，最好是C2-C8烷基，C5-C20環烷基，最好是C6-C8環烷基，C6-C20芳基，最好是C6-C8芳基或C2-C20烯基，最好是C2-C8烯基。反應在有4至12個碳原子的烴中或在這樣一類烴的混合物中進行。合適的烴例如有丁烷，己烷，辛烷，癸烷，環己烷和含有這些烴的汽油餾分。反應溫度為0至100℃。得到以下通式Ⅲ的固體產物式中R1、R2和R3有上面提到的意義，0.5≤n≤1.5。這樣一些反應產物例如有正-C4H9MgCl，異-C4H9MgCl，C6H5MgCl，C6H5CH2MgCl，C3H7MgCl，CH2＝CHMgCl或這些化合物的混合物。為了解決此任務，使用電子給體化合物證明是必要的。合適的電子給體化合物，除羧酸酯之處還有醚類，酮類，酰胺類和一些磷化合物。典型的酯例如有苯甲酸烷基酯，鄰苯二甲酸烷基酯和茴香酸烷基酯。最好在鈦化合物固著在催化劑載體(Ⅲ)上之前使電子給體化合物和載體進行反應，但也可使載體，供體和鈦化合物同時進行反應或使鈦化合物作為與電子給體的加合物與載體進行反應。供體組分含量為每摩爾鎂含0.01至1，最好是含0.05至0.5摩爾供體組分。電子給體和鈦化合物之間的摩爾比在0.1至10，最好是在0.5至1.5范圍。使格利雅化合物(Grignard-Verbindang(Ⅲ))和電子給體的加合物與可溶于烴中的通式Ⅳ所示的鈦化合物共同和通式Ⅴ所示的全鹵化合物在隋性烴中于0至100℃的溫度下進行反應。上述通式Ⅳ和Ⅴ如下式中Z和Y相同或不同，為鹵素原子，最好是氯或C1-C6烷氧基，最好是C1-C4烷氧基或C1-C20羧基，最好是C1-C8羧基，m為0至4的一個數，式中X為鹵素原子，最好是氯，Q為鹵素原子或氫原子，最好是氯，或為氫原子，p為3或4。Ti∶Mg的摩爾比在0.01至1，最好是在0.02至0.1的范圍內，而Ti∶全鹵化合物的摩爾比在0.1至1的范圍內。鈦固著后緊接著將催化劑固體物質(組分a)進行粉碎處理，例如磨碎。根據粉碎處理的時間長短可把催化劑粒子的粒度調節到平均直徑在0.5至5μm的范圍內。可使組分a作為懸浮體直接與組分b進行反應，但也可首先將它作為固體物質加以分離，存放，并在以后使用時再使它懸浮于液體中。作為b組分最好使用有機鋁化合物。含氯的有機鋁化合物，式R42AlCl的二烷基鋁一氯化物或式R43Al2Cl3的烷基鋁倍半氯化物(式中R4為有1至16個碳原子的烷基)適合于作有機鋁化合物。作為例子可提到(C2H5)2AlCl，(異C4H9)2AlCl，(C2H5)3Al2Cl3。也可使用這些化合物的混合物。特別優選的是用不含氯的化合物作有機鋁化合物。一方面適合于此的是具有有1至6個碳原子的烴基的三烴基鋁或二烴基氫化鋁，最好是Al(異C4H9)3或Al(異C4H9)2H與含有4至20個碳原子的二烯屬烴，優選的是異戊二烯的反應產物，例如異戊二烯基鋁。另一方面，適合于作這些不含氯的有機鋁化合物是式AlR43的三烷基鋁或式AlR42H的二烷基氫鋁化物(式中R4為有1至16個碳原子的烷基)，例子有Al(C2H5)3或Al(C2H5)2H，Al(C3H7)3，Al(C3H7)2H，Al(異C4H9)3，Al(異C4H9)2H，Al(C8H17)3，Al(C12H25)3，Al(C2H5)(C12H25)2，Al(異C4H9)(C12H25)2。也可使用周期表第Ⅰ，Ⅱ或Ⅲ族金屬的有機金屬化合物的混合物，尤其是不同的有機鋁化合物的混合物，例如以下的一些混合物Al(C2H5)3和Al(異C4H9)3，Al(C2H5)3Cl和Al(C8H17)3，Al(C2H5)3和Al(C8H17)3，Al(C4H9)2H和Al(C8H17)3，Al(異C4H9)3和Al(C8H17)3，Al(C2H5)3和Al(C12H25)3，Al(異C4H9)3和Al(Cl1本文檔來自技高網...
【技術保護點】
使乙烯在懸浮體中或在氣相中聚合和共聚成為超高分子乙烯聚合物的催化劑組分的制備方法，其特征在于：ａ）使通式Ⅰ的鎂化合物在一種惰性烴中于０至１１０℃的溫度下，和ｂ）通式Ⅱ的鹵化劑反應成通式Ⅲ有固體產物，ｃ）并和可溶于烴中的通式Ⅳ的鈦化合物共同和通式Ⅴ的全鹵化合物以鈦：鎂的摩爾比為０．０１至１和鈦：全鹵化合物的摩爾比為０．１至１進行反應，ｄ）在反應階段ａ），）和ｃ）中都有給電子給體化合物，其量為每摩爾鎂化合物有０．０１至１摩爾電子給體化合物，ｅ）緊接著將得到的固化物質粉碎成平均粒度為０．５至５μｍ，上述各通式如下：Ｒ↑［１］－Ｍｇ－Ｒ↑［２］（Ⅰ）式中Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］相同或不同。為Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基，Ｃ↓［５］－Ｃ↓［２０］環烷基，Ｃ↓［６］－Ｃ↓［２０］芳基，或Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２０］烯基，Ｒ↑［３］－Ｘ（Ⅱ）式中Ｘ為鹵素原子，Ｒ↑［３］為Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基，Ｃ↓［５］－Ｃ↓［２０］環烷基Ｃ↓［６］－Ｃ↓［２０］芳基或Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２０］烯基，（Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］）↓［ｎ］－Ｍｇ－Ｘ↓［２－ｎ］（Ⅲ）式中Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］和Ｒ↑［３］有上面提到的意義，０．５≤ｎ≤１．５，Ｚ↓［ｍ］－Ｔｉ－Ｙ↓［４－ｍ］（Ⅳ）式中Ｚ和Ｙ相同或不同，為鹵素原子，Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］烷氧基或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］羧基，ｍ為０至４的一個數，Ｘ↓［ｐ］－Ｃ－Ｑ↓［４－ｐ］（Ⅴ）式中Ｘ為鹵素原子，Ｑ為鹵素原子或原子，ｐ為３或４。...
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：D比爾達，L伯姆，
申請(專利權)人：赫徹斯特股份公司，
類型：發明
國別省市：DE[德國]
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