一种形貌均一且尺寸可控的乙醇镁微米颗粒的制备方法

摘要

本发明公开了一种形貌均一的乙醇镁的制备方法，该方法在反应体系中引入一定量的惰性组分硅油来分散反应体系，改善乙醇镁颗粒之间受到的碰撞、剪切作用，并且反应在密闭、耐压的金属反应釜中进行，使得反应能在较高的温度下进行，提高反应速率，有利于形成形貌均一的乙醇镁颗粒。所得乙醇镁为颗粒形态较好的球型颗粒，其粒径范围为1～100μm，粒径分布指数小于2，可作为烯烃聚合催化剂的载体和应用于陶瓷、药物等领域。

权利要求

1.一种形貌均一且尺寸可控的乙醇镁微米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在惰性气体保护下，将金属镁粉、无水乙醇和催化剂碘单质置于有控温、搅拌和保压的金属反应釜中，充分搅拌混合；

步骤二：将硅油加入反应釜中，升压、升温，在搅拌的条件下进行反应；所述反应的初始压力为1.5 10 bar；所述反应的温度为50 150℃；所述搅拌的转速为200 2000 rpm；所述反~ ~ ~应的时间为1 8h；所述硅油的粘度为100～200mPa·s；

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步骤三：反应完毕后，使用正己烷进行洗涤抽滤，除去产物中的乙醇、硅油，再进行真空干燥除去正己烷，得到乙醇镁产物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述金属镁粉的粒径大小为1 200 μm；所述金属镁粉、无水乙醇、催化剂碘单质的摩尔比为1：（3 15）：（0.005 0.1）。

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3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述硅油是指甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油中的一种或多种的混合物。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属镁粉和硅油的质量比为1：（5

30）。

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说明书

一种形貌均一且尺寸可控的乙醇镁微米颗粒的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于金属有机化合物的制备技术领域，特别是涉及一种形貌均一且尺寸可控的乙醇镁微米颗粒的制备方法。

背景技术

[0002] 乙醇镁，是一种重要的金属有机化合物，广泛应用于陶瓷、药物、农药、催化剂等领域，特别是作为烯烃聚合的齐格勒-纳塔催化剂的载体，用于聚丙烯、聚乙烯的合成。由乙醇镁微米颗粒制备的催化剂载体，成本较低并且所制得的烯烃聚合催化剂具有较高的活性。乙醇镁微米颗粒的形貌、尺寸、孔径分布等会影响到后续制备的催化剂的活性，并且乙醇镁的形貌、尺寸最终也会反映到聚合物的形貌上。因此，通过控制乙醇镁载体的形貌、尺寸，制备出形貌均一、尺寸可控的乙醇镁微米颗粒，对于高效率地生产高性能的聚烯烃产品，具有重要的现实意义。

[0003] 目前现有的乙醇镁微米颗粒制备方法，都是使镁粉直接与乙醇接触，乙醇镁在镁粉表面形成并脱落，再在乙醇中团聚成最终形貌。由于团聚过程难以控制，特别是在放大生产的情况下，所制得的乙醇镁颗粒的形貌均一性较差，粒径分布较宽。有文献指出，使用复合催化剂、添加混合醇类、加入无机盐助剂等方法来调控乙醇镁颗粒形貌和尺寸的均一性，但这些方法不能从根本解决初生乙醇镁颗粒团聚不可控的问题，还容易造成制备过程复杂繁琐、引入杂质成份，不利于大规模的工业化制备。因此，非常有必要开发一种简单易操作的制备形貌均一、尺寸可控的乙醇镁颗粒的方法。

发明内容

[0004] 本发明的目的是解决现有乙醇镁微米颗粒的制备方法中，乙醇镁颗粒的形貌均一性较差，粒径分布较宽的问题。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种形貌均一且尺寸可控的乙醇镁微米颗粒的制备方法。其实施步骤如下：

[0006] 步骤一：在惰性气体保护下，将金属镁粉、无水乙醇和催化剂碘单质置于有控温、搅拌和保压的金属反应釜中，充分搅拌混合；

[0007] 步骤二：将硅油加入反应釜中，升压、升温，在搅拌的条件下进行反应；

[0008] 步骤三：反应完毕后，使用正己烷进行洗涤抽滤，除去产物中的乙醇、硅油，再进行真空干燥除去正己烷，得到乙醇镁产物。

[0009] 在步骤一中，所述金属镁粉的粒径大小可为1～200μm；所述金属镁粉和无水乙醇的摩尔比可为1：(3～15)，金属镁粉和催化剂碘单质的摩尔比可为1：(0.005～0.1)。

[0010] 在步骤二中，所述硅油包括但不限于甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油中的一种或多种的混合物；所述硅油的粘度可为10～1000mPa·s；所述金属镁粉和硅油的质量比可为1：(5～30)；所述反应的初始压力可为1～10bar；所述反应的温度可为50～150℃；所述搅拌的转速可为200～2000rpm；所述反应的时间可为1～8h。

[0011] 本发明的有益效果是：

[0012] (1)采用本发明方法制备的乙醇镁为颗粒形态较好的类球型颗粒，其粒径范围为1～100μm，粒径分布指数小于2，可作为烯烃聚合催化剂的载体和应用于陶瓷、药物等领域。

[0013] (2)本发明中所引入的硅油，能够有效地分散反应体系，改善乙醇镁颗粒之间受到的碰撞、剪切作用，有利于生成较为形貌均一、尺寸可控(通过调控反应体系在硅油中的分散程度，可采用的方法包括使用不同粘度的硅油、改变硅油和反应体系的相比量、提高搅拌速度等)的乙醇镁颗粒，并且能防止乙醇、碘单质等反应物的流失，易于工业放大。

[0014] (3)本发明中反应在密闭、耐压的金属反应釜中进行，使得反应能在较高的温度下进行，提高反应速率，并且在一定的反应压力下，有利于形成形貌均一的乙醇镁颗粒。

附图说明

[0015] 图1为本发明实施例1所制备的乙醇镁产物的扫描电子显微镜照片。

[0016] 图2为本发明实施例2所制备的乙醇镁产物的扫描电子显微镜照片。

[0017] 图3为本发明实施例3所制备的乙醇镁产物的扫描电子显微镜照片。

[0018] 图4为对比例1所制备的乙醇镁产物的扫描电子显微镜照片。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。

[0020] 实施例1：

[0021] 步骤一：将2.4309g金属镁粉(70μm)、47.1944g乙醇和0.2644g碘单质加入已经氮气吹扫后的反应釜中，在500rpm下搅拌混合；

[0022] 步骤二：加入30.5271g粘度为200mPa·s的二甲基硅油，通入氮气升压至2.0bar，在70℃、搅拌转速800rpm下反应4h。

[0023] 步骤三：使用正己烷进行洗涤抽滤，除去产物中的乙醇、硅油，再进行真空干燥除去正己烷后，得到乙醇镁产物。

[0024] 实施例2：

[0025] 步骤一：将2.4360g金属镁粉(70μm)、46.2446g乙醇和0.2554g碘单质加入已经氮气吹扫后的反应釜中，在500rpm下搅拌混合；

[0026] 步骤二：加入30.6037g粘度为100mPa·s的二甲基硅油，通入氮气升压至2.0bar，在70℃、搅拌转速800rpm下反应4h。

[0027] 步骤三：使用正己烷进行洗涤抽滤，除去产物中的乙醇、硅油，再进行真空干燥除去正己烷后，得到乙醇镁产物。

[0028] 实施例3：

[0029] 步骤一：将2.4368g金属镁粉(70μm)、47.1960g乙醇和0.2390g碘单质加入已经氮气吹扫后的反应釜中，在500rpm下搅拌混合；

[0030] 步骤二：加入39.6756g粘度为200mPa·s的二甲基硅油，通入氮气升压至2.0bar，在70℃、搅拌转速800rpm下反应4h。

[0031] 步骤三：使用正己烷进行洗涤抽滤，除去产物中的乙醇、硅油，再进行真空干燥除去正己烷后，得到乙醇镁产物。

[0032] 对比例1：

[0033] 步骤一：将1.2220g金属镁粉(10μm)、23.1159g乙醇和0.1294g碘单质加入已经氮气吹扫后的带有冷凝装置的三口烧瓶中，在300rpm的机械搅拌下搅拌混合10min；

[0034] 步骤二：在60℃、搅拌转速500rpm下反应6h。

[0035] 步骤三：使用正己烷进行洗涤抽滤，除去产物中的乙醇，再进行真空干燥除去正己烷后，得到乙醇镁产物。

[0036] 本发明中涉及的乙醇镁粒度及其分布的测试方法如下：

[0037] 使用Image-Pro Plus软件对乙醇镁的电镜图进行灰度数据处理和重叠颗粒的分割，获得颗粒的轮廓和面积，而后经过软件的数据处理及统计，获得颗粒的粒径大小及粒径分布等数据。其中，D10、D50、D90分别是累积分布为10％、50％、90％时颗粒的粒径，粒径分布Span＝(D90-D10)/D50。

[0038] 表1为本发明实施例1、2、3和对比例1制备的乙醇镁产物性能汇总表。

[0039]

[0040] 上述实施例对本发明的技术方案进行了详细说明。显然，本发明并不局限于所描述的实施例。基于本发明中的实施例，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都属于本发明保护的范围。