Способ производства полимера на основе пропилена с высокой скоростью течения расплава и продукты, изготовленные из него

Способ производства полимера на основе пропилена с высокой скоростью течения расплава и продукты, изготовленные из него

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Известно включение замещенного ароматического сложного диэфира фенилена в качестве внутреннего донора в каталитические композиции полимеризации олефинов. В частности, внутренний донор электронов 5-трет-бутил-3-метил-1,2-фенилен бензоат в каталитических композициях Циглера-Натта способствует высокой активности и высокой селективности в процессе реакции полимеризации получения высокоизотактичного полимера на основе пропилена.

Учитывая появление новых областей применения олефиновых полимеров, область техники признает потребность в основанных на олефине полимерах с улучшенными различными свойствами. Желательно было бы иметь каталитические композиции Циглера-Натта для производства полимеров на основе олефинов, которые обладают высокой каталитической активностью в ходе полимеризации и позволяют получать полимеры на основе пропилена с высокой скоростью течения расплава, высокой изотактичностью и/или высокой каталитической активностью.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на получение прокаталитических композиций, содержащих замещенный фениленовый ароматический сложный диэфир в качестве внутреннего электронного донора и применение его в каталитических композициях и способах полимеризации. Замещенная фениленовая каталитическая композиция настоящего изобретения демонстрирует высокую активность и высокую реакционную способность водорода в течение процесса полимеризации. Кроме того, с помощью каталитических композиций, содержащих фениленовый ароматический сложный диэфир, получают олефины на основе пропилена с высокой изотактичностью, широким молекулярно-массовым распределением и высокой или очень высокой скоростью течения расплава.

Изобретение относится к способу. В одном варианте осуществления способ получения полимера на основе пропилена включает взаимодействие, в условиях полимеризации и в присутствии водорода (H₂), пропилена и необязательно одного или более сомономеров с каталитической композицией. Каталитическая композиция включает прокаталитическую композицию, сокатализатор и внешний донор электронов. Прокаталитическая композиция включает 3,6-дизамещенный-1,2-фенилен дибензоат. Способ дополнительно включает поддержание мольного соотношения H₂/пропилен больше чем или равное 0,005 во время взаимодействия и формирование полимера на основе пропилена, имеющего скорость течения расплава больше чем 10 г/10 мин.

В одном варианте осуществления способ включает поддержание мольного соотношения H₂/пропилен больше чем 0,005, или от больше чем или равное 0,03 до менее чем или равное 0,5, или менее чем или равное 0,1 и формирование полимера на основе пропилена, имеющего скорость течения расплава больше чем 10 г/10 мин.

Изобретение относится к композиции. В одном варианте осуществления каталитическая композиция представляет и включает прокаталитическую композицию, сокатализатор и внешний донор электронов. Прокаталитическая композиция включает вещества магния, вещества титана и внутренний донор электронов. Внутренний донор электронов включает 3,6-дизамещенный-1,2-фенилен ароматический сложный диэфир, имеющий структуру (I), указанную ниже.

R₁-R₁₄ могут быть одинаковыми или разными. Каждый из R₁ и R₄ выбирают из метильной группы, этильной группы и винильной группы. Каждый из R₂ и R₃ выбирают из водорода, вторичной алкильной группы, третичной алкильной группы, арильной группы и алкиларильной группы, причем R₂ и R₃ одновременно не являются водородом. Каждый из R₅-R₁₄ выбирают из водорода, галогена, гидрокарбильной группы, имеющей до 20 атомов углерода, и гидрокарбилоксильной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода.

Изобретение обеспечивает другую композицию. В одном варианте осуществления полимерная композиция представляет и включает полимер на основе пропилена. Полимер на основе пропилена содержит 3,6-дизамещенный-1,2-фенилен ароматический сложный диэфир. Полимер на основе пропилена имеет скорость течения расплава больше чем 200 г/10 мин.

В одном варианте осуществления полимер на основе пропилена является пропиленовым гомополимером и имеет содержание растворимых фракций в ксилоле от 1% масс. до 4% масс.

Преимуществом настоящего изобретения является предоставление улучшенной прокаталитической композиции. Преимуществом настоящего изобретения является обеспечение улучшенной каталитической композиции для полимеризации полимеров на основе олефинов.

Преимуществом настоящего изобретения является каталитическая композиция, содержащая замещенный ароматический сложный диэфир фенилена, и каталитическая композиция, обладающая улучшенной активностью во время полимеризации.

Преимуществом настоящего изобретения является обеспечение каталитической композиции, которая содержит замещенный ароматический сложный эфир фенилена, и обладает высокой реакционной способностью к водороду, с получением олефина на основе пропилена с высокой скоростью течения расплава.

Преимуществом настоящего изобретения является обеспечение в реакторе полимера с высокой скоростью течения расплава на основе пропилена, не требующего пероксидного разложения.

Подробное описание изобретения

Изобретение обеспечивает способ. В одном варианте осуществления для того, чтобы получить полимер на основе олефина, применяется базовый полимер (например, полимер на основе пропилена). Способ включает взаимодействие в условиях полимеризации и в присутствии водорода (Н₂), олефина и необязательно одного или более сомономеров с каталитической композицией, включающей прокаталитическую композицию, содержащую 3,6-дизамещенный-1,2-фенилен дибензоат, сокатализатор и внешний донор электронов. Способ включает поддержание мольного соотношения H₂/олефин от большего чем или равного 0,005, или большего чем или равного 0,005 до менее чем или равного 0,5, или менее чем или равного 0,1 во время взаимодействия, и формирование полимера на основе олефина, имеющего величину скорости течения расплава больше чем 50 г/10 мин.

В одном варианте осуществления олефином является пропилен, и способ включает взаимодействие пропилена и необязательно одного или более олефинового сомономера в присутствии водорода (Н₂) с каталитической композицией, содержащей 3,6-дизамещенный-1,2-фенилен дибензоат, сокатализатор и внешний донор электронов. Способ включает поддержание мольного соотношения H₂/пропилен от 0,005 до менее чем 0,01 во время взаимодействия и формирование полимера на основе пропилена, имеющего величину течения расплава больше чем 50 г/10 мин.

Прокатализатор

3,6-дизамещенный-1,2-фенилен дибензоат имеет структуру (I), указанную ниже:

где R₁-R₁₄ могут быть одинаковыми или разными. Каждый из R₁ и R₄ выбирается из замещенной гидрокарбильной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, и незамещенной гидрокарбильной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода.

Каждый из R₂-R₃ выбирается из водорода, галогена, замещенной гидрокарбильной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, и незамещенной гидрокарбильной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода.

Каждый из R₅-R₁₄ выбирается из водорода, галогена, замещенной гидрокарбильной группы или замещенной гидрокарбилокси-группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода и незамещенной гидрокарбильной группы или незамещенной гидрокарбилоксильной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода. Любые две или более гидрокарбильные группы в R₁-R₄ или R₅-R₁₄ могут связываться с образованием циклической структуры.

В одном варианте осуществления каждый из R₅-R₁₄ является водородом.

Используемый в настоящем документе термин "алкил" и "углеводород" относится к заместителям, содержащим только водородные и углеродные атомы, включая разветвленные или неразветвленные, насыщенные или ненасыщенные, циклические, полициклические, объединенные или ациклические разновидности и их комбинации. Без ограничения примеры углеводородных групп включают алкил, циклоалкил, алкенил, алкадиенил, циклоалкенил, циклоалкадиенил, арил, аралкил, алкиларил и алкинил группы.

Используемые в настоящем документе термины "замещенный гидрокарбил" и "замещенный углеводород" относятся к гидрокарбильной группе, которая замещается одной или более негидрокарбильными группами-заместителями. Без ограничения примером негидрокарбильной группой-заместителем является гетероатом. Используемый в настоящем документе термин "гетероатом" относится к атому, который отличается от углерода или водорода. Гетероатом может быть неуглеродным атомом из групп IV, V, VI и VII Периодической таблицы. Без ограничения примеры гетероатомов включают: галогены (F CI, Br, I), N, O, P, B, S и Si. Замещенная алкильная группа также включает галоидоалкильную группу и кремнийсодержащую алкильную группу. Используемый в настоящем документе термин "галоидогидрокарбильная" группа относится к гидрокарбильной группе, которая замещается одним или более атомами галогена. Используемый в настоящем документе термин "кремнийсодержащая гидрокарбильная группа" представляет гидрокарбильную группу, которая замещается одним или более атомами кремния. Атом(ы) кремния могут быть или не быть в углеродной цепи.

Предшественник прокатализатора может включать (i) магний, (ii) соединение переходного металла из элемента групп IV до VIII Периодической таблицы, (iii) галогенида, оксигалогенида и/или алкоксида из (i) и/или (ii), и (iv) комбинаций (i), (ii), и (iii). Без ограничения примеры подходящих предшественников прокатализатора включают галогениды, оксигалогениды и алкосиды магния, марганца, титана, ванадия, хрома, молибдена, циркония, гафния и их комбинации.

Различные способы получения предшественников прокатализатора известны в данной области. Эти способы описываются, в частности, в патентных документах US-A-6825146, 5034361; 5082907; 5151399; 5229342; 5106806; 5146028; 5066737; 5077357; 4442276; 4540679; 4547476; 4460701; 4816433; 4829037; 4927797; 4990479; 5066738; 5028671; 5153158; 5247031; 5247032 и в других местах. В одном варианте осуществления приготовление предшественника прокатализатора включает галогенирование смешанных алкоксидов магния и титана и может включать использование одного или более соединений, отнесенных к так называемым "отсекающим агентам", которые помогают в формировании конкретных низкомолекулярных композиций желаемой морфологии. Без ограничения примеры подходящих отсекающих агентов включают триалкилбораты, особенно триэтилборат, фенольные соединения, особенно крезол и силаны.

В одном варианте осуществления предшественником прокатализатора являются вещества состава (MagMo), смешанный состав магния и титана (MagTi) или бензоатсодержащий состав хлорида магния (BenMag). В одном варианте осуществления предшественником прокатализатора является предшественник вещества магния ("MagMo"). "Предшественник MagMo" содержит магний в качестве единственного металлического компонента. Предшественник MagMo включает вещества магния. Без ограничения примеры подходящих веществ магния включают безводный хлорид магния и/или его спиртовой аддукт, алкоксид магния или арилоксид, смешанный алкоксигалогенид магния и/или карбоксилированный диалкоксид магния или арилоксид. В одном варианте осуществления предшественником MagMo является магний ди(C_1-4)алкоксид. В еще одном варианте осуществления предшественником MagMo является диэтоксимагний.

В одном варианте осуществления предшественником прокатализатора является смешанный магний/титановый состав ("MagTi"). "Предшественник MagTi" представлен формулой Mg₄Ti(OR^e)_fX_g, где R^e является алифатическим или ароматическим углеводородным радикалом, имеющим от 1 до 14 атомов углерода или COR', где R' является алифатическим или ароматическим углеводородным радикалом, имеющим от 1 до 14 атомов углерода; каждая OR^e группа является одинаковой или разной; X независимо представляет собой хлор, бром или йод, предпочтительно хлор; d составляет от 0,5 до 56 или от 2 до 4; f составляет от 2 до 116 или от 5 до 15; и g составляет от 0,5 до 116 или от 1 до 3. Предшественники изготавливаются с помощью контролируемого осаждения путем удаления спирта из реакционной смеси, используемого при их получении. В одном варианте осуществления реакционная среда содержит смесь ароматических жидкостей, в частности хлорированное ароматическое соединение, наиболее предпочтителен хлорбензол со спиртом, особенно с этанолом. Подходящие галогенирующие агенты включают тетрабромид титана, тетрахлорид титана или трихлорид титана, особенно тетрахлорид титана. Удаление спирта из раствора, применяемого в галогенировании, приводит к осаждению твердого предшественника, обладающего особенно желательной морфологией и площадью поверхности. Кроме того, получающиеся предшественники являются особенно однородными по размеру частиц.

В одном варианте осуществления предшественник прокатализатора является бензоатсодержащим хлорид магния материалом ("BenMag"). Используемый в настоящем документе термин "бензоатсодержащий хлорид магния" ("BenMag") может быть прокатализатором (то есть галогенированным предшественником прокатализатора), содержащим бензоат в качестве внутреннего донора электронов. BenMag материал также может включать вещество титана, такое как галогенид титана. Внутренний донор бензоат является лабильным и может в течение прокаталитического и/или каталитического синтеза заменяться другими донорами электронов. Без ограничения примеры подходящих бензоатных групп включают этилбензоат, метилбензоат, этил-пара-метоксибензоат, метил-пара-этоксибензоат, этил-пара-этоксибензоат, этил-пара-хлорбензоат. В одном варианте осуществления бензоатная группа является этилбензоатом. Без ограничения примеры подходящих BenMag предшественников прокатализатора включают катализаторы торговых марок SHAC^TM 103 и SHAC^TM 310, доступные от компании Dow Chemical Company, Midland, Michigan. В одном варианте осуществления предшественник прокатализатора BenMag может быть продуктом галогенирования любого предшественника прокатализатора (то есть предшественника MagMo или предшественника MagTi) в присутствии бензоатного соединения.

Настоящая прокаталитическая композиция также включает внутренний донор электронов. Используемый в настоящем документе "внутренний донор электронов" является соединением, добавляемым во время формирования прокаталитической композиции, которое служит донором пары электронов для одного или более металлов, присутствующих в полученной прокаталитической композиции. Не связывая с какой-либо конкретной теорией, следует считать, что внутренний донор электронов помогает в регулировании формирования активных центров и, таким образом, усиливает каталитическую стереоизбирательность. В одном варианте осуществления внутренний донор электронов включает замещенный фенилен сложный диэфир ароматической структуры (I).

В одном варианте осуществления предшественник прокатализатора превращается в твердый прокатализатор путем галогенирования. Галогенирование включает взаимодействие предшественника прокатализатора с галогенирующим агентом в присутствии внутреннего донора электронов. Галогенирование преобразовывает вещество магния, присутствующее в предшественнике прокатализатора, в галогенид магния - основу, на которую осаждается вещество титана (например, галогенид титана). Не желая быть связанными какой-либо конкретной теорией, полагают, что в течение галогенирования внутренний донор электронов (1) регулирует размещение титана на магний-основе, (2) облегчает преобразование магния и веществ титана в соответствующие галогениды и (3) регулирует размер кристаллита поддержки галогенида магния во время преобразования. Таким образом, предоставление внутреннего донора электронов приводит к получению прокаталитической композиции с повышенной стереоизбирательностью.

В одном варианте осуществления агент галогенирования является галогенидом титана, представленным формулой Ti(OR^e)_fX_h, где R^e и X определены выше, f - целое число от 0 до 3; h - целое число от 1 до 4, и f+h равно 4. В одном варианте осуществления галогенирующим агентом является TiCl₄. В дополнительном варианте осуществления галогенирование проводится в присутствии хлорированной или нехлорированной ароматической жидкости, такой как дихлорбензол, o-хлортолуол, хлорбензол, бензол, толуол или ксилол. В еще одном варианте осуществления галогенирование проводится с использованием смеси галогенирующего агента и хлорированной ароматической жидкости, включающей от 40 до 60 объемных процентов галогенирующего агента, например, TiCl₄.

В одном варианте осуществления реакционная смесь нагревается во время галогенирования. Предшественник прокатализатора и галогенирующий агент взаимодействуют сначала при температуре от 0°C до 60°C, или от 20°C до 30°C, или от 60°C до 130°C, и нагревание начинается при скорости от 0,1 до 10,0°C/мин или при скорости от 1,0 до 5,0°C/мин. Внутренний донор электронов может быть добавлен позже, после начального периода контакта между галогенирующим агентом и предшественником прокатализатора. Температуры для галогенирования составляют от 60°C до 150°C (или любое значение или поддиапазон между ними) или от 90°C до 120°C. Галогенирование может быть продолжено при полном отсутствии внутреннего донора электронов в течение периода времени от 1 до 60 минут или от 10 до 50 минут.

Способ, в котором предшественник прокатализатора, галогенирующий агент и внутренний донор электронов взаимодействуют, может быть различным. В одном варианте осуществления предшественник прокатализатора сначала взаимодействует со смесью, включающей галогенирующий агент и хлорированное ароматическое соединение. Полученная смесь перемешивается и может быть нагрета при желании. Далее в эту же реакционную смесь добавляется внутренний донор электронов без выделения или извлечения предшественника. Упомянутый выше способ может проводиться в одном реакторе с добавлением различных ингредиентов под контролем автоматических приборов управления технологическим процессом.

В одном варианте осуществления предшественник прокатализатора входит в контакт с внутренним донором электронов перед реакцией с галогенирующим агентом.

Время контакта предшественника прокатализатора с внутренним донором электронов составляет, по меньшей мере, 10 минут, или, по меньшей мере, 15 минут, или, по меньшей мере, 20 минут, или, по меньшей мере, 1 час при температуре, по меньшей мере, от 25°C, или, по меньшей мере, 50°C, или, по меньшей мере, 60°C, вплоть до температуры 150°C, или до 120°C, или до 115°C, или до 110°C.

В одном варианте осуществления предшественник прокатализатора, внутренний донор электронов и галогенирующий агент добавляются одновременно или практически одновременно.

Способ галогенирования, если необходимо, может повторяться один, два, три или более раз. В одном варианте осуществления конечный твердый материал выделяется из реакционной смеси и взаимодействует один или более раз в отсутствие (или в присутствии) того же самого (или другого) внутреннего донора электронов, со смесью галогенирующего агента в хлорированном ароматическом соединении, по меньшей мере, приблизительно в течение 10 минут, или, по меньшей мере, приблизительно 15 минут, или, по меньшей мере, приблизительно 20 минут и приблизительно до 10 часов, или приблизительно до 45 минут или приблизительно до 30 минут при температуре, по меньшей мере, приблизительно 25°C, или, по меньшей мере, приблизительно 50°C, или, по меньшей мере, приблизительно 60°C, до температуры приблизительно 150°C, или приблизительно до 120°C, или приблизительно до 115°C.

После упомянутого выше способа галогенирования конечная твердая прокаталитическая композиция выделяется в конце процесса из реакционной среды с применением, например, фильтрации для получения влажного отфильтрованного осадка. Влажный отфильтрованный осадок затем можно сполоснуть или промыть жидким разбавителем для удаления непрореагировавшего TiCl₄ и, если необходимо, высушить для удаления остаточной жидкости. Как правило, полученную прокаталитическую композицию промывают один или более раз "промывочной жидкостью", которая представляет собой жидкий углеводород, такой как алифатический углеводород, например, изопентан, изооктан, изогексан, гексан, пентан или октан. Твердая прокаталитическая композиция затем может быть отделена и высушена или суспендирована в углеводороде, в частности, в относительно тяжелом углеводороде, таком как минеральное масло, для длительного хранения или использования.

В одном варианте осуществления у конечной твердой прокаталитической композиции содержание титана составляет приблизительно от 1,0 процента по массе до приблизительно 6,0 процентов по массе в расчете на полную твердую массу, или приблизительно от 1,5 процента по массе до приблизительно 4,5 процентов по массе, или приблизительно от 2,0 процентов по массе до приблизительно 3,5 процентов по массе. Массовое соотношение титана к магнию в твердой прокаталитической композиции находится соответственно между приблизительно 1:3 и приблизительно 1:160, или между приблизительно 1:4 и приблизительно 1:50, или между приблизительно 1:6 и 1:30. В одном варианте осуществления внутренний донор электронов может присутствовать в прокаталитической композиции в молярном соотношении внутреннего донора электронов к магнию от приблизительно 0,005:1 до приблизительно 1:1 или от приблизительно 0,01:1 до приблизительно 0,4:1. Массовый процент рассчитывается, исходя из полной массы прокаталитической композиции.

В одном варианте осуществления прокаталитическая композиция может быть дополнительно обработана с помощью одного или более последующих действий до или после выделения твердой прокаталитической композиции. Твердая прокаталитическая композиция при желании может взаимодействовать (галоидировать) с дополнительным количеством галоидного соединения титана; она может обмениваться, при условиях реакции обмена, с хлорангидридом кислоты, таким как фталоил дихлорид или бензоил хлорид; и она может быть сполоснута или промыта или подвергнута тепловой обработке или сохранена. Вышеупомянутые дополнительные стадии могут быть объединены в любом порядке или применяться по отдельности или вообще не применяться.

Не желая быть связанными какой-либо конкретной теорией, считается, что (1) дополнительное галогенирование с взаимодействием ранее образованной прокаталитической композиции с галоидным соединением титана, особенно с его раствором в галоидоуглеводородном разбавителе, и/или (2) дополнительная промывка ранее образованной прокаталитической композиции углеводородом или галоидоуглеводородом при повышенной температуре (100-150°C) приводит к желаемой модификации прокаталитической композиции, возможно, путем удаления некоторых неактивных или нежелательных металлических соединений, которые растворимы в описанном выше разбавителе. Соответственно в одном варианте осуществления прокатализатор входит в контакт с галогенирующим агентом, таким как смесь галогенида титана и галоидоуглеводородного разбавителя, например, TiCl₄ и хлорбензола, один или более раз до отделения или выделения. В другом варианте осуществления прокатализатор промывается при температуре от 100 до 150°C хлорбензолом или о-хлортолуолом один или более раз до отделения или выделения.

Настоящий способ получения прокаталитической композиции может включать два или более варианта осуществления, описываемых в настоящем документе.

В одном варианте осуществления прокаталитическая композиция включает комбинацию вещества магния, вещества титана и внутренний донор электронов. Внутренний донор электронов включает 3,6-дизамещенный-1,2-фенилен ароматический сложный эфир структуры (I). Прокаталитическая композиция производится посредством вышеупомянутого способа галогенирования, который преобразует предшественник прокатализатора и замещенный фенилен ароматический сложный диэфир донора в комбинацию веществ магния и титана, в которую включен внутренний донор электронов. Предшественник прокатализатора, из которого формируется прокаталитическая композиция, может быть предшественником вещества магния, смешанным предшественником магний/титана или предшественником бензоатсодержащего хлорида магния.

В одном варианте осуществления вещество магния является галогенидом магния. В другом варианте осуществления галогенид магния является хлоридом магния или спиртовым аддуктом хлорида магния.

В одном варианте осуществления вещество титана является галогенидом титана, таким как хлорид титана. В другом варианте осуществления вещество титана является тетрахлоридом титана.

В другом варианте осуществления прокаталитическая композиция включает хлорид магния как основу, на которую осаждается хлорид титана, и в которую включен внутренний донор электронов.

Прокаталитическая композиция включает 3,6-дизамещенный-1,2-фенилен дибензоат в качестве внутреннего донора электронов. В одном варианте осуществления 3,6-дизамещенный-1,2-фенилен дибензоат является структурой (I), представленной ниже.

R₁-R₁₄ могут быть одинаковыми или разными. Каждый из R₁ и R₁₄ выбирается из гидрокарбильной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода. Каждый из R₂ и R₃ выбирается из водорода и гидрокарбильной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода. Каждый из R₅-R₁₄ выбирается из водорода, галогена, гидрокарбильной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода, и гидрокарбилоксильной группы, имеющей от 1 до 20 атомов углерода.

В одном варианте осуществления, по меньшей мере, один из R₁ и R₄ является метильной группой.

В одном варианте осуществления каждый из R₁ и R₄ является метильной группой.

В одном варианте осуществления каждый из R₁ и R₄ является метильной группой. R₃ является водородом. R₂ выбирается из изопропильной группы, циклопентильной группы, циклогексильной группы, арильной группы, алкиларильной группы, трет-бутильной группы и 2,3,3-триметилбутан-2-ил группы.

В одном варианте осуществления каждый из R₁ и R₄ является метильной группой. Каждый из R₂ и R₃ выбирается из метильной группы, этильной группы, изопропильной группы, циклопентильной группы, циклогексильной группы, арильной группы, алкиларильной группы, трет-бутильной группы и 2,3,3-триметилбутан-2-ил группы.

В одном варианте осуществления R₂ и R₃ связываются с образованием циклической структуры.

В одном варианте осуществления R₅-R₁₄ являются водородом.

В одном варианте осуществления каждый из R₁ и R₄ выбирается из метильной группы, этильной группы и винильной группы. Каждый из R₂ и R₃ выбирается из водорода, вторичной алкильной группы, третичной алкильной группы, R₂ и R₃ не являются одновременно водородом. Другими словами, когда R₂ является водородом, R₃ - не водород (и наоборот). Каждый из R₅-R₁₄ является водородом.

В одном варианте осуществления каждый из R₁ и R₄ является метильной группой. R₂ является изопропильной группой. R₃ является водородом. Каждый из R₅-R₁₄ является водородом.

В одном варианте осуществления каждый из R₅, R₆, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₃ и R₁₄ является водородом, и R₇ и R₁₂ выбираются из фтора, хлора, метильной группы и этильной группы.

В одном варианте осуществления внутренним донором электронов является 3,6-диметил-1,2-фенилен дибензоат.

В одном варианте осуществления внутренний донор электронов является 3-метил-6-изопропил-1,2-фенилен дибензоатом.

В одном варианте осуществления внутренним донором электронов является 3,6-диметил-4-изопропил-1,2-фенилен дибензоат.

В одном варианте осуществления внутренним донором электронов является 1,4,5,5,8,8-гексаметил-5,6,7,8-тетрагидронафталин-2,3-дибензоат.

В одном варианте осуществления вещество магния является хлоридом магния. Вещество титана является хлоридом титана.

Содержание этилата в прокаталитической композиции указывает на полноту преобразования предшественника этилата металла в галогенид металла. Настоящий внутренний донор электронов помогает в преобразовании этилата в галогенид во время галогенирования. В одном варианте осуществления прокаталитическая композиция включает приблизительно от 0,01% масс. до приблизительно 1,0% масс. или приблизительно от 0,05% масс. до приблизительно 0,5% масс. этилата. Массовые проценты рассчитываются, исходя из полной массы прокаталитической композиции.

В одном варианте осуществления прокаталитическая композиция включает приблизительно от 0,1% масс. приблизительно до 30,0% масс., или приблизительно от 1,0% масс. до приблизительно 25,0% масс., или приблизительно от 5,0% масс. до приблизительно 20,0% масс. 3,6-дизамещенного-1,2-фенилен ароматического диэфира. Массовые проценты рассчитываются, исходя из полной массы прокаталитической композиции.

В одном варианте осуществления прокаталитическая композиция включает приблизительно от 0,1% масс. до приблизительно 6,0% масс. или приблизительно от 1,0% масс. до приблизительно 5,0% масс. титана. Массовые проценты рассчитываются, исходя из полной массы прокаталитической композиции.

В одном варианте осуществления молярное соотношение магния к внутреннему донору электронов составляет от приблизительно 100:1 до приблизительно 1:1, или от приблизительно 30:1 до приблизительно 2:1, или от приблизительно 20:1 до приблизительно 3:1.

Настоящий способ получения прокаталитической композиции может включать два или более вариантов осуществления, описанных в настоящем документе.

Сокатализатор

Каталитическая композиция включает сокатализатор. Используемый в настоящем документе термин "сокатализатор" представляет собой вещество, способное превращать прокатализатор в активный катализатор полимеризации. Сокатализатор может включать гидриды, алкилы или арилы алюминия, лития, цинка, олова, кадмия, бериллия, магния и их комбинации. В варианте осуществления сокатализатором является гидрокарбилалюминия, представленный формулой R₃Al, где каждый R является алкильным, циклоалкильным, арильным или гидридным радикалом; по меньшей мере, один R является алкильным радикалом; два или три R радикала могут соединяться с образованием циклического радикала, формирующего гетероциклическую структуру; каждый R может быть одинаковым или разным; и каждый R, который является алкильным радикалом, имеет от 1 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 10 атомов углерода. В дополнительном варианте осуществления каждый алкильный радикал может представлять прямую или разветвленную цепь, и такой гидрокарбильный радикал может быть смешанным радикалом, то есть радикал может содержать алкильную, арильную и/или циклоалкильную группы. Без ограничения примерами подходящих радикалов являются: метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, трет-бутил, н-пентил, неопентил, н-гексил, 2-метилфенил н-гептил, н-октил, изооктил, 2-этилгексил, 5,5-диметилгексил, н-нонил, н-децил, изодецил, н-ундецил, н-додецил.

Без ограничения, примерами подходящих гидрокарбильных соединений алюминия являются следующие: триизобутилалюминий, три-н-гексилалюминий, диизобутилалюминий гидрид, ди-н-гексилалюминий гидрид, изобутилалюминий дигидрид, н-гексилалюминий дигидрид, диизобутилгексилалюминий, изобутилдигексилалюминий, триметилалюминий, триэтилалюминий, три-н-пропилалюминий, триизопропилалюминий, три-н-бутилалюминий, три-н-октилалюминий, три-н-децилалюминий, три-н-додецилалюминий. В одном варианте осуществления сокатализатор выбирается из триэтилалюминия, триизобутилалюминия, три-н-гексилалюминия, диизобутилалюминий гидрида и ди-н-гексилалюминий гидрида.

В одном варианте осуществления сокатализатором является соединение алкилалюминия, представленное формулой R_nAlX_3-n, где n=1 или 2, R является алкилом и X является галогенидом или алкоксидом. Без ограничения, примерами подходящих соединений являются следующие: метилалюминоксан, изобутилалюминоксан, диэтилалюминийэтоксид, диизобутилалюминийхлорид, тетраэтилдиалюминоксан, тетраизобутилдиалюминоксан, диэтилалюминийхлорид, этилалюминий дихлорид, метилалюминийдихлорид и диметилалюминийхлорид.

В одном варианте осуществления сокатализатором является триэтилалюминий. Молярное соотношение алюминия к титану составляет от приблизительно 5:1 до приблизительно 500:1 или от приблизительно 10:1 до приблизительно 200:1, или от приблизительно 15:1 до приблизительно 150:1, или от приблизительно 20:1 до приблизительно 100:1. В другом варианте осуществления молярное соотношение алюминия к титану составляет приблизительно 45:1.

Внешний электронный донор

Каталитическая композиция включает внешний электронный донор. Используемый в настоящем документе термин "внешний электронный донор" представляет соединение, добавленное независимо от прокаталитического образования, и содержит, по меньшей мере, одну функциональную группу, которая способна отдавать пару электронов атому металла. Не ограничиваясь никакой подробной теорией, считается, что внешний электронный донор усиливает каталитическую стреоизбирательность (то есть понижает ксилольную растворимость материала в формант полимере).

В одном варианте осуществления может быть отобран один или более внешний электронный донор из следующего: алкоксисилана, амина, простого эфира, карбоксилата, кетона, амида, карбамата, фосфина, фосфата, фосфита, сульфоната, сульфона и/или сульфоксида.

В одном варианте осуществления внешний электронный донор является алкоксисиланом. У алкоксисилана есть общая формула (II):

SiR_m(OR')_4-m (II)

где R независимо от любого местоположения является водородом или гидрокарбилом или аминной группой, необязательно замещенной одним или более заместителями, содержащими одну или более групп с 14, 15, 16 или 17 гетероатомами, упомянутый R содержит до 20 атомов, не считая водорода и галоида; R' является C_1-4 алкильной группой и m является 0, 1, 2 или 3. В одном варианте осуществления R является C_6-12 арилом, алкилом или аралкилом, C_3-12 циклоалкилом, C_3-12 разветвленным алкилом или C_2-12 циклической или ациклической аминогруппой, R' является C_1-4 алкилом, и m является 1 или 2. Без ограничения примеры подходящих силановых композиций включают дициклопентилдиметоксисилан, ди-трет-бутилдиметоксисилан метилциклогексилдиметоксисилан, метилциклогексилдиэтоксисилан этилциклогексилдиметоксисилан, дифенилдметоксисилан, диизопропилдиметоксисилан, ди-н-пропилдиметоксисилан диизобутилдиметоксисилан, диизобутилдиэтоксисилан, изобутилизопропилдиметоксисилан, ди-н-бутилдиметоксисилан циклопентилтриметоксисилан, изопропилтриметоксисилан, н-пропилтриметоксисилан, н-пропилтриэтоксисилан, этилтриэтоксисилан, тетраметоксисилан, тетраэтоксисилан, диэтиламинотриэтоксисилан, циклопентилпирролидинодиметоксисилан, бис(пирролидино)диметоксисилан, бис(пергидроизохинолино)диметоксисилан и диметилдиметоксисилан. В одном варианте осуществления силановой композицией является дициклопентилдиметоксисилан (DCPDMS), метилциклогексилдиметоксисилан (MChDMS) или н-пропилтриметоксисилан (NPTMS) и их любая комбинация.

В одном варианте осуществления внешний донор может быть смесью, по меньшей мере, 2 алкоксисиланов. В дополнительном варианте осуществления смесь может состоять из дициклопентилдиметоксисилана и метилциклогексилдиметоксисилана, дициклопентилдиметоксисилана и тетраэтоксисилана или дициклопентилдиметоксисилана и н-пропилтриэтоксисилана.

В одном варианте осуществления внешний донор электронов выбирается в виде одного или более из следующего: бензоата, сукцината и/или сложного эфира диола. В одном варианте осуществления внешним электронным донором является 2,2,6,6-тетраметилпиперидин. В другом варианте осуществления внешним электронным донором является диэфир.

В одном варианте осуществления к