CS211389B4 - Method of polymerization of the ethylene - Google Patents

Method of polymerization of the ethylene Download PDF

Info

Publication number
CS211389B4
CS211389B4 CS785020A CS502078A CS211389B4 CS 211389 B4 CS211389 B4 CS 211389B4 CS 785020 A CS785020 A CS 785020A CS 502078 A CS502078 A CS 502078A CS 211389 B4 CS211389 B4 CS 211389B4
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
formula
compound
ethylene
zone
reaction zone
Prior art date
Application number
CS785020A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Pierre Machon
Original Assignee
Charbonnages Ste Chimique
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Charbonnages Ste Chimique filed Critical Charbonnages Ste Chimique
Publication of CS211389B4 publication Critical patent/CS211389B4/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/02Ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/02Carriers therefor
    • C08F4/022Magnesium halide as support anhydrous or hydrated or complexed by means of a Lewis base for Ziegler-type catalysts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S526/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S526/919Catalyst injection technique in addition polymerization processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

ve kterém a má hodnotu 2 g a á 3, y se rovná 2 nebo je větší než 2, z má hodnotu 0 á z s 1/3, b má hodnotu 0 á b s 1 a
R znamená alifatický nebo· aromatický uhlovodíkový zbytek, přičemž je použito takového· množství aktivátoru a sloučeniny obecného vzorce I, že atomový poměr Al/Tl je roven 1 až 10.
Tento? druhý způsob je oproti prvně · zmíněnému výhodný · tím, že katalyzátor je málo citlivý vůči vlivu vodíku · a: teploty a že lze vyrábět při velmi vysoké teplotě polymery dobrých mechanických vlastností.
Nicméně je oběma těmto způsobům, společná nevýhoda, spočívající v tom, že neumožňují · vyrábět polymer, který se vyznačuje širokou distribucí · molekulových hmotností se · značným podílem velmi vysokých molekulových hmotností, což jsou dvě vlastnosti, které jsou nezbytné pro· zpracování polyethylenu vysoké hustoty výtlačným vyfukováním.
Nyní bylo překvapivě zjištěno, že současné použití jednak sloučeniny obecného* vzorce I a jednak chloridu titan-itéhio» nevázaného na chlorid hořečnatý v oddělených reakčních zónách umožňuje řešit uvedený problém.
Výše uvedené nedostatky tedy nemá způsob polymerace ethylenu, popřípadě kopolymerace ethylenu s propylenem nebo 1-butenem. nebo· popřípadě · terpolymerace ethyle2113 8 9 nu s propylenem a nekonjugovaným dienem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že použité reaktory zahrnují nejméně dvě reakční zóny a. že katalytická soustava zahrnuje navíc sloučeninu obecného· vzorce II
TÍC15 (A1C1sjw (E, TiC14)x, (Π), ve kterém w má hodnotu 0 ' g wg 1/3 x má hodnotu 0 g x g 0,03 a
E znamená. diisoamylether nebo di-n-butylether, přičemž sloučenina obecného vzorce II se vnáší do jiné reakční zóny než sloučenina obecného vzorce I (TiCla) (.MgCl2)y (AlCksjz (RMgCl)b
W, ve kterém a má hodnotu 2 g a g 3, y se rovná 2 nebo je větší než 2, z má hodnotu 0 g z g 1/3, b má hodnotu 0 g b g 1 a
R znamená alifatický nebo . aromatický uhlovodíkový zbytek, a poměrné množství aktivátoru ze skupiny, zahrnující trialkylaluminia a alkylsiloxalany, a sloučeniny obecného vzorce II se volí tak, že se v příslušné reakční zóně dosáhne hodnoty atomového1 poměru Al/Ti 1 až 10.
Proi dobrý průběh způsobu podle vynálezu má poměr molárních množství sloučeniny obecného· vzorce II a sloučeniny obecného vzorce I být s výhodou v rozmezí 1 až 9.
Doba setrvání každého· z katalyzátorů v jeho reakční zóně je s výhodou 1 až 150 sekund.
Sloučenina obecného· vzorce I se s výhodou vyrobí „in. sítu“ reakcí fialového chloridu titanitého s bezvodým· chloridem horečnatým, které se přivádějí oddělenými vedeními ústícími soustředně do příslušné reakční zóny.
Jak je patrné z obecného vzorce II, může touto· sloučeninou být bud samotný chlorid titanitý (když w . = x = 0) neto chlorid titanitý společně vykrystalizovaný s chloridem hlinitým (když w = 1/3 a x = 0·) a nebo konečně (kdy, x x 0) katalytický člen zahrnující .také složku (E, TiCU).
Jak je výše uvedeno·, vyžaduje způsob podle .vynálezu · přítomnost nejméně dvou reakčních zón; může se jednat bud o jediný reaktor s nejméně dvěma reakčními zónami, nebo o dva či více vedle sebe uspořádaných reaktorů, z nichž každý obsahuje · nejméně jednu reakční zónu. Doba· setrvání každého katalyzátoru v reakční · zóně je rovina. 1 až 150 sekundám.
Způsobem podle vynálezu je možné kromě polymerace ethylenu · provádět také kopolymeracl ethylenu s propylenem . a 1-butenem a terpolymeraci ethylenu s propylenem a nekonjugovaným dienem.
Při způsobu podle vynálezu je také možné použít nejméně jednoho přenášeče řetězců, jakým je například vodík, k úpravě a regulování vlastností polymeru. Reakční směs může ještě obsahovat inertní ředidlo, kterým je · například některý uhlovodík, například propan nebo· butan, ve hmotnostním množství 1 až 50 %, vztaženo na· hmotnost plynné · směsi.
Vynález je v následující části popisu· blíže objasněn několika příklady konkrétního provedení způsobu podle vynálezu.
Příklady 1 až 3
Jako reaktoru se použije válcového· autoklávu, obsahujícího:
— zónu 1, v níž se udržuje reakční· teplota 220 °C a do níž se přivádí 40 % z celkového množství použitého1 ethylenu; tato zóna je opatřena zařízením pro přivádění katalyzátoru;
— zónu 2, v níž se udržuje reakční teplota 240 °C a dio níž se přivádí dalších 40 °/o z celkového množství použitého ethylenu; do této zóny se katalyzátor nepřivádí;
— zónu 3 pracující při teplotě 260 °C, kam se přivádí posledních 20 o/(j z celkového množství použitého ethylenu, a která je opatřena zařízením pro přivádění katalyzátoru a potrubím pro odvádění vzniklého polymeru.
Všechny tři reakční zóny mají stejný objem· a· doba setrvání v těchto· reakčních zónách je rovna 60 sekundám. Polymerace ethylenu se v nich provádí za tlaku 120 MPa v přítomnosti vodíku, jakožto přenášeče řetězců, jehož koncentrace se upraví ve všech případech tak, aby· se získaly polymery o prakticky stejných tavných indexech. Aktivátorem, použitým ve všech třech příkladech, je trioktylaluminium.
Použije se těchto katalyzátorů:
— jako sloučeniny obecného vzorce I se použije sloučeniny vzorce
TiC13(AlC13)1/3(MgC12)6 a — jako sloučeniny obecného· vzorce II se použije sloučeniny vzorce TiC131/3 A1C13.
Každý z uvedených katalyzátorů se předběžně aktivuje trioktylaluminiem do té míry, že atomový poměr Al/Ti dosáhne hodnoty 1, načež se předpolymeru je· 1-hexenem v molárním· poměru 1-hexen/Ti = 5 a konečně se aktivuje trioktylaluminiem· až konečný atomový poměr Al/Ti dosáhne hodnoty 3.
V tabulce I je uvedena povaha katalyzátorů, přidaných do· reakčních zón 1 a 3. Je zřejmé, že příklady 1 a 2 jsou srovnávacími příklady, zatímco· příklad 3 demonstruje způsob podle vynálezu. Získaný polymer je charakterizován objemovou hmotností (vyjádřenou v g/cm3], tavným indexem (vyjádřeným v g/10 min. a stanoveným· podle normy ASTM
1238-62 T], střední hmotnostní molekulovou hmotností Mw (stanovenou geliovou chromatOgraíií), podíleni molekulových hmotností nižších než 5000 (vyjádřeným v '%) a indexem polydispersity Mw/Mn (kde Mn zname ná průměrnou číselnou molekulovou hmotnost). V tabulce I je rovněž uveden, katalytický výtěžek (vyjádřený v kg polymeru na 1 miligramatom titanu).
Číslo Zena 1 Zóna 3 H(%) Katalytický Objemová Tavný Střední Index Podíl příkladu výtěžek hmotnost index molekulová polydisperzity molekulových (kg polymeru/ (g/cm3) (g/10 min) hmotnost Mw/Mn hmotností >N
CM Ln CO in Co in co CO in CD 04
ООО ООО
о сч о
О ОШ О θ' а о
СЧ СО СП со со со о о о о О О о~ 'ф' СгГ CD
СП гЧ т-Ч
О' о* со
смел
Jak vyplývá z výsledků, uvedených v tabulce I, umožňuje současné použití obou · katalyzátorů v různých reakčních zónách za jinak stejných polymeračních podmínek zvýšit o více· než 40 % hodnotu Mw a značně zvětšit, index polydisperzity.
Příklady 4 až 6
Jako reaktoru se použije míchaného válcového autoklávu, který zahrnuje:
—- zónu. 1, v níž se udržuje reakční teplota 220 · · a kam, se přivádí polovina celkového množství použitého· ethylenu; tato zóna je .opatřena zařízením· pro zavádění katalyzátoru;
— zónu 2, do· které se nepřidává katalyzátor; počínaje touto zónou se veškerý vzniklý polymer odvádí;
— zónu 3, pracující při teplotě 260 °C, do níž se zavádí druhá polovina· z celkového množství použitého ethylenu, a která je opatřena· zařízením p™ přivádění katalyzátoru.
Podmínky polymerace jsou shodné s podmínkami v předchozích příkladech. Jako katalyzátoru · se použije týchž sloučenin obecných vzorců I a II.
Z následující tabulky II je zřejmé, že příklady 4 a 5 jsou srovnávacími příklady, zatímco. · příklad · 6 demonstruje způsob podle vynálezu. Vzniklý polymer a katalytický výtěžek jsou charakterizovány stejným způsobem jako v předcházejících příkladech.
I φ о
S
ιη~ co cm τΤ co ιη
ТО о Рн
CM ιη CM ιη ιη co '>>
β TJ ώ >5Η ω
о
В
O β 4+ g Λ o
co o co ιη oo
Й a o rH čb o uo oo oo φ o cT o
TABULKA II 'CO +
Φ N CM CO CD CO CD CD CD O o O~
σ£ ιη σΤ «ο oo
Ctí
Ď Ό
rH OJ rH co o o
\ μ—< /—*ч M h-4 1—f
s Я CO
1 Я
d Й
φ φ Ф
>CJ >o
a d d
0 d o
r—A
СЛ ω ω
г—Ч
>—< t—i
>—<
со f-< cd r<
я Lh
Й d d
φ φ φ
>CJ >CJ
d d d
Я 0 Ó
со CD To
Φ LO CO
Jak vyplývá z výsledků, uvedených v tabulce II, současné použití obou katalyzátorů v různých reakčních zónách za jinak stejných polymeračních podmínek, umožňuje podstatně zvýšit hodnotu Mw a značně rozšířit distribuční křivku molekulových hmotností.
Příklady 7 a 8
Použije se polymeračního zařízení pro polymeraci ethylenu za vysokého tlaku, kteréžto zařízení sestává ze dvou reaktorů, upravených vedle sebe; do každého z nich se přivádí přibližně stejné množství ethylenu;
— první z reaktorů je opatřen míchadlem; objem, reaktoru je 0,9 litru a tento reaktor tvoří reakční zónu 1, v níž se udržuje reakční teplota 220 °C; do této zóny se přivádí ethylen; tato zóna je opatřena rovněž zařízením pro přivádění katalyzátoru;
— druhý válcový reaktor má objem 3 litrů; je opatřený míchadlem a zahrnuje dvě zóny: v zóně 2 se udržuje reakční tep lota 235 °C; přivádí se do ní ethylen a je opatřena zařízením pro- zavádění katalyzátoru; v zóně 3 se udržuje reakční teplota 270 °C; do této zóny se .nepřivádí ani ethylen, ani katalyzátor; tato zóna umožňuje odvádění vzniklého polymeru.
Polymerace s-e provádí v přítomnosti 2 % propanu [použitého jako ředidla) a popřípadě vodíku (použitého jakožto přenášeče řetězců), aby se získaly polymery o- prakticky stejných tavných indexech.
Aktivátorem, použitým v těchto dvou příkladech, je dimethylethyl-diethylsiloxalan. Jako katalyzátorů se použije stejných sloučenin obecných vzorců I а II jato v předcházejících příkladech; tyto sloučeniny jsou předem aktivovány stejným postupem.
Katalyzátor tvořený sloučeninou; obecného vzorce I se přivádí do zóny 2; povaha, katalyzátoru, zaváděného do· zóny 1, je uvedena v tabulce III. Z tabulky III je zřejmé, že příklad 7 je srovnávacím příkladem, zatímco příklad 8 demonstruje způsob podle vynálezu. Získaný polymer a katalytický výtěžek jsou charakterizovány stejně jako· v předcházejících příkladech provedení.
Číslo· příkladu Zóna 1 H2 (O/o) H2( 0/0) TABULKA Katalytický výtěžek (kg polymeru/ /mgatom Ti j III
'Objemová hmotnost (g^m3] Tavný index (g/10 min) Index polydisperzity Mw/Mn
7 sloučenina (I) 0,2 9,6 0,955 1,1 4,3
8 sloučenina (li) 0 6,2 0,947 1,3 7,6
pRedmět vynálezu

Claims (4)

  1. pRedmět vynálezu
    1. Způsob polymerace ethylenu, popřípadě kopolymerace ethylenu s propylenem nebo 1-butenem, nebo popřípadě terpolymerace ethylenu s propylenem a nekonjugovaným dienem podle základního patentu č. 207 384, vyznačený tím, že použité reaktory zahrnují nejméně dvě reakční zóny, a že katalytická soustava zahrnuje navíc sloučeninu obecného vzorce II
    TiC,13 (A1C13)W (E, TiC14)x, (II), ve kterém w má hodnotu 0 í w 1/3, x má hodnotu 0 x 0,03 a
    E znamená diisoamyleth-er -nebo di-n-butylether, přičemž sloučenina obecného- vzorce II se vnáší do jiné reakční zóny než sloučenina obecného vzorce I (TiCla) (MgClzJy (A1C13)Z (RMgCIJb
    U), vo kterém a má hodnotu 2 a 3, у má hodnotu 2 nebo je větší než 2, z má hodnotu 0 z 1/3, b má hodnoto Oblá
    R znamená alifatický nebo aromatický uhlovodíkový zbytek, a poměrné množství aktivátoru ze skupiny, zahrnující trialkylalumínia a alkylsiloxalany, a sloučeniny obecného vzorce II se volí tak, že se· v příslušné reakční zónp dosáhne atomového poměru Al/Ti 1 až 10.
  2. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se použije takových množství sloučeniny obecného, vzorce II a sloučeniny obecného vzorce I, že hodnota molámího· poměru sloučenina obecného vzorce II/sloučeniina obecného vzorce I je rovna 1 až 9.
  3. 3. Způsob podle bodů 1 a 2 vyznačený tím, že doba setrvání každého z katalyzátorů v jeho- reakční zóně je 1 až 150 sekund.
  4. 4. Způsob podle bodů 1 až 3 vyznačený tím, že se sloučenina obecného vzorce I vyrobí „in šitu“ reakcí fialového· chloridu titanitého s bezvodým chloridem hořečnatým, které se přivádějí oddělenými vedeními, ústícími soustředně do příslušné reakční zóny.
CS785020A 1977-08-09 1978-07-28 Method of polymerization of the ethylene CS211389B4 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7724540A FR2400040A2 (fr) 1977-08-09 1977-08-09 Procede controle de polymerisation ionique de l'ethylene sous haute pression

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS211389B4 true CS211389B4 (en) 1982-02-26

Family

ID=9194406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS785020A CS211389B4 (en) 1977-08-09 1978-07-28 Method of polymerization of the ethylene

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4210734A (cs)
JP (1) JPS5452192A (cs)
AT (1) AT362932B (cs)
BE (1) BE869428R (cs)
BR (1) BR7805072A (cs)
CA (1) CA1106547A (cs)
CS (1) CS211389B4 (cs)
DE (1) DE2834755A1 (cs)
ES (1) ES472337A2 (cs)
FR (1) FR2400040A2 (cs)
GB (1) GB2002399B (cs)
IT (1) IT1160583B (cs)
NL (1) NL7808323A (cs)
NO (1) NO151417C (cs)
SE (1) SE440083B (cs)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4490514A (en) * 1983-08-16 1984-12-25 Chemplex Company High-temperature ethylene polymerization and copolymerization using dialuminoxane cocatalysts
JPH0725829B2 (ja) * 1986-03-07 1995-03-22 日本石油株式会社 エチレン重合体の製造方法
JPH0780968B2 (ja) * 1987-09-09 1995-08-30 住友化学工業株式会社 オレフィン重合体の製造法
JPH0219912U (cs) * 1988-07-15 1990-02-09
JPH0317306U (cs) * 1989-06-28 1991-02-20

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3238146A (en) * 1960-03-21 1966-03-01 Shell Oil Co Catalysts and their preparation
DE1595622A1 (de) * 1966-04-30 1970-08-20 Hoechst Ag Verfahren zur Herstellung von Polyolefinen mit breiter Molekulargewichtsverteilung
BE741038A (cs) * 1968-10-30 1970-04-30
SE363977B (cs) * 1968-11-21 1974-02-11 Montedison Spa
NL165757C (nl) * 1971-04-20 1983-11-16 Montedison Spa Werkwijze voor het bereiden van een katalysator op basis van een grignard-verbinding en werkwijze voor het polymeriseren van alkenen daarmee.
FR2202899B1 (cs) 1972-10-13 1977-01-14 Ethylene Plastique Sa
FR2202897B1 (cs) 1972-10-13 1976-05-21 Ethylene Plastique Sa
FR2202898B1 (cs) * 1972-10-13 1976-03-26 Ethylene Plastique Sa
GB1419012A (en) * 1973-03-29 1975-12-24 Ici Ltd Production of polyethylene
FR2241569B1 (cs) * 1973-08-21 1979-03-02 Ethylene Plastique Sa

Also Published As

Publication number Publication date
GB2002399B (en) 1982-03-10
ATA575978A (de) 1980-11-15
NO151417B (no) 1984-12-27
ES472337A2 (es) 1980-12-16
BR7805072A (pt) 1979-05-02
US4210734A (en) 1980-07-01
BE869428R (fr) 1978-12-01
NO151417C (no) 1985-04-10
NL7808323A (nl) 1979-02-13
AT362932B (de) 1981-06-25
NO782698L (no) 1979-02-12
IT1160583B (it) 1987-03-11
FR2400040B2 (cs) 1984-04-13
DE2834755A1 (de) 1979-02-22
JPS6232204B2 (cs) 1987-07-13
JPS5452192A (en) 1979-04-24
SE7808435L (sv) 1979-02-10
GB2002399A (en) 1979-02-21
SE440083B (sv) 1985-07-15
FR2400040A2 (fr) 1979-03-09
IT7868874A0 (it) 1978-08-08
CA1106547A (fr) 1981-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2289026C (en) Polybutene-1 (co)polymers and process for their preparation
CA2088524C (en) Process for the gas-phase polymerization of alpha-olefins
FI108647B (fi) Menetelmä lineaarisen alhaisen tiheyden polyeteenin valmistamiseksi
DK144974B (da) Fremgangsmaade til hoejtrykspolymerisation eller-copolymerisation af ethylen
CA1293497C (en) Process for producing alpha-olefin polymer
SE432598B (sv) Forfarande for framstellning av en slagtalig propenpolymerkomposition
EP0177189A1 (en) Polymerization catalyst
US4297445A (en) Continuous production of olefin block copolymers
CS211389B4 (en) Method of polymerization of the ethylene
GB2081726A (en) Block copolymerization process
GB1577512A (en) Olefin polymerization
JPS59179508A (ja) エチレン共重合体の製造法
EP0253625B1 (en) Branched alpha-olefin polymer composition and process for its production
NL7904189A (nl) Fysisch gemengd propeenpolymeermateriaal.
GB2040963A (en) Supported components of olefine polymerisation catalysts
US4263170A (en) Catalysts comprising magnesium and transition metal
EP0176133B1 (en) A process for the sequential polymerization of ethylene and propylene
CA1078806A (en) Process for preparing polyolefins
US3562357A (en) Method for increasing yield of copolymers of butene-1 with long chain olefins
EP0095855B1 (en) Process for polymerizing ethylene
US20010025091A1 (en) Ethylene terpolymers and process for their preparation
EP1483302B1 (en) Process for the polymerization of olefins
JPS6353207B2 (cs)
JPH05202128A (ja) エチレンの重合法
KR20010080614A (ko) 에틸렌/프로필렌과 고급 올레핀의 공중합체 중합