Компонент катализатора для полимеризации или сополимеризации олефинов, способ его получения и его применение Российский патент 2023 года по МПК C08F4/654 C08F4/02 C08F4/645 C08F4/649 C08F4/656 C08F10/00 C08F10/02 B01J21/06 B01J21/10 B01J37/02 B01J37/04 

Область техники

Настоящее изобретение относится к катализаторам для полимеризации олефинов, в частности, к компоненту катализатора для полимеризации или сополимеризации олефинов, к способу его получения, к катализатору и его применению.

Уровень техники

Хорошо известно, что эффективный катализатор Циглера-Натта для полимеризации олефинов состоит из первичного катализатора и промоторов. Первичный катализатор представляет собой соединение переходного металла основных групп IV-VIII Периодической системы элементов, а промоторы представляют собой органические соединения металлов основных групп I-III Периодической системы элементов. Обычно первичный катализатор состоит из двух частей: инертного носителя и активного компонента, нанесенного на инертный носитель. Основной катализатор обычно получают реакционным формованием галогенида титана и галогенида магния, имеющего дефекты кристаллической решетки, или нанесением реагентов на инертный носитель. Соединение магния предпочтительно представляет собой галогенид магния, имеющий дефекты кристаллической решетки, который может быть получен из соединения магния или может быть получен по реакции донора электронов, такого как спирт, простой эфир или сложный эфир и т.д. с галогенидом магния с последующим удалением части донора электронов, такого как спирт, простой эфир или сложный эфир и т.д.

Эксплуатационные характеристики катализатора, применяемого для полимеризации олефинов, влияют на эксплуатационные характеристики полимера. Катализатор должен иметь высокую полимеризационную активность, хорошую способность к регулированию протекания реакции в присутствии водорода и хорошую способность к сополимеризации; кроме того, при полимеризации в газовой фазе наличие порошкообразного полимера негативно влияет на протекание полимеризации, поскольку присутствие мелкодисперсного порошка полимера приводит к проблемам, связанным с функционированием псевдоожиженного слоя и захватом порошка циркулирующим газом, что приводит к поломкам оборудования, снижению функциональности и понижению эффективности. Таким образом, при полимеризации олефинов желательно минимизировать количество мелкодисперсного порошкообразного полимера. Одним из факторов, позволяющих снижать количество мелкодисперсного порошкообразного полимера, является устранение или снижение количества предшествующих частиц катализатора, которые способствуют образованию мелкодисперсного порошкообразного полимера. Мелкодисперсный порошкообразный полимер в основном образуется под действием мелкодисперсных частиц катализатора, полых частиц катализатора, которые разрушаются при столкновениях в псевдоожиженном слое из-за своей низкой прочности, и катализатора, который разрушается в процессе полимеризации из-за слишком высокой скорости высвобождения активного компонента. Также желательно, чтобы получаемый во время полимеризации порошкообразный полимер имел более высокую насыпную плотность. Присутствие порошкообразного полимера с подходящей высокой насыпной плотностью позволяет повысить стабильность регулирования псевдоожиженного слоя, что приводит к повышению производительности реактора при высоких нагрузках.

Сушка распылением представляет собой подходящий способ получения эффективного катализатора Циглера-Натта для полимеризации олефинов. В этом способе для проведения сушки раствор или суспензию распыляют через специально сконструированную форсунку под давлением газа в камеру для газовой сушки в условиях тепловой инерции, где диспергированные мелкие капли сушат с получением порошкообразного или гранулированного продукта. При контакте капель с сухим газом-носителем происходит испарение пленок насыщенного пара, быстро образующихся на поверхности капель. Во время испарения распределение размера капель меняется, и различные продукты имеют различные характеристики. Во время испарения капли могут расширяться, сжиматься, разрушаться или делиться, что, в зависимости от характеристик капель жидкости, образованных при распылении, приводит к образованию пористых и неправильных форм. На структурные превращения частиц может влиять изменение состава, объема и размеров капель. Регулирование условий сушки распылением позволяет получать частицы больших или меньших размеров или агрегаты частиц.

В китайской патентной заявке CN 1993391 А описана композиция прочного катализатора Циглера-Натта, полученного распылительной сушкой, включающая смесь или продукт реакции инертного пористого наполнителя, галогенида магния, растворителя или разбавителя, соединения-донора электронов, являющегося основанием Льюиса, и соединения переходного металла, где галогенид магния присутствует в количестве, которое составляет по меньшей мере 90 процентов от концентрации насыщения в растворителе или разбавителе; частицы катализатора, полученные сушкой распылением, имеют средний размер (D₅₀) от 10 до 70 мкм, причем по меньшей мере 5 процентов частиц имеют существенный объем внутренних пустот и по существу монолитный поверхностный слой (оболочку) и отличаются тем, что среднее отношение толщина оболочки/размер частицы (отношение толщины), определяемое с помощью СЭМ (сканирующего электронного микроскопа) у частиц, размер которых превышает 30 мкм, составляет более 0,2. Количество частиц полимера может быть уменьшено посредством уменьшения количества разрушенных частиц катализатора или применением частиц катализатора, имеющих большой размер даже после разрушения.

В китайской патентной заявке CN 1668654 А описан катализатор полимеризации, полученный распылительной сушкой, и способ полимеризации с применением этого катализатора полимеризации. Катализатор включает полученную распылительной сушкой композицию, включающую инертный наполнитель и продукт реакции галогенида магния, растворитель, донор электронов и соединение переходного металла. В качестве донора электронов катализатор содержит соединение спирта и включает инертный пористый наполнитель, содержащий сферические частицы, имеющие средний размер от 1 мкм до 12 мкм; это позволяет уменьшить количество мелких частиц катализатора и, таким образом, уменьшить содержание частиц в полимере.

В китайской патентной заявке CN 1802391 А описан катализатор полимеризации этилена, полученный распылительной сушкой. Катализатор имеет высокую активность, но, тем не менее, сильно разрушается, что приводит к повышенному содержанию мелкодисперсного порошка при проведении полимеризации в газовой фазе.

Вышеуказанные катализаторы все еще являются неидеальными, несмотря на то, что некоторые из них, такие как катализаторы полимеризации олефинов, могут иметь улучшенные эксплуатационные характеристики в одном из аспектов, а другие могут иметь улучшенные эксплуатационные характеристики в нескольких аспектах. Таким образом, необходимо создать катализатор с более широкомасштабным улучшением эксплуатационных параметров, с помощью которого можно было бы в большей степени улучшить характеристики порошкообразного полимера.

Краткое описание изобретения

Для устранения проблем предшествующего уровня техники, настоящим изобретением предоставлен компонент катализатора для полимеризации или сополимеризации олефинов, способ его получения и его применение. Катализатор характеризуется высокой активностью, хорошей способностью регулировать протекание сополимеризации в присутствии водорода, позволяет получать порошкообразный полимер с высокой насыпной плотностью и низким содержанием мелкодисперсного порошка в порошкообразном полимере при применении катализатора для полимеризации олефинов, в частности, для полимеризации этилена и α-олефинов.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, настоящее изобретение относится к компоненту катализатора для полимеризации или сополимеризации олефинов, включающему титансодержащую составляющую, магнийсодержащую составляющую, донор электронов, кремнийорганический полимер и носитель из неорганического оксида, где кремнийорганический полимер имеет следующий молекулярный состав: [R_xSiO_(4-x)/2]_m, где R выбран из алкила, арила, алкенила или водорода, х составляет 0 или более и 2 или менее, и m имеет значение, при котором среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера составляет от 1×10³ до 1×10⁶ г/моль.

Предпочтительно х составляет 1-2.

Предпочтительно R выбран из C₁-C₆ алкила, С₆-С₉ арила, C₁-С₆ алкенила или водорода; более предпочтительно R выбран из метила, этила, пропила, фенила, винила или водорода.

Предпочтительно кремнийорганический полимер имеет сетчатую структуру или линейную структуру.

Предпочтительно среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера, имеющего сетчатую структуру, составляет от 2×10³ до 1×10⁶ г/моль, и молекулярно-массовое распределение кремнийорганического полимера составляет от 1 до 9.

Предпочтительно среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера, имеющего линейную структуру, составляет от 1×10³ до 1×10⁵ г/моль, и молекулярно-массовое распределение кремнийорганического полимера составляет от 1 до 8.

Предпочтительно кремнийорганический полимер получен гидролизом одного или более мономеров, представленных общей формулой R_xSiCl_(4-x), где R выбран из алкила, арила, винила или водорода, х представляет собой целое число в диапазоне 0-3, и молярное отношение R/Si в мономерах составляет 2 или менее.

Предпочтительно титансодержащая составляющая получена из титансодержащего соединения.

Предпочтительно титансодержащее соединение представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из галогенида титана, продукта восстановления галогенида титана алюминием и продукта восстановления галогенида титана магнием.

Предпочтительно галогенид титана выбран из бромида титана и/или хлорида титана.

Предпочтительно продукт восстановления галогенида титана алюминием имеет следующую общую формулу: TiX_m⋅nAlX_p, где 0<n≤1, 0<m≤3, 0<р≤3, и Х представляет собой галоген.

Предпочтительно продукт восстановления галогенида титана магнием имеет следующую общую формулу: TiX_m⋅qMgX_r, где 0<q≤1, 0<m≤3, 0<r≤3, и Х представляет собой галоген.

Предпочтительно магнийсодержащая составляющая получена из галогенида магния.

Предпочтительно галогенид магния представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из фторида магния, хлорида магния, бромида магния и йодида магния.

Предпочтительно галогенид магния представляет собой хлорид магния.

Предпочтительно донор электронов представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из сложных эфиров, простых эфиров и кетонов; более предпочтительно донор электронов представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из сложных алкиловых эфиров С₁-С₄ насыщенных алифатических карбоновых кислот, сложных алкиловых эфиров С₇-С₈ ароматических карбоновых кислот, С₂-С₆ алифатических простых эфиров, С₃-С₄ циклических простых эфиров и С₃-С₆ насыщенных алифатических кетонов; более предпочтительные доноры электронов представляют собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из метилформиата, этилформиата, изопропилформиата, н-пропилформиата, метилацетата, этилацетата, н-пропилацетата, изопропилацетата, н-бутилацетата, изобутилацетата, простого этилового эфира, простого пропилового эфира, простого гексилового эфира, тетрагидрофурана, ацетона и метилизобутилкетона.

Предпочтительно носитель из неорганического оксида выбран из оксидов кремния и/или оксидов алюминия, более предпочтительно представляет собой диоксид кремния.

Предпочтительно размер частиц носителя из неорганического оксида составляет от 0,01 до 10 мкм, более предпочтительно от 0,01 до 5 мкм, еще более предпочтительно от 0,1 до 1 мкм.

Предпочтительно массовое отношение носителя из неорганического оксида к кремнийорганическому полимеру составляет (1-100):1, более предпочтительно (2-80):1.

Предпочтительно компонент катализатора включает, в пересчете на общую массу, составляющую 100% масс.:

от 0,1 до 5% масс. титана, определяемого в титансодержащей составляющей;

от 0,2 до 10,2% масс. магния, определяемого в магнийсодержащей составляющей;

от 15 до 40% масс. донора электронов;

от 0,01 до 15% масс. кремнийорганического полимера; и

от 1 до 70% масс. носителя из неорганического оксида.

Более предпочтительно компонент катализатора включает, в пересчете на общую массу, составляющую 100% масс.:

от 0,5 до 4% масс. титана, определяемого в титансодержащей составляющей;

от 4 до 8% масс. магния, определяемого в магнийсодержащей составляющей;

от 20 до 35% масс. донора электронов;

от 0,1 до 10% масс. кремнийорганического полимера; и

от 10 до 60% масс. носителя из неорганического оксида.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения, настоящее изобретение относится к способу получения компонента катализатора согласно настоящему изобретению, где способ включает следующие стадии:

стадия 1: смешивание сырьевых материалов, включающих титансодержащее соединение, галогенид магния, донор электронов, кремнийорганический полимер и носитель из неорганического оксида, с образованием суспензии;

стадия 2: выполнение распылительной сушки, что приводит к получению компонента катализатора.

Предпочтительно на стадии 1 сначала смешивают титансодержащее соединение, галогенид магния и донор электронов, получая маточный раствор; во время или после получения маточного раствора добавляют носитель из неорганического оксида и кремнийорганический полимер, получая суспензию.

Предпочтительно молярное отношение донора электронов к галогениду магния составляет (5,0-50):1, массовое отношение кремнийорганического полимера к галогениду магния составляет (0,01-1,0):1, молярное отношение титансодержащего соединения к галогениду магния составляет, (0,1-1,0):1, и молярное отношение неорганического оксида к галогениду магния составляет (1,0-5,0):1.

Предпочтительно смешивание на стадии 1 выполняют при температуре от нормальной температуры до 85°С, в течение 0,1 часа или более, где нормальная температура составляет 25±5°С.

Предпочтительно на стадии 2 распылительную сушку выполняют в следующих условиях: температура на входе составляет 100-240°С, и температура на выходе составляет 60-130°С.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, настоящее изобретение относится к катализатору для полимеризации или сополимеризации олефинов, который включает:

(A) компонент катализатора согласно настоящему изобретению или компонент катализатора, полученный способом получения согласно настоящему изобретению; и

(B) алюморганическое соединение, представленное общей формулой AlR_bX'_3-b, где R представляет собой водород или С₁-С₂₀ алкил; X' представляет собой галоген; и 0<b≤3.

Галоген предпочтительно представляет собой хлор, бром или йод. Величина b предпочтительно соответствует 1<b≤3.

Предпочтительно алюморганическое соединение представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из триэтилалюминия, триизобутилалюминия, три-н-гексилалюминия, три-н-октилалюминия и диэтилалюминийхлорида.

Предпочтительно молярное отношение алюморганического соединения к компоненту катализатора составляет (5-1000):1, более предпочтительно (10-200):1.

Четвертый аспект настоящего изобретения относится к применению катализатора согласно настоящему изобретению в полимеризации олефинов.

Предпочтительно изобретение относится к применению катализатора согласно настоящему изобретению в гомополимеризации или сополимеризации этилена.

Применение описанной выше технической схемы позволяет в рамках настоящего изобретения разработать компонент катализатора для полимеризации или сополимеризации олефинов, способ его получения и его применение. Если катализатор применяют для полимеризации олефинов, в частности, полимеризации этилена и α-олефинов, то катализатор обеспечивает такие характеристики, как высокая активность, хорошая способность регулировать протекание сополимеризации в присутствии водорода, а также позволяет получать высокую насыпную плотность получаемого порошкообразного полимера и низкое содержание мелкодисперсного порошка в порошкообразном полимере.

Кроме того, по сравнению с предшествующим уровнем техники, настоящее изобретение обеспечивает следующие полезные эффекты: в катализаторе для полимеризации или сополимеризации олефинов согласно настоящему изобретению для растворения галогенида магния и титансодержащего соединения применяют донор электронов, для получения суспензии применяют кремнийорганический полимер и носитель из неорганического оксида в качестве наполнителя, и для формования применяют распылительную сушку. Катализатор содержит меньшее количество мелкодисперсных частиц и подходит для катализа полимеризации этилена. Катализатор имеет такие характеристики, как высокая активность и хорошая способность регулировать протекание реакции в присутствии водорода, и получаемый порошкообразный полимер имеет высокую насыпную плотность и низкое содержание мелкодисперсного порошка.

Подробное описание изобретения

Конечные точки и любые величины внутри диапазонов, упоминаемые в настоящем документе, не ограничены точными диапазонами или величинами; напротив, эти диапазоны или величины следует рассматривать, как включающие величины, близкие указанным диапазонам или величинам. Из численных диапазонов могут быть созданы комбинации, находящиеся между конечными точками диапазонов, между конечными точками диапазонов и дискретными точечными значениями и между дискретными точечными значениями, которые образуют один или более новых численных диапазонов, которые должны рассматриваться как индивидуально указанные в настоящей работе.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, настоящее изобретение относится к компоненту катализатора для полимеризации или сополимеризации олефинов, включающему титансодержащую составляющую, магнийсодержащую составляющую, донор электронов, кремнийорганический полимер и носитель из неорганического оксида, где кремнийорганический полимер имеет следующий молекулярный состав: [R_xSiO_(4-x)/2]_m, где R выбран из алкила, арила, винила или водорода, х составляет 0 или более и 2 или менее, и m имеет значение, при котором среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера составляет от 1×10³ до 1×10⁶ г/моль.

Согласно настоящему изобретению, алкил предпочтительно представляет собой C₁-C₆ алкил, более предпочтительно представляет собой C₁-С₃ алкил, более предпочтительно метил, этил, пропил, бутил, амил или гексил, еще более предпочтительно метил или этил, и особенно предпочтительно метил.

Арил предпочтительно представляет собой С₆-С₉ арил, более предпочтительно фенил или С₆-С₉ фенил, имеющий заместители, более предпочтительно фенил или С₆-С₇ фенил, имеющий заместители, особенно предпочтительно фенил.

Заместитель может представлять собой, например, метил, этил или пропил, предпочтительно метил или этил, особенно предпочтительно метил.

Кроме того, в случае наличия множества заместителей R, они могут быть одинаковыми или различными, и предпочтительно они одинаковы.

В одном из предпочтительных воплощений настоящего изобретения R выбран из метила, этила, пропила, фенила, винила или водорода.

В другом предпочтительном воплощении настоящего изобретения R выбран из метила и фенила.

Величина х может составлять, например, 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,8 или 2.

Согласно настоящему изобретению, х предпочтительно составляет от 1 до 2.

Согласно настоящему изобретению, m предпочтительно имеет значение, при котором среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера составляет от 2×10³ до 1×10⁶ г/моль; более предпочтительно m имеет значение, при котором среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера составляет от 5×10³ до 1×10⁶ г/моль; еще более предпочтительно m имеет значение, при котором среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера составляет от 5×10⁴ до 1×10⁶ г/моль; особенно предпочтительно m имеет значение, при котором среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера составляет от 2×10⁵ до 5×10⁵ г/моль.

Согласно настоящему изобретению, кремнийорганический полимер предпочтительно имеет сетчатую структуру или линейную структуру; более предпочтительно кремнийорганический полимер имеет сетчатую структуру.

Среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера, имеющего сетчатую структуру, может составлять от 1×10³ до 1×10⁶ г/моль, и молекулярно-массовое распределение может составлять от 1 до 10; предпочтительно среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера, имеющего сетчатую структуру, составляет от 2×10³ до 1×10⁶ г/моль, и молекулярно-массовое распределение составляет от 1 до 9.

Среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера, имеющего линейную структуру, может составлять от 1×10³ до 1×10⁶ г/моль, и молекулярно-массовое распределение может составлять от 1 до 10; предпочтительно среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера, имеющего линейную структуру, составляет от 1×10³ до 1×10⁵ г/моль, и молекулярно-массовое распределение составляет от 1 до 8.

В особенно предпочтительном воплощении настоящего изобретения кремнийорганический полимер представляет собой кремнийорганический полимер, имеющий сетчатую структур, где среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера, имеющего сетчатую структуру, составляет от 2×10⁵ до 5×10⁵ г/моль, и молекулярно-массовое распределение может составлять 2-3.

Согласно настоящему изобретению, кремнийорганический полимер может быть получен гидролизом одного или более мономеров, представленных общей формулой R_ySiCl_(4-y), где R выбран из алкила, арила, винила или водорода, у представляет собой целое число в диапазоне 0-3, и молярное отношение R/Si в мономере (мономерах) составляет 2 или менее. В случае наличия множество заместителей R, они могут быть одинаковыми или различными, и предпочтительно они одинаковы.

Величина у может составлять, например, 1, 2 или 3.

Согласно настоящему изобретению, «молярным отношением R/Si в мономерах (далее обозначаемое r/s)» называется отношение общего количества заместителей R к общему количеству атомов Si.

Согласно настоящему изобретению, если молярное отношение R/Si в мономерах превышает 2, то продуктом гидролиза одного или более мономеров является кремнийорганический полимер с низкой молекулярной массой (низкомолекулярный полимер); если молярное отношение R/Si в мономерах составляет менее 2, то продуктом гидролиза одного или более мономеров является кремнийорганический полимер, имеющий сетчатую структуру; если молярное отношение R/Si в мономерах равно 2, то продуктом гидролиза одного или более мономеров является кремнийорганический полимер, имеющий линейную структуру.

В одном из предпочтительных воплощений настоящего изобретения в качестве мономера для кремнийорганического полимера применяют R₂SiCl₂, величина r/s равна 2, продуктом гидролиза мономера является кремнийорганический полимер, имеющий линейную структуру, среднечисленная молекулярная масса которого составляет от 2×10³ до 1×10⁵ г/моль, и молекулярно-массовое распределение составляет от 1 до 1,5.

В другом предпочтительном воплощении настоящего изобретения в качестве мономеров для кремнийорганического полимера применяют смесь R₂SiCl₂ и RSiCl₃, величина r/s составляет менее 2, продуктом совместного гидролиза смешанных мономеров является кремнийорганический полимер, имеющий сетчатую структуру, среднечисленная молекулярная масса которого составляет от 2×10⁵ до 5×10⁵ г/моль, и молекулярно-массовое распределение составляет от 2 до 3.

В результате тщательного исследования было обнаружено следующее: по сравнению с ситуацией, в которой молярное отношение R/Si превышает 2, в том случае, когда молярное отношение R/Si составляет 2 или менее, полимеризационная активность катализатора, насыпная плотность и показатель текучести расплава полимера выше, а содержание мелкодисперсного порошка (<75 мкм) в полимере меньше. То есть, в том случае, когда кремнийорганический полимер имеет сетчатую структуру или линейную структуру, каталитические параметры катализатора, такие как полимеризационная активность катализатора, насыпная плотность и показатель текучести расплава полимера, содержание мелкодисперсного порошка в полимере и т.д., оказываются более подходящими, чем параметры катализатора в том случае, когда кремнийорганический полимер представляет собой кремнийорганический полимер с низкой молекулярной массой.

Предполагается, что это может быть обусловлено следующим: из-за того, что кремнийорганический полимер с молярным отношением R/Si, превышающим 2, обычно представляет собой кремнийорганическое масло, которое является теплопроводящей средой, имеющей высокую теплоемкость, которая стабильна при высоких температурах, кремнийорганический полимер может замедлять расширение, схлопывание, разрушение или разделение капель во время испарения при распылительной сушке и, таким образом, может замедлять образование пористых мелкодисперсных частиц катализатора неправильной формы. Однако кремнийорганический полимер согласно настоящему изобретению, имеющий молярное отношение R/Si, равное 2 или менее, обычно представляет собой кремнийорганическую смолу и кремнийорганический каучук. Кремнийорганический полимер может не только замедлять расширение, схлопывание, разрушение или разделение капель во время испарения при распылительной сушке и, таким образом, замедлять образование пористых мелкодисперсных частиц катализатора неправильной формы, но и может служить связующим веществом, равномерно диспергированным в катализаторе; это способствует образованию более плотных агрегатов носителя катализатора, состоящего из неорганического оксида, что повышает прочность каталитических частиц, замедляет разрушение катализатора при проведении полимеризации, способствует снижению содержания мелкодисперсного порошка в полимере и повышению насыпной плотности полимера. Кроме того, прочность катализатора также влияет на активность катализатора. В частности, если прочность частиц катализатора слишком высока, то это затрудняет доступ к активным центрам внутри частиц катализатора, что снижает активность катализатора; если прочность частиц катализатора слишком мала, то частицы имеют тенденцию к разрушению, содержание мелкодисперсного порошка в полимере становится слишком большим, и нарушается морфология полимера.

Согласно настоящему изобретению, количество кремнийорганического полимера может быть выбрано подходящим образом соответственно количеству носителя из неорганического оксида. Предпочтительно массовое отношение носителя из неорганического оксида к кремнийорганическому полимеру составляет (1-100):1, более предпочтительно (2-80):1, предпочтительнее (5-65):1.

Согласно настоящему изобретению, кремнийорганический полимер, действуя как связующее вещество, может эффективно усиливать внутреннее сцепление (когезию) носителя из неорганического оксида и повышать прочность носителя катализатора. Что касается носителя из неорганического оксида, то, если количество кремнийорганического полимера слишком мало, то кремнийорганический полимер не обеспечивает эффективного внутреннего сцепления и мало влияет на прочность носителя катализатора; если же количество кремнийорганического полимера слишком велико, то содержание носителя из неорганического оксида, служащего каркасом и подложкой, снижается, что негативно влияет на увеличение прочности носителя катализатора.

Согласно настоящему изобретению, титансодержащая составляющая предпочтительно получена из титансодержащего соединения; более предпочтительно титансодержащее соединение представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из галогенида титана, продукта восстановления галогенида титана алюминием и продукта восстановления галогенида титана магнием.

Предпочтительно продукт восстановления галогенида титана алюминием имеет следующую общую формулу: TiX_m⋅nAlX_p, где 0<n≤1, 0<m≤3, 0<р≤3, и Х представляет собой галоген; продукт восстановления галогенида титана магнием имеет следующую общую формулу: TiX_m⋅qMgX_r, где 0<q≤1, 0<m≤3, 0<r≤3, и Х представляет собой галоген.

Галогенид титана предпочтительно выбран из бромида титана и/или хлорида титана, более предпочтительно представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из трибромида титана, тетрабромида титана, трихлорида титана и тетрахлорида титана; более предпочтительно галогенид титана выбран из трихлорида титана и/или тетрахлорида титана.

Продукт восстановления галогенида титана алюминием предпочтительно представляет собой TiCl₃⋅1/3AlCl₃.

Продукт восстановления галогенида титана магнием предпочтительно представляет собой TiCl₃⋅1/2MgCl₂.

Согласно настоящему изобретению, магнийсодержащая составляющая получена из галогенида магния. Галогенид магния предпочтительно представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из фторида магния, хлорида магния, бромида магния и йодида магния, более предпочтительно представляет собой хлорид магния.

Согласно настоящему изобретению, донор электронов предпочтительно представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из сложных эфиров, простых эфиров и кетонов.

В другом предпочтительном воплощении донор электронов выбран из сложных алкиловых эфиров С₁-С₄ насыщенных алифатических карбоновых кислот, сложных алкиловых эфиров С₇-С₈ ароматических карбоновых кислот, С₂-С₆ алифатических простых эфиров, С₃-С₄ циклических простых эфиров и С₃-С₆ насыщенных алифатических кетонов.

В другом более предпочтительном воплощении донор электронов представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из метилформиата, этилформиата, изопропилформиата, н-пропилформиата, метилацетата, этилацетата, н-пропилацетата, изопропилацетата, н-бутилацетата, изобутилацетата, простого этилового эфира, простого пропилового эфира, простого гексилового эфира, тетрагидрофурана, ацетона и метилизобутилкетона.

В другом предпочтительном воплощении донор электронов представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из метилформиата, этилацетата, бутилацетата, простого этилового эфира, простого гексилового эфира, тетрагидрофурана, ацетона и метилизобутилкетона, и в оптимальном случае представляет собой тетрагидрофуран.

Вышеуказанные доноры электронов можно использовать по отдельности или в комбинации.

Согласно настоящему изобретению, носитель из неорганического оксида предпочтительно выбран из оксидов кремния и/или оксидов алюминия, более предпочтительно представляет собой диоксид кремния.

В другом предпочтительном воплощении размер частиц носителя из неорганического оксида составляет от 0,01 до 10 мкм, предпочтительно от 0,01 до 5 мкм, более предпочтительно от 0,1 до 1 мкм.

В этом случае оксид кремния или оксид алюминия составляет инертный носитель. Обработка инертного носителя распылительной сушкой позволяет регулировать форму и состав частиц катализатора и производить формообразование распылением, что способствует получению катализатора, содержащего частицы подходящей формы и имеющие высокую прочность.

В одном из предпочтительных воплощений настоящего изобретения компонент катализатора включает, в пересчете на общую массу, составляющую 100% масс.:

от 0,1 до 5% масс. титана, определяемого в титансодержащей составляющей;

от 0,2 до 10,2% масс. магния, определяемого в магнийсодержащей составляющей;

от 15 до 40% масс. донора электронов;

от 0,01 до 15% масс. кремнийорганического полимера и

от 1 до 70% масс. носителя из неорганического оксида.

В другом предпочтительном воплощении компонент катализатора включает, в пересчете на общую массу, составляющую 100% масс.:

от 0,5 до 4% масс. титана, определяемого в титансодержащей составляющей;

от 4 до 8% масс. магния, определяемого в магнийсодержащей составляющей;

от 20 до 35% масс. донора электронов;

от 0,1 до 10% масс. кремнийорганического полимера и

от 10 до 60% масс. носителя из неорганического оксида.

В другом предпочтительном воплощении компонент катализатора включает, в пересчете на общую массу, составляющую 100% масс.:

от 1 до 3,5% масс. титана, определяемого в титансодержащей составляющей;

от 5,5 до 8% масс. магния, определяемого в магнийсодержащей составляющей;

от 23 до 35% масс. донора электронов;

от 0,6 до 8% масс. кремнийорганического полимера и

от 15 до 53% масс. носителя из неорганического оксида.

Согласно настоящему изобретению, содержание кремнийорганического полимера может быть вычислено из доли кремнийорганического полимера, в действительности вводимого в получаемый катализатор.

В одном из предпочтительных воплощений настоящего изобретения D₁₀, определяемый при исследовании размера частиц компонента катализатора, превышает 6,6 мкм, где D₁₀ представляет долю частиц в продукте, диаметр которых меньше указанной величины, и эта доля составляет 10% от общего объема.

В другом предпочтительном воплощении распределение по размерам, определяемое при исследовании размера частиц компонента катализатора, составляет менее 1,77.

Компонент катализатора согласно настоящему изобретению имеет узкое распределение по размерам и большую величину D₁₀, что указывает на низкое содержание мелкодисперсных частиц в компоненте катализатора. Это позволяет в основном избежать образования мелкодисперсного порошкообразного полимера при последующем проведении полимеризации.

Второй аспект настоящего изобретения состоит в предоставлении способа получения компонента катализатора согласно одному из аспектов настоящего изобретения. Способ включает следующие стадии:

стадия 1: смешивание сырьевых материалов, включающих титансодержащее соединение, галогенид магния, донор электронов, кремнийорганический полимер и носитель из неорганического оксида, с образованием суспензии;

стадия 2: выполнение распылительной сушки, что приводит к получению компонента катализатора.

В одном из предпочтительных воплощений настоящего изобретения на стадии 1 сначала смешивают титансодержащее соединение и галогенид магния с донором электронов, получая маточный раствор.

В другом предпочтительном воплощении носитель из неорганического оксида и кремнийорганический полимер добавляют во время или после получения маточного раствора, получая суспензию. Таким образом может быть полностью реализована функция кремнийорганического полимера как связующего вещества, что способствует большему упрочнению носителя из неорганического оксида в катализаторе, и, следовательно, повышению прочности частиц катализатора, позволяет снижать вероятность разрушения катализатора при проведении полимеризации, снижать содержание мелкодисперсного порошка в суспензии и повышать насыпную плотность полимера.

Смесь носителя из неорганического оксида и кремнийорганического полимера может быть добавлена в любой момент процесса получения маточного раствора. Например, галогенид магния, титансодержащее соединение, носитель из неорганического оксида и кремнийорганический полимер могут быть смешаны в среде донора электронов и проведена реакция, приводящая к образованию суспензии в растворе, после чего полученная суспензия в растворе может быть подвергнута распылительной сушке с образованием компонента катализатора.

В описанном выше способе получения с маточным раствором может быть смешано количество носителя из неорганического оксида, достаточное для образования в растворе суспензии, подходящей для распылительной сушки.

В одном из предпочтительных воплощений настоящего изобретения в способе получения молярное отношение донора электронов к галогениду магния составляет (5,0-50):1, массовое отношение кремнийорганического полимера к галогениду магния составляет (0,01-1,0):1, молярное отношение титансодержащего соединения к галогениду магния составляет (0,1-1,0):1, и молярное отношение неорганического оксида к галогениду магния составляет (1,0-5,0):1.

В другом предпочтительном воплощении в способе получения молярное отношение донора электронов к галогениду магния составляет (10-45):1, массовое отношение кремнийорганического полимера к галогениду магния составляет (0,01-0,5):1, молярное отношение титансодержащего соединения к галогениду магния составляет (0,1-0,5):1, и молярное отношение неорганического оксида к галогениду магния составляет (1,0-4,0):1.

Согласно настоящему изобретению, функцией донора электронов является не только предоставление электронов, в системе он также служит растворителем.

В одном из предпочтительных воплощений настоящего изобретения смешивание на стадии 1 выполняют при температуре от нормальной температуры до 85°С, в течение 0,1 часа или более,

где нормальная температура составляет 25±5°С.

В другом предпочтительном воплощении смешивание на стадии 1 выполняют при температуре от 45 до 75°С в течение времени от 1,0 до 10,0 часов.

В одном из предпочтительных воплощений настоящего изобретения на стадии 2 распылительную сушку выполняют в следующих условиях: температура на вход составляет от 100 до 240°С, и температура на выходе составляет от 60 до 130°С.

В другом предпочтительном воплощении на стадии 2 распылительную сушку выполняют в следующих условиях: температура на входе составляет от 120 до 160°С, и температура на выходе составляет от 90 до 115°С.

Третий аспект настоящего изобретения состоит в предоставлении катализатора для полимеризации или сополимеризации олефинов, включающего: (А) компонент катализатора согласно первому аспекту настоящего изобретения или компонент катализатора, полученный способом получения согласно второму аспекту настоящего изобретения; (В) алюморганическое соединение, представленное общей формулой AlR_bX'_3-b, где R представляет собой водород или С₁-С₂₀ алкил; X' представляет собой галоген; и 0<b≤3.

Галоген предпочтительно представляет собой хлор, бром или йод.

Величина b предпочтительно соответствует 1<b≤3.

В одном из предпочтительных воплощений настоящего изобретения алюморганическое соединение представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из триэтилалюминия, триизобутилалюминия, три-н-гексилалюминия, три-н-октилалюминия и диэтилалюминийхлорида.

В одном из предпочтительных воплощений настоящего изобретения молярное отношение алюморганического соединения к компоненту катализатора составляет (5-1000):1, более предпочтительно (10-200):1.

Молярную массу алюморганического соединения определяют из молярной массы алюминийсодержащей составляющей, и молярную массу компонента катализатора определяют из молярной массы титансодержащей составляющей.

Для получения способом распылительной сушки твердого компонента катализатора, подходящего для образования этиленового полимера, компонент катализатора необходимо активировать алюморганическим соединением, которое служит активирующим компонентом.

В одном из предпочтительных воплощений настоящего изобретения для проведения реакции, приводящей к образованию катализатора, компонент катализатора и алюморганическое соединение помещают в углеводородный растворитель.

В другом предпочтительном воплощении углеводородный растворитель представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из изопентана, гексана, гептана, толуола, ксилола, нафты и минерального масла.

В другом предпочтительном воплощении, компонент катализатора и алюморганическое соединение добавляют в реакцию полимеризации олефинов для инициирования полимеризации олефинов.

Четвертый аспект настоящего изобретения состоит в применении катализатора согласно третьему аспекту настоящего изобретения в полимеризации олефинов, предпочтительно в гомополимеризации или сополимеризации этилена.

Катализатор согласно настоящему изобретению подходит для применения в гомополимеризации этилена и сополимеризации этилена и другого α-олефина, где α-олефин представляет собой одно или более соединений, выбранных из пропилена, бутилена, пентена, гексена, октена, 4-метилпентена-1 или их смеси. Способ полимеризации может представлять собой способ, проводимый в паровой фазе, способ, проводимый в суспензии, или способ, проводимый в растворе, наиболее подходящей является полимеризация в паровой фазе.

Ниже настоящее изобретение описано более подробно в воплощениях. Следует отметить, что нижеследующие воплощения приведены лишь для дополнительного описания настоящего изобретения и не ограничивают объем защиты настоящего изобретения. Любое несущественное усовершенствование или модификация настоящего изобретения, сделанные специалистами в данной области техники на основании настоящего описания, должны рассматриваться как находящиеся в пределах объема защиты настоящего изобретения.

Если не указано иное, все сырьевые материалы, используемые в примерах и сравнительных примерах, представляют собой материалы, известные в уровне техники, например, выпускаемые в промышленности материалы или материалы, которые могут быть получены способами получения, известными в уровне техники.

Методы испытаний

1. Активность: выражают в виде массы полимера, полученного в присутствии 1 г катализатора;

2. Показатель текучести расплава (ПТР) полимера: определяют под нагрузкой 2,16 кг при 190°С в соответствии с ASTM D1238-99;

3. Кажущаяся насыпная плотность (НП) полимера: определяют в соответствии со стандартом ASTM D1895-69;

4. Основание для ситового анализа: в соответствии со стандартом ASTM D-1921;

5. Размер частиц катализатора: измеряют с помощью анализатора размера частиц Mastersizer2000, выражают как D₁₀, D₅₀ и D₉₀, т.е. в виде специфичного процентного распределения стандартного логарифмического распределения по размерам; например, если размер частиц катализатора имеет D₅₀ 24 мкм, то это означает, что средний диаметр частиц составляет 24 мкм; если D₁₀ равен 7 мкм, то это означает, что 10% частиц имеют диаметр менее 7 мкм; если D₉₀ равен 45 мкм, то это означает, что 90% частиц имеют диаметр менее 45 мкм;

6. Содержания титана и магния: определяли с помощью спектрофотометра Spectrumlab 752s, работающего в диапазоне ультрафиолетового-видимого излучения; содержание ТГФ определяли с помощью газового хроматографа Aglient 7890А, поставляемого Aglient, США; содержание кремнийорганического полимера вычисляли из использованного количества и массы продукта, в частности, вычисляли по формуле: (масса использованного количества/масса полученного катализатора)*100% масс.; остаток составлял содержание материала носителя.

Кремнийорганический полимер, используемый в примерах, был получен способом получения, описанным в публикации Silicone Material, опубликованной China Materials Publishing House в 1999 г.

Содержание кремнийорганического полимера в воплощениях катализатора было вычислено из содержания кремнийорганического полимера, в действительности подаваемого в получаемый катализатор.

Пример 1 получения

В трехгорлую реакционную колбу емкостью 500 мл помещали 100 мл ксилола, 50 мл ацетона, 11,5 г диметилдихлорсилана и 30,8 г метилтрихлорсилана. В эту трехгорлую реакционную колбу, установленную в бане из воды и льда, при энергичном перемешивании медленно добавляли по каплям раствор, состоящий из 50 мл ацетона и 20 г воды (r/s=1,3). Затем температуру реакционного раствора медленно повышали до 25°С, после чего реакционный раствор перемешивали в течение 24 часов. Реакционный раствор промывали деионизированной водой до нейтральной реакции и сушили безводным сульфатом магния в течение 24 часов. После удаления осушителя фильтрованием растворитель удаляли вакуумной сушкой, получая с выходом 81% белый твердый кремнийорганический полимер, имеющий сетчатую структуру. Структуру продукта определяли с помощью гель-проникающей хроматографии и ²⁹Si ЯМР. Результаты гель-проникающей хроматографии показывают, что среднечисленная молекулярная масса продукта составляла 2×10⁵ г/моль, и молекулярно-массовое распределение продукта составило 2,1; результаты ²⁹Si ЯМР показывают, что продукт содержал 29,5% мол. групп -Me₂SiO- и 70,5% мол. групп MeSiO_3/2, и молекулярный состав был следующим: [R_xSiO_(4-х)/2]_m, где х составлял 1,295, R представлял собой метил, и m имел значение, соответствующее среднечисленной молекулярной массе полученного кремнийорганического полимера. Полученному кремнийорганическому полимеру присваивали обозначение S1.

Пример 2 получения

В трехгорлую реакционную колбу емкостью 500 мл помещали 100 мл ксилола, 50 мл ацетона, 11,5 г диметилдихлорсилана и 43,6 г фенилтрихлорсилана. В эту трехгорлую реакционную колбу, установленную в бане из воды и льда, при энергичном перемешивании медленно добавляли по каплям раствор, состоящий из 50 мл ацетона и 22 г воды (r/s=1,3). Затем температуру реакционного раствора медленно повышали до 25°С, после чего реакционный раствор перемешивали в течение 24 часов. Реакционный раствор промывали деионизированной водой до нейтральной реакции и сушили безводным сульфатом магния в течение 24 часов. После удаления осушителя фильтрованием растворитель удаляли вакуумной сушкой, получая с выходом 82% белый твердый кремнийорганический полимер, имеющий сетчатую структуру. Структуру продукта определяли с помощью гель-проникающей хроматографии и ²⁹Si ЯМР. Результаты гель-проникающей хроматографии показывают, что среднечисленная молекулярная масса продукта составляла 5×10⁵ г/моль, и молекулярно-массовое распределение продукта составило 2,5; результаты ²⁹Si ЯМР показывают, что продукт содержал 29,7% мол. групп -Me₂SiO- и 70,3% мол. групп PhSiO_3/2, и молекулярный состав был следующим: [R_xSiO_(4-x)/2]_m, где х составлял 1,297, R представлял собой метил и фенил, и m имел значение, соответствующее среднечисленной молекулярной массе полученного кремнийорганического полимера. Полученному кремнийорганическому полимеру присваивали обозначение S2.

Пример 3 получения

В трехгорлую реакционную колбу емкостью 500 мл помещали 100 мл ксилола, 50 мл ацетона и 36.0 г диметилдихлорсилана. В эту трехгорлую реакционную колбу, установленную в бане из воды и льда, при энергичном перемешивании медленно добавляли по каплям раствор, состоящий из 50 мл ацетона и 22 г воды (r/s=2). Затем температуру реакционного раствора медленно повышали до 25°С, после чего реакционный раствор перемешивали в течение 24 часов. Реакционный раствор промывали деионизированной водой до нейтральной реакции и сушили безводным сульфатом магния в течение 24 часов. После удаления осушителя фильтрованием растворитель удаляли вакуумной сушкой, получая с выходом 86% твердый кремнийорганический полимер, имеющий линейную структуру. Структуру продукта определяли с помощью гель-проникающей хроматографии и ²⁹Si ЯМР. Результаты гель-проникающей хроматографии показывают, что среднечисленная молекулярная масса продукта составляла 1×10⁵ г/моль, и молекулярно-массовое распределение продукта составило 1,3; результаты ²⁹Si ЯМР показывают, что продукт содержал 100% мол. групп -Me₂SiO-, и молекулярный состав был следующим: [R_xSiO_(4-x)/2]_m, где х составлял 2, R представлял собой метил, и m имел значение, соответствующее среднечисленной молекулярной массе полученного кремнийорганического полимера. Полученному кремнийорганическому полимеру присваивали обозначение S3.

Пример 4 получения

В трехгорлую реакционную колбу емкостью 500 мл помещали 100 мл ксилола, 50 мл ацетона и 33,6 г (CH₂=CH)SiHCl₂. В эту трехгорлую реакционную колбу, установленную в бане из воды и льда, при энергичном перемешивании медленно добавляли по каплям раствор, состоящий из 50 мл ацетона и 22 г воды (r/s=2). Затем температуру реакционного раствора медленно повышали до 25°С, после чего реакционный раствор перемешивали в течение 24 часов. Реакционный раствор промывали деионизированной водой до нейтральной реакции и сушили безводным сульфатом магния в течение 24 часов. После удаления осушителя фильтрованием растворитель удаляли вакуумной сушкой, получая с выходом 80% твердый кремнийорганический полимер, имеющий линейную структуру. Структуру продукта определяли с помощью гель-проникающей хроматографии и ²⁹Si ЯМР. Результаты гель-проникающей хроматографии показывают, что среднечисленная молекулярная масса продукта составляла 2×10³ г/моль, и молекулярно-массовое распределение продукта составило 1,2; результаты ²⁹Si ЯМР показывают, что продукт содержал 100% мол. групп -(CH₂=CH)HSiO-, и молекулярный состав был следующим: [R₁R₂SiO_(4-x)/2]_m, где х составлял 2, R₁ и R₂ представляли собой винил и водород, и m имел значение, соответствующее среднечисленной молекулярной массе полученного кремнийорганического полимера. Полученному кремнийорганическому полимеру присваивали обозначение S4.

Пример 5 получения

В трехгорлую реакционную колбу емкостью 500 мл помещали 100 мл ксилола, 50 мл ацетона, 1,8 г диметилдихлорсилана, 16,4 г метилтрихлорсилана и 59,2 г фенилтрихлорсилана. В эту трехгорлую реакционную колбу, установленную в бане из воды и льда, при энергичном перемешивании медленно добавляли по каплям раствор, состоящий из 50 мл ацетона и 22 г воды (r/s=1,03). Затем температуру реакционного раствора медленно повышали до 25°С, после чего реакционный раствор перемешивали в течение 16 часов. Реакционный раствор промывали деионизированной водой до нейтральной реакции и сушили безводным сульфатом магния в течение 24 часов. После удаления осушителя фильтрованием растворитель удаляли вакуумной сушкой, получая с выходом 83% твердый кремнийорганический полимер, имеющий сетчатую структуру. Структуру продукта определяли с помощью гель-проникающей хроматографии и ²⁹Si ЯМР. Результаты гель-проникающей хроматографии показывают, что среднечисленная молекулярная масса продукта составляла 7,8×10⁵ г/моль, и молекулярно-массовое распределение продукта составило 6,1; результаты ²⁹Si ЯМР показывают, что продукт содержал 3,4% мол. групп -Me₂SiO-, 28,0% мол. групп MeSiO_3/2 и 68,6% мол. групп PhSiO_3/2, и молекулярный состав был следующим: [R_xSiO_(4-x)/2]_m, где х составлял 1,034, R представлял собой метил и фенил, и m имел значение, соответствующее среднечисленной молекулярной массе полученного кремнийорганического полимера. Полученному кремнийорганическому полимеру присваивали обозначение S5.

Пример 1

(1) Получение компонента катализатора

В четырехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную регулятором температуры, мешалкой и обратным холодильником, продутую и заполненную газообразным азотом, последовательно помещали 120 мл тетрагидрофурана (ТГФ), 4,2 г хлорида магния и 1,0 мл TiCl₄; при перемешивании температуру полученного раствора повышали до 68°С, и реакционную смесь нагревали с обратным холодильником при этой температуре в течение 4 часов, в результате чего получали маточный раствор;

в четырехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную регулятором температуры, мешалкой и обратным холодильником, продутую и заполненную азотом, помещали 5,5 г силикагеля (Cabot Corporation TS-610, размер частиц менее 1 мкм) и 1,0 г кремнийорганического полимера S1 при массовом отношении силикагель/кремнийорганический полимер S1, равном 5,5; в эту четырехгорлую колбу при перемешивании добавляли полученный, как указано выше, маточный раствор, и полученный раствор дополнительно перемешивали при нагревании с обратным холодильником при постоянной температуре, составляющей 68°С, в течение 2 часов таким образом, чтобы силикагель был полностью диспергирован в маточном растворе, образуя суспензию;

газ-носитель азот подавали в устройство для распылительной сушки с замкнутым циркуляционным контуром (например, BÜCHI Mini Spray Dryer В-290) при температуре на входе, составляющей 145°С; в это же циркуляционное устройство для сушки при температуре 43°С подавали полученную суспензию; скорость подачи суспензии и скорость потока распыляющего газа (N₂) при комнатной температуре устанавливали равными приблизительно 8 мл/мин и приблизительно 30 м³/час, соответственно; скорость потока газа-носителя (N₂) устанавливали таким образом, чтобы температура на выходе составляла 95°С, и, таким образом, получали твердый компонент катализатора. Полученный компонент катализатора имел требуемый размер частиц D₅₀, составляющий приблизительно от 20 до 23 мкм. Вычисленное содержание кремнийорганического полимера S1 в катализаторе составило 5,38% масс., содержания других компонентов представлены в таблице 1, и остаток составлял носитель.

(2) Полимеризация суспензии этилена

В реактор полимеризации емкостью 2 л, сначала продутый азотом и затем продутый водородом, помещали 1 л гексана и затем одновременно добавляли 1 мл триэтилалюминия (1М) и 20 мг сухого порошка катализатора (т.е. катализатора, полученного на стадии (1)); полученную смесь нагревали до 70°С, добавляли водород до достижения давления 0,28 МПа и затем добавляли этилен до достижения давления 1,03 МПа; смесь нагревали до 85°С и выдерживали при постоянной температуре, составляющей 85°С, и постоянном давлении для проведения реакции в течение 2 часов, после чего продукт охлаждали и выгружали. Результаты полимеризации суспензии этилена представлены в таблице 2.

(3) Полимеризация суспензии этилена при высокой концентрации водорода

В реактор полимеризации емкостью 2 л, сначала продутый азотом и затем продутый водородом, помещали 1 л гексана и затем одновременно добавляли 1 мл триэтилалюминия (1М) и 80 мг сухого порошка катализатора; полученную смесь нагревали до 70°С, добавляли водород до достижения давления 0,68 МПа, затем добавляли этилен до достижения давления 1,03 МПа, и смесь нагревали до 85°С и выдерживали при постоянной температуре, составляющей 85°С, и постоянном давлении для проведения реакции в течение 2 часов, после чего продукт охлаждали и выгружали. Результаты полимеризации суспензии этилена при высокой концентрации водорода представлены в таблице 3.

Пример 2

Единственное отличие от примера 1 состоит в следующем: «5,5 г силикагеля (Cabot Corporation TS-610, размер частиц менее 1 мкм) и 1,0 г кремнийорганического полимера S1 добавляли при массовом отношении силикагель/кремнийорганический полимер S1, равном 5,5» в процедуре получения компонента катализатора на стадии (1) заменяли на «6,4 г силикагеля (Cabot Corporation TS-610, размер частиц менее 1 мкм) и 0,1 г кремнийорганического полимера S1 добавляли при массовом отношении силикагель/кремнийорганический полимер S1, равном 64». Вычисленное содержание кремнийорганического полимера S1 в катализаторе составило 0,585% масс., содержания других компонентов представлены в таблице 1, и остаток составлял носитель.

Пример 3

Единственное отличие от примера 1 состоит в следующем: «5,5 г силикагеля (Cabot Corporation TS-610, размер частиц менее 1 мкм) и 1,0 г кремнийорганического полимера S1 добавляли при массовом отношении силикагель/кремнийорганический полимер S1, равном 5,5» в процедуре получения компонента катализатора на стадии (1) заменяли на «6,0 г силикагеля (Cabot Corporation TS-610, размер частиц менее 1 мкм) и 0,5 г кремнийорганического полимера S1 добавляли при массовом отношении силикагель/кремнийорганический полимер S1, равном 12». Вычисленное содержание кремнийорганического полимера S1 в катализаторе составило 2,75% масс., содержания других компонентов представлены в таблице 1, и остаток составлял носитель.

Пример 4

Единственное отличие от примера 1 состоит в следующем: «1,0 г кремнийорганического полимера S1» в процедуре получения компонента катализатора на стадии (1) заменяли на «1,0 г кремнийорганического полимера S2». Вычисленное содержание кремнийорганического полимера S2 в катализаторе составило 5,56% масс., содержания других компонентов представлены в таблице 1, и остаток составлял носитель.

Пример 5

Единственное отличие от примера 1 состоит в следующем: «1,0 г кремнийорганического полимера S1» в процедуре получения компонента катализатора на стадии (1) заменяли на «1,0 г кремнийорганического полимера S3». Вычисленное содержание кремнийорганического полимера S3 в катализаторе составило 5,56% масс., содержания других компонентов представлены в таблице 1, и остаток составлял носитель.

Пример 6

Единственное отличие от примера 1 состоит в следующем: «1,0 г кремнийорганического полимера S1» в процедуре получения компонента катализатора на стадии (1) заменяли на «1,0 г кремнийорганического полимера S4». Вычисленное содержание кремнийорганического полимера S4 в катализаторе составило 5,56% масс., содержания других компонентов представлены в таблице 1, и остаток составлял носитель.

Пример 7

Единственное отличие от примера 1 состоит в следующем: «1,0 мл TiCl₄» в процедуре получения компонента катализатора на стадии (1) заменяли на «1,4 г TiCl₃⋅1/3AlCl₃». Содержание кремнийорганического полимера составило 6,00% масс.

Пример 8

Единственное отличие от примера 1 состоит в следующем: «1,0 мл TiCl₄» в процедуре получения компонента катализатора на стадии (1) заменяли на «1,5 г TiCl₃⋅1/2MgCl₂». Содержание кремнийорганического полимера составило 5,76% масс.

Пример 9

(1) Получение компонента катализатора

В четырехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную регулятором температуры, мешалкой и обратным холодильником, продутую и заполненную газообразным азотом, последовательно помещали 100 мл тетрагидрофурана (ТГФ), 4,2 г хлорида магния и 4 мл TiCl₄; температуру полученного раствора повышали до 85°С при перемешивании, и реакционную смесь нагревали с обратным холодильником при этой температуре в течение 3 часов, в результате чего получали маточный раствор;

в четырехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную регулятором температуры, мешалкой и обратным холодильником, продутую и заполненную азотом, помещали 2,65 г силикагеля (Cabot Corporation TS-610, размер частиц менее 1 мкм) и 0,21 г кремнийорганического полимера S1 при массовом отношении силикагель/кремнийорганический полимер S1, равном 12,6; в эту четырехгорлую колбу при перемешивании добавляли полученный, как указано выше, маточный раствор, и полученный раствор дополнительно перемешивали при нагревании с обратным холодильником при постоянной температуре, составляющей 85°С, в течение 1 часа таким образом, чтобы силикагель был полностью диспергирован в маточном растворе, образуя суспензию;

газ-носитель азот подавали в устройство для распылительной сушки с замкнутым циркуляционным контуром (например, BÜCHI Mini Spray Dryer В-290) при температуре на входе, составляющей 150°С; в это же циркуляционное устройство для сушки подавали полученную суспензию при температуре 43°С; скорость подачи суспензии и скорость потока распыляющего газа (N₂) при комнатной температуре устанавливали равными приблизительно 8 мл/мин и приблизительно 30 м³/час, соответственно; скорость потока газа-носителя (N₂) устанавливали таким образом, чтобы температура на выходе составляла 100°С; таким образом, получали твердый компонент катализатора.

(2) Полимеризация суспензии этилена

В реактор полимеризации емкостью 2 л, сначала продутый азотом и затем продутый водородом, добавляли 1 л гексана и затем одновременно добавляли 1 мл триэтилалюминия (1М) и 20 мг сухого порошка катализатора; полученную смесь нагревали до 70°С, добавляли водород до достижения давления 0,28 МПа, затем добавляли этилен до достижения давления 1,03 МПа; смесь нагревали до 85°С и выдерживали при постоянной температуре, составляющей 85°С, и постоянном давлении для проведения реакции в течение 2 часов, после чего продукт охлаждали и выгружали.

Пример 10

(1) Получение компонента катализатора

В четырехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную регулятором температуры, мешалкой и обратным холодильником, продутую и заполненную газообразным азотом, последовательно помещали 160 мл этилацетата, 8,1 г бромида магния и 2,5 мл TiCl₄; температуру полученного раствора повышали до 75°С при перемешивании, и реакционную смесь нагревали с обратным холодильником при этой температуре в течение 2 часов, в результате чего получали маточный раствор;

в четырехгорлую колбу емкостью 500 мл, снабженную регулятором температуры, мешалкой и обратным холодильником, продутую и заполненную азотом, добавляли 10,5 г оксида алюминия (размер частиц менее 1 мкм) и 2,08 г кремнийорганического полимера S1 при массовом отношении силикагель/кремнийорганический полимер S1, равном 5,04; в эту четырехгорлую колбу при перемешивании добавляли полученный, как указано выше, маточный раствор, и полученный раствор дополнительно перемешивали при нагревании с обратным холодильником при постоянной температуре, составляющей 75°С, в течение 1 часа таким образом, чтобы силикагель был полностью диспергирован в маточном растворе, образуя суспензию;

газ-носитель азот подавали в устройство для распылительной сушки с замкнутым циркуляционным контуром (например, BÜCHI Mini Spray Dryer В-290) при температуре на входе, составляющей 160°С; в это же циркуляционное устройство для сушки подавали полученную суспензию при температуре 43°С; скорость подачи суспензии и скорость потока распыляющего газа (N₂) при комнатной температуре устанавливали равными приблизительно 8 мл/мин и приблизительно 30 м³/час, соответственно; скорость потока газа-носителя (N₂) устанавливали таким образом, чтобы температура на выходе составляла 115°С; таким образом, получали твердый компонент катализатора.

(2) Полимеризация суспензии этилена

В реактор полимеризации емкостью 2 л, сначала продутый азотом и затем продутый водородом, добавляли 1 л гексана и затем одновременно добавляли 1 мл триэтилалюминия (1М) и 20 мг сухого порошка катализатора; полученную смесь нагревали до 70°С, добавляли водород до достижения давления 0,28 МПа, затем добавляли этилен до достижения давления 1,03 МПа; смесь нагревали до 85°С и выдерживали при постоянной температуре, составляющей 85°С, и постоянном давлении для проведения реакции в течение 2 часов, после чего продукт охлаждали и выгружали.

Пример 11

(1) Получение компонента катализатора

В четырехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную регулятором температуры, мешалкой и обратным холодильником, продутую и заполненную газообразным азотом, последовательно помещали 72 мл простого этилпропилового эфира, 2,75 г фторида магния и 0,5 мл TiCl₄; температуру полученного раствора повышали до 50°С при перемешивании, реакционную смесь нагревали с обратным холодильником при этой температуре в течение 10 часов, в результате чего получали маточный раствор;

в четырехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную регулятором температуры, мешалкой и обратным холодильником, продутую и заполненную азотом, помещали 8 г силикагеля (Cabot Corporation TS-610, размер частиц менее 1 мкм) и 0,42 г кремнийорганического полимера S1 при массовом отношении силикагель/кремнийорганический полимер S1, равном 19; в эту четырехгорлую колбу при перемешивании добавляли полученный, как указано выше, маточный раствор, и полученный раствор дополнительно перемешивали при нагревании с обратным холодильником при постоянной температуре, составляющей 50°С, в течение 5 часов, таким образом, чтобы силикагель был полностью диспергирован в маточном растворе, образуя суспензию;

газ-носитель азот подавали в устройство для распылительной сушки с замкнутым циркуляционным контуром (например, BÜCHI Mini Spray Dryer В-290) при температуре на входе, составляющей 120°С; в это же циркуляционное устройство для сушки подавали полученную суспензию при температуре 43°С; скорость подачи суспензии и скорость потока распыляющего газа (N₂) при комнатной температуре устанавливали равными приблизительно 8 мл/мин и приблизительно 30 м³/час, соответственно; скорость потока газа-носителя (N₂) устанавливали таким образом, чтобы температура на выходе составляла 90°С; таким образом, получали твердый компонент катализатора.

(2) Полимеризация суспензии этилена

В реактор полимеризации емкостью 2 л, сначала продутый азотом и затем продутый водородом, помещали 1 л гексана и затем одновременно добавляли 1 мл триэтилалюминия (1М) и 20 мг сухого порошка катализатора; полученную смесь нагревали до 70°С, добавляли водород до достижения давления 0,28 МПа, и затем добавляли этилен до достижения давления 1,03 МПа; смесь нагревали до 85°С и выдерживали при постоянной температуре, составляющей 85°С, и постоянном давлении для проведения реакции в течение 2 часов, после чего продукт охлаждали и выгружали.

Сравнительный пример 1

Единственное отличие от примера 1 состоит в следующем: «1,0 г кремнийорганического полимера S1» в процедуре получения компонента катализатора на стадии (1) заменяли на «1,0 г кремнийорганического полимера DS1 (в качестве смеси мономеров использовали (CH₃)₂SiCl₂ и (CH₃)₃SiCl; величину r/s доводили до значения 2,5; кремнийорганический полимер с низкой молекулярной массой был получен посредством гидролиза мономера; среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера составляла 700 г/моль, и молекулярно-массовое распределение кремнийорганического полимера составляло 1,2)». Вычисленное содержание кремнийорганического полимера в катализаторе составило 5,45% масс., содержания других компонентов представлены в таблице 1, и остаток составлял носитель. Кроме того, результаты полимеризации суспензии этилена представлены в таблице 2, и результаты полимеризации суспензии этилена при высокой концентрации водорода представлены в таблице 3.

Способ получения кремнийорганического полимера DS1 состоит в следующем.

В трехгорлую реакционную колбу емкостью 500 мл помещали 100 мл ксилола, 50 мл ацетона, 18,0 г диметилдихлорсилана и 15,1 г триметилхлорсилана. В эту трехгорлую реакционную колбу, установленную в бане из воды и льда, при энергичном перемешивании медленно добавляли по каплям раствор, состоящий из 50 мл ацетона и 24 г воды (r/s=2,5). Затем температуру реакционного раствора медленно повышали до 25°С, после чего реакционный раствор перемешивали в течение 24 часов. Реакционный раствор промывали деионизированной водой до нейтральной реакции и сушили безводным сульфатом магния в течение 24 часов. После удаления осушителя фильтрованием растворитель удаляли вакуумной сушкой, получая с выходом 85% жидкий кремнийорганический полимер с низкой молекулярной массой. Структуру продукта определяли с помощью гель-проникающей хроматографии и ²⁹Si ЯМР. Результаты гель-проникающей хроматографии показывают, что среднечисленная молекулярная масса продукта составляла 700 г/моль, и молекулярно-массовое распределение продукта составило 1,2; результаты ²⁹Si ЯМР показывают, что продукт содержал 51,0% мол. групп -Me₂SiO- и 49,0% мол. групп Me₃SiO. Полученному кремнийорганическому полимеру присваивали обозначение DS1.

Сравнительный пример 2

Единственное отличие от примера 1 состоит в следующем: «1,0 г кремнийорганического полимера S1» в процедуре получения компонента катализатора на стадии (1) заменяли на «1,0 г кремнийорганического полимера DS2 (в качестве смеси мономеров использовали (CH₃CH₂)(CH₃)SiCl₂ и (СН₃)₃SiCl; величину r/s доводили до значения 2,3; кремнийорганический полимер с низкой молекулярной массой был получен посредством гидролиза мономера; среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера составляла 800 г/моль, и молекулярно-массовое распределение кремнийорганического полимера составляло 7,9)». Вычисленное содержание кремнийорганического полимера в катализаторе составило 5,45% масс., содержания других компонентов представлены в таблице 1, и остаток составлял носитель. Кроме того, результаты полимеризации суспензии этилена представлены в таблице 2, и результаты полимеризации суспензии этилена при высокой концентрации водорода представлены в таблице 3.

Способ получения кремнийорганического полимера DS2 состоит в следующем.

В трехгорлую реакционную колбу емкостью 500 мл помещали 100 мл ксилола, 50 мл ацетона, 25,2 г (CH₃CH₂)(СН₃)SiCl₂ и 8,2 г триметилхлорсилана. В эту трехгорлую реакционную колбу, установленную в бане из воды и льда, при энергичном перемешивании медленно добавляли по каплям раствор, состоящий из 50 мл ацетона и 22 г воды (r/s=2,3). Затем температуру реакционного раствора медленно повышали до 25°С, после чего реакционный раствор перемешивали в течение 24 часов. Реакционный раствор промывали деионизированной водой до нейтральной реакции и сушили безводным сульфатом магния в течение 24 часов. После удаления осушителя фильтрованием растворитель удаляли вакуумной сушкой, получая с выходом 86% жидкий кремнийорганический полимер с низкой молекулярной массой. Структуру продукта определяли с помощью гель-проникающей хроматографии и ²⁹Si ЯМР. Результаты гель-проникающей хроматографии показывают, что среднечисленная молекулярная масса продукта составляла 800 г/моль, и молекулярно-массовое распределение продукта составило 7,9; результаты ²⁹Si ЯМР показывают, что продукт содержал 70,1% мол. групп -R₁R₂SiO- (R₁ и R₂ представляют собой этил и метил) и 29,9% мол. групп Me₃SiO. Полученному кремнийорганическому полимеру присваивали обозначение DS2.

Сравнительный пример 3

Повторяли процедуру примера 1 за исключением того, что при получении компонента катализатора не добавляли кремнийорганический полимер.

(1) Получение компонента катализатора

В четырехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную регулятором температуры, мешалкой и обратным холодильником, продутую и заполненную газообразным азотом последовательно помещали 120 мл тетрагидрофурана (ТГФ), 4,2 г хлорида магния и 1,0 мл TiCl₄; температуру полученного раствора повышали до 68°С при перемешивании, и реакционную смесь нагревали с обратным холодильником при этой температуре в течение 4 часов, в результате чего получали маточный раствор;

в четырехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную регулятором температуры, мешалкой и обратным холодильником, продутую и заполненную азотом, помещали 6,5 г силикагеля (Cabot Corporation TS-610, размер частиц менее 1 мкм); в эту четырехгорлую колбу при перемешивании добавляли полученный, как указано выше, маточный раствор, и полученный раствор дополнительно перемешивали при нагревании с обратным холодильником при постоянной температуре, составляющей 68°С, в течение 2 часов, таким образом, чтобы силикагель был полностью диспергирован в маточном растворе, образуя суспензию;

газ-носитель азот подавали в устройство для распылительной сушки с замкнутым циркуляционным контуром (например, BÜCHI Mini Spray Dryer В-290) при температуре на входе, составляющей 145°С; в это же циркуляционное устройство для сушки подавали полученную суспензию при температуре 43°С; скорость подачи суспензии и скорость потока распыляющего газа (N₂) при комнатной температуре устанавливали равными приблизительно 8 мл/мин и приблизительно 30 м³/час, соответственно; скорость потока газа-носителя (N₂) устанавливали таким образом, чтобы температура на выходе составляла 95°С; таким образом, получали твердый компонент катализатора. Полученный компонент катализатора имел требуемый размер частиц D₅₀, составляющий приблизительно от 20 до 23 мкм. Структурный анализ полученного катализатора представлен в таблице 1.

(2) Полимеризация суспензии этилена

В реактор полимеризации емкостью 2 л, сначала продутый азотом и затем продутый водородом, помещали 1 л гексана и затем одновременно добавляли 1 мл триэтилалюминия (1М) и 20 мг сухого порошка катализатора; полученную смесь нагревали до 70°С, добавляли водород до достижения давления 0,28 МПа, и затем добавляли этилен до достижения давления 1,03 МПа; смесь нагревали до 85°С и выдерживали при постоянной температуре, составляющей 85°С, и постоянном давлении для проведения реакции в течение 2 часов, после чего продукт охлаждали и выгружали. Результаты полимеризации суспензии этилена представлены в таблице 2.

(3) Полимеризация суспензии этилена при высокой концентрации водорода

В реактор полимеризации емкостью 2 л, сначала продутый азотом и затем продутый водородом, помещали 1 л гексана и затем одновременно добавляли 1 мл триэтилалюминия (1М) и 80 мг сухого порошка катализатора; полученную смесь нагревали до 70°С, добавляли водород до достижения давления 0,68 МПа, и затем добавляли этилен до достижения давления 1,03 МПа; смесь нагревали до 85°С и выдерживали при постоянной температуре, составляющей 85°С и постоянном давлении для проведения реакции в течение 2 часов, после чего продукт охлаждали и выгружали. Результаты полимеризации суспензии этилена при высокой концентрации водорода представлены в таблице 3.

Сравнительный пример 4

Повторяли процедуру примера 4, но с одним отличием: вместо кремнийорганического полимера, как в примере 4, непосредственно добавляли 1,0 г кремнийорганического мономера (CH₃)₂SiCl₂. Структурный анализ полученного катализатора представлен в таблице 1, и результаты полимеризации суспензии этилена представлены в Таблице 2.

Сравнительный пример 5

Повторяли процедуру примера 1, но с одним отличием: вместо кремнийорганического полимера, как в примере 1, непосредственно добавляли 1,0 г силанового связующего агента КН550 (аминопропилтриэтоксисилана). Структурный анализ полученного катализатора представлен в таблице 1, и результаты полимеризации суспензии этилена представлены в таблице 2.

Приведенные в таблице 1 данные показывают: добавление кремнийорганического полимера согласно настоящему изобретению эффективно усиливает когезию носителя катализатора, величина D₁₀ частиц компонента катализатора повышается, количество мелкодисперсных частиц снижается, и распределение частиц катализатора по размерам сужается; в то же время, снижается содержание тетрагидрофурана в компоненте катализатора, что непосредственно связано с добавлением кремнийорганического полимера.

Приведенные в таблице 2 данные показывают: добавление кремнийорганического полимера согласно настоящему изобретению приводит к повышению прочности частиц катализатора, катализатор имеет более высокую активность в полимеризации этилена, повышается насыпная плотность получаемого порошкообразного полиэтилена, снижается содержание мелкодисперсного порошка, и повышается показатель текучести расплава.

Приведенные в таблице 3 данные показывают: добавление кремнийорганического полимера согласно настоящему изобретению приводит к повышению чувствительности катализатора к регулированию реакции посредством добавления водорода; при использовании катализатора для катализа полимеризации этилена при высоком отношении водород/этилен, значительно улучшается показатель текучести расплава получаемого порошкообразного полиэтилена, и улучшается ответная реакция на регулирование протекания реакции посредством добавления водорода.

В то время как настоящее изобретение описано выше в различных воплощениях, приведенное описание является иллюстративным, а не исчерпывающим, и настоящее изобретение не ограничено воплощениями, описанными выше. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что могут быть созданы различные модификации и внесены различные изменения, не выходящие за пределы объема воплощений, описанных выше.

Настоящее изобретение относится к компоненту катализатора для полимеризации или сополимеризации олефинов, к способу его получения, к катализатору для полимеризации или сополимеризации олефинов и к его применению. Предлагаемый компонент катализатора включает титансодержащую составляющую, магнийсодержащую составляющую, донор электронов, кремнийорганический полимер и носитель из неорганического оксида. При этом кремнийорганический полимер имеет следующий молекулярный состав: [R_xSiO_(4-x)/2]_m, где R выбран из С₁-С₆алкила, С₆-С₉арила или С₂-С₆алкенила, или R включает водород и один радикал, выбранный из С₁-С₆алкила, С₆-С₉арила или С₂-С₆алкенила, х составляет более 0 и 2 или менее и m имеет значение, при котором среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера составляет от 1×10³ до 1×10⁶ г/моль. Технический результат – создание катализатора с более широкомасштабным улучшением эксплуатационных параметров, с помощью которого можно было бы в большей степени улучшить характеристики порошкообразного полимера. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 табл., 16 пр.

1. Компонент катализатора для полимеризации или сополимеризации олефинов, включающий титансодержащую составляющую, магнийсодержащую составляющую, донор электронов, кремнийорганический полимер и носитель из неорганического оксида, где кремнийорганический полимер имеет следующий молекулярный состав:

[R_xSiO_(4-x)/2]_m,

где R выбран из С₁-С₆алкила, С₆-С₉арила или С₂-С₆алкенила или R включает водород и один радикал, выбранный из С₁-С₆алкила, С₆-С₉арила или С₂-С₆алкенила, х составляет более 0 и 2 или менее и m имеет значение, при котором среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера составляет от 1×10³ до 1×10⁶ г/моль.

2. Компонент катализатора по п. 1, в котором х составляет 1-2, содержание кремнийорганического полимера предпочтительно составляет от 0,01 до 15% масс. в пересчете на общую массу, составляющую 100% масс.

3. Компонент катализатора по п. 1, в котором R выбран из метила, этила, пропила, фенила или винила или R включает водород и один радикал, выбранный из метила, этила, пропила, фенила или винила.

4. Компонент катализатора по любому из пп. 1-3, в котором кремнийорганический полимер имеет сетчатую структуру или линейную структуру.

5. Компонент катализатора по любому из пп. 1-4, в котором среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера, имеющего сетчатую структуру, составляет от 2×10³ до 1×10⁶ г/моль, и молекулярно-массовое распределение кремнийорганического полимера составляет от 1 до 9.

6. Компонент катализатора по любому из пп. 1-5, в котором среднечисленная молекулярная масса кремнийорганического полимера, имеющего линейную структуру, составляет от 1×10³ до 1×10⁵ г/моль, и молекулярно-массовое распределение кремнийорганического полимера составляет от 1 до 8.

7. Компонент катализатора по любому из пп. 1-6, в котором кремнийорганический полимер получен гидролизом одного или более мономеров, представленных общей формулой R_ySiCl_(4-y), в которой R выбран из С₁-С₆алкила, С₆-С₉арила или С₂-С₆алкенила, или R включает водород и один радикал, выбранный из С₁-С₆алкила, С₆-С₉арила или С₂-С₆алкенила, у представляет собой целое число в диапазоне 1-3, и молярное отношение R/Si в мономере или мономерах составляет 2 или менее.

8. Компонент катализатора по любому из пп. 1-7, в котором титансодержащая составляющая получена из титансодержащего соединения;

титансодержащее соединение предпочтительно представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из галогенида титана, продукта восстановления галогенида титана алюминием и продукта восстановления галогенида титана магнием;

более предпочтительно

галогенид титана выбран из бромида титана и/или хлорида титана, и/или

продукт восстановления галогенида титана алюминием имеет следующую общую формулу: TiX_m⋅nAlX_p, в которой 0<n≤1, 0<m≤3, 0<р≤3, и Х представляет собой галоген, и/или

продукт восстановления галогенида титана магнием имеет следующую общую формулу: TiX_m⋅qMgX_r, в которой 0<q≤1, 0<m≤3, 0<r≤3, и Х представляет собой галоген.

9. Компонент катализатора по любому из пп. 1-8,

в котором магнийсодержащая составляющая получена из галогенида магния, и галогенид магния предпочтительно представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из фторида магния, хлорида магния, бромида магния и йодида магния, более предпочтительно представляет собой хлорид магния; и/или

донор электронов представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из сложных эфиров, простых эфиров и кетонов; предпочтительно донор электронов представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из сложных алкиловых эфиров С₁-С₄ насыщенных алифатических карбоновых кислот, сложных алкиловых эфиров С₇-С₈ ароматических карбоновых кислот, С₂-С₆ алифатических простых эфиров, С₃-С₄ циклических простых эфиров и С₃-С₆ насыщенных алифатических кетонов; более предпочтительно донор электронов представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из метилформиата, этилформиата, изопропилформиата, н-пропилформиата, метилацетата, этилацетата, н-пропилацетата, изопропилацетата, н-бутилацетата, изобутилацетата, простого этилового эфира, простого пропилового эфира, простого гексилового эфира, тетрагидрофурана, ацетона и метилизобутилкетона.

10. Компонент катализатора по любому из пп. 1-9, в котором носитель из неорганического оксида выбран из оксидов кремния и/или оксидов алюминия, более предпочтительно представляет собой диоксид кремния; и/или

размер частиц носителя из неорганического оксида составляет от 0,01 до 10 мкм, предпочтительно от 0,01 до 5 мкм, более предпочтительно от 0,1 до 1 мкм, и/или

массовое отношение носителя из неорганического оксида к кремнийорганическому полимеру составляет (1-100):1, предпочтительно (2-80):1.

11. Компонент катализатора по любому из пп. 1-10, включающий, в пересчете на общую массу, составляющую 100% масс.:

от 0,1 до 5% масс. титана, определяемого в титансодержащей составляющей;

от 0,2 до 10,2% масс. магния, определяемого в магнийсодержащей составляющей;

от 15 до 40% масс. донора электронов;

от 0,01 до 15% масс. кремнийорганического полимера; и

от 1 до 70% масс. носителя из неорганического оксида.

12. Компонент катализатора по п. 11, включающий, в пересчете на общую массу, составляющую 100% масс.:

от 0,5 до 4% масс. титана, определяемого в титансодержащей составляющей;

от 4 до 8% масс. магния, определяемого в магнийсодержащей составляющей;

от 20 до 35% масс. донора электронов;

от 0,1 до 10% масс. кремнийорганического полимера; и

от 10 до 60% масс. носителя из неорганического оксида.

13. Способ получения компонента катализатора по любому из пп. 1-12, где способ включает следующие стадии:

стадия 1: смешивание сырьевых материалов, включающих титансодержащее соединение, галогенид магния, донор электронов, кремнийорганический полимер и носитель из неорганического оксида, с образованием суспензии;

стадия 2: выполнение распылительной сушки, что приводит к получению компонента катализатора.

14. Способ получения по п. 13, в котором на стадии 1 сначала смешивают титансодержащее соединение, галогенид магния и донор электронов, что приводит к образованию маточного раствора; во время или после получения маточного раствора добавляют носитель из неорганического оксида и кремнийорганический полимер, что приводит к образованию суспензии.

15. Способ получения по п. 13, в котором молярное отношение донора электронов к галогениду магния составляет (5,0-50):1, массовое отношение кремнийорганического полимера к галогениду магния составляет (0,01-1,0):1, молярное отношение титансодержащего соединения к галогениду магния составляет (0,1-1,0):1 и молярное отношение неорганического оксида к галогениду магния составляет (1,0-5,0):1.

16. Способ получения по любому из пп. 13-15, в котором смешивание на стадии 1 выполняют при температуре от нормальной температуры до 85°С, в течение 0,1 часа или более, где нормальная температура составляет 25±5°С, и/или

на стадии 2 распылительную сушку выполняют в следующих условиях: температура на входе составляет 100-240°С и температура на выходе составляет 60-130°С.

17. Катализатор для полимеризации или сополимеризации олефинов, включающий:

(A) компонент катализатора по любому из пп. 1-12 или компонент катализатора, полученный способом получения по любому из пп. 13-16;

(B) алюморганическое соединение, представленное общей формулой AlR_bX'_3-b, в котором R представляет собой водород или С₁-С₂₀ алкил; X' представляет собой галоген, предпочтительно представляет собой хлор, бром или йод, и 0<b≤3.

18. Катализатор по п. 17, в котором 1<b≤3.

19. Катализатор по п. 17 или 18, в котором алюморганическое соединение представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из триэтилалюминия, триизобутилалюминия, три-н-гексилалюминия, три-н-октилалюминия и диэтилалюминийхлорида, и/или

молярное отношение алюморганического соединения к компоненту катализатора составляет (5-1000):1, предпочтительно (10-200):1.

20. Применение катализатора по любому из пп. 17-19 в полимеризации олефинов.

21. Применение по п. 20 в гомополимеризации или сополимеризации этилена.