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DE60111350T2 - Geträgerte katalysatorzusammensetzung für die olefinpolymerisation : verfahren zu deren herstellung und polymerisationsverfahren unter deren verwendung - Google Patents

Geträgerte katalysatorzusammensetzung für die olefinpolymerisation : verfahren zu deren herstellung und polymerisationsverfahren unter deren verwendung Download PDF

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DE60111350T2
DE60111350T2 DE60111350T DE60111350T DE60111350T2 DE 60111350 T2 DE60111350 T2 DE 60111350T2 DE 60111350 T DE60111350 T DE 60111350T DE 60111350 T DE60111350 T DE 60111350T DE 60111350 T2 DE60111350 T2 DE 60111350T2
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Germany
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supported catalyst
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polyketone
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DE60111350T
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Mansour I. Taftaf
Serajudin F. Ahmed
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Saudi Basic Industries Corp
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Saudi Basic Industries Corp
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine geträgerte Katalysatorzusammensetzung zur Polymerisation von Olefinen, ein Verfahren zum Herstellen derselben und ein Verfahren zur Polymerisation unter Verwendung derselben.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Geträgerte heterogene Katalysatorzusammensetzungen für die Polymerisation von Olefinen sind auf dem Fachgebiet gut bekannt.
  • In vielen Fällen sind auf Silika geträgerte Katalysatoren auf Titanbasis für die Polymerisation von Olefinen verwendet worden. Jedoch resultiert deren Verwendung in der Gegenwart von Verunreinigungen im Endprodukt. Diese Verunreinigungen bewirken wiederum, daß das Polymer eine schlechte Filmerscheinungseinstufung aufweist. Während auf Silika geträgerte Katalysatoren eine gute Partikelmorphologie bereitstellen, ist somit ein Opfer gebracht worden bei der Qualität des Polymers.
  • Daher besteht eine Notwendigkeit, Katalysatorträger bereitzustellen, welche die Nachteile bei Verwendung von Silika überwinden.
  • L. Sun, C. C. Hsu und D. W. Bacon, Journal of Polymer Science: Part A Polymer Chemistry, Band 32, 2127–2134 beschreiben elf Polymere mit unterschiedlichen Hauptkettenstrukturen und funktionellen Gruppen, welche bezüglich ihrer Eignung zur Verwendung als ein Katalysatorträger getestet worden sind.
  • U.S. 5,102,841 offenbart die Verwendung von Polypropylenpolymer als einen Träger, um Partikel der Katalysatorvorstufe auf Titan- oder Vanadiumbasis zu binden. Eine Katalysatorzubereitung wird darin für eine Katalysatorvorstufe verwendet, welche bereits in der U.S. 4,303,771 beschrieben wird. In der U.S. 5,102,841 wird ein Verfahren für die Herstellung von Polyethylen unter Verwendung eines Katalysators mit einem Träger offenbart, welcher eine Partikelmorphologie liefert, die gleich ist zu Silika und anderen organischen Oxidträgern, jedoch im wesentlichen die Gegenwart von störendem Rest in dem Harz vermeidet. Das Verfahren der U.S. 5,102,841 umfaßt ein Kontaktieren von Ethylen oder einer Mischung, welche Ethylen und ein oder mehrere alpha-Olefine umfaßt, und, optional, ein oder mehrere Diolefine, unter Polymerisationsbedingungen mit einem Katalysatorsystem, welches umfaßt:
    • (a) eine partikuläre Katalysatorvorstufe, welche Titan und/oder Vanadium enthält;
    • (b) Polypropylenträgerparikel, an welche die Katalysatorvorstufenpartikel gebunden sind; und
    • (c) einen Hydrocarbylaluminium-Cokatalysator.
  • Jedoch wird die Verwendung des Verfahrens der U.S. 5,102,841 in einer niedrigen Produktivität für diese Katalysatorzusammensetzung resultieren. Zudem werden eine Produktklarheit und Harzmorphologie erhalten, welche nicht zufriedenstellend sind. Ferner ist der Katalysatorpreis ziemlich hoch.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine geträgerte Katalysatorzusammensetzung bereitzustellen, welche die Nachteile des Stands der Technik überwindet, insbesondere ihre Produktivität verbessert.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen geträgerten Katalysatorzusammensetzung mit niedrigeren Kosten bereitzustellen.
  • Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Polymerisation von Olefinen unter Verwendung der geträgerten Katalysatorzusammensetzung der vorliegenden Erfindung bereitzustellen, was ein Polymer mit einer verbesserten Produktqualität und Morphologie erzeugt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine geträgerte Katalysatorzusammensetzung zur Polymerisation von Olefinen bereit, welche umfaßt:
    • (i) eine Titanverbindung, eine Magnesiumverbindung und wenigstens eine Elektronendonorverbindung;
    • (ii) einen Sauerstoff enthaltenden Polymerträger; und
    • (iii) einen Cokatalysator umfassend wenigstens eine Aluminiumverbindung, wobei der Polymerträger Polyketon und/oder hydrolysiertes Polyketon, oder Polyketon und/oder hydrolysiertes Polyketon und ein Chlor enthaltendes Polymer ist.
  • Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer geträgerien Katalysatorzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung bereit, welches die folgenden Schritte umfaßt:
    • (i) Bilden einer katalytischen Vorstufe, welche eine Magnesiumverbindung, eine Titanverbindung und wenigstens eine Elektronendonorverbindung umfaßt;
    • (ii) Mischen der katalytischen Vorstufe, die in Schritt (i) hergestellt wurde, mit einem Träger, der ein Polyketon und/oder hydrolysieries Polyketon, oder ein Polyketon und/oder hydrolysiertes Polyketon und ein Chlor enthaltendes Polymer ist;
    • (iii) Erhitzen der Mischung, die in Schritt (ii) hergestellt wurde, unter Rückfluß für eine bestimmte Zeitdauer;
    • (iv) optional Entfernen des Lösungsmittels, um ein festes Pulver der geträgerten Katalysatorzusammensetzung zu bilden; und
    • (v) Zufügen eines Cokatalysators, welcher wenigstens eine Aluminiumverbindung umfaßt.
  • Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Homopolymerisation von Ethylen oder Copolymerisation von Ethylen mit alpha-Olefinen und/oder Diolefinen durch Kontaktieren von Ethylen oder Ethylen und alpha-Olefinen und/oder Diolefinen mit einer Katalysatorzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung bereit.
  • Überraschenderweise wurde gefunden, daß eine geträgerte Katalysatorzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung eine gesteigerte Produktivität bei der Polymerisation von Olefinen aufweist und einen niedrigen Preis bei der Herstellung aufweist. Ferner wird der polymere Träger in weniger Produktasche und in weniger Katalysatorrückständen resultieren, die in dem hergestellten Polymer verbleiben. Ferner zeigen die Eigenschaften bezüglich des mit der Katalysatorzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellten Polymers eine gesteigerte Produktklarheit und Harzmorphologie. Ohne an irgendeine Theorie gebunden werden zu wollen, scheint die Funktionalität der polymeren Träger der vorliegenden Erfindung eine Hauptrolle beim Anbinden oder Koordinieren der Katalysatorvorstufe an der Trägeroberfläche und beim Verhindern eines Vorstufenausblutens zu spielen, was wiederum dazu führen würde, eine schlechte Harzmorphologie zu bilden, wie es mit Polypropylenträgern aus dem Stand der Technik auftritt.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die Katalysatorvorstufe, in fester oder gelöster Form, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann prinzipiell identisch sein zu derjenigen, die in der U.S. 4,303,771 offenbart ist.
  • Die Katalysatorvorstufe weist die Formel MgaTi(OR)bXc(ED)d auf, wobei R ein aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen, oder COR' ist, wobei R' ein aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen ist; wobei jede OR-Gruppe gleich oder unterschiedlich ist; X Cl, Br oder I oder Mischungen derselben ist; ED Elektronendonor ist; a 0,5 bis 56 ist; b 0, 1 oder 2 ist; c 2 bis 116 ist; und d größer als 1,5a + 2 ist;
  • Eine Titanverbindung, welche in dem Verfahren zum Herstellen der geträgerten Katalysatorzusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, kann die Formel Ti(OR)aXb aufweisen, wobei R und X wie für die Katalystorvorstufe, die oben erwähnt wurde, sind; a 0, 1 oder 2 ist; b 1 bis 4 ist; a + b 3 oder 4 ist. Geeignete Verbindungen sind TiCl3, TiCl4, Ti(OC6H5)Cl3, Ti(OC2H5)Cl3, Ti(OCOCH3)Cl3 und Ti(OCOC6H5)Cl3.
  • Eine Magnesiumverbindung, die bei der Herstellung der Vorstufe geeignet ist, kann die Formel MgX2 aufweisen, wobei X wie oben definiert ist. Geeignete Beispiele sind MgCl2, MgBr2 und MgI2. Wasserfreies MgCl2 ist eine bevorzugte Verbindung. Etwa 0,5 bis 56, und bevorzugt etwa 1 bis 10 Mol der Magnesiumverbindung werden pro Mol Titanverbindung verwendet.
  • Ein geeigneter Elektronendonor ist eine organische Verbindung, welche bei Temperaturen in dem Bereich von etwa 0°C bis 200°C flüssig ist. Er ist ebenfalls als eine Lewis-Base bekannt. Die Verbindungen, die bei der Herstellung der Katalysatorvorstufe geeignet sind, sind in dem Elektronendonor löslich.
  • Der Elektronendonor kann ein Alkylester einer aliphatischen oder aromatischen Carbonsäure, ein aliphatisches Keton, ein aliphatisches Amin, ein aliphatischer Alkohol, ein Alkyl- oder ein Cycloalkylether oder Mischungen derselben sein, wobei jeder Elektronendonor 2 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist. Unter diesen Elektronendonoren sind Alkyl- und Cycloalkylether mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen; Dialkyl-, Diaryl- und Alkylarylketone mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen; und Alkyl-, Alkoxy- und Alkylalkoxyester von Alkyl- und Arylcarbonsäuren mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Der bevorzugteste Elektronendonor ist Tetrahydrofuran. Andere Beispiele von geeigneten Elektronendonoren sind Methylformat, Ethylacetat, Butylacetat, Ethylether, Dioxan, Di-n-Propylether, Dibutylether, Ethylformat, Methylacetat, Ethylanisat, Ethylencarbonat, Tetrahydropyran, Ethylpropionat, Hexylether, Aceton und Methyl-iso-Butylketon.
  • Die Träger, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind polymere Harze, umfassend Polyketone ebenso wie hydrolysierte Polyketone. Die Träger weisen eine Teilchengröße in einem Bereich zwischen etwa 5 und 1000 Mikrometer auf, und der bevorzugte Größenbereich ist zwischen 50 und 80 Mikrometer. Ferner weisen die Träger ein Teilchenporenvolumen von wenigstens etwa 0,1 cm3/g ebenso wie einen Oberflächenbereich von wenigstens etwa 0,2 cm2 auf.
  • Bei der fertigen Katalysatorzusammensetzung liegt die Titanbeladung bevorzugt zwischen etwa 0,15 und 5 Gew.-%, die Magnesiumbeladung liegt zwischen etwa 0,20 und 6 Gew.-%, und die Elektronendonorbeladung liegt bevorzugt zwischen 1 und 45 Gew.-%.
  • Der Cokatalysator kann Aluminiumalkyl, Aluminoxane und/oder Mischungen derselben umfassen.
  • Der Polymerträger kann ferner ein Chlor enthaltendes Polymer, wie Polyvinylchlorid, umfassen.
  • Einige polymere Träger können mit einigen Elektronendonoren während der Katalysatorherstellung nicht kompatibel sein. Daher wurde sich ein einzigartiges Verfahren ausgedacht, um zu vermeiden, daß der Träger agglomeriert wird oder aufquellt, wenn er in Kontakt mit dem Elektronendonor ist. Zunächst wird der Träger in Vakuum zwischen 40 und 90°C getrocknet, dann in Kohlenwasserstoffmaterialien, wie Isopentan, Hexan, Heptan oder Isooctan, aufgeschlämmt. Die Katalysatorvorstufenlösung, welche den Elektronendonor enthält, wird langsam auf die Trägeraufschlämmung gegossen, und alle Materialien werden auf 60°C für von 15 Minuten bis 90 Minuten erwärmt. Mischen und Rühren werden kontinuierlich und konstant während des gesamten Verfahrens eingesetzt. Waschen mit leichten Kohlenwasserstofflösungsmitteln, wie Hexan und Isopentan, am Ende jeder Chargenherstellung ist eine Option, die manchmal verwendet wird, und ansonsten wird die Zusammensetzung unmittelbar ohne Waschen getrocknet. Dies wird durchgeführt, um Katalysatoraktivität und Produktivität unter Verwendung beider Wege zu vergleichen und das spätere Scale-Up-Verfahren des Katalysators zu erleichtern. Auf beiden Wegen werden aktive Katalysatorchargen erhalten und können ausgezeichnet in einem Verfahren zur Aufschlämmungspolymerisation von Olefinen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Am Anfang werden die Katalysatorchargen mit einem langsamen Fluß von Stickstoff über Nacht getrocknet. Das Trocknen wird später vorangetrieben zu einem Vakuumtrocknen, um eine Klumpenbildung zu reduzieren und die Zykluszeit der Katalysatorherstellung zu verkürzen. Das Vakuumtrocknen wird eingesetzt, nachdem der Hauptteil der flüssigen Phase in dem Kolben verdampft worden ist. Die Katalysatortrocknungszeit wurde mit Variation der gewünschten Mengen an Tetrahydrofuran auf dem Katalysator variiert. Die Leistung des Katalysators variiert mit variierenden Tetrahydrofurangehalten ebenso wie mit variierendem Magnesium/Titan-Verhältnis.
  • Die Katalysatorzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls verwendet werden zur Copolymerisation von Ethylen mit alpha-Olefin, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend 1-Buten, 1-Hexen und 1-Octen und Mischungen derselben.
  • Beispiele
  • Beispiel 1
  • Herstellung der Katalysatorvorstufe
  • In einen Zwei-Hals-Rundkolben, ausgerüstet mit einem Kondensator und einem Magnetrührer, wurden 2,0 Gramm wasserfreies Magnesiumchlorid, 1,4 Gramm Titantetrachlorid und 70 ml THF gegeben. Die Materialien wurden auf 60°C erwärmt und für 90 Minuten gerührt. Eine klare gelbe Lösung wurde gebildet.
  • Beispiel 2
  • Herstellung der Katalysatorzusammensetzung
  • 2,1 Gramm Polyketonpolymer wurden unter Vakuum bei 60°C für 30 Minuten getrocknet und in einen Zwei-Hals-Rundkolben eingeführt. Das Polymer wurde in Hexan aufgeschlämmt, und Katalysatorvorstufe aus Beispiel 1 wurde langsam zu der Polymeraufschlämmung zugegeben. Die Temperatur wurde auf 60°C angehoben und die Materialien kontinuierlich für 30 Minuten gerührt und erwärmt, dann mit Stickstoff unter Vakuum getrocknet. Das gelbe Katalysatorpulver wurde analysiert, und die Zusammensetzung umfasste Ti = 2,85 Gew.-%, Mg = 5,0 Gew.-% und THF = 41,0 Gew.-%.
  • Beispiel 3
  • Katalysatorleistung – Ethylenhomopolymerisation unter Verwendung der Katalysatorzusammenstzung aus Beispiel 2
  • Eine Ethylenpolymerisation wurde mit der Katalysatorzusammensetzung aus Beispiel 2 bei 15 bar Ethylen einschließlich drei bar Wasserstoffpartialdruck durchgeführt, und Triethylaluminiumalkyl (TEAL) wurde als der Polymerisationscokatalysator verwendet. Die Polymerisation wurde für eine Stunde bei einer Temperatur von 85°C betrieben.
  • Der Polymerisationslauf erzeugte etwa 150 Gramm Homopolyethylenharz mit einer Katalysatorproduktivität von 8,9 kg PE/g cat-hr und einer Aktivität von 313,2 kg PE/g Ti hr. Das erhaltene Polymer war ein Polyethylenharz hoher Dichte mit einer gesiebten Rohdichte von 0,236 g/cc.
  • Beispiel 4
  • Herstellung der Katalysatorvorstufe
  • In einen Zwei-Hals-Rundkolben, der mit einem Kondensator und einem Magnetrührer ausgerüstet war, wurden 1,4 Gramm wasserfreies Magnesiumchlorid, 1,4 Gramm Titantetrachlorid und 70 ml THF eingeführt. Die Materialien wurden auf 60°C erwärmt und für 120 Minuten gerührt. Eine klare gelbe Lösung wurde gebildet.
  • Beispiel 5
  • Herstellung der Katalysatorzusammensetzung
  • 2,1 Gramm an hydrolysiertem Polyketonpolymer wurden unter Vakuum bei 80°C für 30 Minuten getrocknet und in einem Zwei-Hals-Rundkolben angeordnet. Das Polymer wurde in Hexan aufgeschlämmt, und die Katalysatorvorstufe aus Beispiel 4 wurde langsam zu der Polymeraufschlämmung zugegeben. Die Temperatur wurde auf 60°C angehoben und die Materialien gerührt und erwärmt, kontinuierlich für 30 Minuten, dann getrocknet mit Stickstoff unter Vakuum. Das gelbe Katalysatorpulver wurde analysiert, und die Zusammensetzung umfasste Ti = 4,2 Gew.-%, Mg = 4,0 Gew.-% und THF = 32,0 Gew.-%.
  • Beispiel 6
  • Katalysatorleistung – Ethylenhomopolymerisation unter Verwendung der Katalysatorzusammensetzung aus Beispiel 5
  • Eine Ethylenpolymerisation wurde mit der Katalysatorzusammensetzung aus Beispiel 5 bei 15 bar Ethylen einschließlich drei bar Wasserstoffpartialdruck durchgeführt, und Triethylaluminiumalkyl (TEAL) wurde als der Polymerisationscokatalysator verwendet. Die Polymerisation wurde für eine Stunde bei einer Temperatur von 85°C betrieben.
  • Der Polymerisationslauf erzeugte etwa 170 Gramm Homopolyethylenharz mit einer Katalysatorproduktivität von 14,9 kg PE/g cat-hr und einer Aktivität von 354,9 kg PE/g Ti hr. Das erhaltene Polymerharz war ein Homopolyethylen hoher Dichte mit einer Rohdichte von 0,22 g/cc.
  • Beispiel 7
  • Herstellung der Katalysatorvorstufe
  • In einen Zwei-Hals-Rundkolben, ausgerüstet mit einem Kondensator und einem Magnetrührer, wurden 1,4 Gramm wasserfreies Magnesiumchlorid, 1,0 Gramm Titantetrachlorid und 70 ml THF gegeben. Die Materialien wurden auf 60°C erwärmt und für 120 Minuten gerührt. Eine klare gelbe Lösung wurde gebildet.
  • Beispiel 8
  • Herstellung der Katalysatorzusammensetzung
  • 2,1 Gramm an hydrolysiertem Polyketonpolymer wurden unter Vakuum bei 80°C für 30 Minuten getrocknet und in einem Zwei-Hals-Rundkolben angeordnet. Das Polymer wurde in Hexan aufgeschlämmt und die Katalysatorvorstufe aus Beispiel 7 wurde langsam zu der Polymeraufschlämmung zugegeben. Die Temperatur wurde auf 60°C angehoben und die Materialien gerührt und erwärmt, kontinuierlich für 30 Minuten, dann mit Stickstoff unter Vakuum getrocknet. Das gelbe Katalysatorpulver wurde analysiert, und die Zusammensetzung umfasste Ti = 3,2 Gew.-%, Mg = 4,7 Gew.-% und THF = 38,0 Gew.-%.
  • Beispiel 9
  • Katalysatorleistung – Ethylencopolymerisation unter Verwendung der Katalysatorzusammensetzung aus Beispiel 8
  • Eine Ethylen-Copolymerisation mit Hexen wurde mit der Katalysatorzusammensetzung aus Beispiel 8 bei 15 bar Ethylen einschließlich 3 bar Wasserstoffpartialdruck durchgeführt, und Triethylaluminiumalkyl (TEAL) wurde als der Polymerisationscokatalysator verwendet. Die Polymerisation wurde für eine Stunde bei einer Temperatur von 85°C betrieben.
  • Der Polymerisationslauf erzeugte etwa 488 Gramm Polyethylencomonomerharz mit einer Katalysatorproduktivität von 9,9 kg PE/g cat-hr und einer Aktivität von 308,7 kg PE/g Ti hr. Das erhaltene Harz war ein Polyethylen-Hexen-Copolymer hoher Dichte mit einer Rohdichte von 0,24 g/cc.
  • Beispiel 10
  • Katalysatorleistung – Ethylenhomopolymerisation unter Verwendung der Katalysatorzusammensetzung nach Beispiel 8
  • Eine Ethylenpolymerisation wurde mit der Katalyatorzusammensetzung nach Beispiel 8 bei 15 bar Ethylen einschließlich 3 bar Wasserstoffpartialdruck durchgeführt, und Triethylaluminiumalkyl (TEAL) wurde als der Polymerisationscokatalysator verwendet. Die Reaktionszeit belief sich auf eine Stunde bei einer Temperatur von 85°C.
  • Der Polymerisationslauf erzeugte etwa 212 Gramm Homo-Polyethylenharz mit einer Katalysatorproduktivität von 14,4 kg PE/g cat-hr und einer Aktivität von 448,97 kg PE/g Ti hr. Das erhaltene Polymer war ein Polyethylenharz hoher Dichte mit einer Rohdichte von 0,21 g/cc.
  • Beispiel 11
  • Herstellung der Katalysatorzusammensetzung
  • 3,0 Gramm an hydrolysiertem Polyketonpolymer wurden unter Vakuum bei 80°C für 30 Minuten getrocknet und in einem Zwei-Hals-Rundkolben angeordnet. Das Polymer wurde in Hexan aufgeschlämmt und die Katalysatorvorstufe aus Beispiel 1 langsam zu der Polymeraufschlämmung zugegeben. Die Temperatur wurde auf 60°C angehoben und die Materialien gerührt und erwärmt, kontinuierlich für 30 Minuten, dann mit Stickstoff unter Vakuum getrocknet. Das gelbe Katalysatorpulver wurde analysiert, und die Zusammensetzung umfasst Ti = 2,8 Gew.-%, Mg = 5,5 Gew.-% und THF = 44,5 Gew.-%.
  • Beispiel 12
  • Katalysatorleistung – Ethylen-Homopolymersation der Katalysatorzusammensetzung aus Beispiel 11
  • Eine Ethylenpolymerisation wurde mit der Katalysatorzusammensetzung aus Beispiel 11 bei 15 bar Ethylen einschließlich 3 bar Wasserstoffpartialdruck durchgeführt, und Triethylaluminiumalkyl (TEAL) wurde als der Polymerisationscokatalysator verwendet. Die Polymerisation wurde für eine Stunde bei einer Temperatur von 85°C betrieben.
  • Der Polymerisationslauf erzeugte etwa 298 Gramm Homo-Polyethylenharz mit einer Katalysatorproduktivität von 17,4 kg PE/cat-hr und einer Aktivität von 622,1 kg PE/g Ti hr.
  • Das erhaltene Polymer war ein Polyethylenharz hoher Dichte mit einer Rohdichte von 0,245 g/cc.

Claims (18)

  1. Geträgerte Katalysatorzusammensetzung zur Polymerisation von Olefinen, welche umfasst: (i) eine Titanverbindung, eine Magnesiumverbindung und wenigstens eine Elektronendonorverbindung; (ii) einen Sauerstoff enthaltenden Polymerträger; und (iii) einen Cokatalysator, der wenigstens eine Aluminiumverbindung umfasst, wobei der Polymerträger Polyketon und/oder hydrolysiertes Polyketon, oder Polyketon und/oder hydrolysiertes Polyketon und ein Chlor enthaltendes Polymer ist.
  2. Geträgerte Katalysatorzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Titanverbindung Titantetrachlorid ist.
  3. Geträgerte Katalysatorzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesiumverbindung Magnesiumchlorid ist.
  4. Geträgerte Katalysatorzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronendonor Tetrahydrofuran ist.
  5. Geträgerte Katalysatorzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerträger eine Teilchengröße zwischen etwa 5 und 1000 μm aufweist.
  6. Geträgerte Katalysatorzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerträger ein Porenvolumen von wenigstens etwa 0,1 cm3/g aufweist.
  7. Geträgerte Katalysatorzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerträger eine Oberfläche von wenigstens etwa 0,2 m2/g aufweist.
  8. Geträgerte Katalysatorzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Titanbeladung auf dem fertigen Katalysator zwischen etwa 0,15 und 5 Gew.-% ist.
  9. Geträgerte Katalysatorzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesiumbeladung auf dem fertigen Katalysator zwischen etwa 0,20 und 6 Gew.-% ist.
  10. Geträgerte Katalysatorzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronendonorbeladung auf dem fertigen Katalysator zwischen etwa 1 und 45 Gew.-% ist.
  11. Geträgerte Katalysatorzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Cokatalysator Aluminiumalkyle, Aluminoxane und/oder Mischungen derselben umfasst.
  12. Geträgerte Katalysatorzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerträger Chlor enthaltendes Polymer, wie Polyvinylchlorid, umfasst.
  13. Verfahren zum Herstellen einer geträgerten Katalysatorzusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte: (i) Bilden einer Katalysatorvorstufe, die eine Magnesiumverbindung, eine Titanverbindung und wenigstens eine Elektronendonorverbindung umfaßt; (ii) Mischen der in Schritt (i) hergestellten Katalysatorvorstufe mit einem Polyketon und/oder hydrolysierten Polyketon, oder einem Polyketon und/oder hydrolysierten Polyketon und einem Chlor enthaltenden Polymerträger, in einem Lösungsmittel; (iii) Kochen unter Rückfluß der in Schritt (ii) hergestellten Mischung für eine bestimmte Zeitdauer; (iv) optional Entfernen des Lösungsmittels, um ein festes Pulver der geträgerten Katalysatorzusammensetzung zu bilden; und (v) Zufügen eines Cokatalysators, der wenigstens eine Aluminiumverbindung umfasst.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Schritt (iii) für 15 bis 90 Minuten unter Rückfluß gekocht wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel durch Trocknen mit Stickstoff und/oder Beaufschlagen eines Vakuums entfernt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen der Katalysatorvorstufe mit dem Polymerträger unter Verwendung von Hexan, Isooctan oder Isopentan als Lösungsmittel durchgeführt wird.
  17. Verfahren zur Homopolymerisation von Ethylen oder Copolymerisation von Ethylen mit alpha-Olefinen und/oder Diolefinen durch Kontaktieren von Ethylen oder Ethylen mit alpha-Olefinen und/oder Diolefinen mit einer Katalysatorzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, hergestellt gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das alpha-Olefin ausgewählt wird aus der Gruppe umfassend 1-Buten, 1-Hexen und 1-Octen und/oder Mischungen derselben.
DE60111350T 2001-02-15 2001-02-15 Geträgerte katalysatorzusammensetzung für die olefinpolymerisation : verfahren zu deren herstellung und polymerisationsverfahren unter deren verwendung Expired - Lifetime DE60111350T2 (de)

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