本发明涉及化工，具体涉及一种铝氧烷及其制备方法。
背景技术：
1、铝氧烷是茂金属催化剂最重要的助催化剂之一，在烯烃聚合领域具有不可替代的重要作用，如聚烯烃弹性体(poe)、茂金属聚丙烯(mpp)、茂金属聚乙烯(mpe)等材料的生产。铝氧烷是烷基铝部分水解的产物，它具有如r(-al(-r)-o)n-al-r的结构，其中n为整数，r为相同或不同的烷基。当铝氧烷结构中r为甲基时，称作甲基铝氧烷(mao)，当部分甲基被其他基团取代时，称作改性甲基铝氧烷(mmao)。mao/mmao是由烷基铝的多种部分水解产物的混合物组成的，而且含有一定量未水解的、以游离态和吸附态形式存在的烷基铝，其化学组成受制备工艺的影响很大。目前铝氧烷的制备通常采用水解法和非水解法。
2、水解法是烷基铝与水反应生成铝氧烷，水通过直接加入或载体(如惰性气体、溶剂、多孔性物质等)携带进入反应体系，其中水的形式可以是游离水和/或结晶水，涉及的反应式大致如下：
3、
4、由于烷基铝与水的反应比较剧烈，反应程度很难维持在可控和稳定的状态，极大影响了铝氧烷对聚烯烃反应的催化活性。为了避免水解法中存在的问题，一些非水解制备铝氧烷的方法也被开发出来，非水解法通常是由含有羰基(c＝o)的化合物或者金属氧化物提供铝氧烷中的氧原子。同水中的氢氧键相比，这些物质与氧原子的化学键较弱，因此非水解法的反应条件较为温和，相对更加可控，涉及的反应式大致如下：
5、3me3al+co2→me2aloalme2+me2aloc(me)3
6、us 5831109公开了一种非水解法制备铝氧烷的方法。该方法以烷基铝为原料，与羧酸或co2反应，生成含有al-o-c结构的中间产物，随后根据中间体种类的不同，在60～120℃下加热1～24h，将这些中间产物转化为铝氧烷。该方法极大提高了铝氧烷的收率，但是热处理温度过高容易导致产物聚集，分子量增大。
7、us 5728855公开了一种改性甲基铝氧烷的制备方法。该方法将烷基铝与含有c＝o结构的物质反应，生成含有10mol％以上-oc(r)3结构的铝氧烷产物，该产物在-50～-80℃进一步与水发生水解反应，获得最终的改性甲基铝氧烷产品，该方法需要使用很低的反应温度。
8、cn 111662398a公开了一种非水解法制备改性铝氧烷的方法。该方法将m股含有烷基铝的溶液a，与n股含有碳-氧键化合物(二苯甲酮、苯甲酸、硅硼烷、甲基硼酸或三甲氧基环硼氧烷)的溶液b的分流股接触反应，得到铝氧烷，再与二氧化硅反应后得到载有改性铝氧烷的固体助催化剂。利用该方法可以直接获得固体铝氧烷，同时具有相当高的收率。但是使用的反应器结构复杂，装置设备成本较高。
9、因此，如何提供一种反应条件温和、产物稳定不易聚集、反应器结构简单的铝氧烷制备方法，对于其应用具有重要的价值。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种铝氧烷及其制备方法。具体方式如下：
2、本发明提供一种铝氧烷的制备方法，所述方法包括以下步骤：
3、1)将式(i)所示的烷基铝溶液加入反应容器中；
4、2)向步骤1)的反应容器中缓慢加入呋喃基化合物，所述呋喃基化合物为式(ii)、(iii)、(iv)所示的呋喃基二元醇、醛、羧酸，反应后，产物经过后处理得到式(v)或(vi)所示铝氧烷
5、
6、其中，所述反应容器中加入的烷基铝与呋喃基化合物的摩尔比为0.1～10.0:1，优选为0.5～8.0:1，更优选为1.0～5.0:1；
7、所述反应容器内的反应温度为-50～200℃；优选为0～180℃，更优选为50～150℃；
8、所述反应容器内的反应停留时间为1～36h；优选为1～24h，更优选为2～8h。
9、在优选实施方式中，所述烷基铝溶液的加入速率为100～3000g/min，优选500～2200g/min。
10、在优选实施方式中，所述呋喃基化合物加入反应容器的速率为100～2000g/min，优选200～1000g/min。
11、在优选实施方式中，式(i)所示的烷基铝中，烷基r选自c1～c20中的一种或多种的组合；
12、优选选自甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、己基、辛基中的一种或多种的组合，更优选选自甲基、乙基、异丁基、己基、辛基中的一种或多种的组合。
13、在优选的实施方式中，所述烷基铝为三甲基铝。
14、在优选的实施方式中，所述烷基铝为三甲基铝与其它烷基铝的组合，其它烷基铝选自三乙基铝、三异丁基铝、三己基铝、三辛基铝，其中，三甲基铝与其它烷基铝的摩尔比为3:1～8:1。
15、在优选实施方式中，所述烷基铝溶液为包含烷基铝的溶液。其中，所述烷基铝的质量分数为1％～100％；优选为1％～50％，更优选为3％～30％。
16、其中，所述烷基铝溶液中的溶剂选自芳香烃类和/或脂肪烃类中的一种或两种的混合物。
17、优选地，所述溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、己烷、庚烷、环己烷、甲基环己烷及其异构烷烃中的一种或两种的混合物。
18、在优选实施方式中，式ii、iii或iv中，所述呋喃基二元醇、醛、羧酸中的烷基r1均选自c1～c20中的一种或多种的组合。
19、优选地，所述烷基r1选自甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、戊基、己基、辛基中的一种或多种的组合。
20、更优选地，所述烷基r1选自甲基、乙基、异丁基、己基、辛基中的一种或多种的组合。
21、在优选实施方式中，所述反应容器是能够有效移热的任何反应器形式；优选为釜式、管式、塔式、微通道反应器中和低温等离子体反应器的一种或多种通过串联或并联组合。
22、在优选实施方式中，所述后处理方法包括老化、过滤、沉降、蒸馏、冷凝中的一种或多种组合；优选后处理方法为过滤、沉降、冷凝中的一种或多种组合。
23、在优选实施方式中，所述产物铝氧烷为式(v)或式(vi)所示结构，烷基r和r1取决于反应物烷基铝和呋喃基二醇、呋喃基二醛或呋喃基二酸的种类，选自c1～c20中的一种或多种的组合。
24、在另一个方面，提供本发明的方法制备得到的铝氧烷；优选地，其具有式v或式iv所示的结构，其中，烷基r和r1的定义同上。
25、在另一个方面，提供本发明方法制备所得的铝氧烷作为助催化剂用于烯烃聚合中的应用。
26、本发明提供了一种如上所述方法制备的铝氧烷，作为助催化剂时，可用于烯烃聚合领域。
27、与现有技术相比，本发明提供的方法具有以下优点：
28、1)本发明制备的铝氧烷具有稳定性高的特点，在烯烃聚合应用中，能耐受180℃以上的反应条件，适用范围更广；在常温下可长时间储存，不添加稳定剂的情况下，36个月内铝氧烷的聚合活性变化不明显。
29、2)本发明制备的铝氧烷催化活性高。在更高的聚合反应温度下，本发明制备的铝氧烷反而具有高于普通水解法的10倍以上活性，因此在工业化生产中具有更少的铝氧烷用量，使得生产效率提高、生产成本减少。
30、3)本发明制备的铝氧烷合成收率能够达到97％以上，并能够根据反应需求切换溶剂，工艺过程简单，作为助催化剂应用于烯烃聚合领域时，铝氧烷可直接与单中心催化剂配合，无需使用其他载体。
1.一种铝氧烷的制备方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烷基铝溶液的加入速率为100～3000g/min，优选500～2200g/min；所述呋喃基化合物加入反应容器的速率为100～2000g/min，优选200～1000g/min。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述式(i)烷基铝中，烷基r选自c1～c20烷基中的一种或多种的组合；优选选自甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、己基、辛基中的一种或多种的组合；更优选选自甲基、乙基、异丁基、己基、辛基中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述烷基铝为三甲基铝；或者，
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述烷基铝溶液中烷基铝的质量分数为1％～100％；优选质量分数为1％～50％，进一步优选为3％～30％；所述烷基铝溶液的溶剂选自芳香烃类和/或脂肪烃类中的一种或两种的混合物，优选选自苯、甲苯、二甲苯、己烷、庚烷、环己烷、甲基环己烷及其异构烷烃中的一种或两种的混合物。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，式ii、iii或iv中，所述呋喃基二元醇、醛、羧酸中的烷基r1选自c1～c20烷基中的一种或多种的组合；优选选自甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、戊基、己基、辛基中的一种或多种的组合；更优选选自甲基、乙基、异丁基、己基、辛基中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应容器是能够有效移热的任何反应器形式，优选选自釜式、管式、塔式、微通道反应器和低温等离子体反应器中的一种或几种组合。
8.根据权利要求1-7所述的制备方法，其特征在于，所述后处理方法包括老化、过滤、沉降、蒸馏、冷凝中的一种或多种组合。
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的铝氧烷；优选地，所述铝氧烷具有式v或式iv所示的结构，其中，烷基r的定义同权利要求3，烷基r1的定义同权利要求6。
10.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的铝氧烷作为助催化剂用于烯烃聚合中的应用。
