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DE1292637B - Process for the preparation of catalysts for the polymerization of olefinic hydrocarbons - Google Patents

Process for the preparation of catalysts for the polymerization of olefinic hydrocarbons

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Publication number
DE1292637B
DE1292637B DEZ5724A DEZ0005724A DE1292637B DE 1292637 B DE1292637 B DE 1292637B DE Z5724 A DEZ5724 A DE Z5724A DE Z0005724 A DEZ0005724 A DE Z0005724A DE 1292637 B DE1292637 B DE 1292637B
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DE
Germany
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titanium
aliphatic
ticl
polymerization
catalysts
Prior art date
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Pending
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DEZ5724A
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German (de)
Inventor
Martin Heinz
Ziegler Karl
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E H KARL DR DR
ZIEGLER AG
Original Assignee
E H KARL DR DR
ZIEGLER AG
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Publication date
Application filed by E H KARL DR DR, ZIEGLER AG filed Critical E H KARL DR DR
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Priority to GB2672657A priority patent/GB861452A/en
Publication of DE1292637B publication Critical patent/DE1292637B/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

1 21 2

Es ist bereits bekannt, olefinische Kohlenwasser- mit Äthylaluminiumdichlorid der Gegenwart von stoffe, wie beispielsweise Äthylen, Propylen, Butylen, Titantetrachlorid bedarf. Die naheliegende Vermutung, Hexen, Styrol oder Vinylcyclohexan, in Gegenwart daß hierbei die Polymerisation nur auf das Titantetravon Katalysatoren bei erhöhten Temperaturen und chlorid und das Monoäthylaluminiumdichlorid zunormalem oder erhöhtem Druck in Gegenwart von 5 rückzuführen ist, hat sich nicht bestätigen lassen, da Katalysatoren zu polymerisieren, die aus Titanverbin- diese beiden Verbindungen allein Olefine nicht oder düngen, insbesondere Titantetrahalogenid, und alu- kaum polymerisieren. Es bedarf vielmehr zur PoIyminiumorganischen Verbindungen, insbesondere Al- merisation der Olefine der Gegenwart der dritten kylaluminiumhalogenid, bestehen. Man erhält hierbei Komponente, des braunen Niederschlags von der in guten Ausbeuten kunststoffartige Produkte. Trotz io angenäherten Zusammensetzung des Titantrichlorids. der großen Bedeutung, die dieses. Verfahren in der Gegenstand der. Erfindung ist somit ein VerfahrenIt is already known to use olefinic hydrocarbons with ethylaluminum dichloride in the presence of materials such as ethylene, propylene, butylene, titanium tetrachloride is required. The obvious guess Hexene, styrene or vinylcyclohexane, in the presence that this polymerizes only on the titanium tetravone Catalysts at elevated temperatures and chloride and the monoethylaluminum dichloride to normal or increased pressure in the presence of 5 has not been confirmed because Polymerize catalysts made from titanium compounds - these two compounds alone do not or olefins fertilize, especially titanium tetrahalide, and hardly polymerize aluminum. Rather, it requires organic polyminium Compounds, especially al- merization of olefins in the presence of the third kylaluminum halide. One receives this component, the brown precipitate from the plastic-like products in good yields. Despite the approximate composition of the titanium trichloride. the great importance that this. Procedure in the subject of. Invention is thus a method

Technik erlangt hat, hat es den Nachteil, daß seine zur Herstellung von Katalysatoren für die Polymerisa-Ergebnisse sich nicht immer gleichmäßig reproduzieren tion olefinischer Kohlenwasserstoffe aus einem Titanlassen. Die Geschwindigkeit der Polymerisation ist trihalogenid, einem Titantetrahalogenid und einer von Fall zu Fall verschieden. Das Produkt hat selbst 15 halogenhaltigen aluminiumorganischen Verbindung, bei Einhaltung anscheinend gleichbleibender Bedin- das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Titangungen häufig schwankende Molekulargewichte und trihalogenidverbindung ein beliebig hergestelltes Titaneine sehr unterschiedliche Molekulargewichtsverteilung, trihalogenid, vorzugsweise braunes Titantrichlorid, Der Erfindung lag die Arbeitshypothese zugrunde, und als halogenhaltige aluminiumorganische Verdaß diese schwankenden Ergebnisse darauf zurück- 20 bindung Monoalkylaluminiumdihalogenid oder Alkylzufuhren seien, daß man viel zu wenig über die Natur aluminiumalkoxyl verwendet und das Molverhältnis des eigentlichen Katalysators weiß und daher auch zwischen Titantrihalogenid und Titantetrahalogenid nicht in der Lage ist, die optimalen Bedingungen für zwischen 0,1:1 und 100:1, vorzugsweise zwischen die Herstellung des Katalysators festzulegen. 2:1 und 24:1, einstellt. Das Monoalkylaluminiumdi-Technology has the disadvantage that its for the production of catalysts for the Polymerisa results olefinic hydrocarbons do not always reproduce uniformly from titanium leaching. The rate of polymerization is trihalide, a titanium tetrahalide and one different from case to case. The product itself has 15 halogenated organoaluminum compounds, if apparently constant conditions are observed, this is characterized by the fact that one is used as a titangung frequently fluctuating molecular weights and trihalide compound any titanium one produced at will very different molecular weight distribution, trihalide, preferably brown titanium trichloride, The invention was based on the working hypothesis, and as a halogen-containing organoaluminum Verdaß these fluctuating results are due to monoalkylaluminum dihalide or alkyl feeds be that one uses aluminum alkoxyl far too little through nature and the molar ratio of the actual catalyst is white and therefore also between titanium trihalide and titanium tetrahalide is unable to achieve the optimal conditions for between 0.1: 1 and 100: 1, preferably between determine the manufacture of the catalyst. 2: 1 and 24: 1. The monoalkylaluminum di-

Beim Vermischen von Titantetrahalogenid, bei- 35 halogenid wird zweckmäßig in einer dem Titantetraspielsweise Titantetrachlorid, mit Alkylaluminium- halogenid äquimolaren Menge zugesetzt, halogeniden, beispielsweise Dialkylaluminiummono- Diese Katalysatoren können nicht nur für die PoIy-When mixing titanium tetrahalide, halide is expedient in one of the titanium tetrahalides Titanium tetrachloride, added in an equimolar amount with alkyl aluminum halide, halides, for example dialkylaluminum mono- These catalysts can not only be used for the poly-

chlorid, fällt bekanntlich ein brauner Niederschlag merisation von Äthylen, sondern für zahlreiche andere aus, der sich gut absetzt und leicht von der Lösung Olefine und Diolefine, wie beispielsweise Propylen, getrennt werden kann. Es wurde festgestellt, daß dieser 30 Buten, Hexen, Butadien, Isopren oder Styrol, verbraune Niederschlag annähernd die Zusammensetzung wendet werden.chloride, a brown precipitate is known to fall merization of ethylene, but for numerous others from which settles well and easily from the solution olefins and diolefins, such as propylene, can be separated. It was found that this butene, hexene, butadiene, isoprene or styrene turned brown Precipitation approximates the composition.

des Titantrichlorids hat. Seine Bildung läßt sich durch Das Titantrihalogenid kann durch Fällen von folgende Gleichung deuten: Titantetrahalogenid mit Dialkylaluminiummonohalo-of titanium trichloride. The titanium trihalide can be formed by precipitating interpret the following equation: titanium tetrahalide with dialkylaluminum monohalo-

τΐΓΊ -i- (r w ■» δϊγί — Τίπ α. r w AiPi _i_ r w genid, vorzugsweise im Überschuß, Abfiltrieren desτΐΓΊ -i- (r w ■ »δϊγί - Τίπ α. r w AiPi _i_ rw genid, preferably in excess, filter off the

35 entstehenden braunen Niederschlags und Auswaschen35 resulting brown precipitate and washout

Die bei dieser Reaktion frei werdenden Äthylradikale bis zur völligen Halogenfreiheit der Waschlösung sollten sich entweder zu Butan zusammenschließen hergestellt werden, doch kann man an Stelle von Dioder durch Disproportionierung eine Mischung von alkylaluminiummonohalogenid auch Trialkylalumi-Äthan und Äthylen geben. Tatsächlich beobachtet nium in entsprechend dosierter beschränkter Menge man im wesentlichen das Entweichen von Äthan. 40 verwenden, wobei sich zunächst Dialkylaluminium-Das diesem entsprechende Äthylen wird offensichtlich monohalogenid bildet, das dann wie beschrieben sofort polymerisiert und. erscheint somit nicht mehr reagiert. Man kann aber auch das braune Titantrials Gas. halogenid auf andere Weise herstellen, beispielsweiseThe ethyl radicals released during this reaction until the washing solution is completely halogen-free should either combine to form butane, but instead of Dioder by disproportionation a mixture of alkyl aluminum monohalide also trialkyl aluminum ethane and give ethylene. In fact, nium observed in appropriately dosed limited amounts essentially the escape of ethane. 40, initially dialkylaluminum-Das Ethylene corresponding to this is evidently monohalide which is then formed as described instantly polymerized and. appears therefore no longer responding. But you can also use the brown titantrials Gas. produce halide in other ways, for example

Führt man die Reaktion gemäß der Gleichung nicht durch stille elektrische Entladung nach F. Bock mit äquimolaren Mengen Titantetrahalogenid und 45 und L, M ο s e r (Monatshefte für Chemie, 34 [1913], Diäthylaluminiumchlorid, sondern mit einem Über- S. 1825 bis 1833). Weiterhin kann man das durch schuß an Aluminiumverbindung durch, so erkennt Behandlung von Dämpfen des Titantetrahalogenids man, daß in der Lösung das überschüssige Diäthyl- mit Wasserstoff nach K. Blankenstein, Disseraluminiumchlorid neben Monoäthylaluminiumdichlo- tation 1955, TH Hannover, erhaltene violette Titanrid vorhanden ist. Um zu klären, welche der drei 50 trihalogenid oder das durch Reduktion mit metalli-Komponenten für die Polymerisationswirkung not- schem Titan oder elementarem Silicium im Einschlußwendig ist, wurde der braune Niederschlag abfiltriert rohr erhaltene Titantrihalogenid verwenden, und sorgfältig ausgewaschen. Dieser Niederschlag Man kann die Herstellung des TitantrihalogenidsIf the reaction is not carried out according to the equation by silent electrical discharge according to F. Bock with equimolar amounts of titanium tetrahalide and 45 and L, M o ser (MONTHS FOR CHEMISTRY, 34 [1913], diethylaluminum chloride, but with an over- S. 1825 to 1833 ). Furthermore, one can see through the addition of aluminum compound, so treatment of vapors of the titanium tetrahalide one recognizes that in the solution the excess diethyl with hydrogen according to K. Blankenstein, Dissaluminiumchlorid besides Monoäthylaluminiumdichlo- tation 1955, TH Hannover, obtained violet titanide is present. In order to clarify which of the three trihalides or the titanium trihalide obtained by reduction with metallic components for the polymerisation effect or elemental silicon is necessary, the brown precipitate was filtered off using the titanium trihalide obtained and carefully washed out. This precipitate can be used to produce the titanium trihalide

vermag Äthylen bei niedrigem Druck nicht zu poly- mit seiner Aktivierung durch Titantetrahalogenid merisieren, so daß für die Katalyse ein Zusammen- 55 und Alkylaluminiumhalogeniden kombinieren, indem wirken des Niederschlages mit den Bestandteilen der man dem ausgewaschenen braunen Titantrihalogenid Lösung als notwendig angesehen werden muß. die bei seiner Fällung aus Titantetrahalogenid mitethylene cannot poly- with its activation by titanium tetrahalide at low pressure merize, so that for catalysis a combination of 55 and alkylaluminum halides combine by act of the precipitate with the constituents of the washed-out brown titanium trihalide Solution must be seen as necessary. those with its precipitation from titanium tetrahalide

Wurde dem ausgewaschenen braunen Niederschlag Alkylaluminiumhalogeniden entstehende Mutterlauge, von Titantrichlorid einmal Diäthylaluminiumchlorid, gegebenenfalls unter weiterem Zusatz von Titantetrazum anderen Monoäthylalumimumdichlorid züge- 60 halogenid oder Monoalkylaluminiumdihalogenid zur setzt, so trat bei Zusatz des Diäthylaluminiumchlorids Einstellung des erfindungsgemäßen Molverhältnisses, stets eine Aktivierung des Titaniumtrichlorids ein, zugibt.If the mother liquor formed from the washed-out brown precipitate was mixed with alkyl aluminum halides, of titanium trichloride once diethylaluminum chloride, if necessary with further addition of titanium tetrazum other monoethylaluminum dichloride is added to the halide or monoalkylaluminum dihalide sets, when the diethylaluminum chloride was added, the molar ratio according to the invention was set, always an activation of the titanium trichloride, admits.

während die Ergebnisse mit Monoäthylaluminiumdi- Mit den erfindungsgemäß hergestellten Katalysa-while the results with Monoäthylaluminiumdi With the catalyst prepared according to the invention

chlorid verschieden waren. Sie hingen davon ab, in toren lassen sich die olefinischen Kohlenwasserstoffe welchem Verhältnis bei der Herstellung des Titantri- 65 außerordentlich gleichmäßig und reproduzierbar polychlorids aus Titantetrachlorid und Diäthylaluminium- merisieren. Dies läßt sich bereits an der konstant chlorid gearbeitet wurde, da es, wie weiter festgestellt bleibenden Absorptionsgeschwindigkeit des olefiniwurde, für die Aktivierung des braunen Niederschlags sehen Kohlenwasserstoffes während der gesamtenchloride were different. They depended on the olefinic hydrocarbons which ratio in the manufacture of the titanium tri-65 extraordinarily uniform and reproducible polychloride merize from titanium tetrachloride and diethylaluminum. This can already be seen in the constant chloride was worked, since it was, as further established, the permanent absorption rate of the olefin, for the activation of the brown precipitate see hydrocarbon throughout

Polymerisation feststellen, während die Absorptions- gewünschten mMol-Menge entsprechende Volumen geschwindigkeit mit den bisherigen Katalysatoren Suspension und führt es in einen 250-ml-Schüttelzum Schluß stark abfiel. Dies ist vermutlich darauf zylinder über, fügt die entsprechende Menge Titanzurückzuführen, daß die neuen Katalysatorsysteme tetrachlorid und Monoäthylaluminiumdichlorid zu, konstant ihre Zusammensetzung behalten und daher 5 füllt mit Aliphatin bis 250 ml auf und schüttelt die auch konstant bis zur Beendigung der Reaktion wirk- Mischung intensiv während 5 bis 10 Minuten durch, sam sind. Die Katalysatormischung gibt man in das mit 2,251Determine polymerization while absorbing the desired mmol amount corresponding volume speed with the previous catalysts suspension and feed it into a 250 ml shaker Dropped sharply at the end. This is presumably due to the cylinder, adding the appropriate amount of titanium, that the new catalyst systems tetrachloride and monoethylaluminum dichloride to, keep their composition constant and therefore fill up to 250 ml with aliphatic and shake the 5 also constant until the end of the reaction mix intensively for 5 to 10 minutes, are sam. The catalyst mixture is added to the 2.251

Auffallend ist, daß mit den neuen Katalysatoren Aliphatin beschickte und bereits auf Polymerisations-Polyolefine von besonders hoher Schüttdichte erhalten temperatur (600C) vorgewärmte Polymerisationswerden. Bei Äthylen war diese Schüttdichte ungefähr io gefäß. Die Polymerisation kann dann sofort beginnen, doppelt so hoch wie bei den bekannten Produkten. . -I1
In einzelnen Polymerisationsansätzen in der Normal- Beispiel 1
apparatur konnten bis etwa 800 g Polyäthylen in 135 ml einer nach der angegebenen Vorschrift her-2x/21 Lösungsmittel und 2 Stunden erreicht werden. gestellten 0,185 m-TiCl3-Suspension in durchhydrier-Die neuen Produkte weichen auch in ihrer Molekular- 15 tem Fischer-Tropsch-Dieselöl (Aliphatin) werden unter Verteilung von den bisher bekannten ab. Die Ver- Schutzgas (Argon oder Reinststickstoff) in einem teilungskurven sind enger, was bereits aus der hohen 250-ml-Schüttelzylinder mit 3,2 g Cl2AlC2H5 versetzt, Schüttdichte zu folgern ist. die Mischung auf 250 ml mit Aliphatin aufgefüllt
It is noticeable that aliphatic charged with the new catalysts and already obtained on polymerization polyolefins of particularly high bulk density are temperature (60 ° C.) preheated polymerization. In the case of ethylene, this bulk density was about 10%. The polymerization can then begin immediately, twice as high as with the known products. . -I 1
In individual polymerization batches in the normal example 1
Apparatus up to about 800 g of polyethylene could be obtained in 135 ml of a solvent produced according to the instructions given 2 × / 2 1 and 2 hours. The 0.185 m TiCl 3 suspension provided in fully hydrogenated The new products also differ in terms of their molecular weight. The protective gas (argon or pure nitrogen) in a division curve are narrower, which can be deduced from the high 250 ml shaking cylinder with 3.2 g of Cl 2 AlC 2 H 5 , bulk density. the mixture made up to 250 ml with aliphatic

Soweit nicht anders bemerkt, wurde in sämtlichen und 5 bis 10 Minuten gut durchgeschüttelt.Unless otherwise noted, shake well for all and 5 to 10 minutes.

Beispielen mit einer Titantrichloridsuspension ge- 20 Die so hergestellte Mischung wird in ein 5-1-Glas-Examples with a titanium trichloride suspension. The mixture prepared in this way is poured into a 5-1 glass

arbeitet, die wie folgt hergestellt wurde: gefäß zusammen mit 2,251 Aliphatin übergeführt.works, which was prepared as follows: vessel transferred together with 2,251 aliphatic.

In einen 2-1-Dreihalsrundkolben werden zu einer Dann wird bei 6O0C Äthylen eingeleitet. Es bildetIn a 2-1 three-neck round bottom flask to then be initiated at 6O 0 C ethylene. It educates

Lösung von 67,7 g (0,552 Mol) Diäthylaluminium- sich kein bzw. nur wenige Gramm eines festen PoIy-Solution of 67.7 g (0.552 mol) of diethylaluminum- no or only a few grams of a solid poly-

monochlorid in 1,8 1 durchhydriertem, über K-Na- meren.monochloride in 1.8 l fully hydrogenated via K names.

Legierung (5 Gewichtsteile K + 5 Gewichtsteile Na) 25 Gibt man dagegen zu der gleichen Mischung vorAlloy (5 parts by weight of K + 5 parts by weight of Na) 25, on the other hand, is given for the same mixture

destilliertem Aliphatin (KW-Gemisch C10 bis C15) Zugabe des Cl2AlC2H5 noch 1 ml einer 0,5 Hi-TiCl4-distilled aliphatic (HC mixture C 10 to C 15 ) addition of the Cl 2 AlC 2 H 5 another 1 ml of a 0.5 Hi-TiCl 4 -

unter Rühren und unter Schutzgas (Argon oder Rein- Lösung in Aliphatin, schüttelt jetzt 5 bis 10 Minutenwhile stirring and under protective gas (argon or pure solution in aliphatic), shake for 5 to 10 minutes

Stickstoff) bei Zimmertemperatur 35,0 g (0,184 Mol) kräftig durch und verfährt weiter wie oben, so erhältNitrogen) at room temperature 35.0 g (0.184 mol) vigorously and proceed as above, so obtained

Titantetrachlorid zugetropft und die Mischung 10 Mi- man nach einer Stunde 118 g Polyäthylen mit einerTitanium tetrachloride was added dropwise and the mixture 10 Mi- man after one hour 118 g of polyethylene with a

nuten intensiv gerührt. Der ausgefallene Niederschlag 30 Viskositätszahl (η) — 6,66 und einem Schüttgewichtutes intensely stirred. The precipitate has a viscosity number (η) - 6.66 and a bulk weight

(TiCl3) setzt sich innerhalb von 5 bis 8 Stunden ab. Die von 0,21 g/cm3,(TiCl 3 ) settles within 5 to 8 hours. Those of 0.21 g / cm 3 ,

überstehende Mutterlösung wird unter Schutzgas de- B e i s υ i e 1 2
kantiert, die zurückbleibende Suspension zentrifugiert
supernatant mother solution is de- Bis υ ie 1 2 under protective gas
canted, the remaining suspension centrifuged

(Ann., 589 [1954], S. 111) und der braune Nieder- 70 ml einer 0,177 m-TiCl3-Suspension in Aliphatin(Ann., 589 [1954], p. 111) and the brown lower 70 ml of a 0.177 m- TiCl 3 suspension in aliphatic

schlag durch Aufschlämmen mit etwa je 600 ml 30 35 (12,4 mMol) werden unter Schutzgas zusammen mithit by slurrying with about 600 ml 30 35 (12.4 mmol) are together with under protective gas

bis 400C warmem Aliphatin und anschließendem 25 ml einer 0,5 m-TiCl4-Lösung in Aliphatin und 3,2 gto 40 0 C warm aliphatic and then 25 ml of a 0.5 M TiCl 4 solution in aliphatic and 3.2 g

Zentrifugieren sechs- bis siebenmal gewaschen, bis Cl2AlC2H5 in einen 250-ml-Schüttelzylinder gegeben,Centrifugation washed six to seven times until Cl 2 AlC 2 H 5 is placed in a 250 ml shaker cylinder,

die überstehende Lösung, intensiv mit schwach sal- dieser mit Aliphatin auf 250 ml aufgefüllt und diethe supernatant solution, intensively filled up with weakly saline this with aliphatic to 250 ml and the

petersaurem Wasser geschüttelt, kein ionogenes Chlor Mischung 5 bis 10 Minuten gut durchgeschüttelt,shaken with peter acid water, no ionic chlorine mixture shaken well for 5 to 10 minutes,

mehr enthält (Prüfung mit AgNO3). Mit Aliphatin 40 Dann wird wie im Beispiel 1 Äthylen polymerisiert,contains more (test with AgNO 3 ). With aliphatic 40 Then, as in Example 1, ethylene is polymerized,

spült man unter Schutzgas das braune TiCl3 in einem Nach einer Stunde haben sich 362 g Polyäthylen ab- the brown TiCl 3 is rinsed in a protective gas. After one hour, 362 g of polyethylene have been removed.

1-1-Schüttelzylinder und füllt mit Aliphatin auf. Statt geschieden. Die Viskositätszahl beträgt (η) = 1,86,1-1 shaking cylinder and fills up with aliphatic. Instead of divorced. The viscosity number is (η) = 1.86,

des Diäthylaluminiummonochlorids kann jedes be- das Schüttgewicht 0,265 g/cm3,of the diethylaluminum monochloride can be any weight 0.265 g / cm 3 ,

liebige Dialkylaluminiummonohalogenid in äquimole- . .dearly dialkyl aluminum monohalide in equimole-. .

kularen Mengen verwendet werden. 45 B e 1 s ρ 1 e 1 3cular amounts can be used. 45 B e 1 s ρ 1 e 1 3

Der Gehalt der Suspension an Ti111 wird durch 110 ml einer 0,177 m-TiCl3-Suspension in Ali-Tetration einer Probe der Suspension bestimmt. phatin werden unter Schutzgas zusammen mit 10 ml Beispielsweise werden 20 ml der gut durchgeschüttel- einer O,5m-TiCl3-Lösung in Aliphatin und 3,2 g ten Suspension mit einer Vollpipette unter Schutzgas Cl2AlC2H5 in einen 250-ml-Schüttelzylinder gegeben, entnommen, mit einer wäßrigen, luftfreien FeCl3- 50 dieser mit Aliphatin auf 250 ml aufgefüllt und 5 bis Lösung unter starkem Rühren und unter Schutzgas 10 Minuten kräftig geschüttelt. Es wird wie im Beititriert, indem man zu den 20 ml TiCl3-Suspension spiel 1 Äthylen polymerisiert. Nach einer Stunde in einem geeigneten Titriergefäß etwa 60 ml einer mit haben sich 440 g Polyäthylen abgeschieden. Die Schutzgas ausgeblasenen, also luftfreien 2 η-Salzsäure Viskositätszahl beträgt (η) = 2,5, das Schüttgewicht zugibt. Es entstehen zwei flüssige Phasen. Die ölige 55 0,26 g/cm3.
Phase stört die Titration nicht. Das Titantrichlorid Beispiel 4
löst sich quantitativ mit hellvioletter Farbe in der
The Ti 111 content of the suspension is determined by 110 ml of a 0.177 m- TiCl 3 suspension in al-tetration of a sample of the suspension. phatin are under protective gas together with 10 ml. For example, 20 ml of the well-shaken O, 5m-TiCl 3 solution in aliphatic and 3.2 g th suspension with a volumetric pipette under protective gas Cl 2 AlC 2 H 5 in a 250 ml -Shaking cylinder given, removed, made up with an aqueous, air-free FeCl 3 - 50 of this with aliphatic to 250 ml and shaken vigorously for 5 minutes with vigorous stirring and under protective gas for 10 minutes. It is titrated as in, by polymerizing ethylene to the 20 ml TiCl 3 suspension game 1. After one hour in a suitable titration vessel, about 60 ml of one with 440 g of polyethylene have separated out. The protective gas blown out, i.e. air-free 2 η hydrochloric acid viscosity number is (η) = 2.5, the bulk density adds. Two liquid phases are created. The oily 55 0.26 g / cm 3 .
Phase does not interfere with the titration. The titanium trichloride example 4
dissolves quantitatively with light purple color in the

wäßrigen Phase. Nun titriert man unter Schutzgas Man verfährt wie im Beispiel 3, ändert jedoch dasaqueous phase. Now titrate under protective gas. Proceed as in Example 3, but change that

mit einer 0,1 n-FeCl3-Lösung durch die vor der Ein- Molverhältnis TiCl3/TiCl4, wie in Tabelle I angegeben,with a 0.1 n FeCl 3 solution by the prior to the one molar ratio TiCl 3 / TiCl 4 , as indicated in Table I,

Stellung des Titers etwa 1 Stunde Argon oder Reinst- 60 hält aber die Gesamttitanmenge, nämlich 25 mMol,Position of the titer about 1 hour argon or pure 60 but holds the total amount of titanium, namely 25 mmol,

Stickstoff in einem kräftigen Blasenstrom geleitet und die Menge an Cl2AlC2H5 (25 mMol) konstant,Nitrogen passed in a vigorous stream of bubbles and the amount of Cl 2 AlC 2 H 5 (25 mmol) constant,

wurde. Gegen Ende der Titration wird bis 8O0C er- Nach einer Stunde Polymerisationsdauer erhält manbecame. Towards the end of the titration 0 C is membered to 8O After one hour of polymerization obtained

wärmt und mit Methylenblau der Äquivalenzpunkt die in Tabelle I angegebene Ausbeute Polyäthylen,warms and with methylene blue the equivalence point the polyethylene yield given in Table I,

bestimmt. Als Indikator ist Methylenblau sehr gut In Spalte 3 ist die Viskositätszahl, in Spalte 4 dascertainly. As an indicator, methylene blue is very good. In column 3 is the viscosity number, in column 4 it is

geeignet, da der Farbumschlag von Hellviolett — das 65 Schüttgewicht in g/cm3 angegeben.suitable because the color change from light purple - the bulk weight is given in g / cm 3.

Methylenblau wird von der Titanra-Lösung entfärbt— Die Änderung der Ausbeute und der Viskositäts-Methylene blue is decolorized by the titanium ra solution - The change in yield and viscosity

nach Blaugrün sehr gut zu erkennen ist. zahl bei verschiedenem Verhältnis von TiCl3: TiCl4 can be seen very well after blue-green. number with different ratio of TiCl 3 : TiCl 4

Für die Polymerisation entnimmt man das einer ist der Tabelle zu entnehmen.For the polymerization, one takes from the table.

i 292i 292

Tabelle ITable I.

MolverhältnisMolar ratio Ausbeute
yield
Viskositäts
zahl
Viscosity
number
SchüttgewichtBulk weight
Τιΐπ/Τιΐν Τι ΐπ / Τι ΐν g/Stundeg / hour Gi)Gi) g/cm3 g / cm 3 0,40.4 4242 1,591.59 0,2050.205 11 362362 1,861.86 0,2650.265 44th 440440 2,502.50 0,260.26 1010 260260 3,423.42 0,2150.215 2424 168168 5,125.12 0,2150.215 4040 134134 6,006.00 0,240.24 5050 118118 6,666.66 0,210.21 8080 114114 7,907.90 0,270.27 100100 106106 8,378.37 0,210.21

Beispiel 5Example 5

132 ml einer in der angegebenen Weise hergestellten 0,173 m-TiCl3-Suspension in Aliphatin werden unter ao Schutzgas zusammen mit 4,5 ml einer O,5m-TiCl4-Lösung in Aliphatin und 300 mg Cl2AlC2H5, gelöst in 10 ml Aliphatin, in einen 250-ml-Schüttelzylinder gegeben, der dann bis auf 250 ml mit Aliphatin gefüllt wird. Man verfährt weiter wie im Beispiel 1 as angegeben und erhält nach einer Stunde Polymerisationsdauer 476 g Polyäthylen mit einer Viskositätszahl von (η) = 7,87.132 ml of a 0.173 m- TiCl 3 suspension in aliphatic, prepared in the manner indicated, are dissolved in aliphatic and 300 mg of Cl 2 AlC 2 H 5 together with 4.5 ml of a 0.5 m-TiCl 4 solution in aliphatic and 300 mg of Cl 2 AlC 2 H 5 under ao protective gas 10 ml aliphatic, placed in a 250 ml shaking cylinder, which is then filled up to 250 ml with aliphatic. The procedure is continued as indicated in Example 1 as and obtained after one hour of polymerization 476 g of polyethylene with a viscosity number of (η) = 7.87.

Beispiel6Example6

Bei Verwendung der im Beispiel 5 angegebenen Menge an TiCl3 und TiCl4 und Änderung der Menge Cl2AlC2H5 entsprechend Tabelle II (Spalte 1) erhält man nach einer Stunde Polymerisationsdauer die in der Tabellen (Spalte2) angegebenen Ausbeuten in Gramm mit den aus Spalte 3 ersichtlichen Viskositätszahlen. When using the amount of TiCl 3 and TiCl 4 given in Example 5 and changing the amount of Cl 2 AlC 2 H 5 according to Table II (column 1), the yields in grams given in the tables (column 2) are obtained after one hour of polymerization with the viscosity numbers shown in column 3.

Tabelle IITable II

Cl2AlC2H5 Cl 2 AlC 2 H 5 Ausbeute au PÄYield on PÄ ViskositätszahlViscosity number mMolmmol g/Stundeg / hour 00 00 __ 1,161.16 200200 4,24.2 2,322.32 476476 7,877.87 10,010.0 361361 3,623.62 25,025.0 260260 3,413.41 50,050.0 200200 3953 9 5

Beispiel 7Example 7

4,4g violettes TiCl3, hergestellt nach K. Blankenstein, Dissertation 1955, TH Hannover, wird unter Schutzgas zusammen mit 12 ml einer 0,5 m-TiCl4-Lösung in Aliphatin und 90 ml Aliphatin in eine Kugelschwingmühle gefüllt und 12 Stunden vermählen. Die Mischung wird dann mit 760 mg Cl2AlC2H5, gelöst in 25 ml Aliphatin, versetzt, 5 bis 10 Minuten durchgeschüttelt und, wie im Beispiel 1 beschrieben, weiterbehandelt. Nach einer Stunde Polymerisationsdauer erhält man 76 g Polyäthylen mit einer Viskositätszahl (η) = 2,76.4.4 g of violet TiCl 3 , prepared according to K. Blankenstein, dissertation 1955, TH Hannover, is filled into a vibrating ball mill under protective gas together with 12 ml of a 0.5 M TiCl 4 solution in aliphatic and 90 ml of aliphatic and milled for 12 hours . The mixture is then mixed with 760 mg of Cl 2 AlC 2 H 5 , dissolved in 25 ml of aliphatic, shaken for 5 to 10 minutes and treated further as described in Example 1. After one hour of polymerization, 76 g of polyethylene with a viscosity number (η) = 2.76 are obtained.

Beispiel 8Example 8

2,5 g braunes TiCl4-haltiges TiCl3, hergestellt durch stille elektrische Entladung nach F. Bock und L. Moser, Monatshefte für Chemie, 34 (1913), S. 1825 bis 1833, werden unter Schutzgas in einem 250-ml-Schüttelzylinder in 240 ml Aliphatin suspendiert, dann wird 1 g Cl2AlC2H5, gelöst in 10 ml Aliphatin, zugegeben, die Mischung 10 Minuten geschüt-2.5 g of brown TiCl 4 -containing TiCl 3 , produced by silent electrical discharge according to F. Bock and L. Moser, MONTHS FOR CHEMISTRY, 34 (1913), pp. 1825 to 1833, are placed under protective gas in a 250 ml Shaking cylinder suspended in 240 ml of aliphatic, then 1 g of Cl 2 AlC 2 H 5 , dissolved in 10 ml of aliphatic, is added, the mixture is shaken for 10 minutes.

telt und weiter die Polymerisation von Äthylen, wie im Beispiel 1 beschrieben, durchgeführt. Nach einer Stunde Polymerisationsdauer haben sich 212 g festes Polyäthylen abgeschieden. Die Viskositätszahl des Polymeren beträgt (η) = 4,08, das Schüttgewicht 0,23 g/cm3.telt and further the polymerization of ethylene, as described in Example 1, carried out. After one hour of polymerization, 212 g of solid polyethylene have separated out. The viscosity number of the polymer is (η) = 4.08, the bulk density 0.23 g / cm 3 .

Beispiel 9Example 9

130 ml einer in der beschriebenen Weise hergestellten 0,173 m-TiCl3-Suspension in Aliphatin werden unter Schutzgas zusammen mit 5 ml einer O,5m-TiCl4» Lösung in Aliphatin und 6,3 g C2H5AlCl2 in einen 250-ml-Schüttelzylinder gegeben. Dieser wird dann mit Aliphatin bis auf 250 ml gefüllt und 5 bis 10 Minuten geschüttelt. Die Mischung gibt man unter Schutzgas in einen 5-1-Niederdruck-Rührautoklav, fügt 1000 ml wasserfreies Aliphatin hinzu, preßt 520 g Propylen auf und rührt 15 Stunden bei 70 bis 8O0C. Der Druck fällt in dieser Zeit von 18 auf 5 atü. Das überschüssige Propylen wird entfernt, das gebildete Polypropylen durch Zusatz von Methanol ausgefällt, gewaschen und getrocknet. Die Ausbeute an Polypropylen beträgt 260 g.130 ml of a 0.173 m- TiCl 3 suspension in aliphatic prepared in the manner described are placed under protective gas together with 5 ml of a 0.5 m-TiCl 4 solution in aliphatic and 6.3 g of C 2 H 5 AlCl 2 in a 250 ml shaking cylinder. This is then filled with aliphatic up to 250 ml and shaken for 5 to 10 minutes. The mixture is added under protective gas in a 5-1 low-pressure stirred autoclave, add 1000 ml of anhydrous Aliphatin added, presses 520 g of propylene and stirred for 15 hours at 70 to 8O 0 C. The pressure falls during this period from 18 to 5 atm . The excess propylene is removed, the polypropylene formed is precipitated by adding methanol, washed and dried. The yield of polypropylene is 260 g.

Beispiel 10Example 10

110 ml einer in der beschriebenen Weise hergestellten 0,173 m-TiCl3-Suspension in Aliphatin werden unter Schutzgas mit 12 ml einer O,5m-TiCl4-Lösung in Aliphatin und 6 g C2H5AlCl2 in einen 250-ml-Schüttelzylinder gegeben. Man verfährt weiter wie im Beispiel 9 angegeben und erhält nach 15 Stunden Polymerisationsdauer bei 70 bis 8O0C 32 g festes Polypropylen. Daneben sind 210 g flüssige Polymere des Propylene gebildet worden.110 ml of a 0.173 m- TiCl 3 suspension in aliphatic prepared in the manner described are placed under protective gas with 12 ml of a 0.5 m-TiCl 4 solution in aliphatic and 6 g of C 2 H 5 AlCl 2 in a 250 ml shaking cylinder given. The procedure is continued as indicated in example 9 and obtained after 15 hours of polymerization at 70 to 8O 0 C. 32 g of solid polypropylene. In addition, 210 g of liquid propylene polymers were formed.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren für die Polymerisation olefinischer Kohlenwasserstoffe aus einem Titantrihalogenid, einem Titantetrahalogenid und einer halogenhaltigen aluminiumorganischen Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß man als Titantrihalogenidverbindung ein beliebig hergestelltes Titantrihalogenid, vorzugsweise braunes Titantrichlorid, und als halogenhaltige aluminiumorganische Verbindung Monoalkylaluminiumdihalogenid oder Alkylaluminiumalkoxyl verwendet und das Molverhältnis zwischen Titantrihalogenid und Titantetrahalogenid zwischen 0,1:1 und 100:1, vorzugsweise zwischen 2:1 und 24:1, einstellt.1. Process for the preparation of catalysts for the polymerization of olefinic hydrocarbons from a titanium trihalide, a titanium tetrahalide and a halogen-containing organoaluminum Compound, characterized in that the titanium trihalide compound used is any titanium trihalide, preferably brown titanium trichloride, and as a halogen-containing organoaluminum compound Monoalkylaluminum dihalide or alkylaluminumalkoxyl used and the molar ratio between titanium trihalide and titanium tetrahalide between 0.1: 1 and 100: 1, preferably between 2: 1 and 24: 1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Monoalkylaluminiumdihalogenid in einer dem Titantetrahalogenid äquimolaren Menge zusetzt.2. The method according to claim 1, characterized in that the monoalkylaluminum dihalide added in an amount equimolar to the titanium tetrahalide. 4545
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