Компонент катализатора для полимеризации олефинов, способ его получения, и катализатор, содержащий таковой - RU2016118998A

1. Компонент катализатора для полимеризации олефинов, содержащий продукты реакции следующих компонентов:

(1) твердого компонента;

(2) по меньшей мере, одного соединения титана; и

(3) по меньшей мере, двух внутренних доноров электронов;

где твердый компонент содержит соединение магния, представленное формулой (1), и эпоксид, представленный формулой (2),

(1) (2)

где RI представляет собой линейный или разветвленный C1-C12 алкил; RII и RIII являются одинаковыми или различными, и независимо представляют собой водород или незамещенный или галоген-замещенный линейный или разветвленный C1-C5 алкил; X представляет собой галоген; m находится в диапазоне от 0,1 до 1,9, n находится в диапазоне от 0,1 до 1,9, и m+n=2; и

где содержание эпоксида, представленного формулой (2), находится в диапазоне от 0,01 до 0,8 моль на моль соединения магния, представленного формулой (1).

2. Компонент катализатора по п.1, где RI представляет собой линейный или разветвленный C1-C8 алкил; RII и RIII независимо представляют собой водород или незамещенный или галоген-замещенный линейный или разветвленный C1-C3 алкил; X представляет собой хлор; m находится в диапазоне от 0,5 до 1,5, n находится в диапазоне от 0,5 до 1,5, и m+n=2.

3. Компонент катализатора по п.1 или 2, где содержание в твердом компоненте эпоксида, представленного формулой (2), находится в диапазоне от 0,02 до 0,5 моль, и предпочтительно от 0,02 до 0,1 моль, на моль соединения магния, представленного формулой (1).

4. Компонент катализатора по п.1, где количество соединения титана относительно одного моля соединения магния, представленного формулой (1), в твердом компоненте составляет от 5 до 200 моль, и предпочтительно от 10 до 50 моль; и количество внутренних доноров электронов составляет от 0,04 до 0,6 моль, и предпочтительно от 0,1 до 0,4 моль.

5. Компонент катализатора по п.1 или 4, где соединение титана выбирают из соединений формулы Ti(ORIV)4-aXa, где RIV представляет собой алифатический C1-C14-гидрокарбил, X представляет собой галоген, и a означает целое число, находящееся в диапазоне от 1 до 4, и предпочтительно соединение титана выбирают из тетрахлорида титана, тетрабромида титана, тетраиодида титана, тетрабутоксититана, тетраэтоксититана, трибутоксититан-хлорида, дибутоксититан-дихлорида, бутоксититан-трихлорида, триэтоксититан-хлорида, диэтоксититан-дихлорида, и этоксититан-трихлорида.

6. Компонент катализатора по п.1 или 4, где внутренние доноры электронов представляют собой комбинацию первого внутреннего донора электронов и второго внутреннего донора электронов, где первый внутренний донор электронов представляет собой, по меньшей мере, один сложный эфир диола, и второй внутренний донор электронов представляет собой, по меньшей мере, одно диэфирное соединение, и, где молярное отношение первого внутреннего донора электронов ко второму внутреннему донору электронов находится в диапазоне от 0,55:1 до 50:1, предпочтительно от 0,6:1 до 30:1, и более предпочтительно от 0,65:1 до 10:1.

7. Компонент катализатора по п.6, где сложный эфир диола выбирают из сложных эфиров диола, представленных формулой (3):

(3),

где R1 и R2 являются одинаковыми или различными и независимо представляют собой линейный или разветвленный C1-C10 алкил, C3-C20 циклоалкил, C6-C20 арил, C7-C20 алкиларил или C7-C20 арилалкил, где атом(-ы) водорода на фенильном кольце в ариле, алкилариле и арилалкиле необязательно замещены атомом(-ами) галогена; R3-R6 и R1-R2n являются одинаковыми или различными и независимо представляют собой водород, галоген, линейный или разветвленный C1-C20 алкил, C3-C20 циклоалкил, C6-C20 арил, C7-C20 алкиларил, C7-C20 арилалкил, C2-C10 алкенил или C10-C20 арил с конденсированными кольцами, где атом(-ы) углерода и/или атом(-ы) водорода в R3-R6 и R1-R2n необязательно заменены гетероатомом(-ами), который(-ые) выбирают из азота, кислорода, серы, кремния, фосфора и галогена, и два или более заместителей из R3-R6 и R1-R2n необязательно связаны с образованием насыщенного или ненасыщенного кольца; и n означает целое число, находящееся в диапазоне от 0 до 10,

предпочтительно сложный эфир диола выбирают из сложных эфиров диола, представленных формулой (4):

(4),

где R7-R12 являются одинаковыми или различными, и независимо выбираются из водорода и линейного или разветвленного C1-C20 алкила,

более предпочтительно сложный эфир диола выбирают из 1,3-пропиленгликоль-дибензоата, 2-метил-1,3-пропиленгликоль-дибензоата, 2-этил-1,3-пропиленгликоль-дибензоата, 2-пропил-1,3-пропиленгликоль-дибензоата, 2-бутил-1,3-пропиленгликоль-дибензоата, 2,2-диметил-1,3-пропиленгликоль-дибензоата, 2-этил-2-бутил-1,3-пропиленгликоль-дибензоата, 2,2-диэтил-1,3-пропиленгликоль-дибензоата, 2-метил-2-пропил-1,3-пропиленгликоль-дибензоата, 2-изопропил-2-изопентил-1,3-пропиленгликоль-дибензоата, 2,4-пентиленгликоль-дибензоата, 3-метил-2,4-пентиленгликоль-дибензоата, 3-этил-2,4-пентиленгликоль-дибензоата, 3-пропил-2,4-пентиленгликоль-дибензоата, 3-бутил-2,4-пентиленгликоль-дибензоата, 3,3-диметил-2,4-пентиленгликоль-дибензоата, 2-метил-1,3-пентиленгликоль-дибензоата, 2,2-диметил-1,3-пентиленгликоль-дибензоата, 2-этил-1,3-пентиленгликоль-дибензоата, 2-бутил-1,3-пентиленгликоль-дибензоата, 2-метил-1,3-пентиленгликоль-дибензоата, 2-этил-1,3-пентиленгликоль-дибензоата, 2-пропил-1,3-пентиленгликоль-дибензоата, 2-бутил-1,3-пентиленгликоль-дибензоата, 2,2-диметил-1,3-пентиленгликоль-дибензоата, 2-метил-1,3-пентиленгликоль-дибензоата, 2,2-диметил-1,3-пентиленгликоль-дибензоата, 2-этил-1,3-пентиленгликоль-дибензоата, 2-бутил-1,3-пентиленгликоль-дибензоата, 2,2,4-триметил-1,3-пентиленгликоль-дибензоата, 3-метил-3-бутил-2,4-пентиленгликоль-дибензоата, 2,2-диметил-1,5-пентиленгликоль-дибензоата, 1,6-гексиленгликоль-дибензоата, 6-ен-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 2-метил-6-ен-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 3-метил-6-ен-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 4-метил-6-ен-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 5-метил-6-ен-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 6-метил-6-ен-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 3-этил-6-ен-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 4-этил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 5-этил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 6-этил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 3-пропил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 4-пропил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 5-пропил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 6-пропил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 3-бутил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 4-бутил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 5-бутил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 6-бутил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 3,5-диметил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 3,5-диэтил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 3,5-дипропил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 3,5-дибутил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 3,3-диметил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 3,3-диэтил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 3,3-дипропил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 3,3-дибутил-6-eн-2,4-гептиленгликоль-дибензоата, 3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 2-метил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 3-метил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 4-метил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 5-метил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 6-метил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 3-этил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 4-этил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 5-этил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 3-пропил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 4-пропил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 3-бутил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 2,3-диметил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 2,4-диметил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 2,5-диметил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 2,6-диметил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 3,3-диметил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 4,4-диметил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 6,6-диметил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 2,6-диметил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 3,4-диметил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 3,5-диметил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 3,6-диметил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 4,5-диметил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 4,6-диметил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 4,4-диметил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 6,6-диметил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 2-метил-3-этил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 2-метил-4-этил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 2-метил-5-этил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 3-метил-3-этил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 3-метил-4-этил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 3-метил-5-этил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 4-метил-3-этил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 4-метил-4-этил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 4-метил-5-этил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 2-метил-3-пропил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 2-метил-4-пропил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 2-метил-5-пропил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 3-метил-3-пропил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 3-метил-4-пропил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 3-метил-5-пропил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 4-метил-3-пропил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата, 4-метил-4-пропил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата и 4-метил-5-пропил-3,5-гептиленгликоль-дибензоата.

8. Компонент катализатора по п.6, где диэфирное соединение выбирают из диэфирных соединений, представленных формулой (5):

(5),

где RI, RII, RIII, RIV, RV и RVI являются одинаковыми или различными, и независимо выбираются из водорода, галогена, линейного или разветвленного C1-C20 алкила, C3-C20 циклоалкила, C6-C20 арила, C7-C20 арилалкила и C7-C20 алкиларила; RVII и RVIII являются одинаковыми или различными, и независимо выбираются из линейного или разветвленного C1-C20 алкила, C3-C20 циклоалкила, C6-C20 арила, C7-C20 алкиларила и C7-C20 арилалкила; и две или более из групп RI-RVI необязательно являются связанными с образованием кольца;

предпочтительно диэфирное соединение выбирают из диэфирных соединений, представленных общей формулой: R1R2C(CH2OR3)(CH2OR4), где R1 и R2 являются одинаковыми или различными, и независимо выбираются из линейного или разветвленного C1-C18 алкила, C3-C18 циклоалкила, C6-C18 арила и C7-C18 арилалкила, и необязательно связываются с образованием кольца; и R3 и R4 являются одинаковыми или различными, и независимо представляют собой линейный или разветвленный C1-C10 алкил;

более предпочтительно диэфирное соединение выбирают из 2-(2-этилгексил)-1,3-диметоксипропана, 2-изопропил-1,3-диметоксипропана, 2-бутил-1,3-диметоксипропана, 2-втор-бутил-1,3-диметоксипропана, 2-циклогексил-1,3-диметоксипропана, 2-фенил-1,3-диметоксипропана, 2-(2-фенилэтил)-1,3-диметоксипропана, 2-(2-циклогексилэтил)-1,3-диметоксипропана, 2-(пара-хлорфенил)-1,3-диметоксипропана, 2-(дифенилметил)-1,3-диметоксипропана, 2,2-дициклогексил-1,3-диметоксипропана, 2,2-дициклопентил-1,3-диметоксипропана, 2,2-диэтил-1,3-диметоксипропана, 2,2-дипропил-1,3-диметоксипропана, 2,2-диизопропил-1,3-диметоксипропана, 2,2-дибутил-1,3-диметоксипропана, 2-метил-2-пропил-1,3-диметоксипропана, 2-метил-2-бензил-1,3-диметоксипропана, 2-метил-2-этил-1,3-диметоксипропана, 2-метил-2-изопропил-1,3-диметоксипропана, 2-метил-2-фенил-1,3-диметоксипропана, 2-метил-2-циклогексил-1,3-диметоксипропана, 2,2-бис(2-циклогексилэтил)-1,3-диметоксипропана, 2-метил-2-изобутил-1,3-диметоксипропана, 2-метил-2-(2-этилгексил)-1,3-диметоксипропана, 2,2-диизобутил-1,3-диметоксипропана, 2,2-дифенил-1,3-диметоксипропана, 2,2-дибензил-1,3-диметоксипропана, 2,2-бис(циклогексилметил)-1,3-диметоксипропана, 2-изобутил-2-изопропил-1,3-диметоксипропана, 2-(1-метилбутил)-2-изопропил-1,3-диметоксипропана, 2-изопропил-2-изопентил-1,3-диметоксипропана, 2-фенил-2-изопропил-1,3-диметоксипропана, 2-фенил-2-втор-бутил-1,3-диметоксипропана, 2-бензил-2-изопропил-1,3-диметоксипропана, 2-циклопентил-2-изопропил-1,3-диметоксипропана, 2-циклопентил-2-втор-бутил-1,3-диметоксипропана, 2-циклогексил-2-изопропил-1,3-диметоксипропана, 2-циклогексил-2-втор-бутил-1,3-диметоксипропана, 2-изопропил-2-втор-бутил-1,3-диметоксипропана, 2-циклогексил-2-циклогексилметил-1,3-диметоксипропана и 9,9-диметоксиметилфлуорена.

9. Способ для получения компонента катализатора, включающий в себя стадии:

(1) получения твердого компонента с применением технологического процесса, включающего:

(a) взаимодействие галогенида магния формулы MgX2 со спиртом формулы RIOH в присутствии, по меньшей мере, одного полимерного стабилизатора дисперсной системы при 30-160°C в закрытом сосуде с образованием раствора спиртового аддукта галогенида магния; и

(b) взаимодействие раствора спиртового аддукта галогенида магния с эпоксидом, представленным формулой (2): (2)

при 30-160°C с образованием твердого компонента,

где X представляет собой галоген; RI представляет собой линейный или разветвленный C1-C12-алкил; RII и RIII являются одинаковыми или различными, и независимо представляют собой водород или незамещенный или галоген-замещенный линейный или разветвленный C1-C5-алкил, и

где относительно одного моль галогенида магния количество используемого спирта находится в диапазоне от 3 до 30 моль, и количество используемого эпоксида, представленного формулой (2), находится в диапазоне от 1 до 10 моль, и полимерный стабилизатор дисперсной системы используют в количестве от 0,1 до 10% мас., в расчете на общую массу галогенида магния и спирта; и

(2) обеспечения контакта и взаимодействия между твердым компонентом из стадии (1) и соединением титана в присутствии или при отсутствии инертного растворителя, и добавления, по меньшей мере, двух внутренних доноров электронов на одном или более этапах до, во время и/или после этой реакции.

10. Способ по п.9, где, относительно одного моль галогенида магния, количество используемого спирта находится в диапазоне от 4 до 20 моль, и количество используемого эпоксида, представленного формулой (2), находится в диапазоне от 2 до 6 моль, и полимерный стабилизатор дисперсной системы используют в количестве от 0,2 до 5% мас., в расчете на общую массу галогенида магния и спирта.

11. Способ по п.9 или 10, где галогенид магния представляет собой, по меньшей мере, один галогенид магния, выбираемый из дихлорида магния, дибромида магния и дииодида магния, и спирт представляет собой, по меньшей мере, один спирт, выбираемый из метанола, этанола, пропанола, изопропанола, н-бутанола, изобутанола, пентанола, изопентанола, н-гексанола, н-октанола и 2-этилгексанола, и эпоксид представляет собой, по меньшей мере, один эпоксид, выбираемый из эпоксиэтана, эпоксипропана, эпоксибутана, эпокси-хлорпропана, эпокси-хлорбутана, эпокси-бромпропана, и эпокси-бромбутана.

12. Способ по п.9 или 10, где полимерный стабилизатор дисперсной системы представляет собой, по меньшей мере, один полимерный стабилизатор дисперсной системы, выбираемый из полиакрилатов, сополимеров стирола-малеинового ангидрида, полистиролсульфонатов, продуктов реакции конденсации нафталинсульфоновой кислоты и формальдегида, конденсированных алкилфенилэфирсульфатов, конденсированных алкилфенол-полиоксиэтилен-эфир-фосфатов, полиэтилениминов, модифицированных оксиалкилакрилатным сополимером, поли(1-додецил-4-винилпиридиний-бромид)ов, поливинилбензил-триметил-аммониевых солей, поливиниловых спиртов, полиакриламидов, блоксополимеров этиленоксида-пропиленоксида, поливинилпирролидонов (PVP), сополимеров винилпирролидона-винилацетата, полиэтиленгликолей (PEG), алкилфенил-полиоксиэтиленовых простых эфиров и полиалкилметилакрилатов, предпочтительно, по меньшей мере, один полимерный стабилизатор дисперсной системы, выбираемый из поливинилпирролидона, сополимеров винилпирролидона-винилацетата и полиэтиленгликолей, и среднемассовая молекулярная масса полимерного стабилизатора дисперсной системы имеет значение более 1000, предпочтительно более 3000, и более предпочтительно от 6000 до 2000000.

13. Способ по п.9, где стадии (a) и (b) необязательно выполняют в присутствии инертной диспергирующей среды, и инертная диспергирующая среда представляет собой, по меньшей мере, одну инертную диспергирующую среду, выбираемую из жидких алифатических, ароматических или алициклических углеводородов и силиконовых масел.

14. Способ по п.9 или 10, где на обеих стадиях (а) и (b) не используют какую-либо инертную диспергирующую среду.

15. Способ по п.9, где стадию (2) проводят следующим образом: твердый компонент суспендируют в подаваемом исходном материале соединения титана при температуре от -30°C до 0°C, и затем суспензию нагревают до температуры 40-130°C и обеспечивают протекание реакции в течение 0,1-5 часов, где подаваемый исходный материал соединения титана представляет собой чистое соединение титана или смесь соединения титана и инертного растворителя.

16. Компонент катализатора для полимеризации олефинов, полученный способом по любому из пп.9-15.

17. Катализатор для полимеризации олефинов, содержащий:

(i) компонент катализатора для полимеризации олефинов по любому из пп.1-8 и 16;

(ii) по меньшей мере, одно алкилалюминиевое соединение; и

(iii) необязательно, по меньшей мере, один внешний донор электронов.

18. Применение катализатора по п.17 в полимеризации олефинов.

19. Способ полимеризации олефина(-ов), включающий в себя обеспечение контакта олефина формулы CH2=CHR, где R представляет собой водород, C1-C6 алкил или C6-C12 арил, и необязательно сомономера с катализатором по п.17 в условиях полимеризации с получением полимера олефина; и извлечение получающегося в результате полимера олефина.