Componente de catalizador sólido y catalizador para la polimerización de olefinas.

Componente de catalizador sólido para la polimerización de olefinas,

comprendiendo dicho componente de catalizador un producto de reacción de un soporte de dialcoximagnesio esférico, un compuesto de titanio y un donador de electrones internos en un disolvente inerte, comprendiendo dicho compuesto donador de electrones internos un diéster de ácido 2,3-di-(alquil no lineal)-2-cianosuccínico tal como se muestra en la fórmula I:**Fórmula**

en la que, los radicales R1 y R2 se seleccionan independientemente de grupos alquilo C1-C4 lineales o ramificados, R se elige de grupos iso-alquilo, sec-alquilo y cicloalquilo C3-C6.

Componente de catalizador sólido y catalizador para la polimerización de olefinas

Campo técnico

La presente invención se refiere a un componente de catalizador sólido para la polimerización de olefinas y a un catalizador de la misma, que pertenece al campo de la polimerización de olefinas.

Antecedentes técnicos Los catalizadores de Ziegler-Natta que comprenden compuestos de titanio y compuestos de organo-aluminio se usan generalmente para obtener polímeros de olefina en el campo de la polimerización de olefinas. Por ejemplo, en los documentos CN85100997A y CN1453298A, se cita el uso de un catalizador en la preparación de polipropileno para obtener un polímero de propileno, en el que dicho catalizador comprende un componente de catalizador sólido, un compuesto de organo-aluminio como componente de cocatalizador y un compuesto donador de electrones externos de organo-silicio como agente de mejora para la estereoespecificidad, y dicho componente de catalizador sólido se compone principalmente de titanio, magnesio, cloro y un compuesto donador de electrones internos. Actualmente, la investigación sobre catalizadores se centra principalmente en los siguientes aspectos: potenciar la actividad de polimerización de los catalizadores, potenciar la estereoespecificidad de poliolefinas, mejorar la sensibilidad de regulación de hidrógeno de los catalizadores, mejorar la forma de partícula de polímeros de olefina, reducir el Cl residual en los polímeros, etcétera.

Cuando se usa un componente de catalizador soportado con un soporte de dialcoximagnesio, el polímero de propileno obtenido tiene las ventajas de una buena forma de partícula, bajo contenido de polvos finos y buena estereoespecificidad. Para obtener un componente de catalizador con buen rendimiento para la polimerización de olefinas, debe prepararse en primer lugar un soporte de dialcoximagnesio con buen rendimiento.

Existen muchas investigaciones sobre el uso de un soporte de dialcoximagnesio para preparar un componente de catalizador para la polimerización de olefinas. El documento EP0459009 da a conocer un componente de catalizador para la polimerización de olefinas, y la preparación del mismo que comprende dispersar dietoximagnesio en un alquilbenceno para formar una suspensión, poner en contacto dicha suspensión con tetracloruro de titanio y dicloruro de ftalilo a 80-125ºC, lavar el material resultante con un alquilbenceno, y finalmente obtener un componente de catalizador que contiene titanio. El catalizador obtenido a partir de dicho componente de catalizador tiene una alta actividad de polimerización y actividad duradera, pero el polímero de propileno obtenido tiene una menor densidad aparente.

El documento EP 0811639 da a conocer principalmente un componente de catalizador sólido para la polimerización de olefinas, que se prepara haciendo reaccionar un haluro de titanio, un éster dicarboxílico aromático con un alcoximagnesio. Controlando los índices tales como la densidad aparente y la forma de partícula promedio y controlando la velocidad de calentamiento desde la primera temperatura de contacto hasta la temperatura de reacción del haluro de titanio y el alcoximagnesio (se controla la velocidad de calentamiento dentro de 0, 5-20ºC/min) , se obtiene un componente de catalizador sólido, y luego puede obtenerse una poliolefina con alta isotacticidad y densidad aparente, pero el polímero obtenido tiene un alto contenido de polvos finos.

El documento CN101054424A da a conocer que, el dialcoximagnesio preparado se suspende en tolueno, y se añade tetracloruro de titanio tras disminuir la temperatura de la suspensión hasta 0ºC. Se eleva la temperatura de la suspensión, y se añade un donador de electrones internos. Se añade tolueno para lavado después de la reacción completa, luego se añaden tolueno y compuestos de titanio para tratamiento, y finalmente se usa hexano para lavado. El componente de catalizador sólido obtenido tiene alta actividad de polimerización y buen grado de esfericidad, pero la distribución del tamaño de partícula del mismo no se concentra.

El ejemplo 77 del documento EP-A-1908767 da a conocer un componente de catalizador sólido que comprende Mg (OEt) 2, TiCl4 y 2, 3-n-propilsuccinato de dietilo.

En un componente de catalizador sólido para la polimerización de olefinas con magnesio, titanio y donadores de electrones internos como componentes básicos, un compuesto donador de electrones internos es esencial para obtener un polímero con alta estereoespecificidad. Los compuestos donadores de electrones usados comúnmente dados a conocer son multi-ésteres carboxílicos. Por ejemplo, se dan a conocer ftalatos en muchas patentes, siendo los compuestos específicos ftalato de di-n-butilo y ftalato de di-iso-butilo. Cuando se usa un componente de catalizador sólido obtenido a partir de tales compuestos con un componente de cocatalizador y un donador de electrones externos para formar un catalizador, y cuando se usa dicho catalizador para la polimerización de olefinas, tiene alta actividad de polimerización y buena estereoespecificidad del polímero, pero el polímero obtenido tiene una amplia distribución de peso molecular no satisfactoria y escasa procesabilidad.

Sumario de la invención

Para superar el inconveniente de la técnica anterior, la presente invención proporciona un componente de catalizador sólido y un catalizador para la polimerización de olefinas. Cuando se usa para la polimerización de olefinas, particularmente para la polimerización de propileno, el polímero obtenido tiene las ventajas de amplia distribución de peso molecular, buena estereoespecificidad, buena forma de partícula y buena procesabilidad.

La presente invención proporciona un componente de catalizador sólido para la polimerización de olefinas, comprendiendo dicho componente de catalizador un producto de reacción de un soporte de dialcoximagnesio esférico, un compuesto de titanio y un donador de electrones internos en un disolvente inerte, comprendiendo dicho compuesto donador de electrones internos un diéster de ácido 2, 3-di- (alquil no lineal) -2-cianosuccínico tal como se muestra en la fórmula I:

en la que, R1 y R2 se seleccionan independientemente de grupos alquilo C1-C4 lineales o ramificados, R se selecciona de grupos iso-alquilo, sec-alquilo o cicloalquilo C3-C6.

La presente invención proporciona otro componente de catalizador sólido para la polimerización de olefinas, comprendiendo dicho componente de catalizador un producto de reacción de un soporte de dialcoximagnesio esférico, un compuesto de titanio y un donador de electrones internos en un disolvente inerte, comprendiendo dicho compuesto donador de electrones internos un diéster de ácido 2, 3-di- (alquil no lineal) -2-cianosuccínico tal como se muestra en la fórmula I, 2-isopropil-2- (3-metilbutil) -1, 3-dimetoxipropano y/o un compuesto de éster carboxílico:

en la que, R1 y R2 se seleccionan independientemente de grupos alquilo C1-C4 lineales o ramificados, R se selecciona de grupos iso-alquilo, sec-alquilo o cicloalquilo C3-C6.

En dicho componente de catalizador sólido de la presente invención, dicho dialcoximagnesio esférico se da a 30 conocer en el documento CN201010522125.2.

En dicho componente de catalizador sólido según la presente invención, dicho diéster de ácido 2, 3-di- (alquil no lineal) -2-cianosuccínico se prepara mediante el procedimiento dado a conocer en el documento PCT/CN2010/000202. La cantidad de dicho compuesto de diéster de ácido 2, 3-di- (alquil no lineal) -2-cianosuccínico es generalmente de 0, 005-10 mol, preferiblemente de 0, 01-1 mol, basándose en 1 mol de magnesio en el compuesto de dialcoximagnesio esférico.

En dicho componente de catalizador sólido según la presente invención, dicho diéster de ácido 2, 3-di- (alquil no lineal) -2-cianosuccínico puede seleccionarse de al menos uno de los siguientes compuestos, éster dimetílico del ácido 2, 3-di-iso-propil-2-cianosuccínico, éster dietílico del ácido 2, 3-di-iso-propil-2-cianosuccínico, éster di-n-propílico del ácido 2, 3-di-iso-propil-2-cianosuccínico, éster di-iso-propílico del ácido 2, 3-di-iso-propil-2-cianosuccínico, éster din-butílico del ácido 2, 3-di-iso-propil-2-cianosuccínico, éster di-iso-butílico del ácido 2, 3-di-iso-propil-2-cianosuccínico, éster 1-metil-4-etilílico del ácido 2, 3-di-iso-propil-2-cianosuccínico (R1 es un grupo metilo y R2 es un grupo etilo) , éster 1-etil-4-metílico del ácido 2, 3-di-iso-propil-2-cianosuccínico (R1 es un grupo etilo y R2 es un grupo metilo) , éster 1-n-butil-4-etílico del ácido 2, 3-di-iso-propil-2-cianosuccínico (R1 es un grupo n-butilo y R2 es un grupo etilo) , éster 1etil-4-n-butílico del ácido... [Seguir leyendo]

1. Componente de catalizador sólido para la polimerización de olefinas, comprendiendo dicho componente de catalizador un producto de reacción de un soporte de dialcoximagnesio esférico, un compuesto de titanio y un donador de electrones internos en un disolvente inerte, comprendiendo dicho compuesto donador de electrones internos un diéster de ácido 2, 3-di- (alquil no lineal) -2-cianosuccínico tal como se muestra en la fórmula I:

en la que, los radicales R1 y R2 se seleccionan independientemente de grupos alquilo C1-C4 lineales o ramificados, R se elige de grupos iso-alquilo, sec-alquilo y cicloalquilo C3-C6.

2. Componente de catalizador sólido según la reivindicación 1, en el que dicho compuesto donador de electrones internos comprende 2-isopropil-2- (3-metilbutil) -1, 3-dimetoxipropano y/o un compuesto de éster carboxílico.

3. Componente de catalizador sólido según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho diéster de ácido 2, 3-di

(alquil no lineal) -2-cianosuccínico se selecciona de éster dietílico del ácido 2, 3-di-iso-propil-2cianosuccínico, éster di-n-propílico del ácido 2, 3-di-iso-propil-2-cianosuccínico, éster di-iso-propílico del ácido 2, 3-di-iso-propil-2-cianosuccínico, éster di-n-butílico del ácido 2, 3-di-iso-propil-2-cianosuccínico y éster di-iso-butílico del ácido 2, 3-di-iso-propil-2-cianosuccínico; preferiblemente, dicho diéster de ácido 2, 3di- (alquil no lineal) -2-cianosuccínico es éster dietílico del ácido 2, 3-di-iso-propil-2-cianosuccínico.

4. Componente de catalizador sólido según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho compuesto de titanio tiene una fórmula de Ti (OR) 4-nXn, en la que R, que pueden ser iguales o diferentes entre sí, pueden ser grupos hidrocarbilo alifáticos C1-C14 o grupos hidrocarbilo aromáticos, X es un átomo de halógeno, y N es un número entero de 0-4.

5. Componente de catalizador sólido según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho compuesto de titanio es tetracloruro de titanio, y dicho disolvente inerte es tolueno.

6. Componente de catalizador sólido según la reivindicación 1 ó 2, en el que basándose en 1 mol de magnesio

en dicho dialcoximagnesio esférico, la cantidad de dicho diéster de ácido 2, 3-di- (alquil no lineal) -2cianosuccínico es de 0, 005-10 mol, la cantidad de dicho compuesto de titanio es de 0, 5-100 mol y la cantidad de dicho disolvente inerte es de 0, 5-100 mol; preferiblemente, dicho diéster de ácido 2, 3-di- (alquil no lineal) -2-cianosuccínico tiene una cantidad de 0, 01-1 mol, dicho compuesto de titanio tiene una cantidad de 1-50 mol y dicho disolvente inerte tiene una cantidad de 1-50 mol.

7. Componente de catalizador sólido según la reivindicación 2, en el que basándose en 1 mol de magnesio en dicho dialcoximagnesio esférico, 2-isopropil-2- (3-metilbutil) -1, 3-dimetoxipropano tiene una cantidad de 0, 005-10 mol; preferiblemente, 2-isopropil-2- (3-metilbutil) -1, 3-dimetoxipropano tiene una cantidad de 0, 01-1 mol.

8. Componente de catalizador sólido según la reivindicación 2, en el que dicho compuesto de ácido carboxílico se selecciona de ésteres alquílicos monocarboxílicos alifáticos o aromáticos, ésteres alquílicos policarboxílicos alifáticos o aromáticos, éteres alifáticos, éteres alifáticos cíclicos y/o cetonas alifáticas.

9. Componente de catalizador sólido según la reivindicación 8, en el que dicho compuesto de ácido carboxílico se selecciona de ésteres alquílicos carboxílicos alifáticos saturados C1-C4, ésteres alquílicos carboxílicos aromáticos C7-C8, éteres alifáticos C2-C6, éteres cíclicos C3-C4 y cetonas alifáticas saturadas C3-C6.

10. Componente de catalizador sólido según la reivindicación 9, en el que dicho compuesto de ácido carboxílico

se selecciona de ftalato de di-n-butilo, ftalato de di-iso-butilo y éster 1, 3-diamilbenceno-dicarboxílico.

11. Componente de catalizador sólido según la reivindicación 2, en el que basándose en 1 mol de magnesio en dicho dialcoximagnesio esférico, dicho compuesto de éster carboxílico tiene una cantidad de 0, 005-10 mol. 5

12. Componente de catalizador sólido según la reivindicación 11, en el que basándose en 1 mol de magnesio en dicho dialcoximagnesio esférico, dicho compuesto de éster carboxílico tiene una cantidad de 0, 01-1 mol.

13. Catalizador para la polimerización de olefinas, comprendiendo dicho catalizador un producto de reacción de 10 los siguientes componentes:

a. dicho componente de catalizador sólido según una cualquiera de las reivindicaciones 1-12;

b. un compuesto de organo-aluminio con una fórmula de AlRnX3-n, en la que R es un átomo de hidrógeno o 15 un grupo hidrocarbilo C1-C20, X es un átomo de halógeno, 0< n3, y n es un número entero; y

c. opcionalmente, un compuesto de organo-silicio con una fórmula de R1R2Si (OR’) 2, en la que R1 y R2, que son iguales o diferentes entre sí, pueden ser grupos alquilo C1-C20, grupos cicloalquilo C3-C20 o grupos arilo C3-C20, y R’ es un grupo alquilo C1-C4.

14. Catalizador según la reivindicación 13, en el que la razón de componente b con respecto a componente a es de 5-5000 basándose en la razón molar de aluminio con respecto a titanio, y la razón de componente b con respecto a componente c es de 5-30 basándose en la razón molar de aluminio con respecto a silicio.

15. Procedimiento para la polimerización de olefinas, polimerizándose dicha olefina en presencia de dicho componente de catalizador sólido según una cualquiera de las reivindicaciones 1-12 o dicho catalizador según la reivindicación 13 ó 14.