BR112014009177B1 - Método para produzir um alcoolato de magnésio, e, alcoolato de magnésio - Google Patents
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Abstract
método para produzir um alcoolato de magnésio, e, alcoolato de magnésio. o propósito da presente invenção é prover um alcoolato de magnésio compreendendo partículas esféricas ou elipsoidais tendo uma distribuição de tamanho de grão estreita, apesar de um diâmetro de partícula pequeno. a presente invenção provê um método para produzir um alcoolato de magnésio pela adição distribuída e reação do metal magnésio, álcool e halogênio e/ou um composto contendo átomo de halogênio em um sistema de reação sob uma corrente de álcool, o método para produzir um alcoolato de magnésio caracterizado em que uma mistura do metal magnésio, álcool, e halogênio ou um composto contendo átomo de halogênio é adicionada ao sistema de reação com cada distribuição.
Description
[0001] A presente invenção se refere a um método para produzir um alcoolato de magnésio usado para preparar um componente de catalisador sólido para polimerização de olefinas ou similares.
[0002] Prioridade é reivindicada no Pedido de Patente Japonês No. 2011-229527, depositado em 19 de outubro de 2011, o conteúdo do qual é incorporado aqui como referência.
[0003] Como um componente de catalisador sólido para polimerização de olefinas, alcoolatos de magnésio esféricos tendo um fkâogVtq fg rcrtíewnc ofifkq fg 82 μo qw oaku. wo púogtq ogpqt fg partículas finas, e uma resistência suficiente são desejados. Como um método para produzir tais alcoolatos de magnésio, por exemplo, existe um método descrito no Documento de Patente 1 que a razão final do magnésio metálico e álcool usados no sistema de reação é de 1/4 a 1/25 em razão de massa, e que ocipfiukq ogVánkeq rarVkewncfq Vgpfq wo fkâogVtq fg p«q ocku fq swg 722 μo e o álcool são adicionados continuamente ou intermitentemente de um modo em porções ao sistema de reação sob refluxo de álcool e deixados reagir durante 100 a 1.200 minutos. Além disso, neste método, foi descrito que é preferível realizar a adição de cada do magnésio metálico e álcool em 10 ou mais porções separadas, e também de uma maneira de modo que os intervalos da adição são uma combinação de intervalos selecionados arbitrariamente na faixa de 10 a 120 minutos e o tempo de adição total está dentro da faixa de não mais do que 1.200 minutos. Foi descrito que pelo uso deste método, material particulado de dialcóxi magnésio tendo formas de partícula esféricas ou elipsoidais com um diâmetro de partícula médio representado por D50 na hakza fg 82 a 422 μo. woa fgpukfafg específica em bruto de 0,2 a 0,7 g/ml, pwogtququ rqtqu kpVgmqu eqo Vcocpjqu fg rqtqu fg 2.3 c 7 μo eqoq determinado por observação TEM, e uma distribuição de tamanho de partícula representada por (D90 - D10) / D50 de não mais do que 1, pode ser obtido, e a resistência a ruptura do material particulado agregado é de 0,5 a 10 MPa. Foi descrito que na reação sintética de acordo com este método, o uso de um catalisador é preferido, enquanto listando iodo e similares como exemplos de catalisadores utilizáveis, e de mais a mais, este catalisador pode ser adicionado inicialmente coletivamente ao sistema de reação ou pode ser adicionado enquanto ajustando a quantidade de acordo com a adição em porções das matérias primas.
[0004] Além disso, foi descrito no Documento de Patente 2, que reagindo magnésio metálico, um álcool, e 0,0001 átomo grama ou mais de um halogênio ou composto contendo halogênio, contendo um halogênio em relação a um átomo grama do magnésio metálico acima, é possível produzir um composto de magnésio contendo um grupo alcóxi tendo um diâmetro de rcttiewnc ofifkq fg 3 c 522 μo g Vcodfio wo ipfkeg fg fkuVtkdwk>«q fg tamanho de partícula (P) representado pela fórmula seguinte (1) de P < 5,0 que indica uma distribuição de tamanho de partícula estreita, e que pode ser usado como ele é sem tratamentos de ajuste de tamanho de partícula, tais como pulverização e classificação (fórmula (1): P = D90/D10, onde D90 denota um diâmetro de partícula correspondendo a fração em peso cumulativa de 90%, e D10 denota um diâmetro de partícula correspondendo a fração em peso cumulativa de 10%). Neste documento, foi descrito que não existe a necessidade de introduzir a quantidade total de cada de magnésio metálico, um álcool, e um halogênio e/ou composto contendo halogênio dentro de um tanque de reação no início, e a introdução pode ser conduzida em porções separadas.
[0005] Documentos de Patente Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonês Não Examinado, Primeira Publicação No. 2007-297371 Documento de Patente 2: Pedido de Patente Japonês Não Examinado, Primeira Publicação No. Hei 4-368391
[0006] Entre todos os alcoolatos de magnésio conhecidos descritos acima, embora aqueles tendo uma distribuição de tamanho de partícula representada por (D90 - D10)/ D50 de não maior do que 1 sejam conhecidos, aqueles tendo uma distribuição ainda menor de menos do que 0,78 ainda não são conhecidos, e desse modo os alcoolatos de magnésio com uma distribuição de tamanho de partícula ainda menor são desejados. Além disso, tendo um diâmetro de partícula médio representado por D50 ogpqt f q swg 82 μo e uma distribuição de tamanho de partícula representada por (D90 - D10)/ D50 de não maior do que 1 não são conhecidos também, e desse modo os alcoolatos de magnésio tendo uma distribuição de tamanho de partícula pequena mesmo quando o tamanho de partícula é pequeno, são também desejados.
[0007] Além disso, no Documento de Patente 1, embora tenha sido descrito que o catalisador usado pode ser adicionado ao sistema de reação enquanto ajustando a quantidade de acordo com a adição em porções das matérias primas, foi sugerido que naqueles casos onde a frequência da adição em porções das matérias primas é baixa, por exemplo, quando ela é cerca de quatro a cinco vezes, o produto desejado (alcoolatos de magnésio tendo um diâmetro de partícula médio representado por D50 fg"82" c"422"μo"g"vcodfio" uma distribuição de tamanho de partícula representada por (D90 - D10)/ D50 de não maior do que 1) não pode ser obtido.
[0008] Além disso, no Documento de Patente 2, foi descrito que a frequência apropriada das adições em porções é 5 a 10 vezes, e que é preferido um método em que a quantidade total de um álcool é adicionada no início e magnésio metálico é em seguida dividido em várias porções e adicionado.
[0009] Adicionalmente, não existem nem descrições, nem sugestões, em ambos os Documentos de Patente 1 e 2, sobre um método específico para a adição em porções, por exemplo, o meio de adição de um modo em porções é realizado e a razão ideal de cada das matérias primas que são adicionadas de um modo em porções.
[00010] O objeto da presente invenção é prover um alcoolato de magnésio esférico ou elipsoidal tendo uma distribuição de tamanho de partícula estreita mesmo quando o tamanho de partícula é pequeno.
[00011] Como um resultado de estudos intensivos, a fim de resolver os problemas acima, foi verificado na presente invenção que é possível resolver os problemas acima adicionando sempre uma mistura contendo magnésio metálico, um álcool, e um halogênio ou composto contendo átomo de halogênio em cada adição em porções, levando assim ao término presente invenção.
[00012] Isto é, a presente invenção se refere a um método para produzir um alcoolato de magnésio pela adição de um modo em porções a um sistema de reação, e reagir magnésio metálico, um álcool, e pelo menos um de um halogênio ou um composto contendo átomo de halogênio sob refluxo de álcool, que é um método para produzir um alcoolato de magnésio caracterizado em que uma mistura de magnésio metálico, um álcool, e pelo menos um de um halogênio ou um composto contendo átomo de halogênio é adicionada ao sistema de reação em cada adição de um modo em porções.
[00013] No método para produzir um alcoolato de magnésio de acordo com a presente invenção, é preferível que a frequência da adição em porções da mistura mencionada acima seja ajustada para menos do que 10 vezes; é preferível que a razão de massa de magnésio metálico e álcool e a razão de massa de magnésio metálico e halogênio ou composto contendo átomo de halogênio na mistura mencionada acima adicionada em porções seja substancialmente constante em cada adição em porções; e, de mais a mais, é preferível que o intervalo entre as adições em porções seja constante.
[00014] Pelo uso do método para produzir um alcoolato de magnésio de acordo com a presente invenção, é possível obter um alcoolato de magnésio tendo uma qualidade sem precedentes em que a distribuição de tamanho de partícula, diâmetro de partícula, e tipo de partícula são controlados.
[00015] Em outras palavras, através deste método de produção, é possível produzir um alcoolato de magnésio como um material particulado tendo uma distribuição de tamanho de partícula representada por (D90 - D10)/ D50 menor do que 0,78 e uma forma de partícula esférica ou elipsoidal, ou um alcoolato de magnésio na forma de um material particulado tendo um diâmetro de partícula médio representado por D50 ogpqt fq swg 82 μo. woc distribuição de tamanho de partícula representada por (D90 - D10)/ D50 de não maior do que 1, e uma forma de partícula esférica ou elipsoidal.
[00016] Preparando um catalisador para a polimerização de olefinas usando o alcoolato de magnésio obtido por este método em que a distribuição de tamanho de partícula, diâmetro de partícula, e tipo de partícula são controlados, um polímero de olefina pode ser obtido em que a distribuição de tamanho de partícula, diâmetro de partícula, e tipo de partícula são controlados.
[00017] Os valores D10, D50, e D90 usados na presente invenção denotam os diâmetros de partícula a 10%, 50%, e 90%, em termos de tamanho de partícula cumulativo. Isto é, por exemplo, D10 indica um diâmetro de partícula no momento em que a distribuição de tamanho de partícula do material particulado é medida e o valor integrado da massa do material particulado alcançou 10% de massa. Consequentemente, D50 denota um valor intermediário do diâmetro de partícula de todo o material particulado, e desse modo isto indica o diâmetro de partícula médio.
[00018] Um método para produzir um alcoolato de magnésio de acordo com a presente invenção (método de produção da presente invenção), é um método para produzir um alcoolato de magnésio pela adição de um modo em porções em um sistema de reação e reagindo, magnésio metálico, um álcool, e pelo menos um de um halogênio ou um composto contendo átomo de halogênio sob refluxo de álcool, que é caracterizado em que uma mistura de magnésio metálico, um álcool, e pelo menos um de um halogênio ou um composto contendo átomo de halogênio é adicionada ao sistema de reação em cada adição em porções.
[00019] O magnésio metálico usado no método de produção da presente invenção pode estar em qualquer forma contanto que a reatividade seja favorável. Em outras palavras, quaisquer daqueles tendo uma forma granular, de fita ou pó podem ser usados. No entanto, deve ser observado que do ponto de vista de reatividade, o grau de oxidação na superfície das partículas de magnésio metálico é preferivelmente tão baixo quanto possível, e aqueles em que óxido de magnésio é formado sobre a superfície não são preferíveis para uso. Por esse motivo, por exemplo, aqueles armazenados sob a atmosfera de um gás inerte tal como nitrogênio, e aqueles tendo uma superfície de metal tratada com um solvente que não afeta adversamente a reação para evitar a oxidação da superfície são preferidos.
[00020] A fim de ajustar o diâmetro de partícula médio do alcoolato de magnésio para set rtqfwzkfq fg 32 c 72 μm, q Vcocpjq fg rcttíewlc fq iiKigiifiukq ogVálkeq wucfq fi rtgferixglmgntg n«q makqt fq sug 572 μm, g maku rtgferixglmgntg fg :: c 572 μθo Q mcinfiukq metálkeq tenfq um tcmcnjq fg partícula dentro desta faixa é apropriado em termos de manter a reatividade uniforme.
[00021] Além disso, a fim de ajustar o diâmetro de partícula médio do cneqqncVq fg ocipfiukq c ugt rtqfwzkfq rctc 82 μo qw ockqt. fi rtgfetíxgn wuct um magnésio metálico na forma de um material particulado tendo um tamanho de partícula dg p«q ockqt fq swg 722 μo, g fi ocku rtgfgríxgn wuct um magnésio metálico na forma de um material particulado composto de partículas finas tendo um diâmetro de partícula médio representado por D50 de 72 c 722 μo g woc fkuVtkdwk>«q fg Vcocpjq fg rcrtíewnc tgpresentada por (D90 - D10)/ D50 de não mais do que 2. A forma do material particulado pode ser uma forma de pó.
[00022] Qualquer álcool pode ser usado como o álcool no método de produção da presente invenção, mas é preferível usar um álcool inferior de 1 a 6 átomos de carbono. Em particular, é preferível usar etanol porque compostos de magnésio com desempenho catalítico significantemente melhorado podem ser obtidos.
[00023] Embora a pureza e teor de água do álcool não sejam limitados, aqueles com um baixo teor de água são preferidos. Mais especificamente, é preferível usar um álcool tendo um teor de água de não mais do que 1%, e é mais preferível usar um álcool tendo um teor de água de não mais do que 2.000 ppm. Quando um álcool com um elevado teor de água é usado, hidróxido de magnésio tende a ser formado facilmente na superfície do magnésio metálico. Além disso, a fim de obter um alcoolato de magnésio tendo uma morfologia mais favorável, o teor de água em um álcool é preferivelmente tão baixo quanto possível, e em geral, ele é preferivelmente não mais do que 200 ppm.
[00024] A razão de magnésio metálico e álcool usada no momento do término da adição da quantidade total de matérias primas para o sistema de reação é preferivelmente de 1/4 a 1/25 em termos de razão de massa. Pelo ajuste da quantidade de álcool para não menos do que 4 em relação à quantidade de magnésio metálico, a reação pode ser deixada prosseguir suficientemente, o restante do magnésio não reagido pode ser suprimido, e o diâmetro de partícula pode ser controlado facilmente para alcançar o valor alvo. Além disso, pelo ajuste da quantidade de álcool para não mais do que 25 em relação à quantidade de magnésio metálico, a quantidade álcool incorporado no produto formado na reação (produtos particulados são principalmente formados) pode ser reduzida. Como um resultado, é possível suprimir o número de vazios gerados quando o álcool no produto é removido por evaporação por um tratamento de secagem, e para evitar que a densidade específica em bruto se torne muito pequena.
[00025] Embora o tipo de halogênio usado no método de produção da presente invenção não seja particularmente limitado, cloro, bromo, ou iodo são preferidos, e em particular, iodo é apropriadamente usado.
[00026] Além disso, também não existe limitação quanto ao tipo de composto contendo átomo de halogênio usado no método de produção da presente invenção, e quaisquer compostos podem ser usados contanto que eles sejam compostos contendo um átomo de halogênio dentro da fórmula química dos mesmos. Mais especificamente, exemplos dos mesmos incluem MgCl2, Mg(OEt)Cl, Mg(OEt)I, MgBr2, CaCl2, NaCl, e KBr, e entre estes, é preferível usar MgCl2 ou MgI2. O estado, forma, tamanho de partícula ou similares do halogênio ou composto contendo átomo de halogênio adicionado ao sistema de reação não são particularmente limitados, e quaisquer daqueles podem ser selecionados. Por exemplo, aqueles na forma de uma solução dissolvida em um solvente com base em álcool tal como etanol podem ser usados.
[00027] A quantidade de halogênio ou composto contendo átomo de halogênio usado no método de produção da presente invenção não é particularmente limitada contanto que a quantidade seja suficiente para a reação com magnésio metálico e álcool, mas é preferivelmente não menor do que 0,0001 átomo grama, mais preferivelmente não menor do que 0,0005 átomo grama, e ainda mais preferivelmente não menor do que 0,001 átomo grama, em relação a 1 átomo grama de magnésio metálico, no momento em que a adição da quantidade total de matérias primas no sistema de reação está terminada. O halogênio ou composto contendo átomo de halogênio age como um catalisador para a reação com magnésio metálico e álcool, e é preferível ajustar a quantidade total adicionada e a quantidade adicionada no momento de cada adição em porções no sistema de reação de acordo com a adição em porções das outras matérias primas.
[00028] Na presente invenção, cada de halogênio e composto contendo átomo de halogênio pode ser usado sozinho, ou dois ou mais tipos diferentes dos mesmos podem ser usados em combinação. Além disso, é também possível usar um halogênio e um composto contendo átomo de halogênio concorrentemente. Quando usados em combinação, no momento em que a adição da quantidade total de matérias primas no sistema de reação está terminada, a quantidade total de halogênio no sistema de reação é preferivelmente não menor do que 0,0001 átomo grama, mais preferivelmente não menor do que 0,0005 átomo grama, e ainda mais preferivelmente não menor do que 0,001 átomo grama, em relação a 1 átomo grama de magnésio metálico.
[00029] O limite superior para a quantidade de uso de halogênio e/ou composto contendo átomo de halogênio adicionado ao sistema de reação não é particularmente limitado, mas é preferivelmente menor do que 0,06 átomos grama, em relação a 1 átomo grama de magnésio metálico.
[00030] As matérias primas tais como magnésio metálico, álcool, e pelo menos um de um halogênio ou um composto contendo átomo de halogênio são divididas em duas ou mais porções e adicionadas ao sistema de reação. A adição em porções das matérias primas no sistema de reação é conduzida sob o refluxo de um solvente com base em álcool, preferivelmente o mesmo álcool da matéria prima. No método de produção da presente invenção, a mistura adicionada de um modo em porções deve conter todos os três tipos de materiais, isto é, magnésio metálico, um álcool, e pelo menos um de um halogênio ou um composto contendo átomo de halogênio. Pela adição novamente de, não apenas magnésio metálico e um álcool, mas também um halogênio ou composto contendo átomo de halogênio no sistema de reação em cada adição em porções, a densidade da partícula (densidade específica aparente) pode ser aumentada, e, de mais a mais, a quantidade de partículas finas amorfas pode ser reduzida, e associado com isto, o rendimento do produto pode ser aumentado. Embora a frequência da adição em porções da mistura mencionada acima no sistema de reação não seja particularmente limitada contanto que não seja menos do que duas vezes, a adição é preferivelmente conduzida dividindo a mistura em 2 ou mais porções, mas menos do que 10 porções, e mais preferivelmente ela é conduzida dividindo a mistura em 2 a 5 porções.
[00031] A mistura adicionada no sistema de reação no momento da adição em porções pode ser qualquer uma daquelas contendo todo do magnésio metálico, um álcool e pelo menos um de um halogênio ou um composto contendo átomo de halogênio. Isto é, na mistura mencionada acima, a razão de massa do magnésio metálico e álcool e a razão de massa de magnésio metálico e halogênio e/ou composto contendo átomo de halogênio não são particularmente limitadas, e podem ser diferentes em cada adição em porções, ou as misturas tendo a mesma composição podem ser adicionadas no momento de todas as adições em porções. Além disso, a adição em porções pode ser realizada com uma razão de material diferente da razão de adição final (a razão entre as quantidades totais adicionadas no sistema de reação). Por exemplo, é possível aumentar a razão de magnésio metálico no estágio inicial da reação a partir da razão de adição final e diminuir a razão de magnésio metálico adicionado no último estágio. No método de produção da presente invenção, é preferível ajustar a razão de massa de magnésio metálico e álcool e a razão de massa de magnésio metálico e halogênio ou composto contendo átomo de halogênio na mistura mencionada acima que é adicionada de um modo em porções para ser substancialmente constante em cada adição em porções.
[00032] Além disso, a quantidade de mistura adicionada no sistema de reação em uma adição em porções não é também particularmente limitada, e pode ser diferente em adição em porções, ou substancialmente a mesma quantidade da mistura pode ser adicionada no sistema de reação em cada adição em porções.
[00033] Por exemplo, a adição pode ser conduzida aumentando sequencialmente a quantidade adicionada. No método de produção da presente invenção, é preferível adicionar uma quantidade constante da mistura todas as vezes.
[00034] No método de produção da presente invenção, é preferível adicionar as matérias primas de modo que a reação sintética seguinte é deixada prosseguir apenas após as partículas primárias do dialcóxi magnésio produzido no sistema de reação terem se depositado sobre o dialcóxi magnésio que já está presente no sistema. O intervalo da adição em porções difere dependendo das outras condições tais como o tamanho do aparelho de reação e temperatura, mas é preferivelmente ajustado a fim de ser um intervalo de 10 a 120 minutos. Em outras palavras, é preferível adicionar a próxima matéria prima em um estágio onde dialcóxido magnésio é produzido pela reação e a geração de H2 está quase completada (estágio onde o magnésio metálico está substancialmente ausente) após a adição em porções no estágio prévio. É preferível adicionar, no ponto no tempo onde a reação do magnésio adicionado está quase completa, a porção seguinte de magnésio, e é preferível adicionar, de modo que a razão final de magnésio metálico e álcool esteja dentro da faixa de 1/4 a 1/25 em termos de razão em peso.
[00035] Observe que a fim de permitir que a reação prossiga de maneira uniforme, é preferível reagir magnésio metálico em uma quantidade relativamente pequena de álcool em um estágio inicial da reação, e ajustar a concentração adicionando mais álcool após a adição de todo o magnésio metálico.
[00036] O intervalo da adição em porções da mistura mencionada acima no sistema de reação não é particularmente limitado, e pode ser ajustado como apropriado levando em consideração a quantidade, composição, ou similares da mistura que é adicionada de um modo em porções. No método de produção da presente invenção, é preferível adicionar sequencialmente em um intervalo constante.
[00037] Pelo intervalo da adição da mistura descrita acima, o valor D50 do alcoolato de magnésio obtido pode ser controlado. Por exemplo, é possível obter um alcoolato de magnésio tendo um tamanho de partícula pequeno pelo encurtamento do intervalo de adição, e é possível obter um alcoolato de magnésio tendo um tamanho de partícula grande aumentando o intervalo de adição, respectivamente.
[00038] Embora o tempo de reação total dependa da escala do mesmo, o ponto no tempo em que a reação está completa pode ser determinado pelo término da geração de hidrogênio.
[00039] Após a adição final da mistura mencionada acima, é preferível conduzir ainda um processo de envelhecimento a uma temperatura de 70°C para a temperatura de refluxo do solvente, seguinte ao término da geração de hidrogênio, para estabilizar assim as partículas produzidas. O tempo de envelhecimento pode ser alterado como apropriado de acordo com o diâmetro de partícula planejado, distribuição de tamanho de partícula e densidade específica em bruto do alcoolato de magnésio. A temperatura da reação no momento do envelhecimento pode ser de 70°C para temperatura de refluxo do solvente, e a velocidade de agitação é de 50 a 500 rpm, e a temperatura da reação e a velocidade de agitação podem ser selecionadas de acordo com o diâmetro de partícula planejado, distribuição de tamanho de partícula e densidade específica em bruto do alcoolato de magnésio.
[00040] Mais especificamente, pela redução da velocidade de agitação (a taxa de transferência da solução de reação), o diâmetro de partícula do alcoolato de magnésio pode ser aumentado, e pelo aumento da velocidade de agitação, o diâmetro de partícula do alcoolato de magnésio pode ser diminuído.
[00041] De acordo com o método de produção da presente invenção, um alcoolato de magnésio em que a distribuição de tamanho de partícula, diâmetro de partícula e tipo de partícula são controlados pode ser produzido. Por exemplo, é possível produzir um alcoolato de magnésio na forma de material particulado tendo o diâmetro de partícula D50 dentro da faixa de 10 a 422 μo. go rctVkewnct. ocVgtkcn rcrtkewncfq Vgpfq wo fkâogVtq fg rcrtiewnc itcnfg fg 80 c 422 μo, q swg rgtmitg c qmiuu«q fg wo rtqeguuq fg peletização no momento da moldagem dos polímeros de olefina produzidos quando usados em um catalisador de polimerização.
[00042] Além disso, de acordo com o método de produção da presente invenção, um alcoolato de magnésio pode ser produzido como material particulado tendo uma distribuição de diâmetro de partícula relativamente uniforme. Por exemplo, é possível obter material particulado de um alcoolato de magnésio tendo uma distribuição de tamanho de partícula representada por (D90 - D10)/ D50 de não mais do que 1, preferivelmente menor do que 0,78. Em particular, mesmo quando o tamanho de partícula D50 fi ognqt fq swg 82 μo. é possível produzir o valor mencionado acima de distribuição de tamanho de partícula para menor do que 1.
[00043] Isto é, o alcoolato de magnésio de acordo com a presente invenção é caracterizado como sendo um material particulado com uma distribuição de tamanho de partícula representada por (D90 - D10)/ D50 menor do que 0,78 e tendo uma forma de partícula esférica ou elipsoidal. Além disso, como outro aspecto, o alcoolato de magnésio de acordo com a presente invenção é caracterizado como sendo um material particulado tendo um diâmetro de partícula médio representado por D50 ogpqt fq swg 82 μo. woc distribuição de tamanho de partícula representada por (D90 - D10)/ D50 de não mais do que 1, e uma forma de partícula esférica ou elipsoidal.
[00044] Além disso, o alcoolato de magnésio da presente invenção pode ser composto de agregados porosos das partículas primárias esféricas, elipsoidais, do tipo concha, ou do tipo agulha do alcoolato de magnésio tendo wo fkâogVtq fg rartíewnc fg 3 c 32 μo, g rtgfetkxgnogpVg p«q eqpVfio uwduVanekalogpVg rartíewnau Vgpfq wo fkâogVtq fg rarVíewna fg 32 μo ou menor. Os poros presentes dentro do material particulado e tendo um fkâogVrq fg rqrq fg 2.3 a 7 μo. eqoq qdugrxafq rqr wo okerque„rkq eletrônico de transmissão (TEM) são considerados como sendo aqueles compostos de espaços entre as partículas, que são formados quando as partículas primárias são agregadas como descrito acima. Quando estes espaços entre as partículas se tornam 32 μo qw oakqrgu. gzkuVgo aliwnu eauqu onde as ligações entre as partículas primárias são fracas, tornando assim a resistência material particulado insuficiente.
[00045] Como descrito acima, o alcoolato de magnésio da presente invenção é um material particulado tendo uma distribuição de tamanho de partícula estreita e uma forma de partícula esférica ou elipsoidal mesmo quando o tamanho de partícula é pequeno. Por esta razão, em particular, ele pode ser usado apropriadamente como um componente do catalisador sólido para a polimerização de olefinas.
[00046] A fim de preparar um catalisador para a polimerização de olefinas usando o alcoolato de magnésio da presente invenção como um material de partida, o alcoolato de magnésio (material particulado de dialcóxi magnésio) é colocado em contato com um halogeneto de titânio tetravalente e um composto doador de elétron por um método conhecido para produzir um componente do catalisador, e em seguida um composto de alumínio orgânico é deixado reagir no mesmo. Exemplos do halogeneto de titânio tetravalente incluem tetracloreto de titânio e halogenetos de alcóxi titânio. Exemplos dos compostos doadores de elétron incluem alcoóis, éteres, ésteres, e compostos de silício orgânico tal como alcóxisilano. Exemplos dos compostos de alumínio incluem trietil alumínio e cloreto de dietil alumínio.
[00047] Uma descrição mais detalhada da presente invenção é apresentada abaixo com base em uma série de exemplos, embora a presente invenção não seja limitada de modo algum por estes exemplos.
[00048] Um condensador de refluxo conectado com um medidor de gás do tipo integrado, um termômetro, um funil de gotejamento para etanol, assim como um tubo de entrada de nitrogênio interpostos com um medidor de fluxo de gás foram instalados sobre um frasco com quatro gargalos de 500 ml equipado com um agitador. Após substituir suficientemente o interior do sistema de reação com nitrogênio, 60 g de etanol anidro (teor de água: 200 ppm) e 0,4 g de iodo foram carregados e dissolvidos ali. 6,1 g de magnésio metálico (tamanho de partícula: 300 a 36; μo+ fotco céiiTggéiclou d fgpVtq. g sob agitação a uma intensidade de agitação de 2,60 x 1011 rpm3*oo2, a temperatura foi aumentada até a temperatura de refluxo do álcool em um banho de óleo. A reação foi estabilizada em 10 minutos a partir do carregamento do magnésio metálico, e depois disso, 40 g de etanol, 6,1 g de magnésio metálico e 0,3 g de iodo foram carregados a cada 10 minutos e em três porções separadas para deixar que a reação continue. A quantidade total do magnésio metálico carregado foi 24,4 g, e a quantidade de etanol usado neste ponto foi 180 g. Além disso, quando 183 g de etanol da mesma qualidade que aquele usado anteriormente foram adicionados em gotas ao longo de 1 hora para permitir que a reação de envelhecimento continuasse até que nenhum gás hidrogênio fosse detectável no gás de exaustão, ela levou 8 horas no total a partir do carregamento inicial.
[00049] A razão de etanol/ magnésio metálico (razão de massa da quantidade total de etanol e da quantidade total de magnésio metálico que foram carregados no sistema de reação) foi 16/1. Após o término da reação, o líquido no sistema de reação foi seco sob pressão reduzida em um evaporador rotativo para obter 107 g (rendimento: 94%) de etilato de magnésio. Como um resultado da observação, o etilato de magnésio obtido desse modo usando um microscópio eletrônico de varredura (JSM-5300 fabricado pela JEOL Ltd. DATUM Solution Business Operations) com uma ampliação de 1.000 vezes com uma voltagem de aceleração de 20 kV, partículas subesféricas feitas daquelas, cada uma das quais é uma partícula do tipo tira, que estavam densamente sobrepostas foram obtidas, embora a superfície da partícula fosse uniforme. O grau de esfericidade (S) como determinado a partir das fotografias tiradas foi 1,01. Quando a distribuição de tamanho de partícula foi medida usando um aparelho de medição de distribuição de tamanho de partícula do tipo difração a laser (HELOS & RODOS fabricado pela Sympatec GmbH), D50 fok 62.;: μo. F10 fok 47.36 μo. F90 fok 77.7: μo. g c distribuição de tamanho de partícula tinha uma largura de distribuição estreita de 0,743. Além disso, o resultado da medição da densidade específica em bruto (relaxamento) (densidade específica aparente) foi 0,301 g/ml. Os resultados acima são sumarizados e mostrados na Tabela 2.
[00050] As medições nestes Exemplos foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo 1 com a exceção que os valores numéricos correspondendo a cada das condições usadas no Exemplo 1 foram mudados para os valores numéricos especificados na Tabela 1. Os resultados são sumarizados e mosVtcfou pc Vcdgnc 4o Pc Vcdgnc 3. “Mg” tgrtgugpVc ocipfiuko. “I” tgrtgugpVc kofo. g “frgswêpekc” fc “cfk>«o go rorçõgu” representa a frequência de adição em porções, respectivamente. [Tabela 1] [Tabela 2]
[00051] Um condensador de refluxo conectado com um medidor de gás do tipo integrado, um termômetro, um funil de gotejamento para etanol, assim como um tubo de entrada de nitrogênio interpostos com um medidor de fluxo de gás foram instalados sobre um frasco com quatro gargalos de 500 ml equipado com um agitador. Após substituir suficientemente o interior do sistema de reação com nitrogênio, 100 g de etanol anidro (teor de água: 200 ppm) e 0,6 g de iodo foram carregados e dissolvidos ali. 8,1 g de magnésio ogVánkeq *Vcocpjq fg rcrtíewnc< 522 c 36; μo+ fotco ecttgicfqu d fgpVtq. g sob agitação, a temperatura foi aumentada até a temperatura de refluxo do álcool em um banho de óleo. Já que a reação foi estabilizada em 10 minutos a partir do carregamento do magnésio metálico, 10 g de etanol, 4,1 g de magnésio metálico e 0,3 g de iodo foram adicionados adicionalmente após 10 minutos a partir do ponto de carregamento do magnésio metálico, e após outros 10 minutos, 40 g de etanol, 7,1 g de magnésio metálico, e 0,2 g de iodo foram adicionados adicionalmente, e após outros 10 minutos, 30 g de etanol, 5,1 g de magnésio metálico, e 0,1 g de iodo foram adicionados adicionalmente, dividindo assim a adição em três porções separadas para permitir que a reação continue. A quantidade total do magnésio metálico carregado foi 24,4 g, e a quantidade de etanol usado neste ponto foi 180 g. Além disso, quando 183 g de etanol da mesma qualidade que aquele usado anteriormente foram adicionados em gotas ao longo de 1 hora para permitir que a reação de envelhecimento continuasse até que nenhum gás hidrogênio fosse detectável no gás de exaustão, ela levou 5 horas no total a partir do carregamento inicial.
[00052] A razão de etanol/ magnésio metálico foi 15/1. Após o término da reação, o líquido no sistema de reação foi seco sob pressão reduzida em um evaporador rotativo para obter 105 g (rendimento: 92,1%) de etilato de magnésio. Quando a distribuição de tamanho de partícula foi medida da mesma maneira que no Exemplo 1, D50 hqk 6:.56 μo. F10 hqk 58.58 μo. F90 hqk 82.34 μo. g c fkuVtkdwk>«q fg Vcocpjq fg rcrtíewnc Vknjc woc nctiwtc fg distribuição estreita de 0,492. Além disso, o resultado da medição da densidade específica em bruto (relaxamento) foi 0,288 g/ml.
[00053] Um condensador de refluxo conectado com um medidor de gás do tipo integrado, um termômetro, um funil de gotejamento para etanol, assim como um tubo de entrada de nitrogênio interpostos com um medidor de fluxo de gás foram instalados sobre um frasco com quatro gargalos de 500 ml equipado com um agitador. Após substituir suficientemente o interior do sistema de reação com nitrogênio, 60 g de etanol anidro (teor de água: 200 ppm) e 0,4 g de iodo foram carregados e dissolvidos ali. 6,1 g de magnésio metálico (taocnjq fg rctvíewnc< 432 c 36; μo+ hqtco ecttgicfqu cnk fgnvtq. g sob agitação, a temperatura foi aumentada até a temperatura de refluxo do álcool em um banho de óleo. Já que a reação foi estabilizada em 10 minutos a partir do carregamento do magnésio metálico, 40 g de etanol, 6,1 g de magnésio metálico e 0,3 g de iodo foram adicionados adicionalmente após 10 minutos a partir do ponto de carregamento do magnésio metálico, e após outros 15 minutos, 40 g de etanol, 6,1 g de magnésio metálico, e 0,3 g de iodo foram adicionados adicionalmente, e após outros 5 minutos, 40 g de etanol, 6,1 g de magnésio metálico, e 0,3 g de iodo foram adicionados adicionalmente, dividindo assim a adição em três porções separadas para permitir que a reação continue.
[00054] A quantidade total de magnésio metálico carregado foi 24,4 g, e a quantidade total de etanol usado neste ponto foi 180 g. Além disso, quando 183 g de etanol da mesma qualidade que aquele usado anteriormente foram adicionados em gotas ao longo de 1 hora para permitir que a reação continuasse até que nenhum gás hidrogênio fosse detectável no gás de exaustão, ela levou 5 horas no total a partir do carregamento inicial.
[00055] A razão de etanol/ magnésio metálico foi 15/1. Após o término da reação, o líquido no sistema de reação foi seco sob pressão reduzida em um evaporador rotativo para obter 107 g (rendimento: 93,8%) de etilato de magnésio. Quando a distribuição de tamanho de partícula foi medida da mesma maneira que no Exemplo 1, D50 fok 79.3 μo. F10 fok 65.25 μo. F90 foi 93.28 μo, e a distribuição de tamanho de partícula tinha uma largura de distribuição estreita de 0,491. Além disso, o resultado da medição da densidade específica em bruto (relaxamento) foi 0,319 g/ml.
[00056] As medições nestes Exemplos foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo 1 com a exceção que os valores numéricos correspondendo a cada das condições do Exemplo 1 foram mudados para os valores numéricos especificados na Tabela 3. Os resultados são sumarizados e mostrados na Tabela 4.
[00057] No Exemplo 17, a quantidade de etanol usado foi 183 g no momento do carregamento e foi 120 g no momento de cada adição em porções, a quantidade de etanol no ponto onde todo o carregamento tinha sido terminado foi 543 g, e outros 549 g foram adicionados ainda como um diluente. [Tabela 3] [Tabela 4]
[00058] Usando o mesmo aparelho que no Exemplo 1, 181 g de etanol anidro, 1,3 g de iodo, e 24,4 g fg ocipfiukq ogVánkeq *572 fg 432 μo+ fotco carregados no mesmo, e a temperatura foi aumentada sob refluxo de álcool para iniciar a reação. A reação de envelhecimento foi conduzida durante 5 horas para completar a reação. As partículas obtidas pela secagem tinham um grau de esfericidade (S) de 1,25, D50 hok 68.8; μo. F10 hok 46.45 μo. F90 foi 92,:9 μo, c fkuVtkdwk>«o fg Vcocpjq fg rcrtíewnc Vknhc woc nctiwtc fg distribuição ampla de 0,999, a superfície da partícula não era densa, e o grau de esfericidade foi um tanto baixo com um grande número de irregularidades. Além disso, a densidade específica em bruto (relaxamento) foi 0,203 g/ml.
[00059] Um frasco com fundo redondo, quatro gargalos de 500 ml, foi montado com um dispositivo de agitação, um funil de gotejamento e um termômetro, e 61 g de etanol, 1,3 g de iodo e 6,1 g de magnésio metálico granular foram carregados primeiro no mesmo sob uma corrente de nitrogênio, e foram aquecidos para refluxo a uma temperatura do banho de 80°C. Após 10 minutos, 40 g de etanol e 6,1 g de magnésio metálico foram adicionados adicionalmente, e após outros 10 minutos, 40 g de etanol e 6,1 g de magnésio metálico foram adicionados adicionalmente, e após outros 10 minutos, 40 g de etanol e 6 g de magnésio metálico foram adicionados adicionalmente, e após outros 10 minutos, 185 g de etanol foram adicionados em gotas ao longo de 1 hora, seguido por 5 horas de processo de envelhecimento para completar a reação. Em seguida, após ser resfriado para temperatura ambiente, etanol foi removido por evaporação sob pressão reduzida, seguido por secagem para obter 79,9 g de etilato de magnésio (rendimento: 75,9%), que era o produto planejado.
[00060] As partículas obtidas desse modo tinham um D50 fg 68.8; μo. um D10 fg 46.45 μo. e wo F90 fg 92.:9 μo. e c fkuVtkdwk>«q fg Vcocpjq fg partícula tinha uma distribuição ampla de 0,999. A densidade específica em bruto (relaxamento) foi um valor pequeno de 0,203 g/ml.
[00061] Pelo uso do método para produzir um alcoolato de magnésio de acordo com a presente invenção, é possível obter um alcoolato de magnésio tendo uma qualidade sem precedentes em que a distribuição de tamanho de partícula, diâmetro de partícula, e tipo de partícula são controlados.
[00062] Pela preparação de um catalisador para a polimerização de olefinas usando o alcoolato de magnésio obtido por este método, um polímero de olefina pode ser obtido em que a distribuição de tamanho de partícula, diâmetro de partícula, e tipo de partícula são controlados. A partir dos resultados acima, a presente invenção é extremamente utilizável industrialmente.
Claims (5)
1. Método para produzir um alcoolato de magnésio, caracterizado pelo fato de compreender: adicionar em porções a um sistema de reação e reagir, um magnésio metálico, um álcool, e pelo menos um de um halogênio ou um composto contendo átomo de halogênio em um sistema de reação sob refluxo de álcool, em que uma mistura de um magnésio metálico, um álcool, e pelo menos um de um halogênio ou um composto contendo átomo de halogênio é adicionada ao sistema de reação em cada adição em porções, uma frequência de adição em porções da dita mistura é de 2 a 10 vezes, um intervalo de adição em porções da dita mistura é de 10 a 120 minutos, o alcoolato de magnésio é um material particulado tendo uma distribuição de tamanho de partícula representada por (D90 - D10)/ D50 menor do que 0,78 e uma forma de partícula esférica ou elipsoidal, o material particulado é composto de agregados porosos de partículas primárias esféricas, elipsoidais, do tipo concha, ou do tipo agulha de alcoolato de magnésio tendo um diâmetro de partícula de 1 a 10 μm, os poros presentes dentro do material particulado têm um diâmetro de poro de 0,1 a 5 μm, e o material particulado é livre de partículas tendo um diâmetro de partícula de 10 μm ou menor.
2. Método para produzir um alcoolato de magnésio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma razão em massa de magnésio metálico e álcool e uma razão em massa de magnésio metálico e halogênio ou composto contendo átomo de halogênio em dita mistura que é adicionada em porções é ajustada para ser constante em cada adição em porções.
3. Método para produzir um alcoolato de magnésio de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o intervalo da adição em porções da dita mistura é ajustado para ser constante.
4. Método para produzir um alcoolato de magnésio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o halogênio ou o composto contendo halogênio é reagido em uma quantidade de 0,0001 átomo grama ou mais, em relação a um átomo grama de magnésio metálico.
5. Alcoolato de magnésio, preparado de acordo com o método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, que é um material particulado, caracterizado pelo fato de que tem uma distribuição de tamanho de partícula representada por (D90 - D10)/ D50 menor do que 0,78 e uma forma de partícula esférica ou elipsoidal, em que o material particulado é composto de agregados porosos das partículas primárias esféricas, elipsoidais, do tipo concha, ou do tipo agulha de alcoolato de magnésio tendo um diâmetro de partícula de 1 a 10 μm, os poros presentes dentro do material particulado têm um diâmetro de poro de 0,1 a 5 μm, e o material particulado é livre de partículas tendo um diâmetro de partícula de 10 μm ou menor.
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