單茂金屬化合物及其在間規聚苯乙烯催化聚合中的應用的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種單茂金屬化合物及其在間規聚苯乙烯催化聚合中的應用。具體地，間規聚苯乙烯的聚合在主催化劑為所述的單茂金屬化合物和助催化劑為甲基鋁氧烷的催化下進行。使用本發明所述聚合方法，可高效制備得到間規聚苯乙烯。
【專利說明】單茂金屬化合物及其在間規聚苯乙烯催化聚合中的應用
【技術領域】
[0001]本發明屬于催化領域和烯烴聚合領域，涉及一種單茂金屬化合物以及該化合物作為催化劑在間規聚苯乙烯聚合中的應用。
【背景技術】
[0002]烯烴聚合用的茂金屬催化劑在近幾十年一直是金屬有機化學、催化學、高分子化學和材料學的研究熱點。使用茂金屬催化劑，既可以得到分子量分布和化學組成分布都很均勻的烯烴聚合物；同時可通過調整催化劑結構使得聚合物的分子結構和分子量高度可控；另外，通過使用茂金屬催化劑，還可以得到傳統Ziegler-Natta催化劑不能得到的烯烴聚合物。
[0003]苯乙烯聚合物可以分為無規聚苯乙烯、等規聚苯乙烯和間規聚苯乙烯。間規聚苯乙烯(SPS)系在其大分子碳-碳主鏈上苯基有規則交替排列在兩側的一種結晶型苯乙烯聚合物，它是近年來發展的聚苯乙烯新品種。SPS的熔點高(270°C)，結晶速度快，密度低，彈性模量高，吸濕率低，介電常數小；是一種對有機溶劑和化學試劑抵抗力強的高電絕緣性工程塑料。上述優異性能使其在汽車工業、電子工業和工業包裝上具有廣泛的應用前景。
[0004]SPS的合成早在1962年就有報道，但其合成條件十分苛刻，需在_62°C才能得到(J.Am.Chem.Soc.1962，84，1488)。1986 年，Ishihara 報道了溫和條件下合成 SPS ;其使用如式(I)所示的CpTiCl3與助催化劑MAO形成催化體系。SPS的熔點為270°C，其熔點比等規聚苯乙烯高40 V ；SPS的重均分子量(Mw)為82000 (Macromolecules1986，19，2465;EP210615, 1987)。Chien和 Rausch等人使用如式(2)所示的 IndTiCl3作為催化劑，研究了苯乙烯的間規聚合；與CpTiCl3相比，IndTiCl3催化苯乙烯間規聚合的活性更高，聚合物中SPS所占比例更高(Macromolecules 1993,26,5822)。另外，他們報道了如式
(3)所示的a、b、c、d、e五種CpIi(OiPr)3催化劑用于催化苯乙烯間規聚合，其結果發現催化劑結構對聚合活性、SPS在產物中的比例以及SPS分子量都有重要影響(Organometallics1993,12，3075)。
[0005]
【權利要求】
1.一種單茂金屬化合物，其結構如式I所示:


2.根據權利要求1所述的化合物，其特征在于，所述X為氯原子。
3.根據權利要求1所述的化合物，其特征在于，所述的Cp’選自環戊二烯基、五甲基環戊二烯基或茚基。
4.一種權利要求1-3任意一項所述化合物作為催化劑在間規聚苯乙烯的催化聚合中的應用。
5.一種利用權利要求1-3任意一項所述化合物作為催化劑的間規聚苯乙烯的聚合方法，其中，間規聚苯乙烯的聚合在主催化劑為所述的單茂金屬化合物和助催化劑為甲基鋁氧烷的催化下進行。
6.根據權利要求5所述的聚合方法，其特征在于，所述單茂金屬化合物中Ti與甲基鋁氧烷中Al的摩爾比為1:50至1:20000,優選為1:200至1:10000，進一步優選為1:500至1:3000。
7.根據權利要求5所述的聚合方法，其特征在于，所述助催化劑與單茂金屬化合物同時或分別加入聚合反應中使用。
8.根據權利要求5所述的聚合方法，其特征在于，所述的單茂金屬化合物為單茂金屬化合物的甲苯溶液，所述甲基鋁氧烷為甲基鋁氧烷的甲苯溶液。
9.根據權利要求5所述的聚合方法，其特征在于，聚合溫度為-50°C至200°C，優選為-20°C至 150°C。
10.根據權利要求8所述的聚合方法，其特征在于，所述單茂金屬化合物溶液的濃度為I X 10_8摩爾/升-1 X 10_2摩爾/升，優選為I X 10_7摩爾/升-1 X 10_3摩爾/升。
【文檔編號】C08F12/08GK103665051SQ201210324136
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月4日 優先權日:2012年9月4日
【發明者】王偉, 鄭剛, 王洪濤 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院