DE3215655A1 - Process and catalyst for the preparation of polyolefins - Google Patents
Process and catalyst for the preparation of polyolefinsInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Katalysator zur Her- Process and catalyst for the
stellung von Polyolefinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyolefinen unter Verwendung eines neuen Polymerisationskatalysators. position of polyolefins The invention relates to a method for Production of polyolefins using a new polymerization catalyst.
Es war auf diesem technischen Gebiet bereits bekannt, einen Katalysator zu verwenden, der aus einem Magnesiumhalogenid und einer auf diesem aufgetragenen Ubergangsmetallverbindung, wie einer Titanverbindung, bestand (beschrieben in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 12105/1964).A catalyst was already known in this technical field to use that of a magnesium halide and one applied to it Transition metal compound, such as a titanium compound, existed (described in Japanese Patent Publication No. 12105/1964).
Bekannt war ferner ein Katalysator, der erhalten wird durch gemeinsame Pulverisation eines Magnesiumhalogenids und von Titantetrachlorid (BE-PS 742 112).Also known was a catalyst which is obtained by joint Pulverization of a magnesium halide and titanium tetrachloride (BE-PS 742 112).
Bei der Herstellung von Polyolefinen ist es jedoch wünschenswert, daß die Katalysatoraktivität so hoch wie möglich ist. Im Hinblick darauf ist das in der erwähnten japanischen Patentveröffentlichung 12105/1964 beschriebene Verfahren immer noch unbefriedigend im Hinblick auf die Polymerisationsaktivität, während das in der BE-PS 742 112 beschriebene Verfahren zwar eine geringfügig verbesserte Polymerisationsaktivität erbringt, jedoch noch weiterer Verbesserungen bedarf.In the manufacture of polyolefins, however, it is desirable that the catalyst activity is as high as possible. With that in mind, that is methods described in the aforementioned Japanese Patent Publication 12105/1964 still unsatisfactory in terms of polymerization activity, while the process described in BE-PS 742 112 is a slightly improved one Provides polymerization activity, but still needs further improvements.
Gemäß der DE-PS 21 37 872 wird darüber hinaus die Menge des zu verwendenden Magnesiumhalogenids wesentlich vermindert, indem das Magnesiumhalogenid zusammen mit Titantetrachlorid und Aluminiumoxid der Copulverisation unterworfen wird. Die Aktivität pro Feststoff, die als Gradmesser für die Produktivität angesehen werden kann, wird jedoch nicht stark verbessert, so daß ein Katalysator mit höherer Aktivität wünschenswert ist.According to DE-PS 21 37 872, the amount to be used is also Magnesium halide is substantially reduced by putting the magnesium halide together is subjected to copulverization with titanium tetrachloride and aluminum oxide. the Activity per solid, which are regarded as a measure of productivity can, but is not much improved, so that a catalyst with higher activity is desirable.
Darüber hinaus ist es bei der Herstellung von Polyolefinen im Hinblick auf die Produktionsleistung und die Handhabung der Polymeraufschlämmung erwünscht, daß die Schüttdichte des gebildeten Polymeren so hoch wie möglich ist. Im hinblick darauf wird mit Hilfe des in der japanischen Patentveröffentlichung 12105/1964 beschriebenen Verfahrens ein Polymeres mit niederer Schüttdichte gebildet und keine zufriedenstellende Polymerisationsaktivität erzielt, während bei dem in der BE-PS 742 112 beschriebenen Verfahren die Polymerisationsaktivität hoch ist, die Schüttdichte des gebildeten Polymeren jedoch niedrig ist. Aus diesem Grund sind weitere Verbesserungen wünschenswert.In addition, it is with regard to the manufacture of polyolefins desired on the production efficiency and handling of the polymer slurry, that the bulk density of the polymer formed is as high as possible. In view thereafter, using the method described in Japanese Patent Publication 12105/1964 Process formed a polymer with a low bulk density and not a satisfactory one Polymerization activity achieved, while in the case of that described in BE-PS 742 112 Process the polymerization activity is high, the bulk density of the formed Polymer is low. For this reason, further improvements are desirable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erläuterten Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen.The invention is based on the object explained above To eliminate disadvantages of the known methods.
Erfindungsgemäß sollen ein neuer Polymerisationskatalysator und ein Verfahren zur Homo- oder Copolymerisation von Olefinen mit Hilfe dieses Polymerisationskatalysators zur Verfügung gestellt werden, mit dessen Hilfe ein Polymeres mit hoher Schüttdichte bei hoher Polymerisationsakti- vität und in hoher Ausbeute erhalten wird und außerordentlich leicht ein kontinuierliches Polymerisationsverfahren durchgeführt werden kann.According to the invention, a new polymerization catalyst and a Process for the homo- or copolymerization of olefins with the aid of this polymerization catalyst are made available, with the help of which a polymer with high bulk density with high polymerization vity and obtained in high yield a continuous polymerization process is carried out extremely easily can be.
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.Other aspects and advantages of the invention are evident from the following Description visible.
Gegenstand der Erfindung ist ein Katalysator zur Polymerisation von Olefinen, der aus einer Kombination aus einer festen Katalysatorkomponente und einer Organometallverbindung besteht, sowie ein Verfahren zur Polymerisation von Olefinen in Gegenwart dieses Katalysators. Der Katalysator ist dadurch gekennzeichnet, daß die feste Katalysatorkomponente eine Substanz darstellt, die durch Reaktion (I) eines Reaktionsprodukts, gebildet durch Umsetzung von (1) mindestens einer Verbindung aus der Gruppe der Magnesiumhalogenide und /oder Manganhalogenide, (2) einer Verbindung der allgemeinen Formel Ål(OR)nX3~n , in der R einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, X ein Halogenatom und n eine Zahl entsprechend der Beziehung O < n = 3 bedeuten und (3) mindestens einer Verbindung aus der Gruppe der Titanverbindungen und/oder Vanadinverbindungen, und (II) einer Verbindung der allgemeinen Formel Si(OR')mX4 m' in der R' einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, X ein Halogenatom und m eine Zahl entsprechend der Beziehung O < der Beziehung O = m = 4 bedeuten, erhältlich ist.The invention relates to a catalyst for the polymerization of Olefins, which are composed of a combination of a solid catalyst component and a Organometallic compound consists, as well as a process for the polymerization of olefins in the presence of this catalyst. The catalyst is characterized in that the solid catalyst component is a substance that is produced by reaction (I) a reaction product formed by reacting (1) at least one compound from the group of the magnesium halides and / or manganese halides, (2) a compound of the general formula Ål (OR) nX3 ~ n, in which R is a hydrocarbon radical with 1 to 24 carbon atoms, X is a halogen atom and n is a number corresponding to the relationship O <n = 3 and (3) at least one compound from the group of titanium compounds and / or vanadium compounds, and (II) a compound of the general formula Si (OR ') mX4 m 'in which R' is a hydrocarbon radical having 1 to 24 carbon atoms, X is a halogen atom and m is a number corresponding to the relationship O <the relationship O = m = 4, is available.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher erläutert.The invention is explained in more detail below.
Als für die Zwecke der Erfindung verwendete Magnesiumhalogenide und/oder Manganhalogenide können im wesentlichen wasserfreie Verbindungen eingesetzt werden, wie beispielsweise Magnesiumfluorid, Magnesiumchlorid, Magnesiumbromid, Magnesiumjodid, Manganchlorid bzw. Gemische solcher Verbindungen, wobei Magnesiumchlorid besonders bevorzugt wird.As magnesium halides used for the purposes of the invention and / or Manganese halides can be used essentially anhydrous compounds, such as magnesium fluoride, magnesium chloride, magnesium bromide, magnesium iodide, Manganese chloride or mixtures of such compounds, magnesium chloride being particularly is preferred.
Als erfindungsgemäß eingesetzte Verbindung der allgemeinen Formel Al(OR) nX n r in der R einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 24, vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie eine Alkyl-, Aryl- oder Aralkylgruppe, wobei Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen besonders bevorzugt werden, bedeutet, X für ein Halogenatom und n für eine Zahl entsprechend 0 < n - 3 stehen, können beispielsweise Aluminiumtrimethoxid, Aluminiumtriethoxid, Diethoxymonochloraluminium, Monoethoxydichloraluminium, Monomethoxydiethoxyaluminium, Aluminium-tri-n-propoxid, Aluminiumtriisopropoxid, Diisopropoxymonochloraluminium, Monoisopropoxydichloraluminium, Monomethoxydiisopropoxyaluminium, Aluminium-tri-n-butoxid, Aluminium-tri-sec.-butoxid und Aluminium-tri-t-butoxid verwendet werden, wobei Aluminiumtrimethoxid und Aluminiumtriethoxid besonders bevorzugt werden.As a compound of the general formula used according to the invention Al (OR) nX n r in which R is a hydrocarbon radical with 1 to 24, preferably 1 to 12 carbon atoms, such as an alkyl, aryl or aralkyl group, with alkyl groups with 1 to 4 carbon atoms are particularly preferred, X denotes a halogen atom and n stands for a number corresponding to 0 <n - 3, for example aluminum trimethoxide, Aluminum triethoxide, diethoxymonochloraluminum, monoethoxydichloraluminum, monomethoxydiethoxyaluminum, Aluminum tri-n-propoxide, aluminum triisopropoxide, diisopropoxymonochloroaluminum, Monoisopropoxydichloraluminum, monomethoxydiisopropoxyaluminum, aluminum tri-n-butoxide, Aluminum tri-sec.-butoxide and aluminum tri-t-butoxide are used, with aluminum trimethoxide and aluminum triethoxide are particularly preferred.
Als Titanverbindung und/oder Vanadinverbindung eignen sich für die Zwecke der Erfindung beispielsweise Halogenide, Alkoxyhalogenide, Alkoxide und halogenierte Oxide des Titans und/oder Vanadins. Als Titanverbindungen werden Verbindungen des dreiwertigen und vierwertigen Titans bevorzugt, insbesondere bevorzugt sind vierwertige Titanverbindungen der allgemeinen Formel Ti(OR) X4 , in der R einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 Kohlen- stoffatomen, wie eine Alkyl-, Aryl- oder Aralkylgruppe, < < X ein Halogenatom und n eine Zahl entsprechend o = n = 4 bedeuten, wie beispielsweise Titantetrachlorid, Titantetrabromid, Titantetrajodid, Monomethoxytrichlortitan, Dimethoxydichlortitan, Trimethoxymonochlortitan, Tetramethoxytitan, Monoethoxydichlortitan, Diethoxydichlortitan, Triethoxymonochlortitan, Tetraethoxytitan, Monoisopropoxytrichlortitan, Diisopropoxydichlortitan, Triisopropoxymonochlortitan, Tetraisopropoxytitan, Monobutoxytrichlortitan, Dibutoxydichlortitan, Monopentoxytrichlortitan, Monophenoxytrichlortitan, Diphenoxydichlortitan, Triphenoxymonochlortitan und Tetraphenoxytitan. Zu geeigneten Beispielen für dreiwertige Titanverbindungen gehören Titantrihalogenide, die durch Reduktion von Titantetrahalogeniden, wie Titantetrachlorid und Titantetrabromid, mit Wasserstoff, Aluminium, Titan oder Organometallverbindungen von Metallen der Gruppen I bis III des Periodensystems der Elemente gebildet werden, sowie dreiwertige Titanverbindungen, die durch Reduktion von vierwertigen Alkoxytitanhalogeniden der allgemeinen Formel Ti(OR)mX4 in in der R einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie eine Alkyl-, Aryl- oder Aralkylgruppe, X ein Halogenatom und m eine Zahl entsprechend der Beziehung O < m < 4 bedeuten, mit Organometallverbindungen von Metallen der Gruppen I bis III des Periodensystems der Elemente gebildet werden. Zu Beispielen für geeignete Vanadiumverbindungen gehören vierwertige Vanadiumverbindungen, wie Vanadiumtetrachlorid, Vanadiumtetrabromid, Vanadiumtetrajodid und Tetraethoxyvanadium, fünfwertige Vanadiumverbindungen, wie Vanadiumoxytrichlorid, Ethoxydichlorvanadyl, Triethoxyvanadyl und Tributoxyvanadyl, und dreiwertige Vanadiumverbindungen, wie Vanadiumtrichlorid und Vanadiumtriethoxid.As a titanium compound and / or vanadium compound are suitable for For purposes of the invention, for example, halides, alkoxy halides, alkoxides and halogenated Oxides of titanium and / or vanadium. Compounds of the Trivalent and tetravalent titanium are preferred, and tetravalent are particularly preferred Titanium compounds of the general formula Ti (OR) X4, in which R is a hydrocarbon radical with 1 to 20 carbon material atoms, such as an alkyl, aryl or aralkyl group, <<X is a halogen atom and n is a number corresponding to o = n = 4, such as for example titanium tetrachloride, titanium tetrabromide, titanium tetraiodide, monomethoxytrichlorotitanium, Dimethoxydichlorotitanium, trimethoxymonochlorotitanium, tetramethoxytitanium, monoethoxydichlorotitanium, Diethoxydichlorotitanium, triethoxymonochlorotitanium, tetraethoxytitanium, monoisopropoxytrichlorotitanium, Diisopropoxydichlorotitanium, triisopropoxymonochlorotitanium, tetraisopropoxytitanium, monobutoxytrichlorotitanium, Dibutoxydichlortitan, Monopentoxytrichlortitan, Monophenoxytrichlortitan, Diphenoxydichlortitan, Triphenoxymonochloro titanium and tetraphenoxytitanium. Suitable examples of trivalent Titanium compounds include titanium trihalides, which are produced by the reduction of titanium tetrahalides, such as titanium tetrachloride and titanium tetrabromide, with hydrogen, aluminum, or titanium Organometallic compounds of metals in groups I to III of the periodic table of the elements are formed, as well as trivalent titanium compounds that are formed by reduction of tetravalent alkoxytitanium halides of the general formula Ti (OR) mX4 in in the R is a hydrocarbon radical with 1 to 20 carbon atoms, such as an alkyl, aryl or aralkyl group, X is a halogen atom and m is a number according to the relationship O <m <4 mean with organometallic compounds of metals of the groups I to III of the Periodic Table of the Elements are formed. Examples of suitable Vanadium compounds include tetravalent vanadium compounds, such as vanadium tetrachloride, Vanadium tetrabromide, vanadium tetraiodide and tetraethoxy vanadium, pentavalent vanadium compounds, such as vanadium oxytrichloride, ethoxydichlorvanadyl, triethoxyvanadyl and tributoxyvanadyl, and trivalent vanadium compounds such as vanadium trichloride and vanadium triethoxide.
Um die Wirksamkeit erfindungsgemäß zu steigern, werden häufig eine Titanverbindung und eine Vanadiumverbindung in Kombination eingesetzt und in diesem Fall liegt das Molverhältnis V/Ti vorzugsweise im Bereich von 2 1 bis 0,01 : 1.In order to increase the effectiveness according to the invention, are often a Titanium compound and a vanadium compound used in combination and in this In this case, the molar ratio V / Ti is preferably in the range from 2 1 to 0.01: 1.
Als erfindungsgemäß eingesetzte Verbindung der allgemeinen Formel Si(OR') x m 4-m' in der R' einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wie eine Alkyl-, Aryl- oder Aralkylgruppe, X ein Halogenatom und m eine Zahl entsprechend 0 = m = 4, vorzugsweise 0< m <= 4, bedeuten, können beispielsweise Siliciumtetrachlorid, Monomethoxytrichlorsilan, Monoethoxytrichlorsilan, Monoisopropoxytrichlorsilan, Mono-n-butoxytrichlorsilan, Monopentoxytrichlorsilan, Monooctoxytrichlorsilan, Monostearoxytrichlorsilan, Monophenoxytrichlorsilan, Mono-p-methylphenoxytrichlorsilan, Dimethoxydichlorsilan, Diethoxydichlorsilan, Diisopropoxydichlorsilan, Di-n-butoxydichlorsilan, Dioctoxydichlorsilan, Trimethoxymonochlorsilan, Triethoxymonochlorsilan, Triisopropoxymonochlorsilan, Tri-n-butoxymonochlorsilan, Tri-sec,-butoxymonochlorsilan, Tetraethoxysilan und Tetraisopropoxysilan, verwendet werden.As a compound of the general formula used according to the invention Si (OR ') x m 4-m' in which R 'is a hydrocarbon radical with 1 to 24 carbon atoms, such as an alkyl, aryl or aralkyl group, X a halogen atom and m a number correspondingly 0 = m = 4, preferably 0 <m <= 4, can be, for example, silicon tetrachloride, Monomethoxytrichlorosilane, monoethoxytrichlorosilane, monoisopropoxytrichlorosilane, Mono-n-butoxytrichlorosilane, monopentoxytrichlorosilane, monooctoxytrichlorosilane, monostearoxytrichlorosilane, Monophenoxytrichlorosilane, mono-p-methylphenoxytrichlorosilane, dimethoxydichlorosilane, Diethoxydichlorosilane, diisopropoxydichlorosilane, di-n-butoxydichlorosilane, dioctoxydichlorosilane, Trimethoxymonochlorosilane, triethoxymonochlorosilane, triisopropoxymonochlorosilane, Tri-n-butoxymonochlorosilane, tri-sec, -butoxymonochlorosilane, tetraethoxysilane and Tetraisopropoxysilane can be used.
Wie bereits angegeben, werden erfindungsgemäß (1) ein Magnesiumhalogenid und/oder Manganhalogenid (nachstehend häufig vereinfacht als Komponente (I)-(l) bezeichnet), (2) eine Verbindung der allgemeinen Formel Al(OR)nX3 3-n (nachstehend einfach als Komponente (I)-(2) bezeichnet) und (3) eine Titanverbindung und/oder eine Vanadinverbindung (nachstehend einfach als Komponente (I)-(3) bezeichnet) miteinander in Berührung gebracht und umgesetzt, wobei die Methode des miteinander Inberührungbringens und Umsetzens nicht speziell beschränkt ist. Diese Komponenten können durch eine sogenannte Copulverisationsbehandlung, d.h. eine gemeinsame Pulverisationsbeshandlung in Kontakt gebracht werden oder können in Gegenwart oder Abwesenheit eines inerten Lösungsmittels miteinander in Kontakt gebracht und umgesetzt werden.As already stated, according to the present invention (1) a magnesium halide and / or manganese halide (hereinafter often simplified as component (I) - (l) referred to), (2) a compound of the general formula Al (OR) nX3 3-n (hereinafter simply referred to as component (I) - (2)) and (3) a titanium compound and / or a vanadium compound (hereinafter simply referred to as component (I) - (3)) with each other brought into contact and implemented, the method of bringing into contact with each other and converting is not particularly limited. These components can be through a so-called co-pulverization treatment, i.e. a common pulverization treatment in Can be brought into contact or in the presence or absence of an inert Solvents are brought into contact with one another and reacted.
So kann beispielsweise eine Methode angewendet werden, gemäß der die Komponente (I)- (1) und die Komponente (I)-(2) miteinander bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis 400"C, vorzugsweise von 50 bis 3000C, in Gegenwart oder Abwesenheit eines inerten Lösungsmittels miteinander in Berührung gebracht und umgesetzt werden und danach das so erhaltene Reaktionsprodukt mit der Komponente (I)-(3) bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 3000C, vorzugsweise 100 bis 1500C, in Gegenwart oder Abwesenheit eines inerten Lösungsmittels in Berührung gebracht wird, eine Methode, wonach die Komponente (I)-(3) zu dem vorstehend erwähnten Reaktionsprodukt aus den Komponenten (I)-(1) und (I)-(2) gegeben wird und danach eine Copulverisation nach einer bekannten Methode durchgeführt wird, um die Reaktion zum Ablauf zu bringen, eine Methode, gemäß der die Komponente (I)- (1) mit der Komponente (I)-(2) gemeinsam pulverisiert wird und das dabei erhaltene Produkt dann mit der Komponente (I)-(3) bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 3000C, vorzugsweise 100 bis 1500C, in Gegenwart oder Abwesenheit eines inerten Lösungsmittels in Berührung gebracht wird, eine Methode, gemäß der die Komponente (I)-(3) zu dem Produkt der gemeinsamen Pulverisation der Komponenten (I)- (1) und (I)-(2) gegeben wird und anschließend eine weitere Copulverisation durchgeführt wird, oder eine Methode, gemäß der die Komponenten (I)-(1), (I)-(2) und (I)-(3) gleichzeitig copulverisiert werden.For example, a method can be used according to which the Component (I) - (1) and component (I) - (2) together at one temperature in the range from 20 to 400 "C, preferably from 50 to 3000C, in the presence or absence an inert solvent are brought into contact with one another and reacted and then the reaction product thus obtained with the component (I) - (3) at a Temperature in the range from 50 to 3000C, preferably 100 to 1500C, in the presence or in the absence of an inert solvent, a method after which component (I) - (3) to the above-mentioned reaction product from the Components (I) - (1) and (I) - (2) is added and then a copulverization after a known method is used to cause the reaction to proceed, a method according to which the component (I) - (1) with the component (I) - (2) together is pulverized and the product obtained is then mixed with component (I) - (3) at a temperature in the range from 50 to 3000C, preferably 100 to 1500C, in The presence or absence of an inert solvent is brought into contact, a method according to which the components (I) - (3) become the product of co-pulverization of components (I) - (1) and (I) - (2) is given and then another Copulverization is carried out, or a method according to which the components (I) - (1), (I) - (2) and (I) - (3) are copulverized at the same time.
Inerte Lösungsmittel, die für die vorstehend beispielhaft erläuterten Umsetzungen verwendet werden, unterliegen keiner speziellen Beschränkung. Gewöhnlich sind Kohlen- wasserstofflösungsmittel, welche nicht zur Inaktivierung von Ziegler-Katalysatoren und/oder deren Derivaten führen, anwendbar. Zu Beispielen für solche inerte Lösungsmittel gehören verschiedene gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe und alicyclische Kohlenwasserstoffe, wie Propan, Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Octan, Benzol, Toluol, Xylol und Cyclohexan.Inert solvents for those exemplified above Reactions are used are not particularly limited. Usually are coal hydrogen solvents that do not inactivate lead from Ziegler catalysts and / or their derivatives. For examples for such inert solvents include various saturated aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons and alicyclic hydrocarbons, such as propane, Butane, pentane, hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene and cyclohexane.
Es ist wünschenswert, daß die Komponenten (I)-(1), (I)-(2) und (I)-(3) in einer von Sauerstoff und Feuchtigkeit freien Inertgasatmosphäre miteinander in Berührung gebracht werden und daß die Kontaktdauer für jede Komponente normalerweise nicht weniger als 5 Minuten beträgt. Eine längere Kontaktdauer, von beispielsweise 5 Minuten bis 20 Stunden, verursacht zwar keine Schwierigkeiten, ist jedoch nicht notwendig. Nach Beendigung der Reaktion kann ein nichtumgesetzter Anteil der Komponente (I)-(3) mehrere Male mit einem für Ziegler-Katalysatoren inerten Lösungsmittel ausgewaschen werden und die Waschflüssigkeit kann unter vermindertem Druck verdampft werden, eine Methode, die vorzugsweise angewendet wird.It is desirable that components (I) - (1), (I) - (2) and (I) - (3) in an inert gas atmosphere free of oxygen and moisture Are brought into contact and that the contact time for each component is normal is not less than 5 minutes. A longer contact time, for example 5 minutes to 20 hours does not cause any trouble, but it is not necessary. After the reaction has ended, an unreacted portion of the component can (I) - (3) washed out several times with a solvent which is inert to Ziegler catalysts and the washing liquid can be evaporated under reduced pressure, a method that is preferred to be used.
Was das Mengenverhältnis der Komponenten (I)- (1) und (I)-(2) betrifft, so können sowohl zu geringe, als auch zu große Anteile der Komponente (I)- (2) die Polymerisationsaktivität vermindern. Zur Herstellung eines Katalysators mit hoher Aktivität ist es wünschenswert, daß das Mengenverhältnis, ausgedrückt als Molverhältnis, von Komponente (I)- (1) zu der Komponente (I)-(2) im Bereich von 1 : 0,001 bis 20, vorzugsweise 1 : 0,01 bis 1 und insbesondere 1 : 0,05 bis 0,5 liegt. Die Komponente (I)-(3) kann in einer Menge entsprechend der 0,01- bis 50-fachen Gewichtsmenge der Komponente (I)- (1) eingesetzt werden; es ist jedoch wünschenswert, die Anteile so einzustellen, daß das die Menge an Titan und/oder Vanadin, die in dem Reaktionsprodukt enthalten ist (nachstehend einfach als "Komponente (I)" bezeichnet) in der Summe aus den Komponenten (I)-(1), (I)-(2) und (I)-(3) im Bereich von 0,5 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% liegt.As for the quantitative ratio of components (I) - (1) and (I) - (2), so both too small and too large proportions of component (I) - (2) the Decrease polymerization activity. To produce a catalyst with high Activity, it is desirable that the quantitative ratio, expressed as a molar ratio, from component (I) - (1) to component (I) - (2) in the range from 1: 0.001 to 20, preferably 1: 0.01 to 1 and in particular 1: 0.05 to 0.5. The component (I) - (3) can be in an amount accordingly 0.01 to 50 times Amount by weight of component (I) - (1) are used; however, it is desirable adjust the proportions so that the amount of titanium and / or vanadium contained in contained in the reaction product (hereinafter referred to simply as "Component (I)") in the sum of components (I) - (1), (I) - (2) and (I) - (3) in the range of 0.5 to 20, preferably 1 to 10% by weight.
Die so erhaltene Komponente (I) wird dann mit einer Verbindung der allgemeinen Formel Si(OR')mX4 m (nachstehend einfach als "Komponente (II)" bezeichnet) umgesetzt, wobei die erfindungsgemäß eingesetzte feste Katalysatorkomponente erhalten wird.The component (I) thus obtained is then with a compound of general formula Si (OR ') mX4 m (hereinafter referred to simply as "component (II)") implemented, the solid catalyst component used according to the invention being obtained will.
Die Methode der Umsetzung der Komponenten (I) und (II) unterliegt keiner speziellen Beschränkung. Beide Komponenten können durch eine Copulverisationsbehandlung umgesetzt werden oder können in Gegenwart oder Abwesenheit eines inerten Lösungsmittels miteinander umgesetzt werden. Es ist wünschenswert, daß diese Reaktion während 5 Minuten bis 20 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis 4000C, vorzugsweise von 50 bis 300bC, durchgeführt wird.The method of implementation of components (I) and (II) is subject no particular restriction. Both components can pass through a co-pulverization treatment be reacted or can in the presence or absence of an inert solvent implemented together. It is desirable that this reaction should take place during 5 Minutes to 20 hours at a temperature in the range from 20 to 4000C, preferably from 50 to 300bC.
Was das Reaktionsverhältnis zwischen den Komponenten (I) und (II) betrifft, so werden 0,05 bis 50 g, vorzugsweise 0,1 bis 30 g, der Komponente (II) mit 100 g der Komponente (I) umgesetzt.What is the reaction ratio between components (I) and (II) concerns, 0.05 to 50 g, preferably 0.1 to 30 g, of component (II) reacted with 100 g of component (I).
Als erfindungsgemäß verwendete Organometallverbindung können Organometallverbindungen von Metallen der Gruppen I bis IV der Periodensystems, die als eine Komponente eines Ziegler-Katalysators bekannt sind, vel-welltltt wiiiii.As the organometallic compound used in the present invention, organometallic compounds can be used of metals of groups I to IV of the periodic table that are considered a component of a Ziegler catalysts are known, vel-welltltt wiiiii.
Unter diesen Verbindungen werden Organoaluminiumverbindungen und Organozinkverbindungen bevorzugt. Zu geeigneten Beispielen dafür gehören Organoaluminiumverbindungen der allgemeinen Formeln R3Al, R2AlX, RAlX2, R2AlOR, RAl(OR)X und R3Al2X3, worin R eine Alkyl- oder Arylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und die Reste R gleich oder verschieden sein können und X für ein Halogenatom steht, und Organozinkverbindungen der allgemeinen Formel R2 Zn, worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und die Reste R gleich oder verschieden sein können, wie Triethylaluminium, Triisopropylaluminium, Triisobutylaluminium, Tri-sec.-butylaluminium, Tri-tert.-butylaluminium, Trihexylaluminium, Trioctylaluminium, Diethylaluminiumchlorid, Diisopropylaluminiumchlorid, Ethylaluminiumsesquichlorid, Diethylzink, und Gemische aus solchen Verbindungen. Diese Organometallverbindungen können auch zusammen mit Organocarbonsäureestern, wie Ethylbenzoat, Ethyl-o- oder -p-toluylat und Ethyl-p-anisat, eingesetzt werden.Among these compounds are organoaluminum compounds and organozinc compounds preferred. Suitable examples thereof include organoaluminum compounds of general formulas R3Al, R2AlX, RAlX2, R2AlOR, RAl (OR) X and R3Al2X3, wherein R is a Denotes an alkyl or aryl group with 1 to 20 carbon atoms and the radicals R are the same or can be different and X represents a halogen atom, and organozinc compounds of the general formula R2 Zn, where R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms means and the radicals R can be the same or different, such as triethylaluminum, Triisopropyl aluminum, triisobutyl aluminum, tri-sec.-butyl aluminum, tri-tert.-butyl aluminum, Trihexyl aluminum, trioctyl aluminum, diethyl aluminum chloride, diisopropyl aluminum chloride, Ethyl aluminum sesquichloride, diethyl zinc, and mixtures of such compounds. These organometallic compounds can also be used together with organocarboxylic acid esters, such as ethyl benzoate, ethyl o- or p-toluylate and ethyl p-anisate can be used.
Die Menge der in dem erfindungsgemäßen Katalysator vorliegenden Organometallverbindung unterliegt keiner speziellen Beschränkung, sie kann jedoch gewöhnlich 0,1 bis 1000 Mol pro Mol der Titanverbindung und/oder Vanadinverbindung betragen.The amount of the organometallic compound present in the catalyst of the invention is not particularly limited, but it can usually be 0.1 to 1,000 Moles per mole of the titanium compound and / or vanadium compound.
Die Olefinpolymerisation unter Verwendung des erfindungsgemäßen Katalysators kann in Form einer Suspensionspolymerisation, Lösungspoiyrnerisation oder Dampfphasenpolymerisation durchgeführt werden. Die Polymerisationsreaktion wird in gleicher Weise wie die übliche Olefinen polymerisationsreaktion unter Verwendung eines Ziegler-Katalysators, d.h. in einer im wesentlichen sauerstoff-und wasserfreien Umgebung und in Anwesenheit oder Abwe- senheit eines inerten Kohlenwasserstofflösungsmittels, durchgeführt. Zu geeigneten Bedingungen für die Olefinpolymerisation gehören Temperaturen im Bereich von 20 bis 1200C, vorzugsweise 50 bis 1000C, und Drücke im Bereich von Atmosphärendruck bis 70 bar (70 kg/cm2), vorzugsweise von 2 bis 60 bar. Das Molekulargewicht kann in gewissem Umfang durch Veränderung der Polymerisationsbedingungen, wie der Polymerisationstemperatur und des Molverhältnisses der Komponenten des Katalysators, eingestellt werden, die Zugabe von Wasserstoff zu dem Polymerisationssystem ist jedoch zu diesem Zweck wirksamer. Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Katalysators können natürlich ohne Schwierigkeit auch zwei- oder mehrstufige Polymerisationsreaktionen durchgeführt werden, wobei in den verschiedenen Stufen unterschiedliche Wasserstoffkonzentrationen und unterschiedliche Polymerisationstemperaturen angewendet werden können.The olefin polymerization using the catalyst of the present invention can be in the form of suspension polymerization, solution polymerization or vapor phase polymerization be performed. The polymerization reaction is carried out in the same way as the conventional olefin polymerization reaction using a Ziegler catalyst, i.e. in a substantially oxygen and anhydrous environment and in presence or absent absence of an inert hydrocarbon solvent, carried out. Suitable conditions for olefin polymerization include temperatures in the range from 20 to 1200C, preferably 50 to 1000C, and pressures in the range of Atmospheric pressure up to 70 bar (70 kg / cm2), preferably from 2 to 60 bar. The molecular weight can to a certain extent by changing the polymerization conditions, such as the The polymerization temperature and the molar ratio of the components of the catalyst, be adjusted, the addition of hydrogen to the polymerization system is however, more effective for this purpose. Using the catalyst according to the invention Of course, two- or multistage polymerization reactions can also be carried out without difficulty carried out, with different hydrogen concentrations in the various stages and different polymerization temperatures can be used.
Das erfindungsgemäße Polymerisationsverfahren läßt sich für die Polymerisation von allen Olefinen anwenden, die in Gegenwart von Ziegler-Katalysatoren polymerisierbar sind, insbesondere für die Homopolymerisation von a-Olefinen, wie Ethylen, Propylen, Buten-1, Hexen-1, 4-Methylpenten-1 und Octen-1, für die Copolymerisation von Ethylen und Propylen, Ethylen und Buten-1, Ethylen und Hexen-1, Ethylen und 4-Methylpenten-1, Ethylen und Octen-1 sowie Propylen und Buten-1, und für die Copolymerisation von Ethylen und zwei oder mehr anderen oc-Olefinen.The polymerization process of the present invention can be used for polymerization of all olefins which can be polymerized in the presence of Ziegler catalysts are, especially for the homopolymerization of α-olefins, such as ethylene, propylene, Butene-1, hexene-1, 4-methylpentene-1 and octene-1, for the copolymerization of ethylene and propylene, ethylene and butene-1, ethylene and hexene-1, ethylene and 4-methylpentene-1, Ethylene and octene-1 and propylene and butene-1, and for the copolymerization of Ethylene and two or more other oc-olefins.
Bevorzugt wird auch die Copolymerisation von Olefinen mit Dienen zur Modifizierung von Polyolefinen, beispielsweise mit Butadien, Hexadien-1,4, Ethyliden-norbornen und Dicyclopentadien.The copolymerization of olefins with dienes is also preferred Modification of polyolefins, for example with butadiene, 1,4-hexadiene, ethylidene-norbornene and dicyclopentadiene.
Der erfindungsgemäße Polymerisationskatalysator hat sehr hohe Polymerisationsaktivität, so daß während der Polymerisation der Partialdruck der Monomeren niedrig ist und ein Polymeres mit hoher Schüttdichte gebildet wird, so daß eine Verbesserung der Produktivität erreicht wird, und darüber hinaus die Menge des nach Beendigung der Polymerisation in dem gebildeten Polymeren verbliebenen Katalysatorrückstands sehr klein ist. Infolgedessen kann die Stufe zur Entfernung des Katalysators bei dem Herstellungsverfahren für Polyolefine weggelassen werden, so daß die Aufarbeitung der Polymeren vereinfacht wird und die Herstellung von Polyolefinen insgesamt in äußerst wirtschaftlicher Weise durchgeführt werden kann.The polymerization catalyst according to the invention has a very high polymerization activity, so that the partial pressure of the monomers is low during the polymerization and a polymer having a high bulk density is formed, so that an improvement in Productivity is achieved, and moreover the amount of after the completion of the Polymerization in the polymer formed, the catalyst residue remained very much is small. As a result, the catalyst removal step in the Manufacturing processes for polyolefins are omitted, so that work-up of polymers is simplified and the production of polyolefins as a whole in can be done extremely economically.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Polymere mit so hoher Schüttdichte erhalten, daß die Menge des pro Polymerisationseinheit gebildeten Polymeren groß ist.According to the method according to the invention, polymers with such a high level are obtained Bulk density obtained that the amount of polymer formed per polymerization unit is great.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist außerdem auch im Hinblick auf die Teilchengröße des gebildeten Polymeren vorteilhaft. Der Anteil an groben Teilchen und feinen Teilchen von weniger als 50 llm ist trotz der hohen Schüttdichte gering und es ist daher nicht nur leicht, eine kontinuierliche Polymerisationsreaktion durchzuführen, sondern auch die Zentrifugalabscheidung in der Stufe der Aufarbeitung des Polymeren und die Handhabung der Polymerteilchen, wie der Pulvertransport, werden erleichtert.The inventive method is also with regard to the Particle size of the polymer formed is advantageous. The proportion of coarse particles and fine particles of less than 50 µm is small in spite of the high bulk density and therefore, it is not only easy to carry out a continuous polymerization reaction carry out, but also the centrifugal separation in the work-up stage of the polymer and the handling of the polymer particles, such as powder transport relieved.
Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß unter Verwendung des erfindungsgemäßen Katalysators hergestellte Polyolefine, wie bereits angegeben, hohe Schüttdichte haben und daß zur Erzielung eines Poly- meren mit dem gewünschten Schmelzindex die benötigte Wasserstoffkonzentration niedriger als bei üblichen Methoden ist und infolgedessen der Gesamtdruck während der Polymerisation bei relativ niederen Werten gehalten werden kann, wodurch eine wirksame Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und Produktivität erzielt wird.Further advantages of the invention are that using of the catalyst according to the invention produced polyolefins, as already indicated, have high bulk density and that to achieve a poly- meren with the desired melt index, the required hydrogen concentration is lower than with conventional methods and, as a result, the total pressure during the polymerization can be kept at relatively low levels, thereby providing an effective improvement profitability and productivity is achieved.
Darüber hinaus ist bei der Polymerisation von Ethylen unter Verwendung des erfindungsgemäßen Katalysators die Verminderung der Ethylen-Absorptionsrate selbst im Lauf der Zeit gering und die Polymerisation kann daher während langer Dauer mit einer geringeren Katalysatormenge durchgeführt werden.It is also used in the polymerization of ethylene of the catalyst according to the invention, the reduction in the rate of ethylene absorption small even with the lapse of time and the polymerization can therefore last for a long time Duration can be carried out with a smaller amount of catalyst.
Darüber hinaus haben Polymere, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Katalysators hergestellt wurden, sehr schmale Molekulargewichtsverteilung und ihr durch Hexan extrahierter Anteil ist gering. Das bedeutet, daß die Bildung von Niederpolymeren als Nebenprodukt bis auf ein Minimum unterdrückt wird. Infolgedessen ist es beispielsweise bei der Herstellung eines für Filme und Folien geeigneten Polymeren möglich, ein Produkt mit hoher Qualität zu erzielen, das überlegene Antiblock-Eigenschaften besitzt.In addition, polymers made using the invention Catalyst produced, very narrow molecular weight distribution and her The proportion extracted by hexane is low. This means that the formation of low polymers is suppressed to a minimum as a by-product. As a result, it is for example possible in the production of a polymer suitable for films and foils To achieve high quality product that has superior antiblocking properties.
Erfindungsgemäß wird ein neues Katalysatorsystem zur Verfügung gestellt, welches die vorstehend erläuterten Vorteile aufweist und mit dessen Hilfe die mit bekannten Verfahren und Katalysatoren verbundenen Nachteile beseitigt werden können. Es ist überraschend, daß die erfindungsgemäßen Vorteile in einfacher Weise unter Verwendung dieses Katalysators erzielt werden können.According to the invention, a new catalyst system is made available, which has the advantages explained above and with the help of which the with known processes and catalysts associated disadvantages can be eliminated. It is surprising that the advantages of the invention are easily reduced Use of this catalyst can be achieved.
Die nachstehenden Beispiele werden zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung gegeben, ohne daß diese darauf beschränkt sein soll.The following examples are provided for further illustration given the invention without this should be limited thereto.
Beispiel 1 (a) Herstellung der festen Katalysatorkomponente In einen mit einem magnetischen Induktionsrührer ausgestatteten 300 ml-Dreihalskolben wurden 100 ml Ethanol, 20 g wasserfreies Magnesiumchlorid und 12 g Aluminiumtri-sec.-butoxid gegeben und 3 Stunden unter Rückfluß von Ethanol umgesetzt. Danach wurden 150 ml n-Hexan zugesetzt, um das Produkt auszufällen. Nach dem Stehenlassen wurde dann die überstehende Flüssigkeit entfernt und bei 2000C unter Vakuum getrocknet, wobei ein weißes trockenes Pulver erhalten wurde. Danach wurden 60 ml Titantetrachlorid zugesetzt und die Reaktion eine Stunde bei 1300C durchgeführt. Schließlich wurde überschüssiges Titantetrachlorid entfernt und das Produkt wiederholt mit n-Hexan gewaschen, bis in der Waschflüssigkeit kein Titantetrachlorid mehr festzustellen war, wobei ein weißes festes Pulver (A) erhalten wurde.Example 1 (a) Preparation of the solid catalyst component In a 300 ml three-necked flasks equipped with a magnetic induction stirrer 100 ml of ethanol, 20 g of anhydrous magnesium chloride and 12 g of aluminum tri-sec.-butoxide given and reacted for 3 hours under reflux of ethanol. Then 150 ml n-hexane added to precipitate the product. After standing it was then the supernatant liquid removed and dried at 2000C under vacuum, whereby a white dry powder was obtained. Then 60 ml of titanium tetrachloride were added added and the reaction carried out at 130.degree. C. for one hour. Finally it was excess titanium tetrachloride removed and the product repeated with n-hexane washed until no more titanium tetrachloride can be found in the washing liquid to give a white solid powder (A).
10 g des weißen Pulvers (A) und 2 g Tetraethoxysilan wurden in ein Gefäß aus rostfreiem Stahl mit einem Fassungsvermögen von 400 ml, das 25 rostfreie Stahlkugeln mit einem Durchmesser von je 1,27 cm enthielt, und das Mahlen in der Kugelmühle wurden 16 Stunden bei Raumtemperatur unter einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Auf diese Weise wurde ein festes Pulver (B) erhalten, das 15 mg Titan pro g des Pulvers enthielt.10 g of the white powder (A) and 2 g of tetraethoxysilane were put into a Stainless steel vessel with a capacity of 400 ml, the 25 stainless Containing steel balls with a diameter of 1.27 cm each, and grinding in the Ball mills were operated for 16 hours at room temperature under a nitrogen atmosphere carried out. Thus there was obtained a solid powder (B) containing 15 mg of titanium per g of powder.
(b) Polymerisation Ein Autoklav aus rostfreiem Stahl wurde als Vorrichtung für die Dampfphasen-Polymerisation verwendet und eine Schleife wurde aus einem Gebläse, einem Regler für die Strömungsrate und einem Trockenzyklon gebildet. Die Temperatur des Autoklaven wurde durch Leiten von warmem Wasser durch den Mantel eingestellt. In den auf 800C eingestellten Autoklaven wurden das feste Pulver (B) in einer Rate von 50 mg/h und Triethylaluminium in einer Rate von 5 mMol/h zugegeben, wonach Buten-1' Ethylen und Wasserstoff in Gasform zugeleitet wurden, wobei das Molverhältnis von Buten-1/Ethylen in der Dampfphase im Autoklaven bei 0,25 und die Wasserstoffkonzentration bei 15 % des Gesamtdruckes gehalten wurden. Die Polymerisation wurde unter einem Gesamtdruck von 10 bar (10 kg/cm2) durchgeführt, während die Gase in dem Polymerisationssystem mit Hilfe des Gebläses im Kreislauf geführt wurden. Das gebildete Ethylen-Copolymere hatte eine Schüttdichte von 0,39, einen Schmelzindex (MI) von 1,2 und eine Dichte von 0,9203.(b) Polymerization A stainless steel autoclave was used as the device used for vapor phase polymerization and a loop was made from a blower, a controller for the Flow rate and a dry cyclone. The temperature of the autoclave was determined by bubbling warm water through the jacket set. In the autoclave set to 800C, the solid powder (B) added at a rate of 50 mg / h and triethylaluminum at a rate of 5 mmol / h, after which butene-1 ', ethylene and hydrogen were fed in gaseous form, the Molar ratio of butene-1 / ethylene in the vapor phase in the autoclave at 0.25 and the Hydrogen concentration were maintained at 15% of total pressure. The polymerization was carried out under a total pressure of 10 bar (10 kg / cm2) while the gases were circulated in the polymerization system with the aid of the blower. The ethylene copolymer formed had a bulk density of 0.39, a melt index (MI) of 1.2 and a density of 0.9203.
Die Katalysatoraktivität betrug 564 000 g Polymeres/g Ti und war somit sehr hoch.The catalyst activity was 564,000 g polymer / g Ti, which is very high.
Nach kontinuierlichem Betrieb während 10 Stunden wurde der Autoklav geöffnet und sein Inneres überprüft. Dabei wurde gefunden, daß die Innenwandung und der Rührer sauber waren und daß kein Polymeres daran haftete.After operating continuously for 10 hours, the autoclave became opened and checked its inside. It was found that the inner wall and the stirrer was clean and that no polymer was adhering to it.
Der F.R.-Wert (F.R. = MI /MI ) dieses Polymeren, 10 2,16 ausgedrückt als Verhältnis des Schmelzindex Mm10, gemessen unter einer Belastung von 10 kg, zu dem Schmelzindex Mm21161 gemessen unter einer Belastung von 2,16 kg bei 190OC gemäß der Methode nach ASTM-D 1238-65T, betrug 7,1, was anzeigte,daß die Molekulargewichtsverteilung sehr schmal war.The F.R. value (F.R. = MI / MI) of this polymer, expressed as 10 2.16 as the ratio of the melt index Mm10, measured under a load of 10 kg, to the melt index Mm21161 measured under a load of 2.16 kg at 190OC according to the ASTM-D 1238-65T method, was 7.1, indicating that the molecular weight distribution was very narrow.
Ein aus diesem Copolymeren gebildeter Film wurde 10 Stunden lang in siedendem Hexan extrahiert. Dabei wurde gefun- den, daß die durch Hexan extrahierte Menge 1,3 Gew.-% betrug und somit sehr niedrig war.A film formed from this copolymer was in extracted boiling hexane. It was found den that the through Hexane extracted amount was 1.3% by weight, which is very low.
Vergleichsbeispiel 1 Unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung wurde die nachstehend erläuterte Dampfphasen-Polymerisation durchgeführt.Comparative Example 1 Using those described in Example 1 Apparatus, the below-mentioned vapor phase polymerization was carried out.
In den auf 800C eingestellten Autoklaven wurden das in Beispiel 1 erhaltene feste Pulver (A) in einer Rate von 50 mg/h und Triethylaluminium in einer Rate von 5 mMol/h eingeführt. Dann wurden Buten-1, Ethylen und Wasserstoff in Gasform zugeleitet, wobei die Zuführung so eingestellt wurde, daß das Molverhältnis Buten-1/ Ethylen in der Dampfphase in dem Autoklaven 0,27 betrug und daß die Wasserstoffkonzentration 15 % des Gesamtdruckes ausmachte, und die Polymerisation wurde unter einem Gesamtdruck von 10 bar durchgeführt, während die Gase innerhalb des Polymerisationssystems mit Hilfe des Gebläses im Kreislauf geführt wurden. Das gebildete Ethylen-Copolymere hatte eine Schüttdichte von 0,31, einen Schmelzindex (MI) von 1,2 und eine Dichte von 0,9195.In the autoclave set to 800C, this was done in Example 1 obtained solid powder (A) at a rate of 50 mg / h and triethylaluminum in one Rate of 5 mmol / h introduced. Then butene-1, ethylene and hydrogen became gaseous fed in, the feed being adjusted so that the molar ratio of butene-1 / Ethylene in the vapor phase in the autoclave was 0.27 and that the hydrogen concentration 15% of the total pressure, and the polymerization was under a total pressure of 10 bar carried out while the gases within the polymerization system with With the help of the fan. The ethylene copolymer formed had a bulk density of 0.31, a melt index (MI) of 1.2 and a density of 0.9195.
Die Katalysatoraktivität betrug 315 000 g Copolymeres/g Ti.The catalyst activity was 315,000 g copolymer / g Ti.
Nach kontinuierlichem Betrieb während 10 Stunden wurde der Autoklav geöffnet und das Innere überprüft. Dabei wurde leichtes Anhaften des Polymeren an der Innenwandung und an dem Rührer beobachtet.After operating continuously for 10 hours, the autoclave became opened and checked the inside. The polymer became easy to adhere to the inner wall and the stirrer observed.
Der F.R.-Wert dieses Copolymeren betrug 8,1, d.h., daß die Molekulargewichtsverteilung breiter ist als bei dem Polymeren gemäß Beispiel 1.The F.R. value of this copolymer was 8.1, that is, the molecular weight distribution is wider than in the case of the polymer according to Example 1.
Ein aus dem Copolymeren gebildeter Film wurde 10 Stunden lang in siedendem Hexan extrahiert. Dabei betrug.A film formed from the copolymer was left in boiling for 10 hours Hexane extracted. It was fraudulent.
der in Hexan extrahierte Anteil 3,7 Gew.-%.the fraction extracted in hexane was 3.7% by weight.
Bei spiel 2 2 g des in Beispiel 1 erhaltenen festen Pulvers (A) und 0,4 g Tetraethoxysilan wurden zu 100 ml Hexan gegeben und eine Stunde unter Rückfluß von Hexan umgesetzt, wobei eine Katalysatoraufschlämmung (C) erhalten wurde.In game 2 2 g of the solid powder obtained in Example 1 (A) and 0.4 g of tetraethoxysilane was added to 100 ml of hexane and refluxed for one hour of hexane to obtain a catalyst slurry (C).
In den auf 80"C eingestellten Autoklaven wurden die Katalysatoraufschlämmung (C) in einer Rate von 2,5 ml/h und Triethylaluminium in einer Rate von 5 mMol/h gegeben. Dann wurden Buten-1, Ethylen und Wasserstoff in Gasform zugeleitet, wobei die Einstellung so erfolgte, daß das Molverhältnis Buten-1/Ethylen in der Dampfphase in dem Autoklaven 0,27 und die Wasserstoffkonzentration 15 % des Gesamtdruckes betrug, und die Polymerisation wurde unter einem Gesamtdruck von 10 bar durchgeführt, während die Gase in dem Polymerisationssystem mit Hilfe des Gebläses im Kreislauf geführt wurden. Das gebildete Ethylen-Copolymere hatte eine Schüttdichte von 0,38, einen Schmelzindex (MI) von 1,1 und eine Dichte von 0,9203.The catalyst slurry was placed in the autoclave set at 80 "C (C) at a rate of 2.5 ml / h and triethylaluminum at a rate of 5 mmol / h given. Then butene-1, ethylene and hydrogen were fed in gaseous form, whereby the adjustment was made so that the molar ratio of 1-butene / ethylene in the vapor phase in the autoclave was 0.27 and the hydrogen concentration was 15% of the total pressure, and the polymerization was carried out under a total pressure of 10 bar while the gases in the polymerization system are circulated with the aid of the blower became. The formed ethylene copolymer had a bulk density of 0.38, one Melt index (MI) of 1.1 and a density of 0.9203.
Die Katalysatoraktivität betrug 436 000 g Polymeres/g Ti und war somit sehr hoch.The catalyst activity was 436,000 g polymer / g Ti, which is very high.
Nach kontinuierlichem Betrieb während 10 Stunden wurde der Autoklav geöffnet und sein Inneres überprüft. Dabei wurde gefunden, daß die Innenwandung und der Rührer sauer und ohne anhaftendes Polymeres waren.After operating continuously for 10 hours, the autoclave became opened and checked its inside. It was found that the inner wall and the stirrer was acidic and had no polymer attached.
Der F.R.-Wert dieses Copolymeren betrug 7,2; die Molekulargewichtsverteilung war somit sehr schmal.The F.R. value of this copolymer was 7.2; the molecular weight distribution was therefore very narrow.
Ein aus diesem Copolymeren gebildeter Film wurde 10 Stunden in siedendem Hexan extrahiert. Dabei wurde gefunden, daß der in Hexan extrahierte Anteil 1,1 Gew.-% betrug und somit sehr gering war.A film formed from this copolymer was 10 hours in extracted boiling hexane. It was found that the portion extracted in hexane Was 1.1% by weight and thus was very small.
Beispiel 3 In das in Beispiel 1 beschriebene Kugelmühlengefäß wurden 10 g wasserfreies Magnesiumchlorid, 4,3 g Aluminiumtriethoxid und 2,7 g Titantetrachlorid gegeben und das Mahlen in der Kugelmühle erfolgte 16 Stunden lang in einer Stickstoffatmosphäre. Dann wurden 2 g Tetraethoxysilan zugesetzt, wonach weitere 16 Stunden in der Kugelmühle gemahlen wurde, wobei ein festes Pulver erhalten wurde, das 35 mg Titan pro g enthielt.Example 3 In the ball mill vessel described in Example 1 were 10 g of anhydrous magnesium chloride, 4.3 g of aluminum triethoxide and 2.7 g of titanium tetrachloride and ball milling was carried out for 16 hours in a nitrogen atmosphere. Then 2 g of tetraethoxysilane was added, followed by a further 16 hours in the ball mill was ground to obtain a solid powder containing 35 mg of titanium per g.
Dann wurden in den vorstehend beschriebenen auf 800C eingestellten Autoklaven das oben erhaltene feste Pulver in einer Rate von 50 mg/h und Triethylaluminium in einer Rate von 5 mMol/h eingeleitet, wonach Buten-1, Ethylen und Wasserstoff in Gasform in der Weise zugeleitet wurden, daß das Molverhältnis Buten-1/Ethylen in der Dampfphase in dem Autoklaven 0,27 und die Wasserstoffkonzentration 15 % des Gesamtdruckes betrugen, und die Polymerisation wurde bei einem Gesamtdruck von 10 bar durchgeführt, während die Gase in dem Polymerisationssystem mit Hilfe des Gebläses im Kreislauf geführt wurden. Das gebildete Ethylen-Copolymere hatte eine Schüttdichte von 0,41, einen Schmelzindex (MI) von 0,9 und eine Dichte von 0,9210.Then the above-described were set to 800C Autoclave the solid powder obtained above at a rate of 50 mg / h and triethylaluminum introduced at a rate of 5 mmol / h, after which butene-1, ethylene and hydrogen were supplied in gaseous form in such a way that the molar ratio of butene-1 / ethylene in the vapor phase in the autoclave 0.27 and the hydrogen concentration 15% des Total pressure, and the polymerization was carried out at a total pressure of 10 bar carried out while the gases in the polymerization system with the help of the blower were circulated. The formed ethylene copolymer had a bulk density of 0.41, a melt index (MI) of 0.9 and a density of 0.9210.
Die Katalysatoraktivität betrug 625 000 g Copolymeres/ g Ti und war somit sehr hoch.The catalyst activity was 625,000 g copolymer / g Ti and was thus very high.
Nach kontinuierlichem Betrieb während 10 Stunden wurde der Autoklave geöffnet und sein Inneres überprüft. Dabei wurde gefunden, daß die Innenwandung und der Rührer sauber und frei von anhaftendem Polymeren waren.After continuous operation for 10 hours, the autoclave became opened and checked its inside. It was found that the inner wall and the stirrer was clean and free of adhering polymer.
Der F.R.Wert dieses Copolymeren betrug 6,9; die Molekulargewichtsverteilung war somit sehr schmal.The F.R. value of this copolymer was 6.9; the molecular weight distribution was therefore very narrow.
Ein aus dem Copolymeren gebildeter Film wurde 10 Stunden lang in siedendem Hexan extrahiert. Dabei wurde gefunden, daß der in Hexan extrahierte Anteil 0,8 Gew.-% betrug und somit sehr niedrig war.A film formed from the copolymer was left in boiling for 10 hours Hexane extracted. It was found that the fraction extracted in hexane was 0.8 % By weight and thus was very low.
Beispiel 4 In das in Beispiel 1 beschriebene Kugelmühlengefäß wurden 10 g wasserfreies Magnesiumchlorid, 4,3 g Aluminiumtriethoxid und 2,7 g Titantetrachlorid gegeben und das Mahlen in der Kugelmühle erfolgte 16 Stunden lang in einer Stickstoffatmosphäre. Dann wurden 2 g Triethoxymonochlorsilan zugesetzt, wonach weitere 16 Stunden in der Kugelmühle gemahlen wurde. Auf diese Weise wurde ein festes Pulver erhalten, das 36 mg Titan pro g enthielt.Example 4 In the ball mill vessel described in Example 1 were 10 g of anhydrous magnesium chloride, 4.3 g of aluminum triethoxide and 2.7 g of titanium tetrachloride and ball milling was carried out for 16 hours in a nitrogen atmosphere. Then 2 g of triethoxymonochlorosilane were added, followed by a further 16 hours in the ball mill was ground. In this way a solid powder was obtained, which contained 36 mg of titanium per g.
In den auf 80"C eingestellten Autoklaven wurden das vorstehend erhaltene feste Pulver in einer Rate von 50 mg/h und Triethylaluminium in einer Rate von 5 mMol/h eingeleitet. Dann wurden Buten-1, Ethylen und Wasserstoff in Gasform in der Weise eingeleitet, daß das Molverhältnis von Buten-1/Ethylen in der Dampfphase im Autoklaven 0,27 und die Wasserstoffkonzentration 15 % des Gesamtdruckes betrugen, und die Polymerisation wurde unter einem Gesamtdruck von 10 bar durchgeführt, während die Gase in dem Polymerisationssystem mit Hilfe des Gebläses im Kreislauf geführt wurden. Das gebildete Ethylen-Polymere hatte eine Schüttdichte von 0,39, einen Schmelzindex (MI) von 1,0 und eine Dichte von 0,9211.In the autoclave set at 80 "C, the above-obtained solid powder at a rate of 50 mg / h and triethylaluminum at a rate of 5 mmol / h initiated. Then butene-1, ethylene and hydrogen in gaseous form in the Way initiated that the molar ratio of butene-1 / ethylene in the vapor phase im Autoclave was 0.27 and the hydrogen concentration was 15% of the total pressure, and the polymerization was carried out under a total pressure of 10 bar while the gases in the polymerization system are circulated with the aid of the blower became. The ethylene polymer formed had a bulk density of 0.39, a melt index (MI) of 1.0 and a density of 0.9211.
Die Katalysatoraktivität betrug 716 000 g Copolymeres/g Ti und war somit sehr hoch.The catalyst activity was 716,000 g copolymer / g Ti and was thus very high.
Nach kontinuierlichem Betrieb während 10 Stunden wurde der Autoklav geöffnet und sein Inneres überprüft. Dabei wurde gefunden, daß die Innenwandung und der Rührer sauber und frei von anhaftendem Polymeren waren.After operating continuously for 10 hours, the autoclave became opened and checked its inside. It was found that the inner wall and the stirrer was clean and free of adhering polymer.
Der F.R.-Wert dieses Copolymeren betrug 7,2; die Molekulargewichtsverteilung war somit sehr schmal.The F.R. value of this copolymer was 7.2; the molecular weight distribution was therefore very narrow.
Ein aus diesem Copolymeren gebildeter Film wurde 10 Stunden in siedendem Hexan extrahiert. Dabei wurde gefunden, daß der in Hexan extrahierte Anteil 1,2 Gew.-% betrug und somit sehr klein war.A film formed from this copolymer was left in boiling for 10 hours Hexane extracted. It was found that the portion extracted in hexane was 1.2 % By weight and thus was very small.
Beispiel 5 Ein 2 Autoklav aus rostfreiem Stahl, der mit einem Induktionsrührer versehen war, wurde mit Stickstoff gespült. In den Autoklaven wurden 1000 ml Hexan und danach 1 mMol Triethylaluminium und 10 mg des in Beispiel 1 erhaltenen festen Pulvers (B) gegeben und die Temperatur wurde unter Rühren auf 900C erhöht. Durch den Dampfdruck von Hexan stand das System unter einem Druck von 2 bar über Atmosphärendruck. Dann wurde Wasserstoff bis zu einem Gesamtdruck von 4,8 bar über Atmosphärendruck und schließlich Ethylen bis zu einem Gesamtdruck von 10 bar über Atmosphärendruck eingeleitet und die Polymerisation gestartet. Die Polymerisation wurde eine Stunde lang durchgeführt, während Ethylen kontinuierlich eingeleitet wurde, um den Gesamtdruck bei 10 bar über Atmosphärendruck zu halten. Schließlich wurde die Polymeraufschlämmung in ein Becherglas übergeführt und Hexan unter vermindertem Druck entfernt, wobei 196 g weißes Polyethylen mit einem Schmelzindex von 1,1, einer Dichte von 0,9635 und einer Schüttdichte von 0,39 erhalten wurden.Example 5 A 2 stainless steel autoclave fitted with an induction stirrer was provided was flushed with nitrogen. 1000 ml of hexane were placed in the autoclave and then 1 mmol of triethylaluminum and 10 mg of the solid obtained in Example 1 Powder (B) was added and the temperature was increased to 90 ° C. with stirring. By the vapor pressure of hexane, the system was under a pressure of 2 bar above atmospheric pressure. Then hydrogen was released up to a total pressure of 4.8 bar above atmospheric pressure and finally ethylene up to a total pressure of 10 bar above atmospheric pressure initiated and the polymerization started. The polymerization was one hour carried out for a long time while continuously introducing ethylene to the total pressure to be maintained at 10 bar above atmospheric pressure. Finally the polymer slurry transferred to a beaker and hexane removed under reduced pressure, whereby 196 g white polyethylene with a melt index of 1.1, a density of 0.9635 and a bulk density of 0.39.
Die Katalysatoraktivität betrug 251 300 g Polyethylen/g Ti.The catalyst activity was 251,300 g polyethylene / g Ti.
h.C2H4-Druck bzw. 3770 g Polyethylen/g Feststoff.h.C 2H4-Druck. Somit konnte Polyethylen mit hoher Schüttdichte bei extrem hoher Katalysatoraktivität erhalten werden.i.e. C2H4 pressure or 3770 g polyethylene / g solids, i.e. C 2H4 pressure. Consequently was able to achieve high bulk density polyethylene with extremely high catalyst activity can be obtained.
Der F.R.-Wert des Polyethylens betrug 8,3, was gegenüber Vergleichsbeispiel 2 eine sehr schmale Molekulargewichtsverteilung anzeigt. Der in Hexan extrahierte Anteil betrug 0,1 Gew.-%.The F.R. value of the polyethylene was 8.3, which is compared to the comparative example 2 indicates a very narrow molecular weight distribution. The one extracted in hexane The proportion was 0.1% by weight.
Vergleichsbeispiel 2 Die Polymerisation wurde eine Stunde lang in gleicher Weise wie in Beispiel 5 durchgeführt, mit der Abänderung, daß 10 mg des in Vergleichsbeispiel 1 verwendeten festen Pulvers (A) verwendet wurden. Auf-diese Weise wurden 171 g weißes Polyethylen mit einem Schmelzindex von 1,3, einer Dichte von 0,9638 und einer Schüttdichte von 0,31 erhalten. Die Katalysatoraktivität betrug 183 000 g Polyethylen/g Ti.h.C2H4-Druck bzw.Comparative Example 2 The polymerization was carried out for one hour in carried out the same way as in Example 5, with the modification that 10 mg of des Solid powder (A) used in Comparative Example 1 were used. To this Thus, 171 g of white polyethylene with a melt index of 1.3, density of 0.9638 and a bulk density of 0.31. The catalyst activity was 183 000 g polyethylene / g Ti.h.C2H4 pressure or
3300 g Polyethylen/g Feststoff.h.C2H4-Druck. Der F.R.-Wert des Polyethylens betrug 9,3 und der in Hexan extrahierte Anteil betrug 0,8 Gew.-96.3300 g polyethylene / g solids, i.e. C2H4 pressure. The F.R. value of the polyethylene was 9.3 and the portion extracted into hexane was 0.8% by weight.
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