DE2552120A1 - Polymerisationskatalysatoren - Google Patents
PolymerisationskatalysatorenInfo
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Description
Patentanwälte:
Dipl.-Ing. Kinne
8 München 2, Postfach 202403
Bavariaring 4
Tel.: (0 89) 53 96 53 - 56 V S 5 2 1 2
Telex: 5 24845 tipat *"
cable: Germaniapatent München
20.November 1975
B 6957/case ICI Po.
27 444
27 444
IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED London / Großbritannien
Polymerisationskatalysatoren
Die Erfindung bezieht sich auf die Polymerisation von Olefinmonomeren
und auf Katalysatoren, die für die Polymerisation solcher Monomerergeeignet sind.
. Olefinmonomere, wie Propylen, Buten (1) und 4-Methylpenten (1)
können zu einer Mischung von kristallinen (isotaktischen) und amorphen
(ataktischen) Polymeren polymerisiert werden, indem man Katalysatorsysteme, die als' "Ziegler'1-Katalysatoren bekannt sind, verwendet,
welche typischerweise eine Verbindung eines Übergangsmetalls der Gruppen IVA bis VIA und eine organo-metallische Verbindung eines
Nichtübergangsmetalls, einschließlich Aluminium, enthalten. Das isotaktische
Polymere ist die im Handel gewünschte Form des Polymeren, und es ist wünschenswert, daß die Polymerprodukte eine niedrige Restkatalysatormenge
aufwiesen. Somit ist es sehr erwünscht, einen Katalysator zu schaffen, welcher hohe Polymerisationsaktivität und hohe
Stereospezifität verbindet, da es sonst notwendig ist, entweder die
Katalysatorrückstände oder das ataktische Polymere, oder beides zu entfernen.
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Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804
Erfindungsgemäß ist ein Bestandteil eines Polymerisationskatalysators
vorgesehen, welcher aus einer Feststoffverbindung eines Übergangsmetalls der Gruppen IVA bis VIA des Periodensystems
besteht/ worin die Feststoffverbindung mit einer Lewis-Basen-Verbindung vermählen und nachfolgend Propylen
ausgesetzt wird, für eine ausreichende Zeit, umo.l
bis 5.0 Mol Propylen pro Mol Übergangsmetall in der Feststoffverbindung
irreversibel aufzunehmen. Das auf diese Weise erhaltene vermahlene Produkt enthält die Lewis-Basen-Verbindung
und das Propylen in Assoziation mit der Übergangsmetallverbindung.
Die Erfindung sieht ebenso ein Verfahren zur Herstellung eines Bestandteils eines Polymerisationskatalysators vor, welches
darin besteht, daß man eine Feststoffverbindung eines Übergangsmetalls
der Gruppen IVA bis VIA mit einer Lewis-Basen-Verbindung vermahlt, und anschließend das vermahlene Produkt für
eine ausreichende Zeit Propylen aussetzt, um O.i bis zu 5.0 Mol Propylen pro Mol des Übergangsmetalls in der Feststoffverbindung
irreversibel aufzunehmen.
Das Übergangsmetall kann beispielsweise Zirkon, Vanadium oder vorzugsweise Titan sein. Es ist bevorzugt, daß die Übergangsmetallverbindung ein Halogenid oder ein Oxyhalogenid, insbesondere
ein Chlorid oder Oxychlorid, wie ZrCl4, VCl3 oder
VOCI2 ist· Es ist besonders bevorzugt, Titantrichlorid zu verwenden. Das Titantrichlorid kann das im wesentlichen reine Ma-
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terial sein, welches durch Reduktion von Titantetrachlorid mit Wasserstoff oder Titanmetall erhalten wird. Es wird jedoch
die Verwendung eines titanhaltigen Materials bevorzugt» worin das Titantrichlorid Verbindungen anderer Metalle, wie
Aluminium, aufweist, die mit ihm assoziiert sind, und solche
Produkte können erhalten werden, indem man Titantetraclilorid
mit Aluminiummetall reduziert, wenn das Produkt ebenfalls AIuminiumchlorid
enthalten wird, oder indem man Titantetrachlorid mit einer Organo-Aluminiumverbindung reduziert, wenn die Produkte
auch verschiedene Qrgano-Aluminiumchloridverbindungen und möglicherweise Aluminiurachlorid enthalten können» was von
der Menge und der Art der aluminiumorganischen Verbindung, die
für die Reduktion verwendet wird, abhängt.
Die Lewis Base, welche mit der Feststoffverbindung eines
Übergangsmetalls vermählen wird, wird von solchen Lewis Basen ausgewählt, welche wirksam sind, um die Aktivität und/oder
Stereospezifität eines w Ziegler" !-,Katalysator sy stems zu ändern.
Es ist bereits ein weiter Bereich solcher 3r„ewis-Basen bekannt.
welche einen solchen Effekt aufweisen, und zu diesen zählen organische Stickstoffverbindungen, wie Amine, beispielsweise
Triäthylamin, Tributylamin, Pyridin, Chinolin, Isochinolin und
alkylsubstituierte Derivate davon. Diamine, wie N,H,H*,Nf-Tetramethyläthylendiamin;
Alkanolamine, wie N,ü-Dimethyl-N-S.thanolamin;
Amide; Harnstoff und Thioharnstoff und die substituierten Derivate
davon, wie NfN,N',N*-Tetramethylharnstoff; Organophos—
phorverbindungen7 einschließlich der Phosphite, Phosphate,
Phosphine und Phosphinoxide, wie Triphenylphosphinoxid , Bis
(dimethylamine) äthoxyphosphinoxid und
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Hexamethylphosphorsäuretriamid; Äther, Ester, wie Methylmethacrylat;
Ketone, Alkohole, die schwefelhaltigen Analoge der Äther, Ester, Ketone und Alkohole und Silikonverbindungen,
wie die Silane und Siloxane. Es ist jeweils zu beachten, daß der Effekt, und die optimalen Bedingungen zur Anwendung einer
Lewis Base von der besonders ausgewählten Lewis Base abhängen wird. Katalysatorsysteme, die die Lewis-Basen-Verbindungen
oder Komplexe, die Lewis-Basen-Verbindungen enthalten, sind unter anderem in den brit. PS 803 198; 809 717; 880 998; 896 509;
920 118; 921 954; 933 236; 940 125; 966 025; 969 074; 971 248; 1 013 363; 1 049 723; 1 122 010; 1 150 845; 1 208 815; 1 234 657;
1 324 173 und 1 359 328 und in den DOS 2 234 506 und 2 329 723 beschrieben. Die sum Beispiel in der brit. PS 290 118 und in der
DOS 2 329 723 beschriebenen Organo-Phosphorverbindungen sind zum Mahlen mit der Feststoffverbindung des Übergangsmetalls geeignet.
Brauchbare Ergebnisse sind bei Verwendung von Octamethylpyrophosphoramid als Lewis-Basen-Verbindung erhalten worden.
Alternativ kann die Lewis Base ein Organophosphinoxidderivat sein, worin wenigstens eine der Gruppen, die am Phosphoratom
gebunden ist, eine heterocyclische Gruppe mit mehr als 3 vorzugsweise 5 oder 6 Atomen im Ring ist, und die am Phosphoratom
durch entweder ein Ringkohlenstoffatom oder ein Ringheteroatom gebunden ist. Katalysatoren, die solche Phosphorverbindungen
enthalten, sind in der anhängigen brit. Patentanmeldung 7989/73 beschrieben. Eine weitere Lewis-Basen-Verbindung, welche verwendet
werden kann, ist ein Phosphinoxide worin das Phosphoratom in
einem endozyklischen Ringsystem eingeschlossen ist, welches ebenfalls 3 andere Heteroatome enthält. Katalysatoren, die sol-
τ, Ι» . ^ „ u $0-9822/0953
ehe Phosphorverbindungen enthalten,
sind in der anhängigen brit. Patentanmeldung 7988/73 beschrieben.
Außer der Lewis-Basen-Verbindung, kann ein Metallhalogenid,
wie Aluminiumchlorid, ebenfalls mit der festen Übergangsmetallverbindung vermählen werden, entweder in einer getrennten
Mahlstufe vor dem Zusetzen der Lewis-Basen-Verbindung, oder indem man sowohl das zusätzliche Metallhalogenid
und die Lewis-Basen-Verbindung zusammen zusetzt und danach vermahlt, oder indem man einen Komplex des zusätzlichen Metallhalogenide
und der Lewis-Basen-Verbindung bildet und diesen Komplex mit der festen Übergangsmetallverbindung vermahlt.
Das Mahlen der festen Verbindung des Übergangsmetalls mit der Lewis-Basen-Verbindung wird in geeigneter Weise durchgeführt,
indem man eine Kugelmühle verwendet, und es ist bevorzugt, daß der größere Anteil des Mahlens im trockenen Zustand
durchgeführt wird; d.h., in Abwesenheit von zugesetzten Lösungsmitteln und suspendierenden Flüssigkeiten. Die zu vermählenden
Materialien können in die Mühle oder anderen Mahlgeräten eingeführt werden, entweder in Abwesenheit von Lösungsmitteln oder
als eine Lösung oder Suspension in einem geeigneten Verdünnungsmittel,
welches anschließend entweder durch Erhitzen, Reduzierung des Drucks,oder beides entfernt wird. Das Mahlen kann bei
irgendeiner geeigneten Temperatur durchgeführt werden, und befriedigende Resultate wurden erhalten, indem man das Mahlen bei
Umgebungstemperatur . (ungefähr 20 - 25°C) durchführt, obwohl es auch möglich ist, daß höhere oder niedrigere Temperaturen
verwendet werden können, falls gewünscht ,beispie.lsv/eise von
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-G-
- 1O°C bis zu 1OO°C. Das Mahlen wird in irgendeiner geeigneten
Zeitspanne durchgeführt und Zeitspannen von 5 Stunden bis zu 100 Stunden oder mehr,beispielsweise von 24 bis zu
65 Stunden können verwendet v/erden. Es ist jeweils zu beachten,
daß die zu mahlende Zeit von der Intensität des Mahlens abhängig sein wird, und sie wird beispielsweise bei Verwendung
einer Kugelmühle von dem Material, der Größe und der Zahl der verwendeten Kugeln und von der Umdrehungsgeschwindigkeit
der Kugelmühle abhängen.
Der molare Anteil der Lewis-Basen-Verbindung, welche
mit der festen Verbindung des Übergangsmetalls vermählen wird, sollte in sehr wünschensv/erter Weise geringer sein, als die
Zahl der Mole der Ubergangsmetallverbindung und er liegt .in
geeigneter Weise im Bereich von 0.01 bis zu 0.75 Mol pro Mol der Ubergangsmetallverbindung. Es ist bevorzugt, 0.01 bis
zu 0.5 Mol, insbesondere 0.05 bis zu 0.20 Mol der Lewis-Basen-Verbindung mit ^e 1 Mol ^er Ubergangsmetallverbindung zu vermählen.
Falls außer der Lewis-Easen-Verbindung ein Metallhalogenid, wie Aluminiumchlorid während des Mahlens anwesend ist,
sollte die Menge eines solchen Metallhalogenide im Bereich von
0.01 bis zu 0.50, vorzugsweise von 0.10 bis zu 0.40 Mol des Metallhalogenids pro Mol der festen Verbindung des Ubergangsmetalls
liegen.
Die Behandlung der vermahlenen ubergangsmetallverbindung
mit Propylen kann durchgeführt werden, indem man das feste Material
mit dem Propylen in Kontakt bringt, und dieser Kontakt
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-ν- 2 b 5 21 2 O
kann in dem Mahlgerät erzielt v/erden. Alternativ kann die
vermahlene übergangsmetallverbindung in einem geeigneten
inerten Verdünnungsmittel suspendiert v/erden, und der Kontakt wird erreicht/ indem man Propylen in diese Suspension
leitet.
Zu der Übergangsmetallverbindung, welche mit einer Lewis-Basen-Verbindung
vermählen und mit Propylen behandelt worden ist, können eine oder weitere Verbindungen hinzugesetzt werden,
um einen Olef^polymerisationskatalysator zu ergeben.
Insbesondere ist ein Olefinpolymerisationskatalysator vorgesehen , bestehend aus:
1) einem Übergangsmetallbestandteil, welcher eine feste Verbindung
eines Übergangsmetalls der Gruppen IVA bis VIA ist, welcher mit einer Lewis-Basen-Verbindung vermählen
und anschließend in Abwesenheit von Bestandteil 2), für eine ausreichende Zeit1Propylen ausgesetzt wurde, um 0.1
bis zu 5.0 Hol Propylen pro Mol der Übergangsmetallverbindung
in der festen Verbindung aufzunehmen; und
2) einer organometallischen Aluminiumverbindung oder einem Nichtübergangsmetall der Gruppen IA und HA.
Die organometallische Verbindung kann ein Grignardreagenz,
welches im wesentlichen ätherfrei ist, oder Mg (CgHc)2 sein.
Alternativ kann die organometallische Verbindung ein Komplex
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einer aluminiuinorganischen Verbindung und einer organometallisehen
Verbindung eines Metalls der Gruppen IA, oder HA, wie z.B. Mg(AlEt-)^ oder ein Lithiumaluminiumtetraalkyl
sein. Es ist bevorzugt, eine Organo-Aluminiumverbindung
zu verwenden, wie ein Aluminiumhydrocarbylsulfat,
oder ein Aluminiumhydrocarbyloxyhydrocarbyl oder insbesondere
ein Aluminiumhydrocarbyl oder ein Dihydrocarbylaluminiumhalogenid oder-hydrid zu verwenden. Falls gewünscht, kann eine
Mischung von Organo-Aluminiumverbindungen verwendet werden, wie
eine Mischung eines Aluminiumtrihvdrocarhvls und eines nihvdrocarbylaluminiumhalogenids,z.B.
eine Mischung von Triäthylaluminium und Diäthylaluminiumchlorid.
Insbesondere wird bevorzugt, als Bestandteil 2) eine
Verbindung, welche halogenfrei ist,und besonders eine Aluniniumtrihydrocarbylverbindung,
insbesondere ein Alurainiumtrialkyl, wie Triäthylaluminium zu verwenden.
Während befriedigende Ergebnisse unter Verwendung eines Katalysators, der nur aus Bestandteilen 1) und 2) besteht, erhalter
werden können, ist es bevorzugt, einen Katalysator mit weiteren Bestandteilen zu verwenden.
Insbesondere ist es bevorzugt, daß der Katalysator wenigstens einen dritten Bestandteil (Bestandteil 3)) enthält,
welcher eine Lewis-Basis-Verbindung ist, und diese Lewis-Basis-Verbindung kann die gleiche,oder eine verschiedene
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Lewis-Basen-Verbindung sein, die mit der Übergangsmetallverbindung
vermählen v/ird.
Die Katalysatoren können auch in geeigneter Weise entweder außer, oder anstatt der Komponenten 3) eine v/eitere
Komponente (Komponente 4)) enthalten, welche ein substituiertes oder ein unsubstituiertes Polyen ist. Das Polyen kann ein azyklisches
Polyen, wie 3-Methylheptatrien (1.4.6) oder ein zyklisches Polyen, wj.e Cyclooctatrien, Cyclooctatetraen oder irisbesondere
Cycloheptatrien oder ein Derivat solcher Polyene, wie die alkyl- oder alkoxysubstituierten Polyene; Tropyliumsalze
oder Komplexe, Tropolon oder Tropon sein.
Die Anteile der verschiedenen Katalysatorbestandteile können weit variiert werden, abhängig von sowohl den verwendeten
Materialien, als auch von den absoluten Konzentrationen der Bestandteile.Jedoch sind im allgemeinen pro molekularem Anteil
der Übergangsmetallverbindung, welche itn Bestandteil 1) des Katalysators anwesend ist, wenigstens 0.05 und vorzugsweise
wenigstens 1.0 molekulare Anteile des Bestandteils 2) anwesend, aber es kann erwünscht sein, noch größere Mengen des Bestandteils
2) zu verwenden, beispielsweise soviel wie 50 molekulare Anteile oder sogar mehr pro Molekularanteil der Übergangsmetallverbindung.
Im allgemeinen ist bevorzugt, nicht mehr als 25, und insbesondere nicht mehr als 10 molekulare Anteile
des Bestandteiles 2) pro molekularem Anteil der Übergangsmetallverbindung zu verwenden. Die Menge der Lewis-Basis-Verbindung,
welche der Bestandteil 3) ist, liegt im Bereich von 0.01 bis zu 10, vorzuasweise von 0.05 bis zu 5.0 und insbesondere
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von 0.2 bis zu 2 Molekularanteilen pro Molekularanteil der Übergangsraetallverbindung, welche, in dem Bestandteil
1) des Katalysators anwesend ist,und die Menge von Bestandteil
3) ist geringer, als die Menge von Bestandteil 2). Jedes zyklische Polyen, welches in dem Katalysator anwesend
ist, sollte bevorzugt in einem molaren Anteil anwesend sein, welcher geringer ist, als der molare Anteil von Bestandteil
2) des Katalysators. Die Molekularanteile des zyklischen Polyens pro Molekularanteil von Bestandteil 2) liegen in geeigneter
Weise im Bereich von 0.01 bis zu 1.0, insbesondere von 0.05 bis zu 0.5, beispielsweise bei 0.2. Falls der Katalysator beide
Bestandteile 3) und 4) enthält, sollten die Molekularanteile der Lewis-Basen-Verbindung (Bestandteil 3)) und das zyklische
Polyen vorzugsweise insgesamt weniger als der Molekularanteil von Bestandteil 2) des Katalysators aufv/eisen.
Ein bevorzugter erfindungsgemäßer Katalysator besteht
aus:
1) einem Übergangsmetallbestandteil, welcher ein Titantrichlorid
ist, welcher mit einer Lev/is-Basen-Verbindung vermählen und nachfolgend Propylen in Abwesenheit von
Bestandteil 2) für eine ausreichende Zeit ausgesetzt worden ist, um 0.1 bis zu 5.0 Mole Propylen pro Mol Titantrichlorid
aufzunehmen, wobei das Produkt einen Molekularanteil des Titantrichlorids enthält;
2) 0.1 bis zu 25 Molekularanteilen einer Trihydrocarbylaluminiumverbindung;
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~" 1JL —
3) 0.01 bis zu 10 ilolekularanteilen wenigstens- einer
Lev7is-Basen-Verbindung, welche die gleiche Lewis-Basen-Verbindung,
oder eine andere sein kann, die mit dem Titantrichlorid vermählen wurde; und v/ahlweise
4) 0.01 bis zu 1.0 Molekularantcile pro Mol von Bestandteil
2) eines substituierten oder unsubsrtituierten Polyens, welches Cyclooctatrien, Cyclooctatetraen oder Cycloheptatriene
oder ein Alkyl- oder Alkoxylderivat davon ist;
wobei die Gesamtinolekularanteile von Bestandteil 3) und Bestandteil
4), falls anwesend, geringer sind, als die Molekularanteile von Bestandteil 2).
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren sind insbesondere
für die Polymerisation und Copolymerisation von Mono-ok-olefinen
geeignet. Gemäß eines v/eiteren Aspekts der Erfindung wird somit wenigstens ein Γ-ΐοηο-χ-olefin oder eine Mischung von wenigstens
einem Μοηο-,χ-olefine und Äthylen mit einem erfindungsgemäßen
Polymerisationskatalysator, wie vorstehend beschrieben, in Kontakt gebracht.
Jedes Mono-c(-olefinmonomere, welches in der Lage ist, unter
Verwendung eines "Ziegler"-Katalysators polymerisiert zu werden, kann durch das erfindungsgemäße Verfahren polymerisiert
werden. Somit zählen zu den Monomeren, welche durch das erfindungsgemäße Verfahren polymerisiert wer-
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den können, Buten (1), und 4-Methylpenten (1) und insbesondere
Propylen. Die Olefine könne entweder zusammen oder mit Äthylen copolymerisiert werden, und solch eine Copolymerisation
wird in geeigneter Weise unter Verwendung einer Polymerisationsprozeßfolge durchgeführt,-wie sie in der brit.
PS 970 478; 970 479; und 1 014 944 beschrieben ist.
Es wurde gefunden, daß das erfindungsgemäße Verfahren zur Polymerisation von Propylen verwendet werden kann, um eine
hohe Polymerausbeute, bezogen auf die verwendete Katalysatormenge, und ebenso einen relativ niedrigen Anteil des
unerwünschten löslichen Polymeren zu ergeben.
Es ist bekannt, daß "Ziegler"-Katalysatoren gegenüber Verunreinigungseffekten empfindlich sind ,und die Aktivität und Stereospezifität
solcher Katalysatoren können in nachteiliger Weise durch Anwesenheit von kleinen Verunreinigungsmengen beeinflußt
werden, insbesondere bei Verwendung von Sauerstoff- + und polaren Verbindungen, wie Wasser und Alkohol im Monomeren und/oder Verdünnungsmittel.·
Es ist somit bekannt, bei Verwendung von "Ziegler"-Katalysatoren
für die Polymerisation von Olefinmonomeren reine Monomere und Verdünnungsmittel zu verwenden. Erfindungsgemäße
Katalysatoren können jedoch in kleineren Anteilen als der übliche "Ziegler"-Katalysator verwendet werden, und sie sind
demgemäß empfindlicher gegenüber irgendwelchen Verunreinigungen,
die im System anwesend sind. Somit ist es bei Anwendung mit dem er-
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2b52120
- i3 -
findungsgemäßeru Katalysator bevorzugt, daß, falls die
Monomeren und irgendwelche Verdünnungsmittel technische Reinheit auf v/eisen, sie einem weiteren Reinigungsgang unterworfen
werden.
Jede geeignete ReinigungsbehancH ung kann verwendet
werden, und die Behandlung kann, falls gewünscht, in mehr als einer Stufe durchgeführt werden. Die besonders verwendete
Reinigungsbehandlung wird von der Reinheit der Ausgangsstoffe abhängig sein.
Eine befriedigende Reinheit kann in den meisten Fällen erzielt werden, indem man das Monomere (und Verdünnungsmittel,
falls verwendet) durch ein Bett eines Materials schickt, welches in der Lage ist, die Verunreinigungen zu absorbieren, die
in dem Monomeren oder dem Verdünnungsmittel enthalten sind, wie beispielsv/eise in den brit. PS Nr. 1 111 493 und 1 226 659 beschrieben
ist.
Bei Verwendung von erfindungsgemäßen Katalysatoren kann die Polymerisation in Anwesenheit oder Abwesenheit eines inerten
Verdünnungsmittels, wie einem in geeigneter Weise gereinigten Paraffinkohlenwasserstoff durchgeführt v/erden. Falls kein Verdünnungsmittel
verwendet wird, kann die Polymerisation in der flüssigen Phase unter Verwendung eines.Überschusses an flüssigen
Monomeren, als das Suspensionsmedium für den Katalysator und das Polymerprodukt durchgeführt -werden. Falls der Monomere
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in der Gasphase verwendet wird, kann die Polymerisation unter Verwendung irgendeiner Arbeltsweise, die zur Durchführung
einer Gas/Feststoffreaktion geeignet ist, wie ein Wirbelbettreaktorsystem oder ein Gegenstrommischreaktor
durchgeführt werden.
Die Polymerisation kann entweder absatzweise oder kontinuierlich
durchgeführt werden. Die Katalysatorbestandteile können in den Polymerisationsbehälter getrennt eingeführt
werden, aber es kann bevorzugt sein, insbesondere, falls die Polymerisation kontinuierlich durchgeführt v/erden soll, alle
Katalysatorbestandteile zusammenzumischen, bevor sie in den Polymerisationsreaktor eingeführt werden. Alternativ wird
nicht der gesamte Katalysator bei Beginn der Polymerisation hinzugesetzt. Auf diese Weise kann ein Teil des Katalysators
hinzugefügt werden, um die Polymerisation in Gang zu bringen und weitere Mengen eines oder mehrerer Katalysatorenbestandteile
werden zu einem oder mehreren Zeitpunkten während der Polymerisation hinzugegeben. Geeigneterweise v/erden wenigstens
25 % jedes Katalysatorbestandteils hinzugesetzt, um die Polymerisation in Gang zu bringen, wobei die restlichen Katalysatorbestandteile
während der Polymerisation hinzugefügt werden. Da die Zufuhr einer. Aufschlämmung einer festen Ubergangsmetallverbindung
ungeeignet sein kann, kann es bevorzugt sein, daß die gesamte feste Übergangsmetallverbindung hinzugefügt wird,
zusammen mit je einer der anderen Katalysatorbestandteile, um die Polymerisation in Gang zu setzen und der Rest der anderen
Katalysatorbestandteile wird während der Polymerisation hinzugefügt. Es ist erwünscht, daß bei irgendeinem Mischen der Kata-
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lysatorbestandteile, die Übergangsmetallverbindung nicht in Kontakt mit der Lewis-Basen-Verbindung (Bestandteil 3))
in Abwesenheit der Organo-Aluminium-Verbindung (Bestandteil 2)) des Katalysators kommen darf.
Die Polymerisation kann in Gegenwart eines kettenübertragenden Mittels, wie Wasserstoff oder einem Zinkdialkyl
durchgeführt werden, um das Molekulargewicht des gebildeten Produktes zu steuern.
Bei Verwendung von erfindungsgemäßen Katalysatoren, insbesondere
Katalysatoren einschließlich der Bestandteile 3) und 4), wobei die Lewis-Basen-Verbindung eine Phosphorverbindung
ist, ist es möglich gewesen, Propylen zu polymerisieren, um eine hohe Ausbeute, bezogen auf die verwendete Katalysatormenge,
eines Polymeren mit einem hohen Biegemodul zu erzielen, welcher in einigen Fällen so hoch sein kann, wie derjenige
von technisch verfügbaren Propylenpolymeren, welche in einer niedrigeren Ausbeute erhalten wurden und wobei eine Katalysatorentfernungsstufe
notwendig ist.
Auf diese Weise kann durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Polypropylen erzielt v/erden, worin der Titangehalt des Polymeren,
bezogen auf den restlichen Katalysator im de« Polymeren,
nicht mehr als 7O Gewichtsteile pro Mio. (ppm) beträgt, und der Biegemodul des Polymeren wenigstens ein GN/m^ ist, wobei
der Polymere das direkte Polymerisationsprodukt ist. Der Halogengehalt des Polymeren kann weniger als 250 ppm pro Gewicht#
z.B. ungefähr 200 ppm pro Gewicht, betragen.
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Der Biegemodul des Polymeren ist der Biegemodul, wie
er durch das Gerät, beschrieben im "Polymer Age", März 1970, Seite 57 und 58 bei 1 % Hautspannung nach 60 Sekunden
bei 23°C und 50 % relativer Feuchtigkeit gemessen wird, unter Verwendung von Testproben, die nach Beispiel 10 bereitet
sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in den nachfolgenden
Beispielen näher erläutert.
Die Übergangsmetallverbindung war TiCl-,-ΑΑ nach Stauffer,
welches das Reduktionsprodukt von Titantetrachlorid mit Aluminiummetall sein soll, und wobei anschließend das trockene
Pulver vermählen wird. Das TiCl-,-ΑΑ wurde in einer Kugelmühle
mit Octamethylpyrophophoramid (OfIPA) in einem nominalen Molekularverhältnis OMPA-TiCl3-AA von 0.11 in den meisten
Fällen vermählen. Die verwendete Mühle war 152,4 mm lang und
79,4mm mit liebern im Durchmesser und enthielt 200 rostfreie Stahlkugeln von 12,7 mm Durchmesser und 200 rostfreie Stahlkugeln
von 6,35 mm Durchmesser. Alle Mahlvorgänge wurden bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Mühle von 120 U/min, durchgeführt.
Der verwendete Mahlvorgang wurde entweder durch Änderung der zu raahlenden Zeit oder der Methode der OMPA-Zugabe
zu der Mühle variiert, und in einigen Fällen wurde Aluminiumchlorid
ebenso mit dem TiCl^-AA vermählen.
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- Il -
Die Einzelheiten der Mahltechnik sind in der Tabelle und in den Fußnoten zu der Tabelle angegeben. Die Mahlvorgänge
wurden in allen Fällen in einer Argonatmosnhäre (weißer
Punkt Reinheitsgrad ,von der "British Oxygen Company")durchgeführt.
Zwei Techniken wurden verwendet, um das gemahlene Material Propylen auszusetzen. Gemäß einer Technik wurde
das gemahlene Material Propylen in der Mühle ausgesetzt, indem man das Argon unter Vakuum entfernt, das mit gereinigtem
Propylen ersetzt wird, wobei die Propylenmenge überwacht wird, die durch den Feststoff aixfgenommen wird, und indem man dann
das Propylen mit Stickstoff ausspült. Der behandelte Feststoff wurde dann in einem inerten Kohlenwasserstoffverdünnungsmittel
suspendiert und die Suspension aus der Mühle entfernt. Gemäß einer anderen Technik wurde das vermahlene Material in
einem inerten Kohlenwasserstoffverdünnungsmittel suspendiert,
von der Mühle in einen Reaktionsbehälter überführt, in welchem die Suspension gründlich zu allen Zeiten gerührt wurde. Nachdem
der Reaktionsbehälter zur Entfernung des Stickstoffs evakuiert war, wurde das Verdünnungsmittel mit Propylen gesättigt und
die durch die Suspension aufgenommene Propylenmenge wurde überwacht, indem man die in den Reaktionsbehälter eingeführte Propylenmenge
aufzeichnet. Sobald die erforderte Propylenmenge aufgenommen worden war, wurde das Propylen durch Ausspülen mit
Stickstoff entfernt.
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Das Verdünnungsmittel, das zur Suspension des festen Materials, und anschließend für die Hauptpolymerisation
verwendet wurde, bestand aus einer Mischung von hauptsächlich C^-Isomeren, mit einem Siedebereich von etwa 170 175
0C, welches bei 600C evakuiert wurde mit stickstoff
gereinigt und wieder evakuiert worden war, um sowohl die Wasser- a^-s auc^ Sauerstoffgehalte des Verdünnungsmittels
10 ppm pro Gewicht zu reduzieren.
Das verwendete Propylen war Propylen, welches weiter ge reinigt worden war, indem man gasförmiges Propylen abwechselnd
durch eine Säule (76,2 mm Durchmesser, 91,4 cm Länge) mit einem Gehalt an 1,59 mm großen Körnchen aus Alcoa Fl
Aluminiumoxyd bei 50 - 60 C, und danach durch eine ähnliche Säule mit einem Gehalt an BTS-Katalysator (Kupferoxyd, das zu
feinverteilten metallischem Kupfer auf einem Magnesiumoxydträger reduziert ist) bei 40 - 50°C leitet, das ausströmende
Gas kondensiert und das flüssige Propylen durch 4 Säulen (alle 76,2 mm Durchmesser; 2 mit einer Länge von 91,4 cm,
mit einer Länge von 1,83 m) bei 25°C schickt, wobei jede Säule 1,59 mm große Pellets aus Union-Carbide-3A-Molekularsieben enthält.
Diese Behandlung reduzierte den Wassergehalt des Monomeren
von 5-10 ppm pro Volumen auf ζ 1 ppm pro Volumen und den Sauerstoffgehalt
von 1-2. ppm pro Volumen auf < 0.5 ppm pro Volumen. Der Pegel an inerten Verbindungen (Stickstoff, Äthan usw.) lag
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unverändert bei 0.3 % und der Pegel an ungesättigten Kohlenwasserstoffen
(Allen, Methylacetylen usw.) lag unverändert bei <1 ppm.Die Polymerisation wurde in einem Polymerisationskolben durchge
führt, ausgerüstet mit einem v/irksamen Rührer und einem Kühlmantel,
welcher sorgfältig getrocknet worden war und in welchem ein Liter des inerten Kohlenwasserstoffsverdünnungsmittels eingeführt
worden war. Das Verdünnungsmittel wurde danach mit Propylen auf eine Atmosphäre Druck gesättigt, δ Millimol Triäthyl
aluminium würden in den Polymerisat.i onnkolben eingeführt, gefolgt
von irgendeiner Lewis-Basen-Verbindung, welche verwendet werden sollte. Nach einem halbstündigen Rühren wurden 2 Millimol
des behandelten TiCl, zugesetzt. Der Druck im Reaktionsgefäß wurde auf eine Atmosphäre durch Zufuhr von Propylen von
einer Burette aufrecht gäialten. Nach weiteren 2.5 Stunden
wurde der Versuch mit 10 ml Isopropanol beendet, und eine Probe von überstehender Flüssigkeit extrahiert, zur Bestimmung der
löslichen Polymerkonzentration. Der Feststoff wurde abfiltriert und dreimal mit Petroläther gewaschen und in einem Vakuumofen
bei 120 C eine Stunde lang getrocknet. Die Ausbeute des festen plus
errechneten löslichen Polymeren kam innerhalb experimenteller Fehler dem Propylen gleich, das von der Burette geliefert wurde.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle aufgeführt.
Vergleichsbeispiele wurden in ähnlicher Weise durchgeführt, wobei jedoch die Behandlung des gemahlenen TiCl3 mit Propylen
ausgelassen wurde.
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σ> ο co
| Beispiel oder Vergleichsbei- spiel (a) |
verwende tes TiCl-. (b) J |
Propvlenbehandlung (c) |
adsorbier te Menge (Μ/Μ TiCl3) |
Polymerisation | Lewis Base | Umsetzung zu Feststoff (g/nMol TiCl--) (er |
lösliche Ausbeute (%) (f) |
| 1 | I | Zeit (Stunden) |
0.65 | Type Mencie (d) (mM/1) |
63 | 6.9 | |
| 2 | . I | 0-30. | 0.95 | nichts | 56 | 5.3 | |
| A | I | 2-20" | nichts | nichts | 49.5 | 7.9 | |
| 3 | II | Null | 4.76 | nichts | 59.3 | 6.3 | |
| B | II | 6-30 | nichts | nichts | 56.0 | 7.3 | |
| C | II | Null | 2.05 | nichts | 48.5 | 3.6 | |
| 4 | III | 1-06·** | 1.14 | nichts | 68.5 | 5.3 | |
| D | III | 2-00** | nichts | nichts | 59.8 | 6.8 | |
| 5 | IV | Null | 1.10 | nichts | 64.5 | 5.0 | |
| E | IV | 2-00** | nichts | - nichts | 58.0 | 7.2 | |
| .6 | IV | Null | 1.10 | nichts | 51.5 | 4.2 | |
| 7* | IV | 2-00** | 1. 10 | HMPT 4.O | 75.5 | 1.63 | |
| 3 | IV | 2-00** | 1.10 | HMPT 4.0 | 41.0 | 2.2 | |
| IV | 2-00** | 1.10 | TMAeD 1.0 | 34.0 | 1.36 | ||
| 2-00v<s | TMAeD 1.0 |
Erläuterung der Tabelle
a) In den mit * markierten Beispielen enthielten
die Katalysatoren ebenfalls 8 mMol von Diäthylaluminiumchlorid,
welches in das Verdünnungsmittel eingeleitet wurde, gefolgt von einer Zugabe von Triäthylaluminium
und einer Lewis Base. Mach 30-minütigem Rühren wurde dann das behandelte TiCl-, hinzugefücrt.
b) Die Anwendungsformen von TiCl3 waren folgende:
I Nachdem das TiCl3-AA alleine 40 Stunden lang in
einer Argonatmosphäre gemahlen worden war, wurden 7"' :·! Pentan hinzugeführt, um eine Suspension von TiCl_ zu ergeben.
Danach fügt man zur Kühle über eine Zeitspanne von 10 bis 15 Minuten OMPA hinzu, und führt das Mahlen
für 30 Minuten weiter. Das Mahlen wurde beendet und das Pentan unter Vakuum bei 40 bis 50 C entfernt und das
Vakuum wurde mit Argon aufgefüllt. Die Mischung von TiCl3-AA
und OMPA wurde 24 Stunden .lang gemahlen, was eine gesamte,
trockene, zu mahlende Zeit von 64 Stunden ergab. Das molare Verhältnis von OMPA zu TiCl3-AA betrug 0.11.
II Das Verfahren war im allgemeinen wie bei I beschrieben, mit Ausnahme, daß man das einleitende ,40 Stunden lange
Mahlen ausläßt, und das OMPA zu einer Aufschlämmung
von TiCl0-AA in die Mühle hinzugibt und nach 30 Minuten
langem Mahlen und der Entfernung des Pentans das OMPA : TiCl3-AA für 24 Stunden mahlt. Das molare Verhältnis
von OMPA zu TiCl3-AA betrug 0.11.
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III Eine Mischung von AlCl3 und TiCl3-AA,molares
Verhältnis AICI3 : TiCl3-AA von 0.11 ,wurde in
die Mühle eingeführt, und 40 Stunden lang in einer Argonatmosphäre gemahlen. OMPA wurde in zwei Stufen
hinzugegeben, wobei man 0.07 3 Mol/Mol TiCl ,wie in I beschrieben, hinzugibt, und das Mahlen 20 Stunden lang
durchführt. Danach wurden 0.073 Mol OMPA/Mol TiCl3, wie
in I, hinzugegeben, und das Mahlen für v/eitere 24 Stunden durchgeführt. Das Produkt hatte folgende Zusammensetzung:
TiCl3. 0.44AlCl3.O.146OMPA.
IV Das Verfahren von III wurde wiederholt, mit Ausnahme, daß die erste Mahlstufe mit OMPA 24 Stunden lang
durchgeführt wurde, und die zweite Mahlstufe mit OMPA wurde für weitere 40 Stunden durchgeführt. Das Produkt
hatte folgende Zusammensetzung: TiCl3 zu 0.44AlCl3.
O.146OMPA.
c) Alle Behandlungen wurden durchgeführt, indem man den
festen gemahlenen Katalysator mit Propylen in Kontakt bringt, mit Ausnahme wo es anders angezeigt ist.
* *' Das Propylen wurde mit einer Suspension des festen gemahlenen
Katalysators in Kontakt gebracht.
*** Das Propylen wurde mit dem festen Katalysator vor dem
Mahlen in Kontakt gebracht.
d) HMPT bedeutet Hexamethylphosphorsäuretriamid. TMÄD bedeutet
Ν,Ν,Ν1,N'-Tetramethyläthyldiamin.
e) Nur _ auf Basis des festen Polymeren.
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f) % auf der Basis des gesamten, gebildeten Polymeren
(fest + löslich).
Die Polymerisation wurde in einem rostfreien Stahlautoclaven mit einem gesamten Fassungsvermögen von 3 1 durchgeführt,
v/elcher mit einem senkrechten Ankerrührer ausgerüstet war. Der Autoclav wurde auf 700C erhitzt, evakuiert und das
Vakuum wurde mit Propylen aufgefüllt. Der Autoclav wurde danach wieder evakuiert, und das Verfahren wurde fünfmal wiederholt.
Eine Lösung von 8 g mMol Aluminiuintriäthyl in 6.5 ml
n-Heptan wurde mit 0.3 g mMol Octamethylpyrophosphoramid, 0.84 ml
Benzol und 0.8 g mMol 1,3,5-Cycloheptatrien vermischt. Die Mischung
wurde in den oben beschriebenen Autoclaven mit einem Gehalt an Propylengas bei 35 C und 0.14 kg/cm Druck eingespritzt.
Eine Suspension in 2.2 ml eines inerten hochsiedenden Kohlenwasserstoffs von 1 g mllol des Titantrichlorids, das wie
in Versuch 2 beschrieben, bereitet wurde, wurde in den Autoclaven eingespritzt, und danach wurden innerhalb von 5 bis 10 Sekunden
5 1 flüssiges Propylen hinzugesetzt, wobei der Rührer bei 150.U/min arbeitete. Diese Propylenzugabe wurde durchgeführt,
indem man 5.5 1 flüssiges Propylen von.einer Burette bei
50 C in den Autoclaven überführt. 200 g mMol Wasserstoff wurden hinzugefügt und die Temperatur der Autoclaveninhalte wurde auf
65°C für 10 Minuten erhöht. Der V7asserstoff war im Handel verfügbarer
Viasserstoff ( 99.99 % rein), welcher weiter gereinigt worden war, indem man ihn durch eine Säule ( 20,3 cm auf 1,22 m
Länge) mit einem Gehalt eines Molekularsiebmaterials ( Union
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Carbide 3A) bei 20 C leitet. Der Wasserstoff wurde in der
Siebsäule aufbewahrt und wenn erforderlich abgelassen. Die Polymerisation durfte bei einer Temperatur von 65 C und einem
2
Druck von 33,7 kg/cm fortschreiten. Weiterer Wasserstoff ( 20 g iuMol bei jedereGelegenheit) wurden nach 10, 25, 45, 80 und 120 Minuten ab der ersten Wasserstoffzugabe hinzugesetzt, nach einer 2 1/2-stündigen Polymerisation wurde der Autoclav für eine Zeitspanne von 10 Minuten belüftet, um unpolymerisiertes Propylen zu entfernen, und ein freirieselnc.es, graues Pulver wurde erhalten. Die Polymerausbeut«* betrug 900 g/mMol Titantrichlorid anwesend im Katalysator, was einen errechneten Ti-Gehalt von 5 3 ppm pro Gewicht ergab. Der Ti-Gehalt wurde experimentell durch Röntgenfluorescencespectrometrie unter Vervrendung eigener röntgenstrahlen von einer Chromanode bestimmt, und er ergab sich zu 6 7 ppm pro Gewicht. Aus dem experimentell bestimmten Ti-Gehalt wurde der Chloridgehalt zu etwa 200 ppm pro Gewicht ( etwa das dreifache des Ti-Gehaltes) berechnet. Der Schmelzflußindex, gemessen nach der ASTM-Testmethode D 1238-70, Bedingung M (190°C und 10 kg) war 13. Die lösliche Polymerfraktion in siedendem Heptan (bestimmt durch eine 16-stündige Soxhlet Extraktion) wurde auf 7.7 Gewichts-% bestimmt. ■
Druck von 33,7 kg/cm fortschreiten. Weiterer Wasserstoff ( 20 g iuMol bei jedereGelegenheit) wurden nach 10, 25, 45, 80 und 120 Minuten ab der ersten Wasserstoffzugabe hinzugesetzt, nach einer 2 1/2-stündigen Polymerisation wurde der Autoclav für eine Zeitspanne von 10 Minuten belüftet, um unpolymerisiertes Propylen zu entfernen, und ein freirieselnc.es, graues Pulver wurde erhalten. Die Polymerausbeut«* betrug 900 g/mMol Titantrichlorid anwesend im Katalysator, was einen errechneten Ti-Gehalt von 5 3 ppm pro Gewicht ergab. Der Ti-Gehalt wurde experimentell durch Röntgenfluorescencespectrometrie unter Vervrendung eigener röntgenstrahlen von einer Chromanode bestimmt, und er ergab sich zu 6 7 ppm pro Gewicht. Aus dem experimentell bestimmten Ti-Gehalt wurde der Chloridgehalt zu etwa 200 ppm pro Gewicht ( etwa das dreifache des Ti-Gehaltes) berechnet. Der Schmelzflußindex, gemessen nach der ASTM-Testmethode D 1238-70, Bedingung M (190°C und 10 kg) war 13. Die lösliche Polymerfraktion in siedendem Heptan (bestimmt durch eine 16-stündige Soxhlet Extraktion) wurde auf 7.7 Gewichts-% bestimmt. ■
Der Biegemodul des Polymeren betrug 1.2 6 GN/m . Der Biegemodul
wurde unter Verwendung eines Auslegerbalkengerätes, wie im "Polymer Age", März 1970, Seite 57 und 53 beschrieben vermessen.
Die Deformation eines Teststreifens bei 1 % Hautspannung vmrde nach 60 Sekunden bei 23°C und 50 % relativer Feuchtigkeit
gemessen. Der Teststreifen, der die Abmessungen von annähernd
150 χ 19 χ 1.6 mm aufwies, wurde hergestellt, indem man 23 g des
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Polymeren mit 0.1 Gewichts-% eines Antioxidationsmittels ( Topanol' CA) vermischt, und die Mischung zu einem Brabender
Weichmacher bei 1900C, 30 U/min und unter einer Last von
10 kg hinzugibt, um das Polymere zu einem Krepp umzuwandeln. Der Krepp wurde innerhalb eines Formstücks zwisehen
Aluminiumfolie eingelegt, und mit Hilfe einer elektrischen Tangye-Presse bei einer Temperatur von 250 C gepreßt. Der
Preßling wurde für eine Zeitspanne von 6 Minuten unter einem gerade ausreichenden Druck vorgeheizt, um das Polymer über
das Formstück fließen zu lassen, d.h.bei etwa 1,01 t. Nach der
Vorheizperiode wurde der Druck auf 15,2 t in 5,075 t-Abständen heraufgesetzt, wobei man alle 5.075 t entgast (d.h. Druckfreisetzung)
. Nach 2 Minuten bei 15,2 t wurde das Preßgerät mit Hilfe von Luft und Wasser 10 Minuten lang oder bis Raumtemperatur
erreicht war, abgekühlt.
Die Platte wurde dann in 15O χ 19 x 1.6 mm große Streifen
geschnitten. Doppelte Streifen jedes Polymeren wurden in einen Härtungsofen bei 130°C eingelegt, und nach 2 Stunden bei dieser
Temperatur wurde die Heizung ausgeschaltet, und der Ofen auf Umgebungstemperatur
mit 15°C pro Stunde abgekühlt.
Das Verfahren von Beispiel 10 wurde wiederholt, mit Ausnahme, daß das Octamethylpyrophosphoramid und Benzol nicht in
der Katalysatormischung enthalten waren, welche 0.8 g Mol Hexamethylphosphorsäuretriamid
anstelle des Octamethylpyrophosphoramids
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enthielt.
Eine Polymerausbeute von 905 g wurde pro mMol TiCl-, anwesend
im Katalysator, erhalten, was einen errechneten Ti-Gehalt von 53 ppm pro Gewicht ergab. Der Schmelzflußindex des
Polymeren war 4.8 und der Biegemodul betrug 1.13 GN/m .
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Claims (32)
1. Mahlprodukt, bestehend aus einer festen Verbindung eines Übergangsmetalls der Gruppen IVA bis VIA des Periodensystems, und
assoziiert mit der festen Verbindung, einer Lewis-Basen-Verbindung und 0,1 bis 5,0 Mol Propylen pro Mol Übergangsmetall in der festen Verbindung.
2. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lewis-Basen-Verbindung in einer Menge von 0,01 bis zu 0,75 Mol pro Mol Übergangsmetall in der festen Verbindung vorhanden
ist.
3. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es erhalten wurde durch Vermählen der festen Verbindung eines
Übergangsmetalls der Gruppen IVA bis VIA des Periodensystems mit einer Lewis-Basen-Verbindung und anschließendes Aussetzen
des vermahlenen Produktes an Propylen für eine ausreichende Zeit, um 0/1 bis zu 5,0 Mol Propylen pro Mol Übergangsmetall
in der festen Verbindung irreversibel aufzunehmen.
4. Produkt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
es erhalten wurde," indem 0,01 bis 0,75 Mol der Lewis-Basen-Verbindung
mit je 1 Mol Übergangsmetall in der festen Verbindung vermählen werden.
5. Produkt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Menge der Lewis-Basen-Verbindung 0,01 bis zu 0,50 Mol beträgt.
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6. Produkt nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß es erhalten wurde indem ferner Aluminiumchlorid mit der festen Verbindung des Übergangsmetalls vermählen wurde.
7. Produkt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumchloridmenge 0,01 bis 0,50 Mol pro Mol Übergangsmetall in der festen Verbindung beträgt.
8. Produkt nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lewis-Basen-Verbindung eine Organophosphorverbindung· ist.
9. Produkt nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Organophosphorverbindung Octamethylpyrophosphoramid ist.
10. Verfahren zur Herstellung des Produkts nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine
feste Verbindung eines Übergangsmetalls der Gruppen IVA bis VIA des Periodensystems mit einer Lewis-Basen-Verbindung vermahlt
und anschließend das vermahlene Produkt Propylen eine ausreichende
Zeit lang aussetzt, um 0,1 bis zu 5,0 Mol Propylen pro Mol des Übergangsmetalls in der festen Verbindung irreversibel
aufzunehmen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als feste Verbindung eines Übergangsmetalls Titantrichlorid
verwendet.
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12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lewis-Basen-Verbindunq eine Lewis-Basen-Verbindung
verwendet, welche wirksam ist, die Aktivität und/oder Stereospezifität eines Ziegler-Katalysatorsystems
zu ändern.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lewis-Basen-Verbindung eine Organonhosphorverbindung
einsetzt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Organophosphorverbindung Octamethylpyrophosphoramid ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß man Aluminiumchlorid ebenfalls mit der festen Verbindung eines Übergangsmetalls vermahlt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß man das Mahlen in einer Kugelmühle bei
wesentlicher Abwesenheit von zugesetzten Lösungsmittel oder suspendierenden Flüssigkeiten durchführt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß man das Mahlen in einem Zeitraum von 5
bis zu 100 Stunden durchführt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,01 bis zu 0,75 Mol der Lewis-Basen-Verbindung
mit je 1 Mol des Übergangsmetalls in der festen
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Verbindung vermählt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Lewis-Basen-Verbindung in einer Menge von 0,01 bis zu 0,50 Mol, insbesondere von 0,05 bis zu 0,20 Mol
einsetzt.
20. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß man Aluminiumchlorid in einer Menge von 0,01 bis zu 0,50
Mol, insbesondere von 0,10 bis zu 0,40 Mol pro Mol der festen Verbindung des Übergangsmetalls verwendet. ._. .
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß man das vermahlene Material in einem inerten Verdünnungsmittel suspendiert und daß man Propylen in die Suspension
einleitet.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch"·
gekennzeichnet, daß man das vermahlene Material mit Propylen in dem Mahlgerät in Kontakt bringt.
23. Verwendung des Produktes nach einem der Ansprüche 1 bis
9 als Bestandteil eines Polymerisationskatalysators, insbesondere eines Olefinpolymerisationskatalysators.
24. Olefinpolymerisationskatalysator, unter Verwendung des
Produktes nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
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. -31-
1. daß er den übergangsmetallbestandteil nach einem der
Ansprüche 1 bis 9 und,
2. eine organometallische Aluminiumverbindung oder ein
Nichtübergangsmetall der Gruppen IA und HA enthält.
25. Katalysator nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner
3. eine Lewis-Basen-Verbindung enthält, wobei die Lewis-Basen-Verbindung
dieselbe oder eine andere Lewis-Basen-Verbindung ist, welche mit der festen Verbindung des übergangsmetalls
vermählen wurde.
26. Katalysator nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner
4. ein substituiertes oder unsubstituiertes Polyen enthält.
27. Katalysator nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß pro Mol der festen Verbindung des Übergangsmefcalls
0,1 bis zu 25 Mol von Bestandteil 2) anwesend ist.
28. Katalysator nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß pro Mol der festen Verbindung des Übergangsmetalls 0,01 bis. zu 10 Mol der Lewis-Basen-Verbindung, (Bestandteil
3} anwesend ist, und die Menge von Bestandteil 3) geringer ist, als die Menge von Bestandteil 2).
29. Katalysator nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß pro Mol von Bestandteil 2) 0,01 bis zu 1,0
aß pro Mol von Be
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Mol des substituierten oder unsubstituierten Polyens (Bestandteil
4))anwesend ist.
30. Verfahren zur Herstellung eines-Olefinpolymeren oder
Olefincopolymeren unter Verwendung eines Olefinpolymerisationskatalysators
nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens ein Mono-tO-oief in, oder eine
Mischung von wenigstens einem Mono-cd-Olef in und Äthylen mit
dem Katalysator in Kontakt bringt.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Monomeren und irgendwelche Verdünnungsmittel technische
Reinheit aufweisen, und sie einem weiteren Reinigungsverfahren unterworfen werden, bevor man sie mit dem Polymerisationskatalysator
in Kontakt bringt.
32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Polymerisation fortführt, bis das Polymerprodukt nicht mehr als 70 Gewichtsteile pro Mio. an
restlichem Ubergangsmetall enthält und einen Biegemodul von
wenigstens 1 GN/m auf v/eist.
6098 2 2/0953
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| GB50250/74A GB1510643A (en) | 1974-11-20 | 1974-11-20 | Olefine polymerisation catalyst containing transition metal compound |
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| DE2552120A1 true DE2552120A1 (de) | 1976-05-26 |
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|---|---|---|---|
| DE19752552120 Ceased DE2552120A1 (de) | 1974-11-20 | 1975-11-20 | Polymerisationskatalysatoren |
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