[go: up one dir, main page]

TWI848671B - 丙烯聚合用觸媒組合物及聚丙烯的製造方法 - Google Patents

丙烯聚合用觸媒組合物及聚丙烯的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI848671B
TWI848671B TW112115421A TW112115421A TWI848671B TW I848671 B TWI848671 B TW I848671B TW 112115421 A TW112115421 A TW 112115421A TW 112115421 A TW112115421 A TW 112115421A TW I848671 B TWI848671 B TW I848671B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
modifier
formula
catalyst composition
catalyst
group
Prior art date
Application number
TW112115421A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202442692A (zh
Inventor
陳光明
高榮鴻
謝坤沛
張朝順
邱俊瑋
Original Assignee
臺灣塑膠工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 臺灣塑膠工業股份有限公司 filed Critical 臺灣塑膠工業股份有限公司
Priority to TW112115421A priority Critical patent/TWI848671B/zh
Priority to CN202310617598.8A priority patent/CN118834312A/zh
Priority to JP2023101776A priority patent/JP2024157493A/ja
Priority to EP23193732.7A priority patent/EP4455169A1/en
Priority to US18/459,963 priority patent/US20240360251A1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI848671B publication Critical patent/TWI848671B/zh
Publication of TW202442692A publication Critical patent/TW202442692A/zh

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F210/06Propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/642Component covered by group C08F4/64 with an organo-aluminium compound
    • C08F4/6423Component of C08F4/64 containing at least two different metals
    • C08F4/6425Component of C08F4/64 containing at least two different metals containing magnesium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F10/06Propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F110/06Propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2410/00Features related to the catalyst preparation, the catalyst use or to the deactivation of the catalyst
    • C08F2410/01Additive used together with the catalyst, excluding compounds containing Al or B
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

本發明有關於一種丙烯聚合用觸媒組合物及聚丙烯的製造方法。此丙烯聚合用觸媒組合物包含改質劑。改質劑為具有親水性基團與疏水性基團之酯類化合物。在聚丙烯的製造方法中,於丙烯聚合反應期間,改質劑形成逆微胞,其中親水性基團位於逆微胞之內部,且疏水性基團位於逆微胞之外部,以使原料之極性物質在逆微胞內部,故降低觸媒的毒化。此外,改質劑能維持觸媒活性中心的鈦之價態於正三價,以促進鈦與單體進行聚合反應,從而提升觸媒的活性。

Description

丙烯聚合用觸媒組合物及聚丙烯的製造方法
本發明係有關於一種丙烯聚合用觸媒組合物及聚丙烯的製造方法,且特別是有關於一種使用改質劑之丙烯聚合用觸媒組合物及聚丙烯的製造方法。
習知之丙烯聚合用觸媒組合物藉由齊格勒-納塔觸媒(Ziegler-Natta)提升丙烯聚合反應。然而,齊格勒-納塔觸媒存在毒化問題。雖然已有許多研究利用外電子供應體改善毒化問題,但未能有效提升觸媒活性。有鑑於此,亟需發展一種新的丙烯聚合用觸媒組合物及聚丙烯的製造方法,以改善上述缺點。
有鑑於上述之問題,本發明之一態樣是在提供一種丙烯聚合用觸媒組合物。丙烯聚合用觸媒組合物使用具有親水性基團與疏水性基團之酯類化合物做為改質劑。此改質劑可形成逆微胞結構,以使原料之極性物質位於逆微胞結構內部,從而降低觸媒的毒化。此外,改質劑能維持觸媒活性中心的鈦之價態於正三價,以促進鈦與單體進行聚合反應,從而提升觸媒活性。
本發明之另一態樣是在提供一種聚丙烯的製造方法。此聚丙烯的製造方法使用前述之丙烯聚合用觸媒組合物。
根據本發明之一態樣,提出一種丙烯聚合用觸媒組合物。此丙烯聚合用觸媒組合物包含主觸媒、有機鋁化合物、外電子供應體及改質劑。主觸媒包含鈦鹵化物、載體及內電子供應體。改質劑與鈦鹵化物的鈦原子之莫耳比值(MA/Ti)為大於0且小於128,且改質劑係選自於由具有如下式(1)所示之化合物、具有如下式(2)所示之化合物及其組合所組成之族群。
於式(1)中,R 1代表碳數為3至9之多元醇基,R 2代表碳數為13至19之直鏈烷基或碳數為13至19之直鏈烯基。
於式(2)中,三個R 3獨立地代表如下式(2-1)或下式(2-2)所示之基團。
於式(2-1)及式(2-2)中,#代表三個R 3所示之基團與上式(2)所示之酯基的碳原子之鍵結位置,a代表0至5之整數,b代表0至5之整數,且a與b之總和為0至10之整數。
依據本發明之一實施例,具有如式(1)所示之化合物之改質劑與具有如式(2)所示之化合物之改質劑之莫耳比值為1至5。
依據本發明之又一實施例,有機鋁化合物之鋁原子與鈦鹵化物的鈦原子之莫耳比值(Al/Ti)為50至500。
依據本發明之又一實施例,改質劑與外電子供應體之莫耳比值(MA/Si)為0.1至10。
依據本發明之又一實施例,改質劑與內電子供應體之莫耳比值(MA/ID)為1至130。
本發明之另一態樣係提供一種聚丙烯的製造方法。在聚丙烯的製造方法中,提供單體及觸媒組合物,其中觸媒組合物包含主觸媒、有機鋁化合物、外電子供應體及改質劑,主觸媒包含鈦鹵化物、載體及內電子供應體,改質劑與鈦鹵化物的鈦原子之莫耳比值(MA/Ti)為大於0且小於128,且改質劑係選自於由具有如下式(1)所示之化合物、具有如下式(2)所示之化合物及其組合所組成之族群。
於式(1)中,R 1代表碳數為3至9之多元醇,R 2代表碳數為13至19之直鏈烷基或碳數為13至19之直鏈烯基。
於式(2)中,式(2)中,三個R 3獨立地代表如下式(2-1)或下式(2-2)所示之基團。
於式(2-1)及式(2-2)中,#代表三個R 3所示之基團與上式(2)所示之酯基的碳原子之鍵結位置,a代表0至5之整數,b代表0至5之整數,且a與b之總和為0至10之整數。然後,於異相反應系統中,通入氫氣,並對單體、觸媒組合物及氫氣進行聚合反應,以獲得聚丙烯。
依據本發明之又一實施例,單體係由丙烯及其他的α-烯類化合物所組成。
依據本發明之又一實施例,聚合反應包含預聚合反應及主聚合反應,且改質劑使用於預聚合反應及/或主聚合反應。
依據本發明之又一實施例,於聚合反應中,改質劑形成逆微胞結構,當改質劑具有如式(1)所示之化合物時,R 1代表之基團位於逆微胞結構之內部,且R 2代表之基團位於逆微胞結構之外部,或者當改質劑具有如式(2)所示之化合物時,三個酯基於逆微胞結構之內部,且三個R 3代表之基團位於逆微胞結構之外部。
依據本發明之又一實施例,基於丙烯之使用量為100莫耳百分比,氫氣之濃度為0.1莫耳百分比至40莫耳百分比。
應用本發明之丙烯聚合用觸媒組合物及聚丙烯的製造方法,其中使用具有親水性基團與疏水性基團之酯類化合物做為丙烯聚合用觸媒組合物之改質劑。此改質劑可形成逆微胞結構,以使原料之極性物質於其內部,從而降低觸媒毒化。此外,改質劑能維持觸媒活性中心的鈦之價態於正三價,以促進鈦與單體進行聚合反應,從而提升觸媒活性。
以下仔細討論本發明實施例之製造和使用。然而,可以理解的是,實施例提供許多可應用的發明概念,其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論之特定實施例僅供說明,並非用以限定本發明之範圍。
本發明所稱之「原料」係指於製造聚丙烯所使用之物質。舉例而言,原料包含觸媒組合物、單體(如丙烯與其他的α-烯類化合物)、氫氣及溶劑。
請參閱圖1,在聚丙烯的製造方法100中,先提供單體及觸媒組合物,如操作110所示。在一些實施例中,單體僅為丙烯,以製得聚丙烯的均聚物。在另一些實施例中,除了丙烯之外,單體可選擇性包含其他的α-烯類化合物,以製得聚丙烯的共聚物。其他的α-烯類化合物之具體例可選擇性包含乙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯及/或4-甲基-1-戊烯。具體而言,基於丙烯之使用量為100莫耳百分比,其他的α-烯類化合物之使用量為大於0莫耳百分比且小於95莫耳百分比。其他的α-烯類化合物之使用量可視聚丙烯的共聚物之熔點及熔融指數的要求而定。此外,在一些具體例中,單體之壓力可為2kg/cm 2至30kg/cm 2
觸媒組合物包含主觸媒、有機鋁化合物、外電子供應體及改質劑。主觸媒包含鈦鹵化物、載體及內電子供應體。在一些實施例中,主觸媒可為齊格勒-納塔觸媒,其可選擇性包含本發明所屬技術領域中具有通常知識者所習知之其他組分。在一些實施例中,載體可選自於由MgCl 2、Mg(OH)Cl、Mg(OZ 2) 2、SiO 2及上述任意組合所組成之族群,其中Z代表碳數為1至5之烷基。
在一些實施例中,鈦鹵化物具有下式(A)之結構。於式(A)中,M代表鈦原子,X獨立地代表鹵素原子,且n代表2至4之整數。 MX n(A)
在一些實施例中,內電子供應體係選自於由鄰苯二甲酸酯類化合物、二醇酯類化合物、二醚類化合物、琥珀酸酯類化合物及其任意組合之族群。此些化合物的具體例可選擇性為本發明所屬技術領域中具有通常知識者所習知的化合物。
進一步,內電子供應體與鈦鹵化物的鈦原子之莫耳比值(ID/Ti)可選擇性為0.1至1.5,且較佳可為0.5至1。當內電子供應體與鈦鹵化物的鈦原子之莫耳比值為前述之範圍時,可更提升觸媒活性。
在一些實施例中,有機鋁化合物具有下式(B)之結構。於式(B)中,A代表鋁原子,Y獨立地代表碳數為1至8之烷基及烯基。有機鋁化合物之具體例可選擇性包含三乙基鋁及三異丁基鋁。 AY 3(B)
有機鋁化合物之鋁原子與鈦鹵化物的鈦原子之莫耳比值(Al/Ti)可選擇性為50至500,較佳為100至400,且更佳為150至350,以提升觸媒活性及/或減少聚丙烯的金屬殘留量。
外電子供應體係選自於由烷氧基矽烷化合物、烷胺基矽烷化合物、烷氧基烷胺基矽烷化合物及其任意組合之族群。外電子供應體之具體例可選擇性包含甲基環己基二甲氧基矽烷、二環戊基二甲氧基矽烷、二異丙基二甲氧基矽烷、二環戊基二乙胺基矽烷、二乙基胺三甲氧基矽烷及其任意組合。再者,外電子供應體的矽原子與鈦鹵化物的鈦原子之莫耳比值(Si/Ti)可選擇性為1至100,較佳為5至30,且更佳為10至20,以提升觸媒活性。
承上,改質劑具有如下式(1)或下式(2)所示之化合物。
於式(1)中,R 1代表碳數為3至9之多元醇基,且R 2代表碳數為13至19之直鏈烷基或碳數為13至19之直鏈烯基。
倘若R 1代表之多元醇基不具有至少2個醇基,改質劑於聚合反應期間不能形成逆微胞。在一些實施例中,多元醇基可選擇性為縮水甘油所形成之多元醇基,以利於改質劑於聚合反應期間形成穩定的逆微胞。具體而言,R 1代表之多元醇基可選擇性具有2至4個醇基。需注意的是,倘若R 1代表聚氧乙烯(poly(oxyethylene))之基團,此改質劑不能於聚合反應期間形成穩定的逆微胞。其次,倘若R 1所代表之多元醇基的碳數大於9,降低多元醇基的極性,不易形成穩定的逆微胞,且不能維持觸媒活性中心的鈦之價態於正三價。
此外,倘若R 2所代表之基團的碳數大於19或小於13,不易形成穩定的逆微胞結構。R 2代表之直鏈烯基可選擇性具有1至3個烯鍵,以利於改質劑形成穩定的逆微胞。舉例而言,如上式(1)所示之化合物可選擇性包含飽和與不飽和之甘油酯。
於下式(2)所示之化合物中,三個R 3獨立地代表如下式(2-1)或下式(2-2)所示之基團。
於式(2-1)及式(2-2)中,#代表三個R 3所示之基團與上式(2)所示之酯基的碳原子之鍵結位置,a代表0至5之整數,b代表0至5之整數,且a及b之總和為0至10之整數。
倘若R 3不代表上式(2-1)或上式(2-2)所示之基團,不能形成逆微胞結構,且不能維持觸媒活性中心的鈦之價態於正三價。較佳地,a代表1至4之整數,b代表1至4之整數,且a及b之總和為2至8之整數,以利於改質劑於聚合反應期間形成穩定的逆微胞。
舉例而言,改質劑具有如下式(1-1)至式(1-4)及式(2-A)至式(2-B)所示之化合物,其中於式(1-3)中,x及y代表整數,且x及y之總和為12至16。
於上式(2-A)及上式(2-B)中,a1代表1至4之整數,b1代表1至4之整數,且a1與b1之總和為2至8。
在一些實施例中,改質劑可選擇性使用具有如式(1)所示之化合物之改質劑與具有如式(2)所示之化合物之改質劑,且二者之莫耳比值為1至5,以藉由此二種改質劑的協調作用更提升觸媒活性。
改質劑具有親水性基團及疏水性基團,故在丙烯聚合反應之溶劑(如庚烷)中,改質劑會自發性形成逆微包結構(即親水性基團位於逆微胞之內部,且疏水性基團位於逆微胞之外部),以使原料中之極性物質被困在逆微胞內部,故降低極性物質對觸媒活性中心的鈦之毒化。此外,改質劑能改變觸媒活性中心的鈦之價態,以促進鈦與單體進行聚合反應。據此,提升觸媒活性,且可進一步減少所製得之聚丙烯的金屬殘留量。
改質劑與鈦鹵化物的鈦原子之莫耳比值(MA/Ti)為大於0且小於128。倘若二者之莫耳比值不為前述之範圍,改質劑不易形成逆微胞,故不能降低觸媒的毒化,而不能提升觸媒的活性。改質劑與鈦鹵化物的鈦原子之莫耳比值(MA/Ti)較佳可為1至70,且更佳可為5至30。
此外,在一些實施例中,改質劑與外電子供應體之莫耳比值(MA/Si)可選擇性為0.1至10,且較佳可為0.5至5,以更提升觸媒活性。在一些實施例中,改質劑與內電子供應體之莫耳比值(MA/ID)可為1至130,且較佳可為2至128,以更提升觸媒活性。
在操作110後,於異相反應系統中,通入氫氣,並對單體、觸媒組合物及氫氣進行聚合反應,以獲得聚丙烯,如操作120所示。在一些實施例中,異相反應系統可選擇性為粉漿(slurry)反應系統、氣相反應系統或本體反應系統。再者,聚合反應之反應溫度可選擇性為50℃至90℃。
於氫氣濃度為0.1莫耳百分比至40莫耳百分比之環境下,可選擇性進行聚合反應。氫氣濃度較佳可為1莫耳百分比至30莫耳百分比,其中氫氣濃度係以丙烯之莫耳數為基準。進一步,在一些實施例中,聚丙烯用以製造板材,使用的氫氣濃度可選擇性為1莫耳百分比至20莫耳百分比,以利於製造出具有1至100之熔融指數的聚丙烯。在另一些實施例中,聚丙烯用以製造纖維或纖維布,使用的氫氣濃度為大於20莫耳百分比至40莫耳百分比,以利於製造出具有大於100之熔融指數的聚丙烯。
一般而言,高氫氣濃度易導致習知之觸媒毒化,故降低觸媒活性,且增加所製得之聚丙烯的金屬殘留量。然而,在高氫氣濃度下,本發明之改質劑可降低觸媒毒化,以提升觸媒活性,並進一步能降低聚丙烯的金屬殘留量。因此,本發明的改質劑可利用氫氣的濃度增加提高製得之聚丙烯的熔融指數。
在一些實施例中,聚合反應包含預聚合反應及主聚合反應。於一些具體例中,改質劑可使用於預聚合反應及/或主聚合反應中。較佳地,改質劑可僅使用於預聚合反應中,以明顯提升觸媒活性。
在聚合反應中,由於改質劑具有親水性基團與疏水性基團,故其可形成逆微胞結構。親水性基團位於逆微胞之內部,且疏水性基團位於逆微胞之外部,以使原料之極性物質於逆微胞內部,故提高觸媒活性,且進一步降低所製得之聚丙烯的金屬殘留量。
在改質劑具有如上式(1)所示之化合物的實施例中,R 1代表之基團位於逆微胞結構之內部,且R 2代表之基團位於逆微胞結構之外部。其次,在改質劑具有如上式(2)所示之化合物的實施例中,三個酯基於逆微胞結構之內部,且三個R 3代表之基團位於逆微胞結構之外部。再者,在改質劑具有如上式(1)及式(2)所示之化合物的實施例中,R 1代表之基團和三個酯基位於逆微胞結構之內部,且R 2代表之基團和三個R 3代表之基團位於逆微胞結構之外部。
在一些應用例中,電容膜之材料要求絕緣性,故限制材料之金屬殘留量。此外,基於醫療安全和食品安全,醫療與食品之包裝材料亦需使用低金屬殘留量之材料。由於本發明之聚丙烯的製造方法所製得之聚丙烯具備低金屬殘留量,故可應用於電容膜,以及醫療與食品之包裝材料。
以下利用實施例以說明本發明之應用,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾。
聚丙烯之製造
實施例1-1
參照下表1所示之條件,使用四氯化鈦、氯化鎂及內電子供應體,且依據本發明所屬技術領域中具有通常知識者所慣用之方式製得齊格勒-納塔觸媒。進一步,混合三乙基鋁、外電子供應體、改質劑及前述齊格勒-納塔觸媒,以獲得丙烯聚合用觸媒。然後,利用粉漿反應系統進行聚合反應,以獲得實施例1之聚丙烯,其中Al/Ti為400,Si/Ti為15,ID/Ti為0.5至1,丙烯的壓力為6 kg/cm 2,預聚合反應之溫度為-20℃至40℃,主聚合反應之溫度為50℃至90℃。
實施例1-2至8-3及比較例1-1至8-3
實施例1-2至8-3及比較例1-1至8-3利用與實施例1-1相同的方法進行。不同的是,實施例1-2至8-3及比較例1-1至8-3可改變乙烯用量、內電子供應體、外電子供應體、改質劑、MA/Ti、氫氣濃度及改質劑的添加階段。前述實施例1-1至8-3及比較例1-1至8-3之具體條件及評價結果如表1及表2所示。
實施例9-1至9-3及比較例9-1至9-3
實施例9-1至9-3及比較例9-1至9-3以與實施例1-1相同的方法進行。不同的是,實施例9-1至9-3及比較例9-1至9-3可改變改質劑、MA/Ti、Al/Ti及氫氣濃度。前述實施例9-1至9-3及比較例9-1至9-3之具體條件及評價結果如表3所示。
評價方式
1.觸媒組合物活性之試驗
觸媒組合物活性之試驗係利用本發明所屬技術領域中具有通常知識者所慣用之試驗方法進行。
2.聚丙烯的金屬殘留量之試驗
利用感應耦合電漿原子發射光譜儀,對所製得之聚丙烯量測金屬殘留量,其中金屬殘留量包含鋁殘留量、鎂殘留量及鈦殘留量,且此些殘留量係分別基於原始使用於丙烯聚合用觸媒組合物中之三乙基鋁的鋁原子、氯化鎂的鎂原子及四氯化鈦的鈦原子之莫耳數為基準。
3.聚丙烯之熔融指數及熔點之試驗
聚丙烯之熔融指數及熔點之試驗係利用本發明所屬技術領域中具有通常知識者所慣用之試驗方法進行。
表1
表2
請參閱表1及表2,根據實施例1-1至1-3、實施例2-1至2-3、實施例3-1至3-7、比較例1、比較例2、比較例3-1至3-1及比較例4-1至4-1,相較於N,N-雙-(2-羥基乙基)烷基銨鹽、十六烷基磺酸鈉及十四烷基二甲基甜菜鹼,使用山梨醇酐硬脂酸酯、山梨醇酐油酸酯及改質劑A做為改質劑,可提升觸媒組合物的活性。
根據實施例3-1至3-7及比較例5,倘若改質劑A的使用量過高(如MA/Ti為128),降低觸媒組合物的活性。
根據實施例3-4、實施例4及比較例1,實施例4使用山梨醇酐油酸酯及改質劑A做為改質劑,當二者之莫耳比值為3時,可更提升觸媒組合物之活性。
根據實施例5及實施例3-4,在預聚合階段使用改質劑A及主聚合階段使用改質劑A,皆可提升觸媒組合物之活性,且於預聚合階段使用改質劑A可更提升觸媒組合物之活性。
根據實施例6及比較例6,改質劑B可提升觸媒組合物之活性。
根據實施例7及比較例7,包含改質劑A之觸媒組合物亦可應用於製造聚丙烯之共聚物,以提升觸媒組合物之活性並減少所製得之聚丙烯的金屬殘留量。
根據實施例8-1至8-3及比較例8-1至8-3,使用改質劑A做為改質劑,可降低高氫氣濃度所導致之觸媒毒化,以提升觸媒組合物的活性並減少所製得之聚丙烯的金屬殘留量,故可利用氫氣濃度之增加提高聚丙烯的熔融指數。
表3
請參閱表3,根據實施例9-1至9-3及比較例9-1至9-3,當Al/Ti為100至400時,可提升觸媒組合物的活性,並減少所製得之聚丙烯的金屬殘留量。
綜上所述,本發明之丙烯聚合用觸媒組合物及聚丙烯的製造方法,其中使用具有親水性基團與疏水性基團之酯類化合物做為丙烯聚合用觸媒組合物之改質劑。於丙烯聚合反應中,改質劑形成逆微胞結構,親水性基團及疏水性基團分別位於逆微胞結構之內部及外部。原料之極性物質被滯留於逆微胞結構內部,以降低觸媒毒化。此外,改質劑能維持觸媒活性中心的鈦之價態於正三價,以促進鈦與單體進行聚合反應,從而提升觸媒組合物的活性。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:方法 110,120:操作
為了對本發明之實施例及其優點有更完整之理解,現請參照以下之說明並配合相應之圖式。必須強調的是,各種特徵並非依比例描繪且僅係為了圖解目的。相關圖式內容說明如下: [圖1]係繪示根據本發明之一實施例的聚丙烯的製造方法之流程圖。
100:方法
110,120:操作

Claims (10)

  1. 一種丙烯聚合用觸媒組合物,包含: 一主觸媒,其中該主觸媒包含一鈦鹵化物、一載體及一內電子供應體; 一外電子供應體; 一有機鋁化合物;以及 一改質劑,其中該改質劑與該鈦鹵化物的鈦原子之一莫耳比值為大於0且小於128,且該改質劑係選自於由具有如下式(1)所示之化合物、具有如下式(2)所示之化合物及其任意組合所組成之一族群; 於該式(1)中,該R 1代表碳數為3至9之多元醇基,該R 2代表碳數為13至19之直鏈烷基或碳數為13至19之直鏈烯基;並且 於該式(2)中,該三個R 3獨立地代表如下式(2-1)或下式(2-2)所示之基團; 於該式(2-1)及該式(2-2)中,#代表該三個R 3所示之該基團與該式(2)所示之該酯基的碳原子之鍵結位置,該a代表0至5之整數,該b代表0至5之整數,且該a與該b之一總和為0至10之整數。
  2. 如請求項1所述之丙烯聚合用觸媒組合物,其中具有如該式(1)所示之化合物之該改質劑與具有如該式(2)所示之化合物之該改質劑之一莫耳比值為1至5。
  3. 如請求項1所述之丙烯聚合用觸媒組合物,其中該有機鋁化合物之鋁原子與該鈦鹵化物的該鈦原子之一莫耳比值為50至500。
  4. 如請求項1所述之丙烯聚合用觸媒組合物,其中該改質劑與該外電子供應體之一莫耳比值為0.1至10。
  5. 如請求項1所述之丙烯聚合用觸媒組合物,其中該改質劑與該內電子供應體之一莫耳比值為1至130。
  6. 一種聚丙烯的製造方法,包含: 提供一單體及一觸媒組合物,其中該觸媒組合物包含一主觸媒、一有機鋁化合物、一外電子供應體及一改質劑,該主觸媒包含一鈦鹵化物、一載體及一內電子供應體,該改質劑與該鈦鹵化物的鈦原子之一莫耳比值為大於0且小於128,且該改質劑係選自於由具有如下式(1)所示之化合物、具有如下式(2)所示之化合物及其任意組合所組成之一族群; 於該式(1)中,該R 1代表碳數為3至9之多元醇,該R 2代表碳數為13至19之直鏈烷基或碳數為13至19之直鏈烯基;並且 於該式(2)中,該三個R 3獨立地代表如下式(2-1)或下式(2-2)所示之基團; 於該式(2-1)及該式(2-2)中,#代表該三個R 3所示之該基團與該式(2)所示之該酯基的碳原子之鍵結位置,該a代表0至5之整數,該b代表0至5之整數,且該a與該b之一總和為0至10之整數;以及 於一異相反應系統中,通入氫氣,並對該單體、該觸媒組合物及該氫氣進行一聚合反應,以獲得該聚丙烯。
  7. 如請求項6所述之聚丙烯的製造方法,其中該單體係由丙烯及其他的α-烯類化合物所組成。
  8. 如請求項6所述之聚丙烯的製造方法,其中該聚合反應包含一預聚合反應及一主聚合反應,且該改質劑使用於該預聚合反應及/或該主聚合反應。
  9. 如請求項6所述之聚丙烯的製造方法,其中於該聚合反應中,該改質劑形成一逆微胞結構, 當該改質劑具有如該式(1)所示之該化合物時,該R 1代表之該基團位於該逆微胞結構之內部,且該R 2代表之該基團位於該逆微胞結構之外部,以及/或者 當該改質劑具有如該式(2)所示之該化合物時,該三個酯基於該逆微胞結構之內部,且該三個R 3代表之該基團位於該逆微胞結構之外部。
  10. 如請求項6所述之聚丙烯的製造方法,其中基於該丙烯之一使用量為100莫耳百分比,該氫氣之一濃度為0.1莫耳百分比至40莫耳百分比。
TW112115421A 2023-04-25 2023-04-25 丙烯聚合用觸媒組合物及聚丙烯的製造方法 TWI848671B (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW112115421A TWI848671B (zh) 2023-04-25 2023-04-25 丙烯聚合用觸媒組合物及聚丙烯的製造方法
CN202310617598.8A CN118834312A (zh) 2023-04-25 2023-05-29 丙烯聚合用触媒组合物及聚丙烯的制造方法
JP2023101776A JP2024157493A (ja) 2023-04-25 2023-06-21 プロピレン重合用触媒組成物、及びポリプロピレンの製造方法
EP23193732.7A EP4455169A1 (en) 2023-04-25 2023-08-28 Catalyst composition for polymerizing propylene and method for producing polypropylene
US18/459,963 US20240360251A1 (en) 2023-04-25 2023-09-01 Catalyst composition for polymerizing propylene and method for producing polypropylene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW112115421A TWI848671B (zh) 2023-04-25 2023-04-25 丙烯聚合用觸媒組合物及聚丙烯的製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI848671B true TWI848671B (zh) 2024-07-11
TW202442692A TW202442692A (zh) 2024-11-01

Family

ID=87848024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112115421A TWI848671B (zh) 2023-04-25 2023-04-25 丙烯聚合用觸媒組合物及聚丙烯的製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240360251A1 (zh)
EP (1) EP4455169A1 (zh)
JP (1) JP2024157493A (zh)
CN (1) CN118834312A (zh)
TW (1) TWI848671B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW229216B (zh) * 1992-01-31 1994-09-01 Spherilene Srl
CN1752116A (zh) * 2004-09-23 2006-03-29 中国石油化工股份有限公司 用于乙烯聚合或共聚合的催化剂及制备方法
TW202225198A (zh) * 2020-12-29 2022-07-01 臺灣塑膠工業股份有限公司 聚丙烯與其製作方法及熔噴纖維布

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7491670B2 (en) * 2003-09-23 2009-02-17 Dow Global Technologies Inc. Self limiting catalyst composition and propylene polymerization process
CN109535287B (zh) * 2018-12-06 2022-03-18 锦州英诺威科技服务有限公司 一种丙烯聚合用催化剂的外给电子体、丙烯聚合用催化剂体系及其制备方法与应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW229216B (zh) * 1992-01-31 1994-09-01 Spherilene Srl
CN1752116A (zh) * 2004-09-23 2006-03-29 中国石油化工股份有限公司 用于乙烯聚合或共聚合的催化剂及制备方法
TW202225198A (zh) * 2020-12-29 2022-07-01 臺灣塑膠工業股份有限公司 聚丙烯與其製作方法及熔噴纖維布

Also Published As

Publication number Publication date
CN118834312A (zh) 2024-10-25
US20240360251A1 (en) 2024-10-31
JP2024157493A (ja) 2024-11-07
TW202442692A (zh) 2024-11-01
EP4455169A1 (en) 2024-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5476431B2 (ja) 固体状チタン触媒成分
JP7366912B2 (ja) プロピレン重合のための触媒構成成分
KR101973078B1 (ko) 올레핀 중합용 촉매 성분, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 촉매
KR102573618B1 (ko) 폴리올레핀 촉매를 위한 비-프탈레이트 공여체
RU2723096C1 (ru) Полипропиленовая композиция, сочетающая низкую начальную температуру сварки и высокую температуру плавления
JPH10501016A (ja) オレフィン重合用の立体特異性触媒系
CN101490101B (zh) 固态钛催化剂成分、烯烃聚合用催化剂及烯烃聚合方法
EP4206238A1 (en) Solid titanium catalyst component, olefin polymerization catalyst, olefin polymerization method, and propylene polymer
JP2011511135A (ja) 混合チーグラー−ナッタ触媒系を使用して調製されるポリエチレン物質
CN102574954B (zh) 用于烯烃聚合催化剂的内部给电子体
CN106574092A (zh) 电容器膜用丙烯均聚物组合物及其制造方法、以及电容器膜
JP4787278B2 (ja) 前重合されたオレフィン重合用触媒、これを用いたオレフィンの重合方法、およびこれによって製造されたポリオレフィン
TWI848671B (zh) 丙烯聚合用觸媒組合物及聚丙烯的製造方法
TWI885732B (zh) 丙烯聚合用觸媒組合物及聚丙烯的製造方法
JP7633279B2 (ja) 固体状チタン触媒成分、オレフィン重合用触媒、オレフィンの重合方法およびプロピレン重合体
CN106574091A (zh) 电容器膜用丙烯均聚物组合物及其制造方法、以及电容器膜
CN101107275B (zh) 烯烃聚合物的制备方法及固体状钛催化剂成分
JP7207997B2 (ja) プロピレン系重合体を含む延伸フィルム
KR20200115742A (ko) 폴리올레핀 중합용 촉매 조성물, 그의 제조방법 및 이를 이용한 폴리올레핀의 제조방법
RU2825733C1 (ru) Твердый компонент титанового катализатора, катализатор полимеризации олефинов, способ полимеризации олефинов и полимер пропилена
CN118290625A (zh) 一种聚丙烯及其制备方法和应用
KR20250139411A (ko) 고체상 타이타늄 촉매 성분, 올레핀 중합용 촉매, 올레핀의 중합 방법
JP2024146103A (ja) オレフィン重合体の製造方法
JP2025156226A (ja) エチレン共重合体の製造方法
JP2025152381A (ja) 固体状チタン触媒成分の製造方法およびエチレン重合体の製造方法