FI104632B - Process for the polymerization of olefins, and polymers and copolymers thus produced - Google Patents
Process for the polymerization of olefins, and polymers and copolymers thus produced Download PDFInfo
- Publication number
- FI104632B FI104632B FI970960A FI970960A FI104632B FI 104632 B FI104632 B FI 104632B FI 970960 A FI970960 A FI 970960A FI 970960 A FI970960 A FI 970960A FI 104632 B FI104632 B FI 104632B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- alkyl
- carbon atoms
- alcohol
- electron
- addition product
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Description
104632104632
Menetelmä olefiinien polymeroimiseksi ja näin saadut polymeerit ja kopolymeeritA process for polymerizing olefins and the polymers and copolymers thus obtained
Jakamalla erotettu hakemuksesta 902107.Divided by application 902107.
5 Tämä keksintö koskee menetelmää olefiinien polyme roimiseksi ja näin saatuja polymeerejä ja kopolymeereja.This invention relates to a process for the polymerization of olefins and to polymers and copolymers thus obtained.
Olefiinien polymerointiin soveltuvia katalyyttejä, jotka sisältävät titaanihalogenidia, jonka kantoaineena toimivat aktiivisessa muodossa olevat vedettömät magne-10 siumhalogenidit, on kuvattu laajasti patenttikirjallisuu-dessa.Catalysts suitable for the polymerization of olefins containing titanium halide supported on anhydrous magnesium silicon halides in active form have been extensively described in the patent literature.
Patenttikirjallisuus on kasvanut suureksi, koska aktiivisessa muodossa olevien magnesiumhalogenidien käyttöä Ziegler-Natta-katalyyttikomponenttien kantoaineina 15 kuvattiin ensimmäisen kerran US-patenttijulkaisuissa nro 4 298 718 ja 4 495 338.The patent literature has grown tremendously since the use of magnesium halides in active form as carriers for Ziegler-Natta catalyst components was first described in U.S. Patent Nos. 4,298,718 and 4,495,338.
Magnesiumhalogenidien aktiivisimmille muodoille ovat karakteristisia röntgenspektrit, joissa inaktiivisten halogenidien spektrissä näkyvää heijastusta, jolla on mak-2 0 simi-intensiteetti, ei enää esiinny vaan se on korvautunut valoilmiöllä, jolla on maksimi-intensiteetti ja joka on siirtynyt pienempiä kulmia kohti suhteessa kulmaan, jolla maksimi-intensiteettinen heijastus esiintyy inaktiivisen halogenidin spektrissä.The most active forms of magnesium halides are characterized by X-ray spectra in which the reflection in the spectrum of inactive halides having a max-2 sim intensity is no longer present, but is replaced by a light phenomenon having a maximum intensity and shifted towards smaller angles intense reflection occurs in the spectrum of the inactive halide.
25 Magnesiumkloridin vähemmän aktiivisissa muodoissa maksimi-intensiteettistä heijastusta, joka ilmenee d-ar-volla 0,256 nm (2v = 35°), ei enää esiinny vaan sen on korvannut valoilmiö, jolla on maksimi-intensiteetti, 2v-kulmien 33,5° ja 35° välillä; heijastus 2v-arvolla 14,95 30 esiintyy aina.In less active forms of magnesium chloride, the maximum intensity reflection at d-value of 0.256 nm (2v = 35 °) is no longer present but has been replaced by a light phenomenon with maximum intensity of 33.5 ° and 35v angles. ° sometimes; a reflection of 2v of 14.95 30 always occurs.
• .· Magnesiumkloridikantoaineella olevien katalyyttien « tulo teolliseen käyttöön mahdollisti polyolefiinituotan-toprosessien huomattavan yksinkertaistamisen. Erityisesti mahdollisuus saada katalyyttejä pallomaisten hiukkasten 35 muodossa, jotka kykenevät tuottamaan polymeerejä, jotka 2 104632 jäljittelevät katalyytin muotoa ja joilla on tyydyttävät morfologiset ominaisuudet (valuvuus ja irtotiheys) ja jotka eivät vaadi rakeistusta, joka tunnetusti on kallista energian käytön vuoksi.The introduction of magnesium chloride supported catalysts for industrial use allowed for a significant simplification of polyolefin production processes. In particular, it is possible to obtain catalysts in the form of spherical particles 35 capable of producing polymers which mimic the shape of the catalyst and which have satisfactory morphological properties (flowability and bulk density) and which do not require granulation which is known to be expensive due to energy use.
5 Esimerkkejä katalyyteistä, joilla on säädelty hiuk- kaskoko on annettu US-patenttijulkaisussa 3 953 414.Examples of catalysts having a controlled particle size are given in U.S. Patent No. 3,953,414.
Mainittujen katalyyttien avulla saatavalla polymeerillä (polyeteenillä) on hyvät morfologiset ominaisuudet, mutta näiden katalyyttien kyky tuottaa polymeeriä 10 ei ole kovin hyvä (yleensä 2 000 - 15 000 g/g katalyyttiä) . Polymeerin saannon noustessa suuremmaksi kuin 20 000 g/g katalyyttiä muodostuvat polymeerihiukkaset ovat hauraita ja näennäistiheys on hyvin pieni.The polymer (polyethylene) obtained with said catalysts has good morphological properties, but the ability of these catalysts to produce polymer 10 is not very good (generally 2000 - 15000 g / g catalyst). As the yield of the polymer rises above 20,000 g / g of catalyst, the polymer particles formed are brittle and the apparent density is very low.
Edellä mainitussa US-patenttijulkaisussa kuvattuja 15 katalyyttikomponentteja saadaan MgCl2 *6H20-additiotuot- teesta, joka muovataan pieniksi palloiksi kuivajäähdytys-tyyppiä olevassa laitteessa ja jonka sitten annetaan reagoida TiCl4:n kanssa.The catalyst components described in the aforementioned U.S. Patent 15 are obtained from an MgCl 2 * 6H 2 O addition product which is formed into small spheres in a dry cooling type device and then reacted with TiCl 4.
US-patenttijulkaisussa kuvataan olefiinien polyme-20 rointiin soveltuvia katalyyttikomponentteja, jotka kykene vät tuottamaan polymeeriä (polypropeenia), jolla on hyvät valuvuus- ja irtotiheysominaisuudet. Katalyytin kyky tuottaa polymeeriä ei ole kovin hyvä (3 000 - 9 000 g/g katalyyttiä; polymerointi heptaanissa 70 °C:ssa poly-25 merointiajan ollessa 4 tuntia ja propyleenin osapaineen ollessa 7 bar).The US patent describes catalyst components suitable for polymerization of olefins which are capable of producing a polymer (polypropylene) having good flow and bulk properties. The ability of the catalyst to produce polymer is not very good (3000 to 9000 g / g catalyst; polymerization in heptane at 70 ° C with a poly-25 polymerization time of 4 hours and a propylene partial pressure of 7 bar).
Katalyyttikomponentteja saadaan MgCl2:n ja alkoholien välisistä additiotuotteista pallomaisten hiukkasten muodossa, jotka sisältävät yleensä 3 moolia alkoholia yhtä 30 MgCl2-moolia kohden.The catalyst components are obtained from the addition products of MgCl 2 and alcohols in the form of spherical particles which generally contain 3 moles of alcohol per mole of MgCl 2.
·; Ennen reaktiota TiCl4:n kanssa alkoholisisältö alen netaan 2-2,5 mooliin, jotta katalyyteistä saadaan sopivia ei-hauraiden pallojen muodossa olevien polymeerien valmistamiseen. Alkoholisisältöä ei koskaan pienennetä ai- 3 104632 le 2 moolin (se vähentää jyrkästi katalyytin aktiivisuutta) .·; Prior to reaction with TiCl 4, the alcohol content is reduced to 2-2.5 moles to make the catalysts suitable for the preparation of non-brittle spherical polymers. The alcohol content is never reduced to about 104632 le 2 moles (it drastically reduces the activity of the catalyst).
Magnesiumkloridin, ainakin sen vähemmän aktiivisten muotojen (muotojen, joiden spektrissä esiintyy kaksi valo-5 ilmiötä intensiteettihuippujen ollessa vastaavasti 2v-kulmien 30,45° ja 31° välillä sekä 33,5° ja 35° välillä), tapauksessa esiintyy yhä heijastus, joka inaktiivisen magnesiumkloridin spektrissä esiintyy 2v-arvolla 14,95°.In the case of magnesium chloride, at least its less active forms (forms with two light-phenomena in the spectrum with intensity peaks between 30,45 ° and 31 ° and 33,5 ° and 35 ° respectively), there is still reflection which the magnesium chloride spectrum exhibits a 2v value of 14.95 °.
Nyt on löydetty olefiinien CH2=CHR, jossa R on vety 10 tai 1-8 hiiliatomia sisältävä alkyyli- tai aryyliryhmä, polymeroinnissa käyttökelpoisia katalyyttikomponentteja, jotka soveltuvat sellaisten katalyyttien valmistukseen, jotka kykenevät tuottamaan pallomaisten hiukkasten muodossa olevia polymeerejä, joilla on optimaaliset morfologiset 15 ominaisuudet (valuvuus ja suuri irtotiheys). Lisäksi katalyyteillä on huomattava katalyyttinen aktiivisuus ja ne ovat stereospesifisiä.Catalyst components useful in the polymerization of olefins CH2 = CHR in which R is an alkyl or aryl group having 10 or 1 to 8 carbon atoms have now been found which are suitable for the preparation of catalysts capable of producing spherical particulate polymers ( fluidity and high bulk density). In addition, the catalysts have considerable catalytic activity and are stereospecific.
Keksinnön kohteena on menetelmä kaavan CH2=CHR mukaisten olefiinien polymeerien ja kopolymeerien valmis-20 tamiseksi, jossa kaavassa R on vety tai alkyyli- tai aryyliradikaali, joka sisältää 1-8 hiiliatomia. Menetelmälle on tunnusomaista, että menetelmä suoritetaan katalyytin läsnä ollessa, joka käsittää Al-trialkyyliyhdisteen ja kiinteän katalyyttikomponentin a) reaktiotuotteen, jol-’ 25 loin kiinteä katalyyttikomponentti a) käsittää ti- • I * taaniyhdistettä, jossa on ainakin yksi Ti-halogeenisidos, vedettömällä magnesiumkloridikantoaineella, jolloin katalyyttikomponentti on pallomaisten hiukkasten muodossa, joiden keskimääräinen läpimitta on 10 - 350 μτη, pinnan ala 30 20 - 250 m2/g ja huokoisuus yli 0,2 cm3/g, ja jolloin sillä - ·; on röntgenspektri, jossa a) esiintyvät heijastukset 2v- kulman arvoilla 35° ja 14,95° tai b) heijastusta 2v-kulman arvolla 35° ei enää esiinny, vaan sen on korvannut maksimi -intensiteettinen valoilmiö 2v-kulmien 33,5° ja 35° vä-35 Iillä eikä heijastusta 2v-kulman arvolla 14,95° esiinny, 4 104632 ja jolloin katalyyttikomponentti on valmistettu saattamalla titaaniyhdiste reagoimaan MgCl2/ROH-additiotuotteen kanssa, jossa R on alkyyli-, sykloalkyyli- tai aryyliryh-mä, joka sisältää 1-12 hiiliatomia, jolloin additiotuote 5 sisältää 0,15 - 2 moolia alkoholia yhtä moolia kohti MgCl2 ja se on saatu sulattamalla magnesiumkloridi/alkoholi-ad-ditiotuotteita, jotka sisältävät sellaisen määrän alkoho-limooleja, että additiotuote on kiinteä huoneen lämpötilassa, mutta sulaa lämpötilassa 100 - 130 °C, jolloin saa-10 daan pallomaisia hiukkasia, ja poistamalla osittain alkoholia pallomaisten hiukkasten muodossa olevasta additio-tuotteestä, kunnes saadaan haluttu alkoholipitoisuus.The invention relates to a process for the preparation of polymers and copolymers of olefins of the formula CH2 = CHR, wherein R is hydrogen or an alkyl or aryl radical containing from 1 to 8 carbon atoms. The process is characterized in that the process is carried out in the presence of a catalyst comprising a reaction product of an Al-trialkyl compound and a solid catalyst component a), wherein the solid catalyst component a) comprises a thiophene compound having at least one Ti-halo , wherein the catalyst component is in the form of spherical particles having an average diameter of 10 to 350 µτη, a surface area of 30 to 250 m2 / g and a porosity of more than 0.2 cm3 / g, and having - ·; is an X-ray spectrum in which (a) the reflections at 2v angles of 35 ° and 14.95 ° or (b) the reflection at 2v angles of 35 ° are no longer present but have been replaced by the maximum intensity light phenomenon of 2v angles 33.5 ° and 35 35 and no reflection at a 2v angle of 14.95 °, 4 104632 and wherein the catalyst component is prepared by reacting the titanium compound with a MgCl 2 / ROH addition product wherein R is an alkyl, cycloalkyl or aryl group containing 1 -12 carbon atoms, wherein the adduct 5 contains 0.15 to 2 moles of alcohol per mole of MgCl 2 and is obtained by melting magnesium chloride / alcohol adducts containing alcohol moles such that the adduct is solid at room temperature but melts at 100-130 ° C to obtain spherical particles, and partially removing alcohol from the addition product in the form of spherical particles until the desired aliquot is obtained. alcohol content.
Magnesiumkloridin röntgenspektrin tulkitsemiseksi viitataan standardiin ASTM D-3854. Spektrin rekisteröinti 15 tapahtuu kuparivastakatodia ja Κα-säteilyä käyttäen.For the interpretation of the X-ray spectrum of magnesium chloride, reference is made to ASTM D-3854. Spectrum registration 15 is performed using a copper counter cathode and Κα radiation.
Tyyppiä a oleva spektri on tunnusomainen katalyyt-tikomponenteille, joiden pinnan ala on pienempi kuin 70 -80 m2/g ja huokoisuus suurempi kuin 0,4 cm3/g. Tyyppiä b olevan spektrin tuottavat komponentit, joiden pinnan ala 20 on alle 60 m2/g ja huokoisuus 0,25 - 0,4 cm3/g.The type a spectrum is characteristic of catalyst components having a surface area of less than 70-80 m2 / g and a porosity of greater than 0.4 cm3 / g. Type b spectrum-producing components having a surface area of less than 60 m 2 / g and a porosity of 0.25 to 0.4 cm 3 / g.
Huokosten kokojakautuma on sellainen, että yli 50 %:lla huokosista säde on yli 10 nm. Komponenteissa, joiden pinta-ala on alle 100 m2/g, yli 70 %:lla huokosista säde on suurempi kuin 10 nm.The pore size distribution is such that more than 50% of the pores have a radius greater than 10 nm. For components with a surface area of less than 100 m 2 / g, more than 70% of the pores have a radius greater than 10 nm.
v - 25 Kuten jo mainittiin, keksinnön mukaisista katalyyt- tikomponenteista saadaan katalyyttejä, jotka soveltu- vat sellaisten olefiini(ko)polymeerien tuottamiseen, jotka ovat pallomaisten hiukkasten muodossa ja joilla on arvokkaita morfologisia ominaisuuksia (suuri irtotiheys, valu-30 vuus ja mekaaninen kestävyys). Polymeerihiukkasten keski-.· määräinen läpimitta on 50 - 5 000 μπι.v-25 As already mentioned, the catalyst components of the invention provide catalysts suitable for producing olefinic (co) polymers in the form of spherical particles with valuable morphological properties (high bulk density, castability and mechanical resistance). . The average particle size of the polymer particles is 50 - 5000 μπι.
Erityisesti katalyyttejä, joita saadaan komponenteista, joiden pinnan ala on pienempi kuin 100 m2/g ja huokoisuus suurempi kuin 0,4 cm3/g, on tarkoituksenmukaista 35 käyttää eteenipolymeerien (HDPE:n ja LLDPE:n) valmistuk- 5 104632 sessa. Katalyyteillä on hyvin suuri aktiivisuus, ja saatavalla pallomaisella polymeerillä on kiehtovat morfologiset ominaisuudet (suuri irtotiheys, valuvuus ja mekaaninen kestävyys).In particular, catalysts obtained from components having a surface area of less than 100 m 2 / g and a porosity greater than 0.4 cm 3 / g are useful in the preparation of ethylene polymers (HDPE and LLDPE). The catalysts have very high activity and the resulting spherical polymer has intriguing morphological properties (high bulk density, flowability and mechanical resistance).
5 Katalyytit, joita saadaan komponenteista, joiden pinnan ala on suurempi kuin 60 - 70 m2/g ja huokoisuus pienempi kuin 0,4 cm3/g, ovat edullisia käytettäviksi silloin, kun valmistetaan kiteisiä propeenihomo- ja -kopoly-meereja, ns. impaktiokpolymeereja, joita saadaan polyme-10 roimalla peräkkäin 1) propeenia ja 2) eteeni-propeeniseok-sia.Catalysts obtained from components having a surface area greater than 60 to 70 m2 / g and a porosity of less than 0.4 cm3 / g are preferred for use in the preparation of crystalline propylene homopolymers and so-called copolymers. impact copolymers obtained by sequential polymerization of 1) propylene and 2) ethylene-propylene mixtures.
Niitä käytetään edullisesti eteenipropeenikumien (EP-kumien) tai eteeni-propeeni-dieenikumien (EPDM-kumien) ja mainittuja kumeja sisältävien propeenipolymeerikoostu-15 musten valmistuksessa.They are preferably used in the preparation of ethylene propylene rubbers (EP rubbers) or ethylene propylene diene rubbers (EPDM rubbers) and propylene polymer compositions containing said rubbers.
On yllättävää, että tämän keksinnön mukaisten katalyyttien avulla voidaan saada aikaan mainitun tyyppisiä kumeja pallomaisten hiukkasten muodossa, joilla on hyvät valuvuus- ja irtotiheysominaisuudet, koska tähän saakka ei 20 ole ollut mahdollista valmistaa edellä mainittua tyyppiä olevia elastomeerisiä polymeerejä valuvien raehiukkasten muodossa reaktoreiden sotkeentumisen ja/tai hiukkasten agglomeroitumiseen liittyneiden, voittamattomien ongelmien vuoksi.Surprisingly, the catalysts of this invention can provide these types of rubbers in the form of spherical particles having good flow and bulk density properties, since up to now it has not been possible to prepare elastomeric polymers of the above type in the form of flowable granule particles and because of insurmountable problems associated with particle agglomeration.
25 Erityisesti polypropeenin tapauksessa on stereospe- « .Particularly in the case of polypropylene is the stereosphere.
sifisiä katalyyttejä, joita saadaan komponenteista, joiden pinnan ala on noin 60 - 70 m2, huokoisuus alle 0,4 cm3/g ja röntgenspektri tyyppiä b, käyttämällä mahdollista saada aikaan kiteisiä propeenihomopolymeereja ja propeeni-30 eteenikopolymeereja, joiden eteenisisältö on pienempi ja . .· joille ovat tunnusomaisia reilusti kohonneet huokoi suusarvot, jotka tekevät niistä erittäin houkuttelevia , pigmenttejä ja/tai lisäaineita sisältävien varastoseosten valmistusta ajatellen.specific catalysts obtained from components having a surface area of about 60-70 m2, a porosity of less than 0.4 cm 3 / g and an X-ray spectrum of type b, it is possible to obtain crystalline propylene homopolymers and propylene-30 ethylene copolymers having a lower ethylene content. · Characterized by significantly elevated porosity values, which make them very attractive for the preparation of pigment and / or additive storage compositions.
6 1046326 104632
On myös yllättävää, että keksinnön mukaiset katalyytit ovat erittäin aktiivisia, vaikka niiden sisältämä magnesiumkloridi antaa tulokseksi röntgenspektrin, joka on itse magnesiumkloridin matala-aktiivisille 5 muodoille karakteristinen.It is also surprising that the catalysts of the invention are highly active, even though the magnesium chloride contained therein produces an X-ray spectrum which is characteristic of the low-activity forms of the magnesium chloride itself.
Lisäksi on vielä yllättävää ja täysin odottamatonta, että magnesiumkloridi on sellaisessa kiteisessä muodossa, jolla on kohdassa b mainitun kaltainen röntgenspektri .Furthermore, it is still surprising and completely unexpected that magnesium chloride is in a crystalline form having an X-ray spectrum as mentioned in (b).
10 Katalyyttikomponenttien valmistus toteutetaan monin eri tavoin. Edullisessa menetelmässä aloitetaan mag-nesiumkloridialkoholiaddiotiotuotteista, jotka sisältävät niin monta alkoholimoolia, että additiotuote on huoneenlämpötilassa kiinteä mutta sulaa 100 - 130 °C:n lämpöti-15 lassa.The preparation of the catalyst components is carried out in many different ways. The preferred process starts with magnesium chloride alcohol addition products containing so many moles of alcohol that the addition product is solid at room temperature but melts at 100-130 ° C.
Alkoholimoolien lukumäärä vaihtelee eri alkoholi-tyyppien mukaan.The number of moles of alcohol varies according to the different types of alcohol.
Käytettäviksi sopivilla alkoholeilla on kaava RÖH, jossa R on alkyyli-, sykloalkyyli- tai aryyliryhmä, joka 20 sisältää 1-12 hiiliatomia. On myös mahdollista käyttää mainittujen alkoholien seoksia.Suitable alcohols have the formula ROH, wherein R is an alkyl, cycloalkyl or aryl group containing from 1 to 12 carbon atoms. It is also possible to use mixtures of said alcohols.
Esimerkkejä alkoholeista ovat metanoli, etanoli, propanoli, butanoli, 2-etyyliheksanoli ja niiden seokset.Examples of alcohols are methanol, ethanol, propanol, butanol, 2-ethylhexanol and mixtures thereof.
Sellaisten alkoholien kuin etanoli, propanoli ja 25 butanoli tapauksessa moolien lukumäärä on noin 3 yhtäFor alcohols such as ethanol, propanol and butanol, the number of moles is about 3
MgCl2-moolia kohden. Alkoholi ja magnesiumkloridi sekoitetaan inertissä nestemäisessä hiilivedyssä, joka on addi-tiotuotteen kanssa sekoittumaton ja joka on kuumennettu additiotuotteen sulamislämpötilaan. Seosta sekoitetaan 30 voimakkaasti [käyttäen esimerkiksi nopeudella 2 000 • 5 000 kierrosta/minuutti pyörivää ULTRA TURRAX T-45N -lai tetta (Jonke & Kunkel, K. G. IKG Werkel)].Per mole of MgCl 2. The alcohol and magnesium chloride are mixed in an inert liquid hydrocarbon which is immiscible with the addition product and heated to the melting point of the addition product. The mixture is stirred vigorously [using, for example, a ULTRA TURRAX T-45N rotary speed machine (Jonke & Kunkel, K.G. IKG Werkel) at 2,000-5,000 rpm.
Saatava emulsio jäähdytetään hyvin lyhyessä ajassa. Tämä saa aikaan additiotuotteen jähmettymisen pallomaisina 35 hiukkasina, joiden koko on haluttu. Hiukkaset kuivataan, Ί 7 104632 ja sen jälkeen niistä poistetaan osa alkoholista kuumentamalla niitä nostaen lämpötilaa asteittain 50 °C:sta 130 °C:seen.The resulting emulsion is cooled in a very short time. This causes the addition product to solidify into spherical particles of desired size. The particles are dried, Ί 7 104632, and then part of the alcohol is removed by heating them, gradually raising the temperature from 50 ° C to 130 ° C.
Osaksi dealkoholoitu additiotuote on keskilämpömi-5 taltaan 50 - 3 50 μτη olevien pallomaisten hiukkasten muodossa, joiden pinnan ala on 10 - 50 m2/g ja huokoisuus 0,6-2 cm3/g (elohopeahuokoisuusmittarilla määritettynä).The partially dealcoholated adduct is in the form of spherical particles of average heat-5 sphericity of 50 to 3 50 μτη with a surface area of 10 to 50 m2 / g and a porosity of 0.6 to 2 cm3 / g (as determined by a mercury porosity meter).
Mitä suurempi alkoholinpoistoaste on, sitä suurempi on huokoisuus. Huokosten kokojakautuma on sellainen, että 10 yli 50 %:11a huokosista säde on yli 10 nm.The higher the degree of alcohol removal, the greater the porosity. The pore size distribution is such that 10 in more than 50% of the pores have a radius greater than 10 nm.
Alkoholin poistoa jatketaan, kunnes alkoholisisältö ei ylitä 2 moolia MgCl2-moolia kohden ja on edullisesti 0,15 - 1,5 moolia, erityisesti 0,3 - 1,5 moolia.The alcohol removal is continued until the alcohol content does not exceed 2 moles per mole of MgCl 2 and is preferably 0.15-1.5 moles, especially 0.3-1.5 moles.
Jatkettaessa alkoholin poistoa, kunnes yhtä moolia 15 kohden MgCl2:ta on alle 0,2 moolia alkoholia, katalyyttinen aktiivisuus laskee huomattavasti.Continuing the removal of the alcohol until less than 0.2 mole of alcohol per 15 moles of MgCl 2 significantly reduces the catalytic activity.
Osaksi dealkoholoitu additiotuote suspendoidaan sitten kylmään TiCl4:ään niin, että suspensio sisältää 40 -50 g additiotuotetta/litra, ja sen jälkeen suspensio kuu-20 mennetaan 80 - 135 °C:n lämpötilaan, jossa sitä pidetään 0,5-2 tuntia. Ylimääräinen TiCl4 erotetaan kuumana suodattamalla tai laskettamalla.The partially dealcoholated adduct is then suspended in cold TiCl 4 such that the suspension contains 40 to 50 g of adduct / liter, and then the suspension is cooled to 80-135 ° C for 0.5 to 2 hours. Excess TiCl4 is filtered off or filtered while hot.
Käsittely TiCl4:llä toistetaan kerran tai useammin, mikäli alkoholisisältö halutaan hyvin pieneksi (yleensä ’ 25 pienemmäksi kuin 0,5 paino-%) .The treatment with TiCl4 is repeated once or more if the alcohol content is desired to be very low (generally less than 0.5% by weight).
Elektroneja luovuttavaa yhdistettä sisältävää kata-lyyttikomponenttia valmistettaessa ensin mainittua lisätään TiCl4:ään määrinä, jotka vastaavat sen ja MgCl2:n moolisuhdetta 1:6 - 1:16.In the preparation of the catalyst component containing the electron donating compound, the former is added to TiCl 4 in amounts corresponding to its molar ratio of MgCl 2 to 1: 6 to 1:16.
30 TiCl4-käsittelyn jälkeen kiinteä aine pestään hiili- - ’·, vedyllä (esimerkiksi heksaanilla tai heptaanilla) ja kui- vataan.After treatment with TiCl4, the solid is washed with charcoal, hydrogen (e.g. hexane or heptane) and dried.
, Toisen menetelmän mukaan sula additiotuote, joka on inerttiin hiilivetyyn emulgoituna, pannaan kulkemaan sopi-35 van pituisen putken läpi pyörteisesti virraten ja kerätään β 104632 sitten inerttiin hiilivetyyn, jonka lämpötila pidetään alhaisena. Mainittu menetelmä on esitetty US-patenttijulkaisussa 4 399 054, johon viittaamme kuvauksen osalta. Tässä tapauksessa additiotuotehiukkaset sekä dealkoholoidaan 5 osaksi että pannaan reagoimaan TiCl4:n kanssa.According to another method, the molten addition product, emulsified in an inert hydrocarbon, is passed through a suitable tube of length 35 and vortexed and then collected in β 104632 in an inert hydrocarbon at low temperature. Said method is disclosed in U.S. Patent 4,399,054, to which we refer to the description. In this case, the addition product particles are both dealololized into 5 parts and reacted with TiCl 4.
Eräänä edellä kuvattujen menetelmien muunnoksena titaaniyhdiste, erityisesti sen ollessa huoneenlämpötilassa kiinteä niin kuin esimerkiksi TiCl3, liuotetaan sulaan additiotuotteeseen, josta poistetaan sitten alkoholia 10 edellä esitetyllä tavalla ja jonka annetaan sitten reagoida reaktiokykyisen ja hydroksyyliryhmät poistavan haloge-nointiaineen kanssa, kuten esimerkiksi SiCl4:n kanssa.In one variation of the methods described above, the titanium compound, especially when solid at room temperature, such as TiCl 3, is dissolved in a molten addition product which is then de-alcoholized as described above and then reacted with a reactive halogenating agent such as SiCl.
Lähtöaineena käytettävä sula additiotuote voi ti-taaniyhdisteen ja mahdollisten muiden siirtymämetalliyh-15 disteiden ohella sisältää myös apukantajia, kuten AlCl3;a,The molten addition product used as a starting material may contain, in addition to the titanium compound and any other transition metal compounds, co-carriers such as AlCl 3;
AlBr:a tai ZnCl2:ta.AlBr or ZnCl2.
Katalyyttikomponenttien valmistukseen soveltuviin titaaniyhdisteisiin kuuluvat TiCl4:n ja TiCl3:n sekä muiden samankaltaisten halogenidien ohella myös muut yhdisteet, 20 jotka sisältävät ainakin yhden Ti-halogeenisidoksen, kuten esimerkiksi halogeeni-alkoholaatit, kuten trikloorifenoksi titaani ja triklooributoksititääni.Titanium compounds suitable for the preparation of catalyst components include, in addition to TiCl 4 and TiCl 3 and other similar halides, other compounds containing at least one Ti halogen bond, such as haloalcoholates such as trichlorophenoxy titanium and trichlorobutoxy titanium.
Titaaniyhdistettä voidaan vielä lisäksi käyttää muiden siirtymämetalliyhdisteiden, kuten V-, Zr- ja Hf-ha-' 25 logenidien ja -halogeenialkoholaattien, kanssa sekoitet tuina .Further, the titanium compound can be used in admixture with other transition metal compounds, such as V, Zr and Hf-halide logenides and haloalcoholates.
Kuten jo mainittiin, katalyyttikomponentti voi sisältää myös elektroneja luovuttavaa yhdistettä (sisäistä donoria). Se on välttämätön, silloin kun katalyyttikom-30 ponenttia täytyy käyttää olefiinien, kuten esimerkiksi ’ propeenin, 1-buteenin ja 4-metyyli-l-penteenin, stereore- gulaarisessa polymeroinnissa.As already mentioned, the catalyst component may also contain an electron donating compound (internal donor). This is necessary when the catalyst component must be used in the stereoregular polymerization of olefins such as' propene, 1-butene and 4-methyl-1-pentene.
Elektroneja luovuttavina yhdisteinä tulevat kysy- , mykseen eetterit, esterit, amiinit ja ketonit.As the electron donating compounds, there are questionable ethers, esters, amines and ketones.
fiil 9 104-632fiil 9 104-632
Edullisia yhdisteitä ovat polykarboksyylihappojen, kuten ftaali- ja maleiinihapon, alkyyli-, sykloalkyyli- ja aryyliesterit sekä eetterit, joiden kaava on ^ CHj-OR111 5 c R11"^^ ^^-CH2-ORlv Tämäntyyppisiä eettereitä on esitetty US-patentti-hakemuksessa nro 359 234, joka on jätetty 31. toukokuuta 10 1989.Preferred compounds are the alkyl, cycloalkyl and aryl esters of polycarboxylic acids such as phthalic and maleic acid, and ethers of the formula CH CH-OR111 5C1111 "^^ ^ --CH2-OR ORlv These ethers are disclosed in U.S. Patent Application No. 359,234 filed May 31, 1989.
Esimerkkejä tyypillisistä mainitun kaltaisista yhdisteistä ovat n-butyyliftalaatti, di-isobutyyliftalaatti, di-n-oktyyliftalaatti, 2-metyyli-2-isopropyyli-l,3-dime-toksipropaani, 2-metyyli-2-isobutyyli-1,3-dimetoksipropaa-15 ni, 2,2-di-isobutyyli-1,3-dimetoksipropaani ja 2-isopro- pyyli-2-isopentyyli-l,3-dimetoksi-propaani.Representative examples of such compounds are n-butyl phthalate, diisobutyl phthalate, di-n-octyl phthalate, 2-methyl-2-isopropyl-1,3-dimethoxypropane, 2-methyl-2-isobutyl-1,3-dimethoxypropane, 15 ni, 2,2-diisobutyl-1,3-dimethoxypropane and 2-isopropyl-2-isopentyl-1,3-dimethoxypropane.
Sisäistä donoria on yleensä läsnä sellainen määrä, että sen ja Mg:n moolisuhde on 1:8 - 1:14. Titaaniyhdis-tettä on mukana 0,5 - 10 paino-% Ti:na ilmoitettuna.The internal donor is usually present in an amount such that it has a molar ratio of Mg to 1: 8 to 1:14. The titanium compound is present in an amount of 0.5 to 10% by weight, expressed as Ti.
20 Apukatalyytteinä käytetään Al-alkyyliyhdisteitä, erityisesti Al-trialkyylejä, kuten esimerkiksi Al-trie-tyyliä, Al-tri-isobutyyliä ja Al-tri-n-butyyliä.Al-alkyl compounds, in particular Al-trialkyls such as Al-triethyl, Al-triisobutyl and Al-tri-n-butyl are used as co-catalysts.
Alumiinin ja titaanin suhde (Al/Ti) on suurempi kuin 1 ja yleensä 20 - 800.The ratio of aluminum to titanium (Al / Ti) is greater than 1 and generally from 20 to 800.
' 25 Alfa-olefiinien, kuten esimerkiksi propeenin ja 1-buteenin, stereoregulaarisessa polymeroinnissa käytetään Al-alkyyliyhdisteen ohella myös elektroneja luovuttavaa yhdistettä (ulkoista donoria). Tämä yhdiste voi olla sama tai eri kuin sisäisenä donorina läsnä oleva elektroneja 30 luovuttava yhdiste.The stereoregular polymerization of alpha-olefins such as propylene and 1-butene utilizes, in addition to the Al-alkyl compound, an electron donating compound (external donor). This compound may be the same or different from the electron donating compound present as an internal donor.
- *. Sisäisen donorin ollessa polykarboksyylihapon este- ri, erityisesti ftalaatti, ulkoisena donorina käytetään , edullisesti jotakin piiyhdistettä, jonka kaava on RxR2Si- (OR2) , jossa Rx ja R2 ovat alkyyli-, sykloalkyyli- tai aryy-35 liryhmiä, jotka sisältävät 1-18 hiiliatomia, ja R on 1 - 104632 10 4 hiiliatomia sisältävä alkyyliryhmä. Esimerkkejä tyypillisistä tällaisista silaaneista ovat metyylisykloheksyyli-dimetyylisilaani, difenyylidimetoksisilaani ja metyyli(t-butyyli)dimetoksisilaani.- *. When the internal donor is an ester of a polycarboxylic acid, in particular phthalate, the external donor is preferably a silicon compound of the formula RxR2Si (OR2) wherein Rx and R2 are alkyl, cycloalkyl or aryl groups containing 1-18 carbon atoms , and R is an alkyl group having 1 to 10463210 4 carbon atoms. Examples of typical such silanes are methylcyclohexyldimethylsilane, diphenyldimethoxysilane and methyl (t-butyl) dimethoxysilane.
5 Myös 1,3-dieettereitä, jotka vastaavat edellä esi tettyä kaavaa, voidaan käyttää edullisesti.1,3-diethers of the above formula may also be used advantageously.
Mikäli sisäinen donori on jokin näistä dieettereis-tä, ei ole tarpeen käyttää ulkoista donoria, koska katalyytin stereospesifisyys on itsessään riittävän suuri.If the internal donor is one of these dieters, it is not necessary to use an external donor because the stereospecificity of the catalyst itself is sufficiently high.
10 Sisäistä donoria sisältäviä katalyyttejä käytetään valmistettaessa LLDPErtä, jonka moolimassajakautuma on suppea. Kuten jo mainittiin, katalyyttejä käytetään polymeroitaessa olefiineja CH2=CHR, jossa R on vety tai alkyyli- tai aryyliryhmä, joka sisältää 1-8 hiiliatomia, 15 tai mainittujen olefiinien seoksia dieenin ollessa mukana tai puuttuessa.Internal donor containing catalysts are used in the preparation of LLDPE with a narrow molecular weight distribution. As already mentioned, the catalysts are used in the polymerization of olefins CH 2 = CHR where R is hydrogen or an alkyl or aryl group containing 1 to 8 carbon atoms or mixtures of said olefins in the presence or absence of diene.
Polymerointi toteutetaan tunnetuin menetelmin nestefaasissa, inertin hiilivetylaimennusaineen ollessa mukana tai ilman sellaista, tai kaasufaasissa.The polymerization is carried out by known methods in the liquid phase, with or without an inert hydrocarbon diluent, or in the gas phase.
20 On myös mahdollista käyttää neste-kaasusekaproses- seja, joissa ainakin yhdessä vaiheessa polymerointi toteutetaan nestefaasissa ja yhdessä tai useammassa seuraavassa vaiheessa se toteutetaan kaasufaasissa.It is also possible to use liquid-gas mixed processes in which at least one stage of polymerization is carried out in a liquid phase and in one or more subsequent stages it is carried out in a gas phase.
Polymerointilämpötila on yleensä 20 - 150 °C, edul-' 25 lisesti 60 - 90 °C. Prosessi toteutetaan ilmakehän pai neessa tai sitä korkeammassa paineessa.The polymerization temperature is generally 20-150 ° C, preferably 60-90 ° C. The process is carried out at atmospheric pressure or higher.
Esimerkeissä ja seuraaviin ominaisuuksiin liittyvässä tekstissä ilmoitetut tiedot on saatu alla mainittuja määritysmenetelmiä noudattaen: 30 Ominaisuus Menetelmä *. MIL- juoksevuus indeksi ASTM-D 1238 « MIE-juoksevuusindeksi ASTM-D 1238 MIF-juoksevuusindeksi ASTM-D 1238 ,The information given in the examples and in the text related to the following properties was obtained by the following assay methods: 30 Feature Method *. MIL Flow Index ASTM-D 1238 «MIE Flow Index ASTM-D 1238 MIF Flow Index ASTM-D 1238,
Ksyleeniliukoinen fraktio (Tutustukaa esimerkkejä edel-35 tävään määritykseen.) i 11 104632Xylene Soluble Fraction (See Examples for Assay 35 above) i 11 104632
Isotaktisuusluku (II) Se prosenttiosuus polymeeris tä, joka on 25 °C:n lämpötilassa ksyleeniin liukenematon. (Pohjimmiltaan se vastaa kie-5 huvaan n-heptaaniin liukenema tonta osaa (p-%) polymeeristä .)Isotactic value (II) Percentage of polymer insoluble in xylene at 25 ° C. (Basically, it corresponds to a fraction (wt.%) Of the polymer insoluble in n-heptane.)
Pinnan ala B.E.T (käytetty laite SORPTO- MATIC 1800 - C. Erba) 10 Huokoisuus Huokoisuus määritetään B. E. T. - menetelmällä (ks. ed.), ellei toisin ole ilmoitettu. Se lasketaan intergaalikäyrän perusteella, joka kuvaa huokosja-15 kautumaa itse huokosten funk tiona .Surface Area B.E.T (SORPTO-MATIC 1800 - C. Erba Appliance Used) 10 Porosity The porosity is determined by the B. E. T. method (see above) unless otherwise stated. It is calculated from an intergal curve depicting the pore-15 deflection as a function of the pores themselves.
Huokoisuus (elohopea) Määritys upottamalla tunnettu määrä näytettä tunnettuun määrään dilatometrin sisällä ole-20 vaa elohopeaa ja kohottamalla elohopean painetta asteittain hydraulisesti. Paine, jolla elohopea tunkeutuu huokosiin, on huokosten läpimitan funk-:t ' 25 tio. Mittaus suoritetaan käyt täen huokoisuusmittaria Poro-simeter 2000 Series (C. Erba) . Kokonaisuushuokoisuus lasketaan elohopean tilavuuden pie-30 nenemisen ja käytetyn paineen , * arvojen perusteella.Porosity (mercury) Assay by immersing a known amount of sample into a known amount of mercury inside the dilatometer and gradually increasing the pressure of the mercury hydraulically. The pressure at which mercury penetrates the pores is a function of the diameter of the pores. The measurement is carried out using a porosimeter Poro-simeter 2000 Series (C. Erba). The total porosity is calculated from the values of mercury volume pie-30 and pressure used, *.
Irtotiheys DIN 51 194 12 104632Bulk density DIN 51 194 12 104632
Valuvuus Aika, joka 100 g:lta polymee riä kuluu sellaisen suppilon läpi valumiseen, jonka ulostu-loaukon halkaisija on 1,25 cm 5 ja jonka seinät ovat 20°:n kulmassa pystysuoraan linjaan nähden.Flowability The time it takes for 100 g of polymer to flow through a funnel of 1.25 cm 5 outlet diameter with walls at an angle of 20 ° from the vertical.
Morfologia ASTM-D 1921-63Morfologia ASTM-D 1921-63
Ksyleeniin liukenevan osuuden (%) määritys 10 2 g polymeeriä liuotetaan 250 ml:aan ksyleeniä 135 °C:n lämpötilassa samalla sekoittaen. 20 minuutin kuluttua liuos jätetään jäähtymään sekoituksen jatkuessa yhä, kunnes se saavuttaa 25 °C:n lämpötilan.Determination of the xylene solubility (%) 10 g of the polymer are dissolved in 250 ml of xylene at 135 ° C with stirring. After 20 minutes, the solution is allowed to cool while stirring is continued until it reaches 25 ° C.
30 minuutin kuluttua saostunut materiaali suodate-15 taan erilleen suodatinpaperia käyttäen, liuos haihdutetaan typpivirrassa ja jäännöstä kuivataan alipaineessa lämpötilassa 80 °C, kunnes sen massa ei enää muutu.After 30 minutes, the precipitated material is filtered off with filter paper, the solution is evaporated in a stream of nitrogen and the residue is dried under reduced pressure at 80 ° C until its mass no longer changes.
Näin ksyleeniin huoneenlämpötilassa liukenevan polymeerin painoprosenttiosuus saadaan lasketuksi.Thus, the percentage by weight of polymer soluble in xylene at room temperature is calculated.
20 Esimerkit20 Examples
MgCl2-alkoholiadditiotuotteiden valmistus Pallomaisten hiukkasten muodossa olevia MgCl2-addi-tiotuotteita valmistetaan noudattamalla US-patenttijulkaisun 4 399 054 esimerkin 2 mukaista menetelmää mutta käyt-25 tämällä kierrosnopeutta 3 000 min'1 kierrosnpeuden 10 000 min'1 sijasta.Preparation of MgCl 2 Alcohol Addition Products Spherical MgCl 2 addition products are prepared by following the procedure of Example 2 of U.S. Patent 4,399,054, but using a speed of 3000 rpm instead of a speed of 10,000 rpm.
Additiotuotteesta poistettiin osa alkoholista kuumentamalla sitä typpivirrassa kohottaen lämpötilaa asteittain 30 °C:sta 180 °C:seen.A portion of the alcohol was removed by heating it in a stream of nitrogen, gradually raising the temperature from 30 ° C to 180 ° C.
30 Kiinteän katalyyttikomponentin valmistus *, 1 litran pulloon, joka oli varustettu jäähdyttimel- lä ja mekaanisella sekoittimella, lisättiin typpivirran alla 625 ml TiCl4:ää. 0 °C:n lämpötilassa ja samalla se- k koittaen lisättiin 25 g osaksi dealkoholoitua additiotuo-35 tetta. Seos kuumennettiin sitten 100 °C:ssa 1 tunnin aika- „ 104632 na, ja lämpötilan saavuttaessa 40 °C:n lisättiin di-isobu-tyyliftalaattia (DIBF) niin, että Mg:n ja DIBF-.n moolisuh-teeksi tuli 8.Preparation of Solid Catalyst Component * To a 1 liter flask equipped with a condenser and a mechanical stirrer was added 625 mL of TiCl 4 under a stream of nitrogen. At 0 ° C and with stirring, 25 g of partially dealcoholated adduct 35 was added. The mixture was then heated at 100 ° C for 1 hour to 104632 and when the temperature reached 40 ° C, diisobutyl phthalate (DIBF) was added to give a molar ratio of Mg to DIBF of 8.
100 °C:n lämpötila säilytettiin 2 tuntia, jonka ' 5 jälkeen seos jätettiin laskeutumaan ja kuuma liuos juoksu tettiin myöhemmin pois. Lisättiin 550 ml TiCl4:ä, ja seos kuumennettiin 120 °C:seen 1 tunniksi. Lopuksi seos jätettiin laskeutumaan ja neste juoksutettiin pois sen ollessa yhä kuuma; jäljelle jäänyt kiinteä aine pestiin 200 ml :11a 10 vedetöntä heksaania, jonka lämpötila oli 60 °C, ja kolmesti huoneen lämpötilassa.The temperature was maintained at 100 ° C for 2 hours, after which the mixture was allowed to settle and the hot solution was subsequently drained. 550 ml of TiCl 4 were added and the mixture was heated to 120 ° C for 1 hour. Finally, the mixture was allowed to settle and the liquid was drained while still hot; the remaining solid was washed with 200 mL of anhydrous hexane at 60 ° C and three times at room temperature.
Kiinteä aine kuivattiin sitten alipaineessa.The solid was then dried under reduced pressure.
Propeenin polymerointiPolymerization of Propylene
Ruostumattomasta teräksestä valmistettuun autoklaa-15 viin (4 dm3) , joka on varustettu sekoittimella ja termostaatti järjestelmällä ja johon oli syötetty typpeä l tunti lämpötilassa 70 °C ja sitten propeenia, lisättiin lämpötilassa 30 °C sekoittamatta mutta pitäen yllä pieni propee-nivirtaus katalyyttijärjestelmä, joka koostui edellä 20 mainitun kiinteän katalyyttikomponentin suspensiosta heksaanissa (80 ml), Al-trietyylistä (0,76 g) ja difenyy-lidimetoksisilaanista (DPMS, 8,1 mg). Suspensio valmistettiin juuri ennen koetta.Stainless steel autoclave wine (4 dm 3) equipped with a stirrer and thermostat system fed with nitrogen for 1 hour at 70 ° C and then propylene was added at 30 ° C without stirring but maintaining a low propylene flow catalyst system which consisted of a suspension of the above-mentioned solid catalyst component in hexane (80 mL), Al-triethyl (0.76 g) and diphenyldimethoxysilane (DPMS, 8.1 mg). The suspension was prepared just before the experiment.
Sitten autoklaavi suljettiin ja sinne syötettiin " 25 1 dm3 (NTP) H2:ä. Lisättiin sekoittaen 1,2 kg nestemäistä propeenia ja lämpötila nostettiin arvoon 70 °C 5 minuutissa ja pidettiin tässä arvossa 2 tuntia.The autoclave was then sealed and "25 1 dm 3 (NTP) H 2" was introduced. 1.2 kg of liquid propylene was added with stirring and the temperature was raised to 70 ° C for 5 minutes and held at this value for 2 hours.
Kokeen lopussa sekoitus pysäytettiin ja mahdollinen reagoimaton propeeni poistettiin. Kun autoklaavi oli jääh- 30 tynyt huoneen lämpötilaan, polymeeri otettiin talteen ja . kuivattiin sitten lämpötilassa 70 °C typpivirran alla läm- « pökaapissa ja analysoitiin sen jälkeen. t Eteenin kopolymerointi 1-buteenin kanssa (LLDPE)At the end of the experiment, stirring was stopped and any unreacted propylene was removed. After the autoclave had cooled to room temperature, the polymer was recovered and. then dried at 70 ° C under a stream of nitrogen in a heat oven and then analyzed. t Copolymerization of ethylene with 1-butene (LLDPE)
Edellä kuvattuun autoklaaviin syötettiin propaania 35 propeenin sijasta. Katalyyttijärjestelmä, joka koostui 104632 14 heksaanista (25 ml), Al-tri-isobutyylistä (1,05 g) ja edellä mainitusta katalyyttikomponentista, syötettiin autoklaaviin huoneenlämpötilassa pitäen yllä pieni propaa-nivirtaus. Painetta nostettiin 5,5 bar H2:llä ja sitten 5 2 bar eteenillä ja esipolymeroitiin eteeniä, kunnes oli ’ kulunut 15 g eteeniä (45 °C).The autoclave described above was fed with propane instead of 35 propylene. A catalyst system consisting of 104632 14 hexane (25 mL), Al-triisobutyl (1.05 g) and the above catalyst component was fed to the autoclave at room temperature while maintaining a low propane flow. The pressure was increased with 5.5 bar H2 and then with 5 2 bar ethylene and prepolymerized with ethylene until 15 g ethylene (45 ° C) had passed.
Propaani ja vety poistettiin, ja kun autoklaavi oli pesty, H2:llä, muodostettiin kaasufaasi käyttämällä 37,0 g eteniä, 31,9 g 1-buteenia ja painetta 1,8 bar vastaava 10 määrä H2:ä (kokonaispaine 15 atm).Propane and hydrogen were removed and, after washing the autoclave with H 2, a gas phase was formed using 37.0 g of ethylene, 31.9 g of 1-butene and 10 bar of H2 (total pressure 15 atm).
Sitten syötettiin eteenin ja 1-buteenin seosta massasuhteessa 9:1 lämpötilassa 70 °C 2 tuntia.A mixture of ethylene and 1-butene was then fed in a weight ratio of 9: 1 at 70 ° C for 2 hours.
Lopuksi autoklaavista laskettiin kaasut pois ja se jäähdytettiin nopeasti huoneen lämpötilaan.Finally, the autoclave was degassed and rapidly cooled to room temperature.
15 Talteen otettua kopolymeeria kuivattiin typen alla lämpötilassa 70 °C lämpökaapissa 4 tuntia.The recovered copolymer was dried under nitrogen at 70 ° C for 4 hours.
Eteenin kopolymerointiCopolymerization of ethylene
Ruostumattomasta teräksestä valmistettu autoklaavi (2,5 dm3) , joka oli varustettu sekoittimella ja termostaat-20 tijärjestelmällä, huuhdottiin edellä propeenikokeen yhteydessä kuvatulla tavalla mutta käyttämällä eteeniä propee-nin sijasta.The stainless steel autoclave (2.5 dm 3) equipped with a stirrer and thermostat system was flushed as described above in the propylene test but using ethylene instead of propylene.
Lämpötilassa 45 °C syötettiin H2-virrassa 900 ml liuosta, joka sisälsi 0,5 g/1 Al-tri-isobutyyliä vedettö-25 mässä heksaanissa, ja heti sen jälkeen katalyyttikom-ponentti suspendoituna edellä mainittuun liuokseen (100 ml) .At 45 ° C, 900 ml of a solution of 0.5 g / l Al-triisobutyl in anhydrous hexane was added in a stream of H2, followed immediately by the catalyst component suspended in the above solution (100 ml).
Lämpötila nostettiin nopeasti arvoon 70 °C ja syötettiin H2:ä, kunnes paine saavutti arvon 3 bar, ja sitten 30 eteeniä paineeseen 10,5 bar asti. Näitä olosuhteita pidettiin yllä 3 tuntia syöttäen jatkuvasti uutta eteeniä ku- « luneen tilalle. Polymerointireaktion loputtua autoklaavi tyhjennettiin nopeasti kaasuista ja jäähdytettiin huoneen-lämpötilassa.The temperature was raised rapidly to 70 ° C and H2 was added until the pressure reached 3 bar, and then 30 ethylene to 10.5 bar. These conditions were maintained for 3 hours, continuously supplying new ethylene to replace the dead one. Upon completion of the polymerization reaction, the autoclave was rapidly evacuated and cooled to room temperature.
35 Polymerointisuspensio suodatettiin ja kiinteää - jäännöstä kuivattiin typen alla lämpötilassa 60 °C 8 tun tia .The polymerization suspension was filtered and the solid residue was dried under nitrogen at 60 ° C for 8 hours.
15 10463215 104632
Esimerkki 1Example 1
Pallomaisesta MgCl2 -3EtOH-additiotuotteesta (joka oli valmistettu yleisessä menetelmässä kuvatulla tavalla) poistettiin alkoholia, kunnes saavutettiin EtOHrn ja 5 MgCl2:n välinen moolisuhde 1,7.The spherical MgCl 2 -3EtOH addition product (prepared as described in the general procedure) was alcohol deprived until a molar ratio of EtOH to 5 MgCl 2 of 1.7 was reached.
Saatiin tuote, jolla oli seuraavat tunnusmerkilliset piirteet: - huokoisuus (elohopea) = 0,904 cm3/g - pinnan ala 9,2 m2/g 10 - irtotiheys = 0,607 g/cm3.A product was obtained which had the following characteristics: - porosity (mercury) = 0.904 cm3 / g - surface area 9.2 m2 / g 10 - bulk density = 0.607 g / cm3.
Tästä additiotuotteesta valmistettiin yleisen menetelmän yhteydessä kuvatulla tavalla pallomaisessa muodossa oleva kiinteä katalyytti, jolla oli seuraavat tunnusmerkilliset piirteet: 15 - Ti = 2,5 paino-% - DIBF = 8,2 paino-% - huokoisuus = 0,405 cm3/g - pinnan ala = 24 9 m2/g - irtotiheys = 0,554 g/cm3.From this addition product, as described in the general method, a solid spherical catalyst was prepared which had the following characteristics: 15 - Ti = 2.5% by weight - DIBF = 8.2% by weight - Porosity = 0.405 cm 3 / g - Surface area = 24 9 m2 / g - bulk density = 0.554 g / cm3.
20 Tämän komponentin röntgenspektrissä ei esiintynyt heijastuksia 2v-kulmalla 14,958; sen sijaan siinä näkyi valoilmiö, jolla oli maksimi-intensiteetti 2v-arvolla 34,72° .The X-ray spectrum of this component showed no reflections at a 2v angle of 14,958; instead, it showed a light phenomenon with a maximum intensity of 34.72 ° at 2v.
Tätä katalyyttikomponenttia käytettiin polyme-·., 25 roitaessa propeenia noudattamalla yleisessä osassa kuvat tua menetelmää. Käytettäessä 0,01 g komponenttia saatiin 430 g polymeeriä, jolla oli seuraavat tunnusmerkilliset piirteet: - ksyleeniin lämpötilassa 25 °C liukeneva fraktio = 30 2,4 % . '· - MIL = 2,5 g/10 min - irtotiheys = 0,48 g/cm3 4 - muoto: 100-%:isesti pallomaisia hiukkasia, joiden läpimitta oli alueella 1 000 - 5 000 μ 35 - valuvuus = 10 s.This catalyst component was used to polymerize propylene following the procedure described in the general section. Using 0.01 g of the component gave 430 g of a polymer having the following characteristics: - fraction soluble in xylene at 25 ° C = 2.4%. · · MIL = 2.5 g / 10 min - bulk density = 0.48 g / cm 3 4-shape: 100% spherical particles with a diameter of 1000 - 5000 μ 35 - flow rate = 10 s.
16 10463216 104632
Esimerkki 2Example 2
Poistamalla osittain alkoholi (esimerkin 1 mukaisesti) pallomaisesta MgCl2 *3EtOH-additiotuotteesta, joka oli samoin valmistettu esimerkissä 1 esitetyllä menetel-5 mällä, valmistettiin additiotuote, jossa EtOH:n ja MgCl2:n välinen moolisuhde oli 1,5 ja jolla oli seuraavat tunnusmerkilliset piirteet: - huokoisuus (elohopea) = 0,946 cm3/g - pinnan ala = 9,1 m2/g 10 - irtotiheys = 0,564 g/cm3.By partial removal of the alcohol (as in Example 1) from the spherical MgCl2 * 3EtOH addition product, similarly prepared by the procedure of Example 1, an addition product having a molar ratio of EtOH to MgCl2 of 1.5 having the following characteristics was prepared. : - porosity (mercury) = 0.946 cm3 / g - surface area = 9.1 m2 / g 10 - bulk density = 0.564 g / cm3.
Tästä additiotuotteesta valmistettiin edellä kuvatulla TiCl4-käsittelyllä pallomainen katalyyttikomponentti, jolla oli seuraavat tunnusmerkilliset piirteet: - Ti = 2,5 paino-% 15 - DIBF =8,0 paino-% - huokoisuus = 0,389 cm3/g - pinnan ala 221 m2/g - irtotiheys = 0,555 g/cm3.From this addition product, a spherical catalyst component was prepared by the TiCl4 treatment described above, having the following characteristics: - Ti = 2.5% by weight 15 - DIBF = 8.0% by weight - Porosity = 0.389 cm3 / g - Surface area 221 m2 / g - bulk density = 0.555 g / cm 3.
Tämän komponentin röntgenspektrissä ei esiintynyt 20 heijastuksia 2v-kulmalla 14,95°; siinä näkyi vain valoilmiö, jolla oli maksimi-intensiteetti 2v-arvolla 2,5780°.The X-ray spectrum of this component showed no reflections at a 2v angle of 14.95 °; it only showed a light phenomenon with a maximum intensity of 2V of 2.5780 °.
Tätä katalyyttiä käytettiin polymeroitaessa propeenia esimerkin 1 mukaisella menettelyllä.This catalyst was used to polymerize propylene according to the procedure of Example 1.
Käytettäessä 0,015 g katalyyttiä saatiin 378 g ' 25 polypropeenia, jolla oli seuraavat tunnusmerkilliset piir teet : - ksyleeniin lämpötilassa 25 °C liukeneva fraktio = 2,6% - MIL =2,8 g/10 min 30 - irtotiheys = 0,395 g/cm3 V - morfologia = 100-%:isesti pallomaisia hiukkasia, joiden läpimitta oli alueella 1 000 - 5 000 μτη - valuvuus = 12 s. ΐ 17 104632Using 0.015 g of catalyst yielded 378 g of '25 polypropylene having the following characteristics: - fraction soluble in xylene at 25 ° C = 2.6% - MIL = 2.8 g / 10 min 30 - bulk density = 0.395 g / cm 3 - morphology = 100% spherical particles with diameter between 1000 and 5000 μτη - flowability = 12 s. ΐ 17 104632
Esimerkki 3Example 3
Poistamalla osittain alkoholia (esimerkin 1 mukaisesti) pallomaisesta MgCl2 *3EtOH-additiotuotteesta, joka samoin oli valmistettu edeltävissä esimerkeissä kuvatulla • 5 menetelmällä, saatiin additiotuote (EtOH:MgCl2 = 1) , jolla oli seuraavat tunnusmerkilliset piirteet: - huokoisuus (elohopea) = 1,208 cm3/g - pinnan alla 11,5 m2/g - irtotiheys = 0,535 g/cm3.Partial removal of the alcohol (as in Example 1) from a spherical MgCl2 * 3EtOH addition product, similarly prepared by the procedure described in the preceding Examples, gave the addition product (EtOH: MgCl2 = 1) having the following characteristics: - porosity (mercury) = 1.208 cm / g - under the surface 11.5 m2 / g - bulk density = 0.535 g / cm 3.
10 Mainitusta additiotuotteesta valmistettiin TiCl4- reaktiolla edeltävissä esimerkeissä kuvatulla menetelmällä pallomainen katalyyttikomponentti, jolla oli seuraavat tunnsumerkilliset piirteet: - Ti = 2,2 paino-% 15 - DIBF =6,8 paino-% - huokoisuus = 0,261 cm3/g - pinnan ala = 66,5 m2/g - näennäistiheys = 0,440 g/cm3.From said addition product, a spherical catalyst component was prepared by the method described in the preceding examples by TiCl 4 reaction, having the following characteristics: - Ti = 2.2% by weight 15 - DIBF = 6.8% by weight - Porosity = 0.261 cm3 / g - Surface area = 66.5 m2 / g - apparent density = 0.440 g / cm3.
Tämän katalyyttikomponentin röntgenspektrissä näkyi 20 heijastus 2v-arvolla 14,95° samoin kuin 2v-arvolla 35°.The X-ray spectrum of this catalyst component showed 20 reflections at 2v of 14.95 ° as well as 2v at 35 °.
Käytettäessä 0,023 g tätä katalyyttikomponenttia propeenin polymeroinnissa, jossa käytettiin esimerkin 1 mukaisia olosuhteita, saatiin 412 g polypropeenia, jolla oli seuraavat tunnusmerkilliset piirteet: ·. 25 - ksyleeniin huoneenlämpötilassa liukeneva fraktio = 3,0 % - MIL = 3,2 g/10 min - irtotiheys - 0,35 g/cm3 - muoto = 100-%:isesti pallomaisia hiukkasia, joi- 30 den läpimitta oli alueella 500 - 5 000 μτα • - valuvuus 12 s.Using 0.023 g of this catalyst component in the polymerization of propylene using the conditions of Example 1 gave 412 g of polypropylene having the following characteristics:. Fraction soluble in 25 xylene at room temperature = 3.0% - MIL = 3.2 g / 10 min - bulk density - 0.35 g / cm 3 - shape = 100% spherical particles with a diameter in the range of 500 - 5,000 μτα • - Flow rate 12 sec.
mm
Noudattamalla edellä yleisesti kuvattua menettelyä , eteenin ja buteenin kopolymeroimiseksi käytettiin 0,0238 g katalyyttikomponenttia, jolloin saatiin 240 g kopoly-35 meeria, jolla oli seuraavat tunnusmerkilliset piirteet: 18 104632 - sitoutunut buteeni = 8,3 paino-% - ksyleeniin huoneenlämpötilassa liukeneva fraktio = 12,2 % - MIE = 12 g/10 min 5 - MIF = 12 g/10 min ' - MIF:MIE = 30 - muoto: 100-%:isesti pallomaisia hiukkasia, joiden läpimitta on alueella 500 - 5 000 μτη.Following the general procedure described above, 0.0238 g of the catalyst component was used to copolymerize ethylene and butene to give 240 g of a copoly-35 mer having the following characteristics: 18 104632 - bound butene = 8.3% by weight - fraction soluble in xylene at room temperature = 12.2% - MIE = 12 g / 10 min 5 - MIF = 12 g / 10 min '- MIF: MIE = 30 shape: 100% spherical particles with a diameter of 500-5000 μτη.
Esimerkki 4 10 Poistamalla osittain alkoholi (esimerkin 1 mukai sesti) pallomaisesta MgCl2 *3EtOH-additiotuotteesta, joka oli valmistettu edeltävissä esimerkeissä kuvatulla tavalla, saatiin additiotuote (EtOH:Mg = 0,4), jolla oli seu-raavat tunnusmerkilliset piirteet: 15 - huokoisuus (elohopea) - 1,604 cm3/g - pinnan ala = 36,3 m2/g - näennäistiheys = 0,410 g/cm3.EXAMPLE 4 Partial removal of alcohol (according to Example 1) from a spherical MgCl 2 * 3EtOH addition product prepared as described in the preceding Examples gave the addition product (EtOH: Mg = 0.4) having the following characteristics: 15-porosity (mercury) - 1.604 cm3 / g - surface area = 36.3 m2 / g - apparent density = 0.410 g / cm3.
Käsittelemällä tämä kantoaine TiCl4:lla lämpötilassa 135 °C käyttämällä pitoisuutta 50 g/1 ja tekemällä kolme 20 tunnin mittaista käsittelyä saatiin pallomainen katalyyt-tikomponentti, jolla ylimääräisen TiCl4:n poiston, pesun ja kuivauksen jälkeen oli seuraavat tunnusmerkilliset piirteet: - Ti = 2,6 paino-% ; 25 - huokoisuus = 0,427 cm3/g - pinnan ala = 66,5 m2/g.Treatment of this support with TiCl4 at 135 ° C at 50 g / l and three treatments for 20 hours gave a spherical catalyst component which, after removal, washing and drying of excess TiCl4, had the following characteristics: - Ti = 2, 6% by weight; 25 - porosity = 0.427 cm3 / g - surface area = 66.5 m2 / g.
Tämän komponentin röntgenspektrissä näkyi heijastus 2v-kulmalla 14,95° samoin kuin 2v-kulmalla 35°.The X-ray spectrum of this component showed a reflection at a 2v angle of 14.95 ° as well as a 2v angle of 35 °.
Käytettäessä 0,012 g tätä katalyyttikomponenttia 30 polymeroitaessa eteeniä yleisessä osassa kuvatulla mene-telmällä saatiin 400 g polyeteeniä, jolla oli seuraavat tunnusmerkilliset piirteet: - MIE = 0,144 g/10 min - MIF = 8,87 g/10 min 35 - MIF/MIE = 61,6 19 104632 - muoto = 100-%risesti pallomaisia hiukkasia, joiden läpimitta oli alueella 1 000 - 5 000 μιη - valuvuus = 12 s - näennäistiheys = 0,38 g/cm3.Using 0.012 g of this catalyst component 30 in the polymerization of ethylene by the procedure described in the general section, 400 g of polyethylene was obtained with the following characteristics: - MIE = 0.144 g / 10 min - MIF = 8.87 g / 10 min 35 - MIF / MIE = 61 , 6 19 104632 - Shape = 100% spherical particles with a diameter in the range of 1000 to 5000 μιη - Flowability = 12 s - Apparent density = 0.38 g / cm3.
5 Esimerkki 5Example 5
Poistamalla osittain alkoholi (esimerkin 1 mukaisesti) pallomaisesta MgCL2 -3EtOH-additiotuotteesta, joka oli valmistettu edeltävissä esimerkeissä kuvatulla tavalla, saatiin additiotuote, jolla EtOH:n ja MgCL2:n välinen 10 moolisuhde oli 0,15 ja jolla oli seuraavat tunnusmerkilliset piirteet: - huokoisuus (elohopea) = 1,613 cm3/g - pinnan ala = 22,2 m2/g Tämän komponentin röntgenspektrissä esiintyi hei-15 jastus 2v-kulmalla 14,95° samoin kuin 2v-kulmalla 35°.Partial removal of the alcohol (as in Example 1) from the spherical MgCL2 -3EtOH addition product prepared as described in the preceding Examples gave an addition product having a 0.1 molar ratio of EtOH to MgCl2 having the following characteristics: - porosity (mercury) = 1.613 cm3 / g - Surface area = 22.2 m2 / g The X-ray spectrum of this component exhibited a hi-15 reflection at a 2v angle of 14.95 ° and a 2v angle of 35 °.
Käytettäessä 0,03 g tätä komponenttia eteenin poly-meroinnissa esimerkissä 4 kuvatulla tavalla saatiin 380 g polyeteeniä, jolla oli seuraavat tunnusmerkilliset piirteet : 20 - MIE « 0,205 g/10 min - MIF = 16,42 g/10 min - MIF/MIE = 80,1 - valuvuus 12 s - näennäistiheys = 0,40 g/cm3 * 25 Esimerkki 6Using 0.03 g of this component in the polymerization of ethylene as described in Example 4 gave 380 g of polyethylene having the following characteristics: 20 - MIE = 0.205 g / 10 min - MIF = 16.42 g / 10 min - MIF / MIE = 80.1 - Flow rate 12 sec - apparent density = 0.40 g / cm 3 * 25 Example 6
Valmistettiin MgCl2 -lEtOH-additiotuote esimerkissä 3 kuvatulla menetelmällä, mutta käytettiin lähtöaineen, MgCl2 *3EtOH:n, valmistukseen käytetyssä alkoholissa 2 pai-no-% vettä.The MgCl2 -EtOH addition product was prepared according to the procedure described in Example 3 but using 2% by weight of water in the alcohol used to prepare the starting material, MgCl2 * 3EtOH.
30 Additiotuote sisälsi alkoholin poiston jälkeen 3 - ;\ paino-% vettä. Mainitusta additiotuotteesta saatiin TiCl4- käsittelyllä ja DIBF-käsittelyllä esimerkin 1 mukaisesti , pallomainen katalyyttikomponentti, jolla oli seuraava koostumus painoprosentteina ilmoitettuna: 35 - Ti = 2,35 % - DIBF = 6,9 %.After the alcohol was removed, the adduct contained 3% by weight of water. Said addition product gave TiCl4 treatment and DIBF treatment as in Example 1, a spherical catalyst component having the following composition by weight: 35 - Ti = 2.35% - DIBF = 6.9%.
104632 20 Käytettäessä 0,025 g tätä komponenttia polymeroi-taessa propeenia esimerkin 1 mukaisesti saatiin 410 g polymeeriä, jonka hiukkaset olivat pallomaisia ja jolla oli seuraavat tunnusmerkilliset piirteet: 5 - ksyleeniin lämpötilassa 25 °C liukeneva fraktio = 3,1% - MIL =3,0 g/10 min - näennäistiheys = 0,35 g/cm3 - muoto = 100-%:isesti pallomaisia hiukkasia, joi- 10 den läpimitta oli alueella 100 - 5 000 μτη - valuvuus = 13 s.104632 Using 0.025 g of this component, the polymerization of propylene according to Example 1 gave 410 g of a spherical polymer having the following characteristics: 5 - Fraction soluble in xylene at 25 ° C = 3.1% - MIL = 3.0 g / 10 min - apparent density = 0.35 g / cm 3 - shape = 100% spherical particles having a diameter in the range 100-5000 µτη - flowability = 13 s.
• ( •« %• (• «%
Claims (8)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT2032989 | 1989-04-28 | ||
IT8920329A IT1230134B (en) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | COMPONENTS AND CATALYSTS FOR THE POLYMERIZATION OF OLEFINE. |
FI902107 | 1990-04-26 | ||
FI902107A FI103124B1 (en) | 1989-04-28 | 1990-04-26 | A catalyst component suitable for the polymerization of olefins and a catalyst containing it |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI970960A FI970960A (en) | 1997-03-06 |
FI970960A0 FI970960A0 (en) | 1997-03-06 |
FI104632B true FI104632B (en) | 2000-03-15 |
Family
ID=26158742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI970960A FI104632B (en) | 1989-04-28 | 1997-03-06 | Process for the polymerization of olefins, and polymers and copolymers thus produced |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI104632B (en) |
-
1997
- 1997-03-06 FI FI970960A patent/FI104632B/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI970960A (en) | 1997-03-06 |
FI970960A0 (en) | 1997-03-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI103124B (en) | Catalyst component suitable for polymerization of olefins and catalyst containing it | |
US5221651A (en) | Component and catalysts for the polymerization of olefins | |
DE68913375T2 (en) | Olefin polymerization process and applicable polymerization catalyst. | |
EP1862481B1 (en) | Catalyst with al-alkoxy component | |
JP5476431B2 (en) | Solid titanium catalyst component | |
EP2960256B1 (en) | Catalyst component for the preparation of nucleated polyolefins | |
DE69617981T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING A SOLID TITANIUM CATALYST COMPONENT FOR POLYMERIZING OLEFINS AND METHOD FOR PRODUCING POLYOLEFINS | |
JP2001523302A (en) | Polybutene-1 (co) polymer and method for producing them | |
WO2002002659A1 (en) | Butene copolymer, resin composition comprising the copolymer and moldings of the composition, and solid titanium catalyst for producing the copolymer and method for preparing the catalyst | |
CN113195557B (en) | Polypropylene composition for film sealing layer | |
US20100216957A1 (en) | Catalyst preparation with phosphorous compound | |
FI104632B (en) | Process for the polymerization of olefins, and polymers and copolymers thus produced | |
JPH08231631A (en) | Ethylene (co)polymerization catalyst and method of polymerization by using the same | |
DE69601760T2 (en) | Olefin polymerization catalyst and process for producing olefin polymers using the same | |
CZ288057B6 (en) | Catalytic component and catalyst for polymerization of olefins |