CS213382B2 - Method of catalytic production of homopolymeres and copolymeres of the ethylene - Google Patents

Method of catalytic production of homopolymeres and copolymeres of the ethylene Download PDF

Info

Publication number
CS213382B2
CS213382B2 CS792149A CS214979A CS213382B2 CS 213382 B2 CS213382 B2 CS 213382B2 CS 792149 A CS792149 A CS 792149A CS 214979 A CS214979 A CS 214979A CS 213382 B2 CS213382 B2 CS 213382B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
precursor
compound
titanium
catalyst
ethylene
Prior art date
Application number
CS792149A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
George L Goeke
Frederick J Karol
Burkhard E Wagner
Original Assignee
Union Carbide Corp
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 Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of CS213382B2 publication Critical patent/CS213382B2/en

Links

Landscapes

  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

Vynález, se týká katalytické hcmopolymeraeea kopolymeraceethylenu za.použití: vysoce ; aktivních ?. komplexních·; katalyzátorů,, obsahu jících, hořčík .a titan,· nízkotlakýmupo-: stupem, v plynné · fázi za-5vzaH£n~poíy.inBisEr' ethylenu s hustotou od 953 kg/m? včetně do; 970 kg/m?. -včetně -s· poměr emcrychíóstJrJoku: taveniny (definovaným dáte) v rozmezí cd 22, včetně do. 32 včetně,: Částice :získaných'· polymerů; mají; poměhně.;; kulatý?' tvarná lobe sahají''.nízké.;-;innožství';práchoivltých .podílů·.'.The invention relates to catalytic polymerization and copolymerization of ethylene using: high; active? complex ·; The catalysts containing magnesium and titanium, in a low pressure stage, in the gas phase, contain ethylene bis (ethylene) having a density of 953 kg / m @ 2. including to; 970 kg / m². -including -s · emcocurrency ratio: melt (defined data) in the range of cd 22, including to. 32 including: Particles of: obtained polymers; have; poměhně. ;; round?' the molded lobe extends' ', low' ',' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' '' s yellow shares.

Homopolymery ethylenu s hustotou.;. 960 kg/m3 a; vyšší, ,s ňndexem; toku:., tajseniny asi; od..5 do ;50 .se hodí; .pro výrobu vstřikovaných předmětů s vynikající rázuvzdicrnostícv tom případě, že mají poměrněcúzkioucdistribuci:. molekulových hmotností.: Polymery ethylenu s hustotou 960 kg/m3 a vyšší, a s .indexem? toku taveniny 20. g/10 min nebo,, nižším lze; připravit pomocí: katalyzátorů; s nízkotlakými: .postupy v plynné fázi,, které, jsou. popsá-?,. ny v patentech USA č, 3 023 203, 4 003 712:, a 3 709 853. Polymery vyrobené za, použití? niolsiččvých , katalyzátorů . obsahujících; kys-; ličník ohromu, silylchromát a,chromocen. podle těchto patentů?mají .však; poměrně:šim·: bod distribuci molekulových.,hmatnoetí·,: jak, ukazuje poměr rychlostí toku .taveniny.;35·’a vyšší.. Polymery vyrobené· podle těchto patentů mají proto poměrně Omezené použitíDensity ethylene homopolymers. 960 kg / m 3 and; higher, with index; flow:. from 5 to 50; .for the manufacture of injection molded articles having excellent impact resistance in the event that they have a relatively narrow distribution. molecular weight .: Polymers of ethylene with a density of 960 kg / m 3 and higher and with an index? a melt flow rate of 20 g / 10 min or less; prepared by: catalysts; with low pressure: vapor phase processes which are. describes -?,. U.S. Pat. Nos. 3,023,203, 4,003,712: 3,709,853. of catalysts. containing; kys-; Amazonian lichen, silyl chromate and chromocene. according to these patents, however; The molecular weight distribution point, as shown, shows the melt flow rate ratio of 35 and above. The polymers produced according to these patents therefore have a relatively limited use.

2’ pro tvarování,vstřikováním tam, kde·, je, žádána vynikající rázuvzdornost. Je, proto ..žádoucí .nalézt',katalyzátory, které,,by umožnily •snadna.-.připravlt..· postupem v plynné fázi. polymery5 ethylenu s .-poměrně úzkou distribucí molekulových, hmotností.2 'for injection molding where excellent impact resistance is desired. It is therefore desirable to find catalysts which would make it possible to readily prepare in the gas phase process. polymers of ethylene and 5.-relatively narrow molecular, weight.

Ahyvbyly katalyzátory5 užitečné; pří ..pc-ů-; mystovém;· postupu ,v plynné fázi,. jako?.· pří postupu sře .-fluidním; loží podleťpatentu· JJSÁč. 3 709 853, 4 003 712 ..a 4 011382, kanadskéhoopaitsnín...991798 •.axbelgickémk.patentu č. 839.380,. musí. mít vysokou·, aktivitu,, t j. musí. mít, rprodukti vitu ,.,alespoů.?5Q 003 a-přednost-: něi400.000,/kg jpolymeru na kg;?hlavního,:ko-?: vu,. který tvoří. :;katalyzátor, . nehol vyšší. Je. ternu ...tak;;,proto, že.c..sé: při .takových, .zpflso-, beeh -v-. plynné-fázi-. obvykle . nepoužívá.-žád-! ných..po,stupů:.pro,.cdstraňování·.,zbytků .kata--, lyzátoru.. Zbytky katalyzátoru v polymeru musí proto, být tak malé, aby je bylo · možno v polymeru ponechat bez .toho, že -by vznikly nežádoucí, .obtíže 1 pří, zpracovánípryskyřicnebo/a při jejich aplikaci u konečného zákazníka.- Nízký; obsah : zbytků-, katalyzátoru jot-rovněž- důležitý v-tom případě, že;katal-yzátor, obsahuje, látky obsahující chlor, jako chloridy > titanu,: horšíkm a/nebo·. hliníku,, používané · v tzv., Zieglerovýeh . .neboZiegter-Nattových katalyzátorech. Vysoký? obsah; chloru ve tvarovací pryskyřici může způso213382 bávat důlkovou korozi a jinou korozi kovových povrchů tvarovacích zařízení. Obsah chloru, 200 ppm nebo vyšší je pro, průmyslovou výrobu neúnosný.Catalysts 5 were useful; ex. the mystic process; as in the fluidized bed process; according to patent · JJSÁč. No. 3,709,853, 4,003,712, and 4,011382, Canadian Patent No. 991798 to the U.S. Pat. No. 839,380. must. have a high activity, i.e. must. have a product of at least 500,000 and preferably 400,000 / kg of polymer per kg of main polymer; that makes up. catalyst;. not higher. Yippee. ternu ... so ;;, because. c : are: such, zpflso-, beeh -v-. gaseous-phase-. usually . not used.-no-! The catalyst residues in the polymer must, therefore, be so small that they can be left in the polymer without: created undesirable .obtíže 1 at, zpracovánípryskyřicnebo / and applying them in the final zákazníka.- Low; The content of iodine catalyst residues is also important when the catalyst contains chlorine-containing substances such as titanium chlorides, worse and / or. aluminum, used in the so-called, Ziegler. or Ziegter-Natta catalysts. High? content; The chlorine in the molding resin may cause pitting and other corrosion of the metal surfaces of the molding apparatus. A chlorine content of 200 ppm or higher is unacceptable for industrial production.

V patentu USA č. 3 989 881 je zveřejněno použití vysoce aktivního· katalyzátoru pro suspenzní postup výroby polymerů ethylenu, které mají poměrně nízkou distribuci molekulových hmotností Mw/Mn v rozmezí asi od 2,7 do 3,1. Byly učiněny pokusy použít katalyzátorů podobajících se katalyzátorům popsaným v patentu USA č. 3 989 881, při výrobě polyethylenu s úzkou, distribucí molekulových hmotností polymeraci samotného, ethylenu nebo ve spojení s propy lenem v plynné fázi postupem ve fluidním loži za použití zařízení a podmínek podobajících se zařízení a podmínkám popsaným v patentu USA č. 4 011 382 a belgickém patentu číslo 839 380. Tyto, pokusy však byly neúspěšné. Aby bylo možno vyhnout se použití rozpouštědel používaných v katalytických systémech typu suspenze popsaných v patentu USA č. 3 989 881, byly složky obsahující titan a hořčík vysušeny. Vysušená látka měla však povahu viskozní, pryskyřicovité pyroforické látky, kterou nebylo možno dobře dávkovat do· reaktoru, protože nebyla volně pohyblivá. Ani když byla tato látka pro, zlepšení pohyblivosti (tekutostí) smíšena s kysličníkem křemičitým a v této· formě dávkována do reaktoru, nedosáhlo se průmyslově přijatelných výsledků. Produktivita katalyzátoru byla nízká nebo byl katalyzátor pyroforický a obtížně se s ním manipulovalo nebo se polymerní produkt získal ve formě jehliček, které se obtížně uvádějí do vznosu a které mají velmi špatnou pohyblivost nebo sypkost.U.S. Patent No. 3,989,881 discloses the use of a highly active catalyst for a slurry process for producing ethylene polymers having a relatively low molecular weight distribution Mw / Mn ranging from about 2.7 to 3.1. Attempts have been made to use catalysts similar to those described in U.S. Patent No. 3,989,881, in the manufacture of polyethylene with narrow molecular weight distribution by polymerization alone, ethylene, or in conjunction with vapor-phase propylene using a fluidized bed apparatus and conditions with the apparatus and conditions described in U.S. Patent No. 4,011,382 and Belgian Patent No. 839,380. However, these attempts were unsuccessful. To avoid the use of solvents used in the slurry catalyst systems described in U.S. Patent No. 3,989,881, titanium and magnesium containing components were dried. However, the dried substance was in the nature of a viscous, resinous pyrophoric substance which could not be fed well into the reactor because it was not freely movable. Even when this substance was mixed with silica in order to improve mobility (flowability) and fed into the reactor in this form, industrially acceptable results were not achieved. The catalyst productivity was low or the catalyst was pyrophoric and difficult to handle, or the polymer product was obtained in the form of needles that were difficult to float and that had very poor mobility or flowability.

(Patenty USA č. 3 922 322 a 4 035 500 popisují použití několika katalyzátorů obsahujících titan, a hořčík pro výrobu granulovaných polymerů ethylenu postupem v plynné fázi ve fluidním loži za tlaku pod 8,87 MPa. Použití těchto katalyzátorů při těchto způsobech má však značné nevýhody. Za. použití katalyzátoru podle patentu USA č. 3 922 322 se získají, jak je uvedeno v příkladu provedení tohoto patentu, polymery s velmi vysokým obsahem zbytků katalyzátorů, tj. zbytku asi 100 ppm Ti a více než asi 300 ppm Cl. Kromě toho, jak je uvedeno v příkladu provedení, patentu USA č. 3 922 322, katalyzátoru se používá ve formě předpolymeru a do reaktoru je nutno dávkovat velmi vysoké objemy katalytické kompozice. Příprava a používání tohoto katalyzátoru proto1 vyžadují použití poměrně velmi rozměrného zařízení pro výrobu, skladování a dopravu tohoto katalyzátoru.(U.S. Pat. Nos. 3,922,322 and 4,035,500 disclose the use of several titanium-containing catalysts and magnesium for the production of granular ethylene polymers in a fluidized bed gas phase at a pressure of less than 8.87 MPa. Using the catalyst of U.S. Pat. No. 3,922,322, polymers having a very high content of catalyst residues, i.e., a residue of about 100 ppm Ti and more than about 300 ppm Cl, are obtained as shown in the exemplary embodiment of this patent. addition, as shown in the exemplary embodiment, U.S. Pat. No. 3,922,322, the catalyst is used in the form of a prepolymer into the reactor must be dosed very high volumes of the catalyst composition. the preparation and use of this catalyst thus 1 require the use of relatively bulky device for production , storing and transporting the catalyst.

•Rovněž za· použití katalyzátorů podle patentu USA č. 4 035 560 se získají polymery obsahující vysoké množství zbytků katalyzátorů a použité katalytické kompozice jsou zřejmě, jak vyplývá z typů a množství redukčních činidel, použitých v těchto1 katalyzátorech, pyroforické.· • Also for using the catalysts of U.S. Pat. No. 4,035,560 provide polymers containing high amounts of catalyst residues and catalyst composition are obvious, as is apparent from the types and amounts of reducing agents employed in such catalysts 1, pyrophoric.

V patentu USA č. 4 124 532 je zveřejněna polymerace ethylenu .a propylenu za použití •vysoce aktivních katalyzátorů. Tyto katalyzátory zahrnují komplexy, které mohou obsahovat hořčík a titan. Uvedené komplexy se připravují reakcí halogenidu· obecného vzorce MXz (kde M může být hořčík) se sloučeninou obecného, vzorce M‘Y (kde M* může být titan a Y halogen nebo organický zbytek) v elektrondonorní sloučenině. Tyto komplexy se pak izolují buď krystalizací, odpařením rozpouštědla, nebe, srážením.U.S. Patent No. 4,124,532 discloses the polymerization of ethylene and propylene using highly active catalysts. These catalysts include complexes which may contain magnesium and titanium. Said complexes are prepared by reacting a halide of formula MXz (where M may be magnesium) with a compound of formula M‘Y (where M * may be titanium and Y a halogen or an organic moiety) in an electron donor compound. These complexes are then isolated either by crystallization, solvent evaporation, or by precipitation.

Polymerace se provádí za použití těchto katalytických komplexů a alkylhlinitě sloučeniny.The polymerization is carried out using these catalyst complexes and the alkyl aluminum compound.

Patent USA č, 4 124 532 však nezveřejňuje žádnou speciální techniku ani metody přípravy katalyzátoru pro doeažení požadovaných výsledků v případě způsobu podle vynálezu, popsaných v těchto podlohách. Použití katalyzátorů popsaných v patentu USA č. 4 124 532 bez těchto speciálních metod by nevedla k průmyslovému postupu ve fluidním loži vhodnému pro· výrobu polyethylenu v průmyslovém měřítku. Kromě toho příklady v plynné fázi nepopisují praktický způsob kopolymerace vhodný pro výrobu speciálních kopolymerů, které mají výhodnou morfologii, podle vynálezu, popsaných v těchto podlohách.U.S. Patent No. 4,124,532, however, does not disclose any special technique or methods of preparing a catalyst to achieve the desired results for the process of the invention described in these teachings. The use of the catalysts disclosed in U.S. Patent No. 4,124,532 without these special methods would not result in an industrial fluidized bed process suitable for the production of polyethylene on an industrial scale. In addition, the gas phase examples do not disclose a practical copolymerization process suitable for the production of special copolymers having the preferred morphology of the invention described in these teachings.

Americká přihláška vynálezu č. 892 322, podaná 31. 3. 1978 (autoři: G. L. Goeke a další, název: Impregnační polymerační katalyzátor, způsob jeho· přípravy a jeho použití pří kopolymerací ethylenu) uvádí, že lze kopolymery ethylenu s rozmezím hustoty asi od 910 do 940 kg/m3 a s poměrem rychlostí toku taveniny cd 22 do, 32, včetně mezních hodnot, které mají poměrně nízký obsah zbytků katalyzátoru a poměrně vysokou objemovou hmotnost a .které poskytují filmy s dobrou čirostí, vyrobit v poměrně vysoké produktivitě’ vhodné pro· průmyslovou výrobu' kopolymerací ethylenu s jedním nebo, více CS'. až Cs α-olefíny v plynné fázi v přítomnosti vysoce aktivního katalyzátoru obsahujícího komplex hořčíku a titanu, připraveného za specifických podmínek aktivace potaocí organohlinité sloučeniny, který je napuštěn do porézního inertního nosiče.U.S. Patent No. 892,322, filed Mar. 31, 1978 (GL Goeke et al., Title: Impregnation Polymerization Catalyst, Process for its Preparation and Use in Ethylene Copolymerization) discloses that ethylene copolymers having a density range of about 910 to 940 kg / m 3 and having a melt flow rate ratio of cd 22 to 32, including limit values having a relatively low catalyst residue content and a relatively high bulk density, and which provide films with good clarity, make relatively high productivity suitable for the industrial manufacture by 'copolymerization of ethylene with one or more CS'. up to Cs α-olefins in the gas phase in the presence of a highly active catalyst comprising a magnesium-titanium complex prepared under specific conditions of activation by means of an organoaluminium compound which is impregnated in a porous inert carrier.

Aktivace katalyzátoru se provádí alespoň ve dvou stupních. V prvním stupni se prekursór impregnovaný v kysličníku křemičitém částečně aktivuje .reakcí s takovým množstvím aktivační sloučeniny, aby se získal částečně aktivovaný prekursor, ve kterém je molární poměr aktivátoru k titanu asi až do, 10 :1 a, přednostně asi 4 až 8 : 1. Aby se částečně aktivovaný a napuštěný prekursor převedl na formu účinnou při polymeraci ethylenu, musí se do polymeračního reaktoru uvádět přídavný aktivátor. Aktivace prekursoru se tak dokončí přímo v polymeračnlm reaktoru.The catalyst is activated in at least two stages. In the first step, the precursor impregnated in silica is partially activated by reacting with an amount of activating compound to obtain a partially activated precursor in which the molar ratio of activator to titanium is up to about 10: 1 and preferably about 4 to 8: 1. In order to convert the partially activated and impregnated precursor to the form effective in ethylene polymerization, an additional activator must be introduced into the polymerization reactor. The activation of the precursor is thus completed directly in the polymerization reactor.

Přídavná aktivační sloučenina a částečně aktivovaný napuštěný prekursor se do re213382 aktéru přednostně uvádějí oddělenými potrubími. Přídavná aktivační sloučenina se může do reaktoru vstřikovat ve formě roztoku v uhlovodíkovém rozpouštědle, jako Isopentanu, hexanu nebo minerálním oleji. Tento roztok obvykle obsahuje asi 2 až 30 % hmotnostních aktivační sloučeniny.The additional activator compound and the partially activated impregnated precursor are preferably fed to the re213382 actor via separate lines. The additional activating compound may be injected into the reactor as a solution in a hydrocarbon solvent such as isopentane, hexane or mineral oil. This solution typically contains about 2 to 30% by weight of the activating compound.

Aktivita napuštěných katalyzátorů připravených způsobem popsaným v patentové přihlášce č. 892 322 není však v některých případech dostatečně vysoká pro získání homopolymerů nebo kopolymerů ethylenu s vysokým indexem· toku taveniny [ větším nebo rovným 1) s hustotou alespoň 950 kg/m3, které by sestávaly z poměrně kulatých částic a které by obsahovaly poměrně nízký podíl praehovitých podílů. Prekursory, ve kterých q = 1,5 m + 2 (viz dále], měly po dvoustupňové aktivaci nižší polymerační. aktivitu (viz tabulku IIIj.However, the activity of the impregnated catalysts prepared by the method described in Patent Application No. 892 322 is not, in some cases, high enough to obtain homopolymers or copolymers of high melt index (greater than or equal to 1) having a density of at least 950 kg / m 3 consisting of % of relatively spherical particles and which would contain a relatively low fraction of sill fractions. Precursors in which q = 1.5 m + 2 (see below) had a lower polymerization activity after two-stage activation (see Table IIIj).

Americká přihláška vynálezu č. 892 037, podaná 31. 3. 1978 (autoři: Β. E. Waigner a další, název: Polymerační katalyzátor, způsob jeho přípravy a jeho použití na homiopolymeraci ethylenu) uvádí, že lze homopolymery ethylenu s rozmezím hustoty od 960 do 970 kg/m3 a s poměrem rychlostí toku táveniny cd 22 do 32, včetně mezních hodnot, které mají poměrně nízký obsah zbytků katalyzátoru vyrobit při poměrně vysoké produktivitě, vhodné pro průmyslovou výrobu, nízkotlakým postupem v plynné fázi, tak, že se ethylen homopolymeruje v přítomnosti vysoce aktivního komplexu hořčíku a titanu, jako katalyzátoru smíchanéhoi s· inertním nosičem. Polymery vyrobené za použití tohoto katalyzátoru, smíšeného s. nosičem, mají však nevýhodu v tom, že částice polymeru vytvořené během polymeraoe ve fluidním loží mají nepravidelný tvar a poněkud obtížně se fluidizují. Výsledný produkt obsahuje rovněž poměrně vysoký podíl prachevitých podíl, tj. částic o velikostí 125 <um nebo· menší.U.S. Patent No. 892,037, filed Mar. 31, 1978 (E. Waigner et al., Title: Polymerization Catalyst, Process for its Preparation, and its Use for Ethylene Homiopolymerization) discloses that ethylene homopolymers having a density range of 960 to 970 kg / m 3 and with a melt flow rate ratio of cd 22 to 32, including limit values that have a relatively low catalyst residue content at relatively high productivity, suitable for industrial production, by a low pressure gas phase process such that ethylene it is homopolymerized in the presence of a highly active magnesium-titanium complex as a catalyst mixed with an inert carrier. However, the polymers produced using the catalyst mixed with the support have the disadvantage that the polymer particles formed during the fluidized bed polymerization are irregular in shape and somewhat difficult to fluidize. The resulting product also contains a relatively high proportion of dusty particles, i.e. particles of 125 µm or less.

Nyní se neočekávaně zjistilo, že homopolymery a kopolyméry ethylenu s hustotou asi od 950 do 970 kg/m3, včetně mezních hodnot a s poměrem rychlostí toku taveniny asi od 22 do 32, včetně mezních hodnot, které mají poměrně vysokou objemovou hmotnost, obsahují poměrně málo prachovitých podílů a sestávají z částic relativně kulatého tvaru, lze vyrobit s poměrně vysokou produktivitou. Tyto polymery lze vyrábět průmyslově nízkotlakým postupem v plynné fázi homopolymerací nebo kopolymerací v přítomnosti vysoce aktivního katalyzátoru, obsahujícího komplex hořčíku a titanu, připraveného dále popsaným způsobem a napuštěného v určeném množství v porézním inertním nosiči a aktivovaného za specifických podmínek v polymeračním reaktoru.It has now unexpectedly been found that ethylene homopolymers and copolymers having a density of about 950 to 970 kg / m 3 , including limit values, and a melt flow rate ratio of about 22 to 32, including limit values having a relatively high bulk density, contain relatively little dust particles and consist of particles of relatively round shape, can be produced with relatively high productivity. These polymers can be manufactured by an industrial low pressure gas phase process by homopolymerization or copolymerization in the presence of a highly active catalyst comprising a magnesium-titanium complex prepared as described below and impregnated in a specified amount in a porous inert support and activated under specific conditions in a polymerization reactor.

Úkolem vynálezu je tedy vyvinout způsob výroby homopolymerů a kopolymerů ethylenu o· hustotě asi od 950 asi do· 970 kg/m3, poměru rychlostí toku taveniny asi 22 až 32 s poměrně nízkým obsahem zbytků katalyzátoru a s objemovou hmotností 340,6 až 519 kg/m3, postupem v plynné fázi za nízkého tlaku s. poměrně vysokou produktivitou.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a process for the production of ethylene homopolymers and copolymers having a density of about 950 to about 970 kg / m 3 , a melt flow rate ratio of about 22 to 32 with relatively low catalyst residues. m 3 , low pressure gas phase process with relatively high productivity.

Dalším úkolem vynálezu je připravit granulované kopolyméry ethylenu, jejichž částice mají zakulacený tvar a které obsahují poměrně malé množství jemných praehovitých podílů (částic o velikostí 125 μΐα, nebo menších).It is a further object of the present invention to provide granulated ethylene copolymers whose particles have a rounded shape and which contain a relatively small amount of fine slag fractions (particles having a particle size of 125 μΐα or less).

Připojený obrázek znázorňuje reakční systém s fluidním ložem pro· postup v plynné fázi, vie kterém lze použít katalytického systému podle vynálezu.The attached figure shows a fluidized bed reaction system for a gas phase process in which the catalyst system of the invention can be used.

Způsob podle vynálezu řeší shora vytyčené úkoly. Kromě toho vypuštěním aktivace prekursoru napuštěného v nosiči před uváděním do reaktoru v těch případech, kdy q = 1,5 m, + 2 (viz dále], jak je to popsáno· v americké patentové přihlášce č. 892 322, se dosahuje vysoké aktivity katalyzátoru a současně zlepšené morfologie částic výsledných polymerů ethylenu.The method according to the invention solves the above-mentioned tasks. In addition, by omitting activation of the precursor impregnated in the carrier prior to introduction into the reactor in cases where q = 1.5 m, +2 (see below), as described in US Patent Application No. 892 322, high catalyst activity is achieved. while improving the particle morphology of the resulting ethylene polymers.

Polymery ethylenu mají pomšr rychlostí toku taveniny od 22 do· 32, přednostně od 25 do 30, včetně mezních hodnot. Poměr rychlostí toku taveniny je jiný způsob charakterizace distribuce molekulových hmotností polymeru. Hodnota poměru rychlostí toku taveniny (MFR) 22 až 32 (včetně mezních hodnot) odpovídá hodnotě Mw/Mn v rozmezí asi do 2,7 do 4,1 a hodnota MFR od 25 do 30 (včetně_ mezních hodnot) odpovídá poměru Mw/Mn asi 2,8 až 3,6.The ethylene polymers have a melt flow rate ratio of from 22 to 32, preferably from 25 to 30, including limit values. The melt flow rate ratio is another way of characterizing the molecular weight distribution of a polymer. A melt flow rate (MFR) of 22 to 32 (including limit values) corresponds to a Mw / Mn value in the range of about 2.7 to 4.1 and an MFR value of 25 to 30 (including limit values) corresponds to a Mw / Mn ratio of about 2.8 to 3.6.

Kopolyméry, které lze vyrobit způsobem, podle vynálezu, jsou kopolyméry obsahující jako hlavní molární podíl ethylen (g 98 %) a jeho· vedlejší molární podíl do· 2 o/o jednoho· nebo· více Cs až Ce α-olefinů, které by neměly obsahovat žádná rozvětvení na žádném ze svých atomů uhlíku, který je bližší k hlavnímu řetězci kopolymeru než čtvrtý atom uhlíku. V případě použití jednoho Cs až Cs a-olefinu se získají kopolyméry, v případě použití více C3 až Cs α-olefinů se získají tor- nebo tetrapolymery apod.The copolymers which can be produced by the process according to the invention are copolymers containing, as a major molar proportion, ethylene (g 98%) and a minor molar proportion of up to 2 o / o of one or more Cs to Ce α-olefins, which contain no branching on any of its carbon atoms which is closer to the copolymer backbone than the fourth carbon atom. Copolymers are obtained in the case of a single C5-C5-olefin, in the case of more C3-C5-olefins, tor- or tetrapolymers, etc. are obtained.

Jako tyto· a-olefiny lze uvést propylen., 1-buten, 1-pen.ton, 1-hexen, 4-methyl-l-penten, 1-hep.ten a 1-ckte.n. Přednostními a-olefiny jsou propylen, 1-buten, 1-hexen, 4-methyl-l-penten a l-c&ten.These α-olefins include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-heptene and 1-cyclone. Preferred α-olefins are propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene and 1-carbon.

Polymery ethylenu mají hustotu asi 950 až 970, přednostně 955 až 970 kg/m3, včetně mezních hodnot. Hustotu kopolymeru lze při daném indexu toku taveniny regulovat především, množstvím C3 až Cs komonomeru, který se má kopolymérov,at s ethylenem. V nepřítomností komonomeru by ethylen homopolymerovat s katalyzátorem podle vynálezu za vzniku homopolymerů s hustotou asi k 0,96. Zavádění vzrůstajících množství komonomeru do polymerů má za následek postupné snižování hustoty kopolymeru. Za Stejných reakčnich podmínek se množství každého z různých C3 až Cs komonomerů potřebných pro dosažení stejného výsledku mění od komonomerů ke komonomerů.The ethylene polymers have a density of about 950 to 970 kg, preferably 955 to 970 kg / m 3 , including limit values. The density of the copolymer at a given melt index can be controlled primarily by the amount of C3 to Cs comonomer to be copolymer, with ethylene. In the absence of comonomer, ethylene would homopolymerize with the catalyst of the invention to form homopolymers having a density of about 0.96. The introduction of increasing amounts of comonomer into the polymers results in a gradual decrease in the density of the copolymer. Under the same reaction conditions, the amount of each of the various C3 to Cs comonomers required to achieve the same result varies from comonomers to comonomers.

Pro dosažení stejných výsledků, tj. stejné hustoty při určitém indexu toku taveniny, je zapotřebí vzrůstajících molámích množství kolmonomerů v řaděTo achieve the same results, i.e. the same density at a certain melt index, increasing molar amounts of colmonomers in a row are needed

Cs > C4 > Cs > Ce > C7 > Cs .Cs> C4> Cs> Ce> C7> Cs.

Index toku taveniny homOpolymeirů nebo kopolymerů je obrazem' jeho molekulové hmotnosti. Polymery s relativně vysokou molekulovou hmotností mají poměrně-nízký index toku taveniny. Polymery ethylenu s ultravysokou molekulovou hmotností mají index toku taveniny při větším zatížení (HLMI) asi 0,0 a polymery s velmi vysokou molekulovou hmotností mají index toku ťaiveniny při větším zatížení asi 0,0 až asi 1,0 g/10 min. Takové vysokomolekulární polymery se obtížně tvarují v běžných vstřikovacích strojích a někdy je to vůbec nemožné. Polymery vyrobené způsobem podle vynálezu se naproti tomu v takovém zařízení snadno tvarují. Mají index toku taveniny při' normálním zatížení (MI) v rozmezí od a 0,0 asi do 100, přednostně v rozmezí asi od 0,5 do 80, a index toku taveniny při větším zatížení (HLMI) asi od 11 asi do1 2000. Index toku taveniny polymerů vyrobených způsobem podle vynálezu je závislý na kombinaci reakční teploty při: polymerací, hustotě kopolyméru a poměru vodík/monomer v reakčním systému. Index toku taveniny se zvyšuje se zvyšováním polymerační teploty nebo/a se snižováním hustoty polymeru nebo/a se zvyšováním poměru vodík/monomer. Kromě vodíku lze též pro další zvýšení indexu toku taveniny kopolymerů použít jiných přenášečů řetězce, jako· dialkylzinečnatých. sloučenin.The melt index of homopolymers or copolymers is an image of its molecular weight. The relatively high molecular weight polymers have a relatively low melt index. Ultra high molecular weight ethylene polymers have a high load melt index (HLMI) of about 0.0, and very high molecular weight polymers have a high load melt flow index of about 0.0 to about 1.0 g / 10 min. Such high molecular weight polymers are difficult to mold in conventional injection molding machines and sometimes even impossible. The polymers produced by the process according to the invention, on the other hand, are easily formed in such a device. They have a melt index 'normal load (MI) ranging from about 0.0 and 100, preferably between about 0.5 to 80, and a melt flow index at high load (HLMI) of from about 11 to about 1 2000 The melt index of the polymers produced by the process of the invention is dependent on the combination of the reaction temperature at: polymerization, copolymer density, and hydrogen / monomer ratio in the reaction system. The melt flow index increases with increasing polymerization temperature and / or decreasing polymer density and / or increasing hydrogen / monomer ratio. In addition to hydrogen, other chain transfer agents such as zinc dialkyl may also be used to further increase the melt index of the copolymers. compounds.

Polymery podle vynálezu obsahují šla obvykle ž 0,1 až š 0,3 dvojných vazeb C=C n,a 1000 atomů uhlíku a mají obsah složek asi. 3 a přednostně nižší než asi 2 % hmotnostní.The polymers of the invention generally have from about 0.1 to about 0.3 C = Cn double bonds and about 1000 carbon atoms and have a content of about. 3 and preferably less than about 2% by weight.

Polymery podle vynálezu obsahují jako zbytky katalyzátoru řádově do 20 ppm. Ti při produktivitě 50 000 nebo vyšší. Co se týká obsahu zbytků chloru, bromu nebo jodu, polymery podle vynálezu typicky obsahují při poměru Gl, Br nebo I k titanu 7 méně než asi 140 ppm těchto· zbytků, v případě produktivity .50 000 nebo vyšší.The polymers of the invention contain, as catalyst residues, up to 20 ppm. Those at a productivity of 50,000 or more. With respect to the content of chlorine, bromine or iodine residues, the polymers of the invention typically contain less than about 140 ppm of these residues at a ratio of G1, Br or I to titanium 7, in the case of productivity of 50,000 or more.

Polymery podle vynálezu jsou grianulární látky, které mají střední velikost částic řádově asi 0,5 až asi 1,3 mm a přednostně asi 0,5 až asi 1 mm. Velikost částic je důležitá pro snadnou fluidizaci polymerních částic v reaktoru s f luidním ložem, jak je uvedeno dále. Tyto1 granulám! látky mají rovněž nízký obsah praehovitých podílů (4 %, vztaženo na celkové množství polymeru nebo méně), přičemž se prachovitými částicemi rozumějí částice o. velikosti do 125 μπι. Při sledování optickou mikroskopií je zřejmé, že částice granulovaného polymeru vyrobené podle tohoto· vynálezu mají kulatější tvar než částice granulárního polymeru vyrohe8 ného podle již uvedené přihlášky vynálezu USA č. 892 037.The polymers of the invention are granular materials having a mean particle size of the order of about 0.5 to about 1.3 mm, and preferably about 0.5 to about 1 mm. The particle size is important for easy fluidization of the polymer particles in the fluidized bed reactor as described below. These 1 granules! the substances also have a low content of thresholds (4%, based on the total polymer content or less), with dust particles being particles of up to 125 μπι in size. As observed by optical microscopy, it is apparent that the granular polymer particles produced according to the invention have a rounder shape than the granular polymer particles recovered according to the aforementioned U.S. patent application Ser.

Polymery podle vynálezu mají objemovou hmotnost (sypnou hmotnost) asi 341 až asi 519 kg/m3.The polymers of the invention have a bulk density (bulk density) of about 341 to about 519 kg / m 3 .

Sloučeniny používané pro přípravu vysoce aktivního katalyzátoru, kterého se používá podle vynálezu, zahrnují alespoň jeden sloučeninu titanu, alespoň jednu sloučeninu hořčíku, alespoň jednu elektrondonorní sloučeninu, alespoň jednu aktivační sloučeninu a alespoň jednu inertní látku jako nosič. Jednotlivé složky jsou. definovány dále.The compounds used to prepare the highly active catalyst to be used according to the invention include at least one titanium compound, at least one magnesium compound, at least one electron donor compound, at least one activating compound, and at least one inert substance as a carrier. The individual components are. defined below.

Sloučenina titanu má strukturu odpovídající obecnému vzorciThe titanium compound has a structure corresponding to the general formula

Ti(OR)aXb , kde představujeTi (OR) and X b where it represents

R Ci až Ci4 alifatický nebo aromatický uhlovodíkový zbytek obecného vzorce COR‘, kde R‘ představuje Ci až Ci4 alifatický nebo aromatický uhlovodíkový .zbytek,R C 1 -C 14 aliphatic or aromatic hydrocarbon radical of formula COR ‘, where R‘ represents C 1 -C 14 aliphatic or aromatic hydrocarbon radical,

X chlor, brom., jod nebo jejich směs, •a číslo 0, 1 nebo· 2, b číslo 1 až 4 včetně, přičemž součet a +b má hodnotu 3 nebo 4.X is chlorine, bromine, iodine, or a mixture thereof; and a number of 0, 1 or 2, b of a number from 1 to 4 inclusive, wherein the sum of a + b is 3 or 4.

Sloučenin titanu lze používat' jednotlivě nebo· ve směsích a zahrnují sloučeniny vzorcůThe titanium compounds can be used singly or in mixtures and include compounds of the formulas

TiCls, TiCU, TifOCeHsJCk,' Ti(.OCOCHa]Ck ,a Ti,(OCOC6H5)Cl3.TiCl 3, TiCl 4, TifOC 6 H 5 JCl 3, Ti (COCOCH 3) C 3, and Ti, (OCOC 6 H 5) Cl 3.

Sloučenina hořčíku má strukturu odpovídající obecnému vzorciThe magnesium compound has a structure corresponding to the general formula

MgXZ , kdeMgXZ, where

X představuje chlor, hrom, jod nebo jejich směs.X represents chlorine, thunder, iodine or a mixture thereof.

Těchto sloučenin hořčíků lže ‘používat jednotlivě nebo v kombinacích a zahrnují sloučeniny vzorců MgCk, MgBrs a Mglá . Z horečnatých sloučenin se obzvláštní přednost dává bezvodému choridů hořečnatému.These magnesium compounds can be used singly or in combination and include compounds of the formulas MgCl2, MgBrs and Mgla. Of the magnesium compounds, anhydrous magnesium choride is particularly preferred.

Při přípravě katalyzátorů používaných' při způsobu podle vynálezu se používá na 1 mol sloučeniny titanu asi 0,5 až 56, přednostně asi 1 až 10 molů sloučeniny hořčíku.In the preparation of the catalysts used in the process of the invention, about 0.5 to 56, preferably about 1 to 10 mol, of the magnesium compound are used per mole of titanium compound.

Sloučeniny titanu a sloučeniny hořčíku se účelně používají ve formě, která usnadňuje jejich rozpouštění v elektrondonorní sloučenině, jak je uvedeno dále.The titanium compounds and magnesium compounds are conveniently used in a form which facilitates their dissolution in the electron donor compound as described below.

Elektrondonorní sloučeninou je Organická sloučenina, která je kapalná při 25 °C a ve které je sloučenina titanu a sloučeninia hořčíku částečně nebo úplně rozpustná. Elektrondonorní sloučeniny jsou známé buď pod tímto· jménem, nebo pod jménem Lewisovy báze.The electron donor compound is an organic compound that is liquid at 25 ° C and in which the titanium compound and the magnesium compound are partially or fully soluble. Electron donor compounds are known either under this name or under the name of the Lewis base.

Pod pojmem elektrondonorní sloučeniny rozumějí takové sloučeniny, jako alkylestery alifatických a aromatických karbdxy.lo(vjých kyselin, alifatické ethery, cyklické ethery a alifatické ketony. Z těchto elektrondonioriních sloučenin se dává přednost alkylesterům Ci až C4 nasycených alifatických karboxylových kyselin, alkylesterům C7 až Ce aromatických karboxylových kyselin, C2 až Ce a pře ctnostně Cs až C4 álifatickým etherům, Cs až C4 cyklickým etherům ® přednostně C4 cyklickým mono- nebo dietherům, Cs až Ce a s výhodou Cs až C4 alifatickým ketonům. Nejvýhcdnějšími z těchto elektrodonorních sloučenin jsou methylformiát, ethylacetét, butylacetát, ethylether, hexylether, tetrahydrofuran, dioxan, aceton a methy lisoh utylket on.The term electron donor compounds includes such alkyl esters of aliphatic and aromatic carbonyloxy acids, aliphatic ethers, cyclic ethers and aliphatic ketones, of which the C 1 -C 4 saturated aliphatic carboxylic acid alkyl esters, C 7 -C 6 alkyl esters are preferred. carboxylic acids, C 2 to C 6, and preferably C 5 to C 4 aliphatic ethers, C 5 to C 4 cyclic ethers, preferably C 4 to cyclic mono- or diethers, C 5 to C 6 and preferably C 5 to C 4 aliphatic ketones. butyl acetate, ethyl ether, hexyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, acetone and methyl alcohol.

Elektrondonorních sloučenin lze používat jednotlivě něho ve směsích.The electron donor compounds can be used individually in mixtures.

Aktivační sloučenina (aktivátor) má strukturu odpovídající obecnému vzorciThe activator compound (activator) has a structure corresponding to the general formula

AIR3 , kde každý ze symbolů ,R, které jsou stejné nebo různé, představuje Ci až C14 nasycený uhlovodíkový zbytek.AIR3, wherein each of the symbols, R, which are the same or different, represents a C 1 -C 14 saturated hydrocarbon radical.

Aktivačních sloučenin lze používat jednotlivě nebo v kombinacích. Jako příklady těchto látek lze uvést sloučeniny vzorceThe activating compounds may be used singly or in combination. Examples of such compounds are compounds of formula

A1(C2HS)3 ,A1 (C2HS) 3

Al(i-C4H9)3 ,Al (i-C4H9) 3,

Al(CeHis)3 .Al (CeHis) 3.

Při aktivaci katalyzátorů používaných podle vynálezu se používá asi 10 až 400 a přednostně asi 15 až 60 molů aktivační sloučeniny na 1 mol sloučeniny titanu.About 10 to 400, and preferably about 15 to 60 moles of activating compound per mole of titanium compound are used to activate the catalysts used in the present invention.

Látky používané jako nosiče jsou pevné porézní látky ve formě částic, které jsou inertní vůči ostatním složkám katalytické kompozice a k ostatním aktivním složkám reakčního systému. Tyto nosiče zahrnují anorganické látky, jako je kysličník křemičitý ai/nebo hlinitý. Nosičů se používá ve formě suchých prášků, které mají střední velikost částic asi 10 až 250, přednostně asi 50 až 150 ^m. Tyto· látky jsou rovněž porézní a mají specifický povrch alespoň 3 a přednostně alespoň 50 m2/g. Aktivita katalyzátoru nebo produktivita se rovněž zlepší tím., že má kysličník křemičitý póry p rozměrech alespoň 8 nrn a přednostně alespoň 10 nm a' větší. Nosič má být suchý, tj. nemá obsahovat absorbovanou vodu. Sušení nosiče se provádí zahříváním na teplotu alespoň 600° Celsia. Alternativně se může nosič sušit při teplotě alespoň 200 °C a pak se nia něj může působit 1 až 8 % hmotnostními jedné nebo více alkylhlinitých sloučenin, popsaných výše. Tato modifikace nosiče alkylhlinitými sloučeninami poskytuje katalytický systém se zvýšenou aktivitou a za použití takového katalytického systému mají rovněž částice výsledného polymeru ethylenu lepší morfologii.Substances used as carriers are particulate solid porous substances which are inert to the other components of the catalyst composition and to the other active components of the reaction system. These carriers include inorganic materials such as silica and / or alumina. The carriers are used in the form of dry powders having an average particle size of about 10 to 250 µm, preferably about 50 to 150 µm. These substances are also porous and have a specific surface area of at least 3 and preferably at least 50 m 2 / g. Catalyst activity or productivity is also improved in that the silica has pores p having dimensions of at least 8 nm and preferably at least 10 nm and greater. The carrier should be dry, ie not contain absorbed water. The carrier is dried by heating to a temperature of at least 600 ° C. Alternatively, the carrier can be dried at a temperature of at least 200 ° C and then treated with 1-8% by weight of one or more of the alkyl aluminum compounds described above. This modification of the support with alkyl-aluminum compounds provides a catalyst system with increased activity, and using such a catalyst system, the resulting ethylene polymer particles also have improved morphology.

Katalyzátor používaný při způsobu podle vynálezu se připravuje tak, že se nejprve ze sloučeniny titanu, sloučeniny hořčíku a ělektrondonorní sloučeniny dále uvedeným způsobem připraví prekursor, pak se nosič napustí tímto prekursorem·.The catalyst used in the process according to the invention is prepared by first preparing a precursor from the titanium compound, the magnesium compound and the electron donor compound as follows, and then impregnating the support with the precursor.

Prekursor se připraví rozpuštěním sloučeniny titanu a sloučeniny hořčíku v elektrondonorní sloučenině při teplotě asi do- 20 °C asi do teploty varu elektrondonorní sloučeniny. Sloučeniha titanu se může přidávat k clektrondoncrní sloučenině před přidáním nebo po přidání sloučeniny hořčíku nebo současně s jejím přidáváním. Rozpouštění sloučeniny titanu a sloučeniny hořčíku se může napomáhat mícháním a v některých případech zahříváním těchto dvou sloučenin. v elektrondonorní sloučenině k varu pod zpětným chladičem. Po rozpuštění sloučeniny titanu a sloučeniny hořčíku se může prekursor izolovat krystalizací nebo srážením Cs až Ce alifatickým nebo aroímatickým uhlovodíkem, jako. hexanem, isopentanem nebo benzenem.The precursor is prepared by dissolving the titanium compound and the magnesium compound in the electron donor compound at a temperature of about -20 ° C to about the boiling point of the electron donor compound. The titanium compound may be added to the cyclotronic compound before or after the addition of the magnesium compound or simultaneously with the addition thereof. Dissolution of the titanium compound and the magnesium compound can be aided by stirring and, in some cases, heating the two compounds. in an electron donor compound to reflux. Upon dissolution of the titanium compound and the magnesium compound, the precursor can be isolated by crystallization or precipitation of a C 5 -C 6 aliphatic or aroomatic hydrocarbon such as. hexane, isopentane or benzene.

Vykrystalováný nebo· srážený prekursor se může izolovat ve formě jemných, Volně pohyblivých částic o střední velikosti asi 10 až 100 ,um a: objemové hmotnosti asi 292 až asi 535 kg/m3 (po usazení).The crystallized or precipitated precursor may be isolated in the form of fine, free-moving particles having a mean size of about 10 to 100 µm and a bulk density of about 292 to about 535 kg / m 3 (after settling).

Prekursoirem se pak napustí nosič v hmotnostním poměru odpovídajícím asi 0,033 až 1 a přednostně 0,1 až 0,43 dílu prekUrsořu na 1 díl nosiče.The carrier is then impregnated with a carrier in a weight ratio of about 0.033 to 1 and preferably 0.1 to 0.43 parts of precursor per part of carrier.

Napouštění vysušeného (aktivovaného) nosiče prekursorem se může provádět tak, že se prekursor rozpustí v elektrondonorní sloučenině a pak se vzniklý roztok smísí s nosičem. Když je nosič napuštěn prekursorem, odpaří se rozpouštědlo sušením při teplotě do 70 QC.Impregnation of the dried (activated) carrier with the precursor can be carried out by dissolving the precursor in an electron donor compound and then mixing the resulting solution with the carrier. When the carrier is impregnated with the precursor, the solvent is evaporated by drying at 70 Q C.

Nosič se může napouštět prekursorem též tak, že se přidá k roztoku surovin používaných pro přípravu prekursoru v elektrondonorní sloučenině. V tomto případě se prekursor ncizoluje z roztoku. Tomuto postupu se dává pro jeho jednoduchost přednost. Přebytečná elektrondonorní sloučenina se pak odstraní sušením při teplotě do. 70 °C.The carrier can also be impregnated with a precursor by adding it to a solution of the raw materials used to prepare the precursor in the electron donor compound. In this case, the precursor is not isolated from the solution. This procedure is preferred for its simplicity. Excess electron donor compound is then removed by drying at a temperature up to. 70 ° C.

Při sušení je nutno regulovat obsah elektrottdonorm sloučeniny [ED]q tak, aby konečná hodnota q byla q = 1,5 m + 2. Prekursor je proto nutno sušit opatrně a je třebase pečlivě vyhnout přesušení a s ním spojenému rozkladu prekursoru.During drying, it is necessary to control the electrottdonorm content of compound [ED] q so that the final value of q is q = 1.5 m + 2. The precursor must therefore be dried carefully, and overdrying and the associated decomposition of the precursor must be carefully avoided.

Takto, připravený napuštěný prekursor má Složení odpovídající obecnému vzorciThus, the impregnated precursor prepared has a composition corresponding to the general formula

- íňiň&fe-i í. .- china & fei. .

MgmTii(OR)„Xp[ED]q , i ' * kde představujeMg m Tii (OR) n X p [ED] q , i '* where represents

ED elektrondonorní sloučeninu, m číslo od 0,5 do 56, přednostně od 1,5 do 5 včetně mezních hodnot, n číslo· 0, 1 nebo 2, p čisto od 2 do 116, přednostně od 6 do 14, včetně mezních hodnot, q číslo s hodnotou odpovídající vztahu q = 1,5 m + 2,ED electron donor compound, m number from 0.5 to 56, preferably from 1.5 to 5 including limit values, n number · 0, 1 or 2, p purely from 2 to 116, preferably from 6 to 14, including limit values, q a number with a value corresponding to q = 1.5 m + 2,

R Ci až C14 alifatický nebo aromatický uhlovodíkový zbytek nebo zbytek obecného; vzorce C'OR‘, kde R‘ představuje Ci až Ci4 alifatický nebo aromatický uhlovodíkový zbytek, aR 1 to C 14 is an aliphatic or aromatic hydrocarbon residue or a general residue; of the formula C'OR ‘wherein R‘ represents a C 1 to C 14 aliphatic or aromatic hydrocarbon radical, and

X chlor, brom, nebo· jod nebo jejich směs.X is chlorine, bromine, or iodine, or a mixture thereof.

Index u elementárního titanu (Ti) znamená arabské číslo jedna.The elemental titanium (Ti) index is the Arab number one.

Aby se napuštěný prekursoir převedl na formu účinnou při polymeraci ethylenu, musí se do polymeračního reaktoru uvádět aktivátor. Aktivační sloučenina a napuštěný prekursor se do· reaktoru přednostně uvádějí oddělenými potrubími. Aktivační sloučenina se může dio reaktoru vstřikovat ve formě roztoku v uhlovodíkovém rozpouštědle, jako Isopentanu, hexanu nebo minerálním oleji. Tento- roztok obvykle obsahuje asi 2 až 30 °/o hmotnostních aktivační sloučeniny. Aktivátor se do reaktoru uvádí v takovém množství, aby se dosáhlo' celkového molámího poměru Al/T.i asi 10 až 400 a přednostně asi 15 až 60. Aktivační sloučenina zavedená do reaktoru zreaguje se sloučeninou titanu a aktivuje ji přímo v reaktoru.In order to convert the impregnated precursor to the form effective in ethylene polymerization, an activator must be introduced into the polymerization reactor. The activator compound and the impregnated precursor are preferably fed to the reactor via separate lines. The activator compound can be injected into the reactor in the form of a solution in a hydrocarbon solvent such as isopentane, hexane or mineral oil. This solution usually contains about 2 to 30% by weight of the activating compound. The activator is introduced into the reactor in an amount such that a total molar ratio Al / T. of about 10 to 400, and preferably about 15 to 60, is achieved. The activator compound introduced into the reactor reacts with the titanium compound and activates it directly in the reactor.

Při kontinuálním postupu v plynné fázi, jako je postup prováděný v-e fluidním loži, popsaný dále, se do reaktoru v průběhu polymerace kontinuálně uvádějí jednotlivé oddělené dávky prekursoru napuštěného v nosiči za současného uvádění oddělených dávek aktivační sloučeniny potřebné pro aktivaci prekursoru. Tak se nahrazují aktivní místa katalyzátoru, která byla v průběhu reakce spotřebována.In a continuous gas phase process such as the fluidized bed process described below, separate batches of precursor impregnated in the carrier are continuously fed into the reactor during polymerization, while providing separate batches of activator compound needed to activate the precursor. This replaces the active sites of the catalyst that have been consumed during the reaction.

Polymerace se provádí tak, že se proud monomeru nebo monomerů uvádí v plynné fázi, například postupem ve fluidním loži pOpsainém dále, v podstatě v nepřítomnosti katalytických jedů, jako vlhkosti, kyslíku, kysličníku uhelnatého, kysličníku uhličitého a acetylenu, do styku s katalyticky účinným množstvím úplně aktivovaného· prekursoru (katalyzátoru) impregnovaného na· nosiči, za tlaku a teploty, které jsou dostatečné pro iniciaci polymerace.The polymerization is carried out by contacting the stream of monomer (s) in the gas phase, for example in a fluidized bed process described below, substantially in the absence of catalytic poisons such as moisture, oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide and acetylene, with a catalytically effective amount. a fully activated precursor (catalyst) impregnated on the support, at a pressure and temperature sufficient to initiate polymerization.

Reakční systém s fluidním ložem, kterého lze použít při provádění způsobu podle vynálezu, je ilustrován na obr. 1. Reaktor 10 se skládá z reakční zóny 12 a ze zóny 14, snižující rychlost.The fluidized bed reaction system that can be used in the process of the invention is illustrated in FIG. 1. The reactor 10 consists of a reaction zone 12 and a speed-reducing zone 14.

Reakční zóna 12 obsahuje lože rostoucích částic polymeru, vytvořené částice polymeru a menší množství katalyzátoru fluidizovaného kontinuálním tokem polymerizovatelných a roodlfikačních plynných složek tvořených doplňovaným plynem a plynem recyklovaným do reakční zóny. Aby se fluidní lože udrželo ve fluidizovaném stavu, musí mít hmotnostní průtok plynu ložem vyšší hodnotu, než je hodnota minimálního průtoku vyžadovaná pro fluidizaci. Přednostně je· vhodný hmotnostní průtok plynu ložem asi 1,5 až asi 10x vyšší, s výhodou asi 3 až 6x vyšší než minimální hmotnostní průtok plynu nutný pro fluidizaci (Gmf). Označení Gmf pro 'minimální hmotnostní průtok plynu nutný pro· dosažení fluidlzace navrhli V. Y. Wen a Y. H. Yu, „Mechanics of Fluidization“, Chemical Engineering Progress Symposium Series, svazek 62, str. 100 až 111 (1966).Reaction zone 12 comprises a bed of growing polymer particles, formed polymer particles, and a minor amount of catalyst fluidized by a continuous flow of polymerizable and de-gasifying gas components formed by the make-up gas and the gas recycled to the reaction zone. In order to maintain the fluidized bed in a fluidized state, the gas mass flow rate through the bed must be greater than the minimum flow rate required for fluidization. Preferably, the appropriate gas mass flow rate through the bed is about 1.5 to about 10 times higher, preferably about 3 to 6 times higher than the minimum gas flow rate required for fluidization (Gmf). The Gmf designation for the minimum gas mass flow rate required to achieve fluidization is suggested by V. Y. Wen and Y.H. Yu, "Mechanics of Fluidization", Chemical Engineering Progress Symposium Series, Vol. 62, pp. 100-111 (1966).

Je důležité, aby lože vždycky obsahovalo částice, které by zabraňovaly vzniku „horkých míst“, a· které by zachycovaly a distribuovaly práškovitý katalyzátor v reakční zóně. Při zahájení provozu se do reakční zóny Obvykle předloží jako základ polymerní částice před tím, než se začne uvádět proud plynu. Tyto částice mohou být identické se vznikajícím polymerem nebo mohou být odlišné. Když jsou odlišné, odtahují se s částicemi vzniklého polymeru jako přední produkt. Nakonec fluidizované lože částic požadovaného· polymeru vytlačí startovací lože.It is important that the bed always contain particles that prevent "hot spots" and that trap and distribute the pulverulent catalyst in the reaction zone. Upon commencement of operation, polymeric particles are generally introduced as a base into the reaction zone before the gas stream is introduced. The particles may be identical to the polymer formed or may be different. When different, they are drawn off with the resulting polymer particles as a leading product. Finally, the fluidized bed of the desired polymer particles displaces the starter bed.

Napuštěný prekursor (katalyzátor) používaný ve fluidním loži se přednostně skladuje v pohotovostním, zásobníku 32 pod atmosférou inertního plynu, jako dusíku nebo argonu.The impregnated precursor (catalyst) used in the fluidized bed is preferably stored in a standby container 32 under an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon.

Fluidlzace se dosahuje vysokou rychlostí plynného recyklu uváděného do lože a skrz leže, která je typicky řádově asi 50x vyšší než rychlost doplňovaného plynu. Fluidní lože obvykle vypadá jako hustá hmota pohyblivých částic proudících ve volném víru vzniklém, průchodem plynu ložem. Tlaková ztráta v loži je rovná nebo poněkud vyšší než hmotnost lože dělená průřezem lože, je tedy závislá na geometrii reaktoru.Fluidization is achieved by a high rate of gaseous recycle introduced into and through the bed, which is typically of the order of about 50 times higher than that of the make-up gas. The fluidized bed usually looks like a dense mass of moving particles flowing in the free vortex created by passing gas through the bed. The pressure drop across the bed is equal to or somewhat higher than the weight of the bed divided by the cross-section of the bed, so it is dependent on the reactor geometry.

Doplňovaný plyn se uvádí do lože stejnou rychlostí, jako je rychlost odtahování částic polymerního produktu. Složení doplňovaného plynu se určuje pomocí analyzáru 16 umístěného· nad ložem·. Analyzátor plynu určuje úbytek složek v plynu, který se recykluje, a podle toho se příslušným způsobem nastavuje složení doplňovlainého plynu, aby se v reakční zóně udrželo' složení plynné směsi v podstatě v ustáleném stavu.The make-up gas is introduced into the bed at the same rate as the withdrawal rate of the polymer product particles. The make-up gas composition is determined by means of an analyzer 16 located above the bed. The gas analyzer determines the loss of components in the gas to be recycled, and the composition of the make-up gas is adjusted accordingly to keep the composition of the gas mixture substantially steady state in the reaction zone.

Aby se zaručila úplná fluidlzace, uvádí se do reaktoru recyklovaný plyn a popřípadě též část doplňovaného plynu přívodem 18 pod ložem. Nad přívodem 18 je umístěna deska· 20 rozdělující plyn, která napomáhá fluidizaci lože.To ensure complete fluidization, the recycle gas and, optionally, part of the make-up gas is fed into the reactor via an inlet 18 below the bed. Above the inlet 18 there is a gas distribution plate 20 which assists fluidization of the bed.

Část plynného proudu, která nezreáguje v loži, tvoří recyklovaný plyn, který se odvádí z piolymerační zóny přednostně tak, že se vede přes zónu 14, umístěnou nad ložem, ve které dochází ke snížení rychlosti' a k vypadnutí stržených částic zpět do lože. Oddělení částic se může napomoci zapojením cyklónu 22, který buď může být součástí zóny 14 snižující rychlost, nebo může být v.ně této zóny. Když je to zapotřebí, může se pak recyklovaný plyn vést přes filtr 24, který ja upraven tak, aby se v něm oddělovaly malé částice v případě vysokých rychlostí toku a aby se tak zabránilo ukládání prachu na povrchu sloužícím k přenosu tepla a na listech kompresoru.The portion of the gaseous stream that does not react in the bed forms recycled gas, which is discharged from the piolymerization zone preferably by passing through a zone 14 located above the bed in which the velocity is reduced and the entrained particles fall back into the bed. Particle separation can be aided by the inclusion of a cyclone 22, which may either be part of or outside the speed reducing zone 14. If necessary, the recycle gas can then be passed through a filter 24 which is adapted to separate small particles therein at high flow rates and to prevent dust from depositing on the heat transfer surface and on the compressor sheets.

Recyklovaný plyn se pak stlačuje v kom213382 presoru 25 a vede tepelným výměníme 26‘, kde .se před vracením· do· lože zbavuje reakčního· tepla.. Tím, že se konstantně odvádí reakční teplo, nedochází v horní části lože k žádnému patrnému teplotnímu gradientu. Teplotní gradient existuje ve spodních 152 až 304 mm lože, mezi teplotou vstupujícího plynu a teplotou zbytku lože. Bylo pozorováno, že lože téměř okamžitě přizpůsobuje teplotu recyklovaného plynu nad touto 152 až 304 m,m zónou lože na hodnotu teploty lože, tiakže je za podmínek ustáleného' stavu teplota lože v podstatě konstantní. Recyklovaný plyn se do dna reaktoru uvádí přívodem 18 a do fluidního lože rozdělovači deskou 20. Kompresor 25 může být rovněž umístěn před výměníkem tepla 28 ve smyslu směru toku.The recycle gas is then compressed in the pressurized chamber 25 and passed through a heat exchange 26 'where it is freed of reaction heat prior to returning to the bed. By constantly removing the heat of reaction, there is no apparent temperature gradient at the top of the bed. . A temperature gradient exists in the lower 152 to 304 mm bed, between the inlet gas temperature and the bed rest temperature. It has been observed that the bed almost instantly adapts the temperature of the recycle gas above the 152 to 304 m m bed area to the bed temperature value, so that under steady state conditions the bed temperature is substantially constant. The recycle gas is fed to the bottom of the reactor via an inlet 18 and into the fluidized bed via a distributor plate 20. The compressor 25 may also be placed upstream of the heat exchanger 28.

Rozdělovači deska 20 hraje při provozu reaktoru důležitou úlohu. Fluidní lože obsahuje jak irostoucí a vzniklé částice polymeru, tak částice katalyzátoru. Poněvadž polymer,ní částice jsou horké a možná aktivní, musí se zabránit jejich usazování, poněvadž kdyby došlo k vytvoření jakékoli klidné hmoty, mohl by aktivní katalyzátor obsažený v těchto částicích způsobit pokračování reakce a vlivem vzniklého tepla by se částice roztavily. Je proto důležité, aby se ložem nechal procházet recyklovaný plyn rychlostí dostačující k fluidizaci částic ve spodku lože. Spodek lože je tvořen rozdělovači deskou 20 a touto deskou může být síto, deska se štěrbinami, perforovaná deska, deska s kloboučky (analogickými jako u pater destilační kolony] apod. Všechny části desky'mohou být stacionární nebo může být deska pohyblivého typu, jako· je deska popsaná v patentu USA č. 3 298 792. Ať už je konstrukční uspořádání desky jakékoli, musí deska rozptylovat recyklovaný plyn mezi částicemi u dna lože a udržovat jej ve fluidizovaném, stavu. Úkolem desky je rovněž podpírat klidné lože částic pryskyřice, když není reaktor v provozu. Pohyblivých částí desky se může použít k vytlačení polymierních částic zachycených na desce nebo· v ní.The distributor plate 20 plays an important role in the operation of the reactor. The fluidized bed contains both the growing and formed polymer particles and the catalyst particles. Since the polymer particles are hot and possibly active, they must be prevented from settling, since if any calm mass were formed, the active catalyst contained in these particles could cause the reaction to continue and the particles would melt due to the heat generated. It is therefore important that the recycle gas is passed through the bed at a rate sufficient to fluidize the particles at the bottom of the bed. The bottom of the bed is formed by a separating plate 20 and may be a screen, slotted plate, perforated plate, plate with caps (analogous to distillation tray trays) and the like. All plate parts may be stationary or of a movable type such as is a plate as described in U.S. Patent No. 3,298,792. Whatever the structure of the plate, the plate must disperse the recycled gas between the particles at the bottom of the bed and maintain it in a fluidized state. The moving parts of the plate can be used to extrude polymer particles trapped in or within the plate.

jako přenášeče řetězce se při polymeraci podle vynálezu může použít vodíku. Molární poměr viodík/ethylen, kterého se může použít, leží v rozmezí asi od 0 asi do· 2,0 molů vodíku na mol monomeru v plynném proudu.hydrogen may be used as the chain transfer agent in the polymerization of the invention. The hydrogen / ethylene molar ratio that can be used is in the range of about 0 to about 2.0 moles of hydrogen per mole of monomer in the gas stream.

V plynném proudu může být též přítomen jakýkoli plyn, který je inertní vůči katalyzátorům; a reakčním složkám. Aktivační sloučenina se přednostně přidává do systému plynového recyklu v jeho· nejteplejší části. Přednostně se proto aktivátor zavádí do potrubí s recyklem ve směru po proudu za výměníkem tepla, jako například ze zásobníku 27 potrubím 27A.Any gas inert to the catalysts may also be present in the gas stream; and reactants. The activator compound is preferably added to the gas recycle system in its hottest part. Preferably, therefore, the activator is introduced into the recycle line downstream of the heat exchanger, such as from the reservoir 27 through line 27A.

Jako činidel pro regulaci molekulové hmotnosti, tj. jako přenašečů řetězce se může spolu s katalyzátory podle vynálezu kromě vodíku použít též sloučenin obecného vzorceIn addition to hydrogen, the compounds of the formula I can be used in addition to hydrogen as molecular weight control agents, i.e. as chain transfer agents.

Zn(Ra) (Rb) kdeZn (R a ) (R b ) where

Ra a Rb jsou stejné nebo různé Ci až Ci4 alifatické nebo aromatické uhlovodíkové zbytky.R a and R b are the same or different C 1 to C 14 aliphatic or aromatic hydrocarbon radicals.

Tím se dosáhne dalšího zvýšení hodnot indexu toku taveniny vyrobených kopolymerů. Do plynného proudu uváděného do reaktoru se může přidávat asi 0 až 50 a přednostně asi 20 až 30 molů sloučeniny zinku (počítáno Jako Zn] na mol sloučeniny titanu (počítáno jako Ti). Sloučenina zinku se může do· reaktoru uvádět přednostně ve formě zředěného roztoku (o koncentraci 2 až 10 o/o hmotnostních) v uhlovodíkovém rozpouštědle nebo· v absorbované fořmě v pevném ředidle, jako je kysličník křemičitý, •a to v množství asi od 10 do· 50 % hmotnostních. Tyto látky bývají pyrofcrické. Sloučenina zinku se může uvádět do proudu recyklovaného plynu z dávkovače, který sousedí z dávkovacím zařízením 27.This further increases the melt index values of the produced copolymers. About 0 to 50, and preferably about 20 to 30 moles of zinc compound (calculated as Zn) per mole of titanium compound (calculated as Ti) can be added to the reactor gas stream into the reactor, preferably in the form of a dilute solution. (at a concentration of 2 to 10 vol / weight) in hydrocarbon solvent or · absorbed on a solid diluent material, such as silica, and • in an amount from about 10 to · 50% by weight. These compositions tend pyrofcrické. the zinc compound may feed into the recycle gas stream from the metering device adjacent to the metering device 27.

Reaktor s fluidním ložem musí pracovat při teplotě nižší, než je teplota spékání částic, je nutné, aby byla pracovní teplota pod teplotou .spékání. Při výrobě kopolymerů o thylenu způsobem podle vynálezu se přednostně pracuje při teplotě asi 90 až asi 105° Celsia,. Přitom se získají polymery s hustotou asi 950 až 970 kg/m3.The fluidized bed reactor must be operated at a temperature below the sintering temperature of the particles, and the operating temperature must be below the sintering temperature. The thylene copolymers of the present invention are preferably prepared at a temperature of about 90 ° C to about 105 ° C. In this case, polymers having a density of about 950 to 970 kg / m @ 3 are obtained .

Reaktor .s fluidním ložem pracuje za tlaku až asi do 6,87 MPa, přednostně za tlaku přibližně od 1,03 až 2,40 MPa, přičemž, když se pracuje za vyšších tlaků v tomuto rozmezí, usnadňuje se přenos tepla, poněvadž zvýšení tlaku má za následek zvýšení jednotkové objemové tepelné kapacity plynu.The fluidized bed reactor is operated at a pressure of up to about 20 psig, preferably at a pressure of about 10 to about 200 psig, while heat transfer is facilitated when operating at higher pressures in this range since the pressure increase is facilitated. results in an increase in the unit volume heat capacity of the gas.

Napuštěný prekursor se injektuje do lože rychlostí, která je stejná jako· rychlost, kterou se spotřebovává, přívodem 30, umístěným nad rozdělovači deskou 20. Důležitým rysem vynálezu je, že se katalyzátor injektuje v místě nad rozdělovači deskou. Poněvadž jsou katalyzátory používané podle vynálezu vyseče .aktivní, mohlo by mít injektování do prostoru pod rozdělovači deskou za následek zahájení polymerace v tomto místě, což by mohlo nakonec vést až k ucpání rozdělovači desky. Injektování katalyzátoru do vířivého· lože naopak napomáhá rozdílení katalyzátoru v loži a zabraňuje tvorbě míst s vysokou koncentrací katalyzátoru, která by mohla vést ke vzniku horkých míst.The impregnated precursor is injected into the bed at a rate equal to the rate at which it is consumed by an inlet 30 located above the manifold plate 20. An important feature of the invention is that the catalyst is injected at a point above the manifold plate. Since the catalysts used in accordance with the present invention are active, injection into the space below the manifold plate could result in polymerization being initiated at this point, which could eventually lead to clogging of the manifold plate. Injecting the catalyst in the fluidized bed, in turn, helps to separate the catalyst in the bed and prevents the formation of sites with high catalyst concentrations that could lead to hot spots.

Za· určité kombinace provozních podmínek se fluidizované lože udržuje v podstatě ve stejné výšce tím, že se část lože odtahuje jako· produkt stejnou rychlostí, jako je rychlost tvorby částic polymerního· produktu. Vzhledem k tomu, že rychlost vývoje tepla, je přímo úměrná tvorbě produktu, je pro· rychlost tvorby částic polymeru při konstantní rychlosti plynu určující měření vzrůstu teploty plynu podél reaktoru (tj. teplotního rozdílu mezi teplotou vstupujícího· plynu a teplotou odcházejícího plynu).Under a certain combination of operating conditions, the fluidized bed is maintained at substantially the same height by withdrawing a portion of the bed as a product at the same rate as the particle formation rate of the polymer product. Since the rate of heat evolution is directly proportional to product formation, the measurement of the increase in gas temperature along the reactor (i.e. the temperature difference between the inlet gas temperature and the outlet gas temperature) determines the rate of polymer particle formation at a constant gas velocity.

1S1S

Částice polymerního produktu se odebírají přednostně kontinuálně vedením 34 nebo v blízkosti rozdělovači desky 20. Částice se odebírají ve foirmě suspenze s částí plynného proudu, který se odvětrává před usazením, částic, aby se zabránilo· další polymeraci a spekání před tím, než ěástice dosáhnou zóny, kde se shromažďují. Suspenzního plynu lze, jak již bylo, uvedeno, rovněž použít k převádění produktu z jednoho· reaktoru do druhého.The polymer product particles are preferably collected continuously through line 34 or near the distributor plate 20. The particles are collected in suspension with a portion of the gaseous stream that is vented prior to settling, to prevent further polymerization and sintering before the particles reach the zone. where they gather. The suspending gas can also be used to transfer the product from one reactor to another.

Částice polymerního produktu se účelně a přednostně odebírají pomocí dvou postupně pracujících časově nastavených ventilů 36 a 38, mezi kterými je upravena oddělovací zóna 40. Když je ventil 38 uzavřen, je ventil 36 otevřen, takže propiouští směs plynu a produktu do zóny 40. Pak se ventil 38 otevře, aby se produkt převedl do vnější izolační zóny. Ventil 38 se pak uzavře a je uzavřen až do okamžiku následujícího po odebírání produktu.The polymer product particles are expediently and preferably removed by means of two sequentially operated time-adjusted valves 36 and 38, between which a separation zone 40 is provided. When the valve 38 is closed, the valve 36 is opened so that gas / product mixture is passed into zone 40. valve 38 opens to transfer the product to the outer insulation zone. The valve 38 is then closed and closed until after the product has been removed.

Konečně je reaktor s fluidnim lóžemi vybaven vhodným odvětrávacím systémem, který umožňuje odvětrání lože při zahajování a při končení provozu. Reaktor nevyžaduje použití žádných míchacích zařízení nebo/a zařízení k oškrabávání stěn.Finally, the fluidized bed reactor is equipped with a suitable venting system to allow venting of the bed at start-up and shutdown. The reactor does not require the use of any mixing devices and / or wall scraping devices.

Vysoce aktivní nosičový katalytický systém podle vynálezu poskytuje ve fluidizovaném loži produkt se střední velikostí částic přibližně 0,50 až 1,27 mm, přednostně přibližně mezi 0,50 až 1,0 mm, přičemž zbytky noslčového· katalyzátoru v polymeru jsou neobvykle malé. Polymerní částice mají relativně kulatý tvar a obsahují poměrně malé množství prachovitých částic (menších než 125 ,um), tj. 4 % hmotnostní nebo· méně.The highly active supported catalyst system of the present invention provides a fluidized bed product with an average particle size of about 0.50 to 1.27 mm, preferably between about 0.50 to 1.0 mm, with the carrier catalyst residues in the polymer being unusually small. The polymer particles have a relatively round shape and contain a relatively small amount of dusty particles (less than 125 µm), ie 4% by weight or less.

Zaváděný proud plynného monomeru, popřípadě s inertními plynnými ředidly, se do reaktoru uvádí takovou rychlostí, aby se dosáhlo výtěžku vztaženého na prostor a čas asi 32,4 až asi 162,2 kg/hod/m3 objemu lože.The feed monomer gas stream, optionally with inert gaseous diluents, is fed into the reactor at a rate such that a space and time yield of about 32.4 to about 162.2 kg / hr / m 3 bed volume is achieved.

Pod pojmem „surová pryskyřice nebo polymer“ se zde rozumí polymer v granulované formě, jak se získá z polymeračního reaktoru.The term "crude resin or polymer" as used herein refers to a polymer in granular form as obtained from a polymerization reactor.

Následující příklady slouží k bližší ilustraci vynálezu, v žádném směru však rozsah vynálezu neomezují.The following examples serve to illustrate the invention in more detail, but do not limit the scope of the invention in any way.

Vlastnosti polymerů vyrobených v příkladech se stanovují těmito zkušebními metodami:The properties of the polymers produced in the examples are determined by the following test methods:

HustotaDensity

Vyrobí se zkušební destička a. ta se 1 hodinu temperuje na 120 C,G, aby se přiblížila stavu rovnovážné krystalinity a pak se rychle ochladí na teplotu místnosti. Měření hustoty se pak provádí v koloně s gradientem hustoty.A test plate is made and is tempered at 120 ° C for 1 hour to approach equilibrium crystallinity and then cooled rapidly to room temperature. The density measurement is then performed in a density gradient column.

Index toku taveniny (MI)Melt Flow Index (MI)

ASTM D-1238-Condition E. Měření se provádí při 190 °C, údaje v g za 10 minut.ASTM D-1238-Condition E. Measurements are performed at 190 ° C, readings in g per 10 minutes.

Rychlost toku (index toku taveinlny při větším zatížení) (HLMI)Flow Rate (High Flow Load Index) (HLMI)

ASTM D-1238-Condition F. Měření se provádí za použití lOnásobného· zatížení než při měření indexu toku taveniny.ASTM D-1238-Condition F. The measurement is performed using 10 times the load than the melt index.

Poměr rychlostí toku rychlost toku index toku taveninyFlow Rate Ratio Flow Rate Melt Flow Index

ProduktivitaProductivity

Vzorek pryskyřičného produktu se zpopelní a stanoví se hmotnostní % popele, poněvadž popel je v podstatě tvořen katalyzátorem. Produktivita je tedy udána v kg polymeru vyrobeného na kg polymeru vyrobeného .na kg celkem spotřebovaného katalyzátoru. Množství titanu, hořčíku a chloru v popeli se určí elementární analýzou. Objemová hmotnostA sample of the resin product is ashed and the weight% ash is determined, since the ash is essentially a catalyst. The productivity is therefore expressed in kg of polymer produced per kg of polymer produced per kg of total catalyst consumed. The amount of titanium, magnesium and chlorine in the ash is determined by elemental analysis. Density

Pryskyřice se nasype pomocí nálevky s průměrem stonku 9,5 mm do 100 ml odrněrn,ého válce až po rysku 100 ml. Během plnění válce se válcem netřepe. Hmotnostní rozdíl se zjistí vážením.The resin is poured into a 100 ml graduated cylinder through a funnel with a 9.5 mm stem diameter up to the 100 ml mark. Do not shake the cylinder during filling. The weight difference is determined by weighing.

Střední velikost částicMean particle size

Tato hodnota se vypočte z dat sítové analýzy získaných měřením pcdle ASTM-D-1921-Methoid A za použití vzorku o hmotnosti 500 g. Výpočty jsou založeny na hmotnostních zlomcích produktu zachyceného na sítech.This value is calculated from the sieve analysis data obtained by measuring pcdle ASTM-D-1921-Methoid A using a 500g sample. The calculations are based on the product fractions by weight trapped on the sieves.

Příklad I aExample I a

Příprava napuštěného prekursoruPreparation of impregnated precursor

Do 12 1 baňky vybavené míchacím míchadlem se umístí 41,8 g (0,439 mdlu) bezvodého chloridu horečnatého a 2,5 1 tetrahydrofiuraniu (THF). K této směsi se během· 1/2 hodiny přikape 27,7 g (0,184 molu) chloridu titaničitého·. Aby se látka úplně rozpustila, může být potřeba zahřívat směs po dobu asi 1/2 hodiny na 60 °C.A 12 L flask equipped with a stirrer was charged with 41.8 g (0.439 ml) of anhydrous magnesium chloride and 2.5 L tetrahydrofiurane (THF). 27.7 g (0.184 mol) of titanium tetrachloride are added dropwise to this mixture over 1/2 hour. It may be necessary to heat the mixture at 60 ° C for about 1/2 hour to completely dissolve the substance.

Prekurscr se může izolovat z roztoku krystaiizací nebo srážením a pak se může analyzovat na obsah hořčíku a titanu, poněvadž určité množství sloučeniny hořčíku nebo/a titanu se mohlo ztratit při izolaci prekursoru.The precursors can be isolated from the solution by crystallization or precipitation and then analyzed for magnesium and titanium, since some of the magnesium and / or titanium compound may have been lost in the precursor isolation.

Empirické vzorce, kterých se zde používá pro charakterizaci složení prekursoru, jsou odvozeny za toho předpokladu, že hořčík a titain stále existují ve formě sloučenin, které byly původně přidány k elektrioindonorní sloučenině. Množství elektrondoíiorní sloučeniny se určí chromatoigratficky.The empirical formulas used herein to characterize the precursor composition are derived provided that magnesium and titain still exist in the form of compounds that were originally added to the electrioindonor compound. The amount of electronium compound is determined chromatographically.

Napuštěný prekursor se získá tak, že se ke shora uvedenému roztoku přidá 500 g porézního kysličníku křemičitého, vysušeného při teplotě do 800 °’C a popřípadě zpracovaného 4 až 8% hmotnostními triethylhliníku, a směs se míchá po dobu 1/4 hodiny. Směs se vysuší prof ukováním dusíkem1 při 60 °C po dobu asi 3 až 5 hodin. Získá se suchý viotoě pohyblivý prášek, který má velikost částic stejnou jako použité částice kysličníku křemičitého. Absorbovaný prekursor má složení odpovídající vzorciThe impregnated precursor is obtained by adding 500 g of porous silica, dried at a temperature of up to 800 ° C and optionally treated with 4-8% by weight of triethyl aluminum, to the above solution, and stirring for 1/4 hour. The mixture was dried by purging with nitrogen 1 at 60 ° C for about 3-5 hours. A dry and mobile powder having a particle size equal to the silica particles used is obtained. The absorbed precursor has a composition corresponding to the formula

TiMg3,0Cl10(THF)6,7 TiMg 3 0 10 Cl (THF), 6, 7

Vypočtená hodnota q, která je rovná 6,5, je ve vynikajícím souladu s hodnotou 6,7 naměřenou· experimentálně.The calculated q value of 6.5 is in excellent agreement with the 6.7 measured experimentally.

Tohoto postupu lze použít pro přípravu prekursioru napuštěného na kysličníku křemičitém, zpracovaném triethylhliníketai. Kysličník křemičitý předem dehydratovaný při 800 °C se zpracovává triethylhliníkem za vzniku kysličníku křemičitého, modifikovaného 4 o/o hmotnostními triethylhliníku.This process can be used to prepare a precursor impregnated on silica treated with triethyl aluminum aluminum. Silicon dioxide previously dehydrated at 800 ° C is treated with triethyl aluminum to form silica modified with 4% w / w triethyl aluminum.

Přikladli)Prikladli)

Příprava napuštěného prekursoru z předem připraveného prekursoruPreparation of the impregnated precursor from a preformed precursor

Ve 121 baňce, vybavené mechanickým míchadlem, se rozpustí 146 g prekursoru veIn a 121 flask equipped with a mechanical stirrer, dissolve 146 g of the precursor in

2,5 1 suchého THF. Roztok se .může zahřát na· 60 °C, aby se usnadnilo rozpuštění. Přidá se 500 g porézního, kysličníku křemičitého dehydratovaného při 800 °C a směs se míchá po dobu 1/4 hodiny. Pak se směs vysuší prioplachováním proudem dusíku při teplotě do 60 CC po dobu asi 3 až 5 hodin. Získá se suchý, volně pohyblivý prášek, který má velikost částic stejnou, jakou mají částice kysličníku křemičitého.2.5 L of dry THF. The solution can be heated to 60 ° C to facilitate dissolution. 500 g of porous silica dehydrated at 800 ° C are added and the mixture is stirred for 1/4 hour. The mixture is then dried by flushing with a stream of nitrogen at a temperature of up to 60 ° C for about 3-5 hours. A dry, free-flowing powder is obtained having a particle size equal to that of the silica particles.

Příklad IIExample II

Aktivační postupActivation procedure

Do poílymeračního reaktoru se dávkuje aktivátor, za účelem aktivace prekursoru. Aktivátor se uvádí do reaktoru ve formě zředěného roztoku v uhlovodíkovém' rozpouštědle, jako v isiopentanu. Tyto· zředěné •roztoky obsahují asi 5 až asi 30 % obj. aktivační sloučeniny.An activator is metered into the polymerization reactor to activate the precursor. The activator is introduced into the reactor in the form of a dilute solution in a hydrocarbon solvent such as isiopentane. These dilute solutions contain about 5 to about 30% by volume of the activating compound.

Aktivační sloučenina se uvádí do potyuieračního. reaktoru v takovém· množství, aby se poměr Al/Ti v reaktoru udržel na hodnotě alespoň od 10 do 400:1, přednostně od 15 do· 60:1.The activating compound is introduced into a polystyrene. The amount of Al / Ti in the reactor is maintained at least from 10 to 400: 1, preferably from 15 to 60: 1.

Příklady 1 až 6Examples 1 to 6

V každém z těchto· 6 příkladů 'se ethylen homopolymeruje za použití katalyzátoru získaného shora popsaným způsobem. Kysličník křemičitý s napuštěným prekursorem obsahuje 20 až 35 % hmotnostních prekursoiru. Aktivace prekursoru v polymeračním reaktoru se provádí triethylhliníkem ve formě iisopenitanového roztoku o koncentraci 5 % hmotnostních, aby ;se získal v reaktoru aktivovaný katalyzátor s molárním poměrem Al/Ti 15 až 40,In each of these 6 examples, ethylene is homopolymerized using the catalyst obtained as described above. The silicon dioxide impregnated with the precursor contains 20 to 35% by weight of the precursor. Activation of the precursor in the polymerization reactor is carried out with triethyl aluminum in the form of a 5% w / w isisopenate solution ; an activated catalyst having an Al / Ti molar ratio of 15 to 40 is obtained in the reactor,

Každá z polymeračních reakcí se provádí v reakčním, systému s fluidním ložem' po dobu 1 hodiny od desažení rovnováhy za flaku 2,06 MPa při rychlosti plynu odpovídající asi troj- až čtyřnásobku hodnoty Gmf a výtěžku vztaženém na prostor a čas 48,7 ažEach of the polymerization reactions was carried out in a fluidized bed reaction system for 1 hour after the equilibrium was reached at 20.06 MPa at a gas velocity corresponding to about three to four times the Gmf and the space and time yields were 48.7 to 48.4.

97,3 kg/m3/h. Používá se shora popsaného· reakčního systému, znázorněného na obrázku. Jeho spodní část je vysoká 3,05 m a její vnitřní průměr je 0,343 m. Horní část je vysoká 4,88 m a její vnitřní průměr je 0,597 m.97.3 kg / m 3 / h. The reaction system described above is shown. Its lower part is 3.05 m high and its inner diameter is 0.343 m. The upper part is 4.88 m high and its inner diameter is 0.597 m.

V tabulce I je uveden obsah prekursoru v prekursoru napuštěném v kysličníku křemičitém, typ kysličníku křemičitého, reakční teplota, molární poměr vodík/ethylen a dále index toku taveniny, poměr rychlostí toku taveniny, hustota, obsah zbytků titanu, střední velikost částic, objemová hmotnost a obsah prachcvitých podílů, tedy vlastnosti surových pryskyřic vyrobených v těchto příkladech.Table I shows the precursor content of the precursor impregnated in silica, the type of silica, the reaction temperature, the hydrogen / ethylene molar ratio, the melt flow rate, the melt flow rate ratio, the density, the titanium content, the mean particle size, the dust content, i.e. the properties of the crude resins produced in these examples.

Reakční podmínky za· použití katalyzátoru podle vynálezuReaction conditions using the catalyst of the invention

Příklad Obsah Množství Teplota Molární Index Poměr Hustota Obsah ti- Střední Objemová Obsah praprekursoru triethylhliniku - [°C] poměr jtdku rychlostí [kg/m3] ranových velikost hmotnost chovitých v prekursoru použitého pro vodík/ taveniny toku zbytků částic [kg/m3] podílů stExample Content Quantity Temperature Molar Index Ratio Density Content Ti-Mean Volumetric content of triethyl aluminum precursor - [° C] speed ratio at [kg / m 3 ] wound size weight breeding in precursor used for hydrogen / melt particle residue flow [kg / m 3 ] st

CMCM

rH srH s

P ' Pí • r—<P 'P • r— <

P •tú tí »r-1 so a ~Jo tí oThere are those P • »r-1 ~ J with a TI of

.ř*'.ř * '

-tí-ti

CO © 10 CQ_ CM CM^ rH rH CO CO* CM rHCO 10 10 CQ_ CM CM r rH rH CO CO CM CM rH

Xfl •SfiXfl • Sfi

CM 10 CM C*s CM O CM 10 10 Tf1 Ttfl CO COCM 10 CM C * with CM 0 CM 10 10 Tf1 Ttfl CO CO

CO CO rH CO CO xF !> co co^c^cn^ c? θ' o σ σ' σ'CO CO rH CO CO xF!> Co co ^ c ^ cn ^ c? θ 'o σ σ' σ '

O CD 10 0» CM tx rH rH rHCD CD 10 0 CM CM tx rH rH rH

Q O CO O! !> CQ COQ O WHAT! CQ CO

CD CD CD CD cd oCD CD

CD čo -Φ in co in co CM CM CM CM CM CM m o? <Φ cn cm 00 Ol CD co CJl ctí co [-> oo in cm cm in cp co_ ·Φ_ >φ MJ, o o’ o q o o in uo co · co eo coCD what-in what in what CM CM CM CM CM CM o? <Φ cn cm 00 CD CD co CJl honors what [-> oo in cm cm in cp co_ · Φ_> φ MJ, o ’o q o o u o what · what eo co

O) O O O O O rH Ή rH rH rHO) O O O O rH Ή rH rH rH

CO 00 Φ Tp Q «ΦCO 00 Φ Tp Q «Φ

OOin CM CM CMOOin CM CM CM

O O ID CO CO COO O ID CO CO CO

CM CO o1 ID COCM CO by 1 CO ID

Srovnávací příklady A a BComparative Examples A and B

Katalyzátor se připraví způsobem uvedeným v americké přihlášce vynálezu č. 892 037 takto:The catalyst is prepared as described in U.S. Patent Application No. 892,037 as follows:

III. Příprava prekursoruIII. Preparation of precursor

V 51itro'vé baňce vybavené mechanickým míchadlem, se smísí 16,0 g (0,168 molu] bezvodého chloridu hořečnatého pod dusíkem s 850 ml čistého tetrahydrofuranu. Směs se míchá při teplotě místnosti (asi 25 °C) a přikape se 13,05 g (0,069 molu) chloridu titaničitého. Po skončení přidávání se obsah baňky 1/2 hodiny až 1 hodinu vaiří pod zpětným chladičem, aby se pevné'látky rozpustily. Systém se ochladí na teplotu místnosti a pak se během 1/4 hodiny pomalu přidají 3 litry čistého n-hexanu. Vysráží se žlutá pevná látka. Supernatant se dekantuje a pevná látka se promyje třikrát jedním litrem n-hexanu. Pak se pevné látky odfiltrují a vysuší v rotačním odpařováku při 40 až 60° Celsia. Získá se 55 g pevného· prekursoru.In a 51 liter flask equipped with a mechanical stirrer, 16.0 g (0.168 mol) of anhydrous magnesium chloride under nitrogen are mixed with 850 ml of pure tetrahydrofuran, and the mixture is stirred at room temperature (about 25 ° C) and 13.05 g ( At the end of the addition, the contents of the flask were refluxed for 1/2 hour to 1 hour to dissolve the solids, the system was cooled to room temperature, and then 3 liters of pure water were slowly added over 1/4 hour. The supernatant was decanted and the solid was washed three times with 1 liter of n-hexane, then the solids were filtered off and dried on a rotary evaporator at 40-60 ° C to give 55 g of a solid precursor.

IV. Aktivační postupIV. Activation procedure

Aktivace se provádí tak, že se prekursor před uvede,ním do polymeračního reaktoru aktivuje jen částečně a dokončení aktivace se provede v reaktoru.Activation is performed by activating the precursor only partially before being fed into the polymerization reactor and completing the activation in the reactor.

Do· mísící nádoby nebo bubnu se umístí 400 g kysličníku křemičitého. Kysličník křemičitý se pak smísí s dostatečným množstvím isopentanu, aby vznikla suspenze. Obvykle je nutno· použít as.i 4 až 7 ml ředidla na, 1 g inertního1 nosiče. 100 g prekursoru se pak umístí do mísící .nádoby a důkladně se smísí se suspenzí. Prekursor obsahuje 1 ± 0,1 mmolu elementárního titanu, vztaženo na 1 g prekursoru. K obsahu mísící nádoby se přidá asi 5,0 ekvivalentu triethylhliníku, aby došlo k částečné aktivaci prekursoru1. Tri-* ethylhliník se přidává do· mísící nádoby vel formě roztoku obsahujícího! 20 % hnaotniost-l nich triethylhllrLíku v hexanu. Aktivace sel provede důkladným promísením a uvedením· triethylhliníku ve styk s prekursorem. Všechny shora popsané operace se provádějí při teplotě místnosti a .za atmosférického tlaku pod inertní atmosférou.400 g of silica are placed in a mixing vessel or drum. The silica is then mixed with enough isopentane to form a suspension. It is usually necessary to use as.i · 4 to 7 ml of diluent per 1 gram of inert carrier 1. 100 g of precursor is then placed in a mixing vessel and mixed thoroughly with the suspension. The precursor contains 1 ± 0.1 mmol of elemental titanium, based on 1 g of precursor. About 5.0 equivalents of triethyl aluminum are added to the contents of the mixing vessel to partially activate precursor 1 . The tri-ethyl aluminum is added to the mixing vessel in the form of a solution containing: 20% by weight of triethyl aluminum in hexane. Activation of sel takes place by thoroughly mixing and contacting the triethyl aluminum with the precursor. All the operations described above are carried out at room temperature and at atmospheric pressure under an inert atmosphere.

Výsledná suspenze se vysuší proudem suchého inertního plynu, jako dusíku nebo •argonu, za atmosférického tlaku a při teplotě do· 60 °C, aby se odstranilo· uhlovodíkové ředidlo·. To si vyžádá obvykle asi 3 až 5 hodin. Látka má podobu- volně pohyblivého práškovitého materiálu, tvořeného jednotnou směsí aktivovaného prekursoru s inertním nosičem. Vysušený nepyroforický produkt se skladuje pod inertním plynem·.The resulting suspension is dried under a stream of dry inert gas, such as nitrogen or argon, at atmospheric pressure and at a temperature of up to 60 ° C to remove the hydrocarbon diluent. This usually takes about 3 to 5 hours. The substance is in the form of a freely movable powdered material consisting of a uniform mixture of activated precursor with an inert carrier. The dried non-pyrophoric product is stored under an inert gas.

Částečně aktivovaný prekursor se uvádí do polymeračního· reaktoru a v reaktoru se dokončuje jeho· aktivace působením aktivátoru. Aktivátor se uvádí do reaktoru ve formě zředěného· roztoku v uhlovodíkovém rozpouštědle, jako· isopentanu. Tyto· zředěné roztoky obsahují asi 5 až 30 ífl/o obj.. aktivátoru.The partially activated precursor is fed into the polymerization reactor and is activated in the reactor by the activator. The activator is introduced into the reactor in the form of a dilute solution in a hydrocarbon solvent such as isopentane. These dilute solutions contain about 5 to 30 µl of activator.

Aktivátor se přidává do polymeračního reaktoru v takovém množství, aby se poměr Al/Ti v polymeračním .reaktoru udržel na hodnotě od 10 do 400:1 a přednostně cd 15 do 60:1.The activator is added to the polymerization reactor in an amount such that the Al / Ti ratio in the polymerization reactor is maintained at from 10 to 400: 1 and preferably from 15 to 60: 1.

Ethylen se homopolymeruje za' použití katalyzátoru vyrobeného způsobem popsaným v příkladech i a II a rovněž za použití katalyzátoru vyrobeného způsobem popsaným v odstavcích III a IV, který je převzat z přihlášky vynálezu USA č. 892 037. Kysličník křemičitý s napuštěným prekursorem, vyrobený způsobem podle příkladů I a II, obsahuje 20 % hmotnostních prekursoru. Tento prekursor, stejně tak jako· částečně aktivovaný prekursor vyrobený postupem ÍII a IV, se aktivuje v polymeračním. reaktoru triethylhliníkem ve formě isopentanového roztoku o koncentraci 5 % hmotnostních tak, aby se v reaktoru získal aktivovaný katalyzátor s molárním poměrem Al/Ti 30 až 40. Každá z polymer,ačnlch reakcí se provádí kontinuálně shora popsaným způsobem,.Ethylene is homopolymerized using a catalyst prepared as described in Examples I and II as well as a catalyst prepared as described in paragraphs III and IV, which is taken from U.S. Patent No. 892,037. I and II, contains 20% by weight of precursor. This precursor, as well as the partially activated precursor produced by processes II and IV, are activated in the polymerization. of a 5% by weight isopentane solution in order to obtain an activated catalyst with an Al / Ti molar ratio of 30 to 40 in each reactor.

V tabulce II je uveden index toku tavěniny, objemová hmotnost, velikost částic, obsah prachovltých podílů a doba· plastifikace granulární surové pryskyřice, vyrobené jednak za použití katalyzátoru podle dosavadního stavu techniky (příklad A), jednak za použití katalyzátoru vyrobeného způsobem podle tohoto vynálezu (příklad B).Table II shows the melt flow index, bulk density, particle size, dust content and plasticization time of the granular crude resin produced both using a prior art catalyst (Example A) and using a catalyst produced by the process of the present invention ( Example B).

TABULKA IITABLE II

Porovnání vlastností polyethylenu vyrobeného jednak za použití známého· katalyzátoru, jednak za použití katalyzátoru podle vynálezuComparison of the properties of polyethylene produced using both the known catalyst and the inventive catalyst

Příklad A BExample A B

Index toku taveniny [g/10 min] Melt flow index [g / 10 min] 8,4 8.4 8,4 8.4 Hustota [kg/m3]Density [kg / m 3 ] 968 968 970 970 Objemová hmotnost [kg/m3]Bulk density [kg / m 3 ] 487 487 415 415 Velikost částic [mm] Particle size [mm] 0,56 0.56 0,66 0.66 Obsah prachovltých podílů (<125 μπι) Dust content (<125 μπι) [°/o hmotnostní] [° / o weight] 10,4 10.4 3,8 3.8 Doba plastifikaice1) [ s]Plasticizing time 1 ) [s] 17,5 17.5 12,0 12.0

Doba, potřebná pro přípravu roztaveného polymeru z pryskyřice ve standardním: vstřikovacím stroji.The time it takes to prepare the molten polymer from the resin in a standard injection molding machine.

Data uvedená v této tabulce ukazují, že látky vyrobené způsobem podle vynálezu obsahují méně prachovitých podílů a vykazují nižší dobu plaistifikace.The data presented in this table show that the substances produced by the process of the invention contain less dusty fractions and exhibit a lower plaistification time.

Srovnávací příklady C a DComparative Examples C and D

Vyrobí se katalyzátor způsobem popsaným v přihlášce vynálezu USA č. 892 322 takto:A catalyst is prepared as described in U.S. Patent Application Serial No. 892,322 as follows:

V. Příprava napuštěného· prekursoruV. Preparation of the impregnated precursor

Napuštěný prekursor se připraví způsobem uvedeným v příkladu la.The impregnated precursor was prepared as described in Example 1a.

VI. Aktivační postupVI. Activation procedure

Požadovaná navážka impregnovaného prekursoru a aktivační sloučeniny se umístí do mísícího bubnu- spolu ,s dostatečným množstvím bezvodého alifatického uhlovodíkového' ředidla, jako isopentanu, aby vznikla1 suspenze.The desired weight of impregnated precursor and activating compound is placed in a mixing drum together with a sufficient amount of anhydrous aliphatic hydrocarbon diluent such as isopentane to form 1 suspension.

Aktivační sloučeniny a prekursoru se používá v takových množstvích, aby se získal částečně aktivovaný prekursor, který má poměr Al/Ti větší než 0, ale menší nebo rovný 10. Přednostní poměr je 4 až 8:1.The activator compound and the precursor are used in amounts to obtain a partially activated precursor having an Al / Ti ratio greater than 0 but less than or equal to 10. A preferred ratio is 4 to 8: 1.

Suspenze se důkladně míchá při teplotě místnosti a za atmosférického tlaku po dobu 1/4 až 1/2 hodiny. Výsledná suspenze se vysuší proddem suchého inertního plynu, jako dusíku nebo argonu, za atmosférického tlaku a při teplotě 65 ± 10 °C, aby se odstranilo uhlovodíkové ředidlo. To si vyžádá obvykle asi 3 až 5 hodin. Výsledný fcaitalyzátor je ve formě částečně aktivovaného prekursoru napuštěného v pórech kysličníku křemičitého. Látka má podobu volně pohyblivého práškiovítého materiálu. Částice odpovídají velikostí a tvarem částicím kysličníku křemičitého. Produkt není pyroforlcký, pokud je obsah alkylhliníku do, 10 % hmotnostních. Udržuje se pod suchým inertním plynem, j.ako dusíkem nebo argonem', až do svého použití. Je připraven pro zavedení do polymeračního reaktoru, kde se pak provede úplná aktivace.The suspension is stirred vigorously at room temperature and at atmospheric pressure for 1/4 to 1/2 hour. The resulting suspension is dried by drying a dry inert gas such as nitrogen or argon at atmospheric pressure and at a temperature of 65 ± 10 ° C to remove the hydrocarbon diluent. This usually takes about 3 to 5 hours. The resulting catalyst is in the form of a partially activated precursor impregnated in the pores of silica. The substance is in the form of a freely movable powder-like material. The particles correspond to the size and shape of the silica particles. The product is not pyrophoric when the aluminum alkyl content is up to 10% by weight. It is kept under a dry inert gas, such as nitrogen or argon, until use. It is ready for introduction into the polymerization reactor where complete activation is then performed.

Když se do· polymeračního reaktoru uvádí přídavná aktivační sloučenina, aby se dokončila aktivace prekursoru, dávkuje se do reaktoru ve formě zředěného roztoku v uhlovodíkovém rozpouštědle, jako v isopentanu. Tyto zředěné roztoky obsahují asi 5 až asi 30 % obj. aktivační sloučeniny.When an additional activating compound is introduced into the polymerization reactor to complete activation of the precursor, it is metered into the reactor as a dilute solution in a hydrocarbon solvent such as isopentane. These dilute solutions contain about 5 to about 30% by volume of the activating compound.

Aktivační sloučenina se uvádí do polymeračního reaktoru v takovém množství, aby se poměr Al/Ti v reaktoru udržel na hodnotě alespoň od 10 do 400:1, přednostně od 15 do 60:1.The activator compound is introduced into the polymerization reactor in an amount such that the Al / Ti ratio in the reactor is maintained at least from 10 to 400: 1, preferably from 15 to 60: 1.

V každém, z příkladů C a D se bcanopolymeruje ethylen za použití katalyzátoru připraveného podle postupů V a VI. Prekursor napuštěný v kysličníku křemičitém, (q — vypočteno — 6,5, q — nalezeno — 6,5) obsahuje 15 % hmotnostních (příklad CJ a 20 % hmotnostních (příklad D) prekursoru. Částečně aktivovaný prekursor (Al/Ti = 5} se úplně 'aktivuje v polymeračním reaktoru triethylhliníkem v takovém množství, aby se získal v reaktoru aktivovaný katalyzátor s molárním poměrem Al/Ti 30 až 40.In each of Examples C and D, ethylene is copolymerized using a catalyst prepared according to Processes V and VI. The precursor impregnated with silica (q - calculated - 6.5, q - found - 6.5) contains 15% by weight (Example CJ and 20% by weight (Example D) of the precursor. Partially activated precursor (Al / Ti = 5) is completely activated in the polymerization reactor with triethyl aluminum in an amount to obtain an activated catalyst with an Al / Ti molar ratio of 30 to 40 in the reactor.

Každá z polymeračních reakcí se provádí déle než 1 hodinu od ustavení rovnováhy za tlaku asi 2,06 MPa a při' teplotě 105 CC shora popsaným způsobem.Each of the polymerization reactions was carried out for more than 1 hour after equilibration at a pressure of about 20 psig and at a temperature of 105 ° C as described above.

V tabulce III je uveden obsah prekursoru v prekursoru .napuštěném v kysličníku křemičitém, molární poměr vodík/ethylen a dále index toku taveniny, poměr rychlostí, toku taveniny, hustota, obsah, zbytků titanu, středili velikost částic, objemová 'hmotnost a obsah prachovitých podílů, tedy vlastnosti surových pryskyřic vyrobených v těchto příkladech.Table III shows the precursor content of the precursor impregnated in silica, the hydrogen / ethylene molar ratio, the melt flow rate, the melt flow rate, the density, the content, the titanium residues, the mean particle size, the bulk density and the dust content. the properties of the crude resins produced in these examples.

• TABULKA III• TABLE III

Vlastnosti polyethylenu vyrobeného za použití katalyzátorů podle dosavadního· stavu technikyProperties of polyethylene produced using prior art catalysts

Příklad C DExample C D

Obsah prekursoru v prekursoru napuštěném v kysličníku křemičitém [o/o hmotnostní] 15The precursor content of the precursor impregnated in silica [o / o by weight] 15

Molární poměr vodík/ethylen 0,358Hydrogen / ethylene molar ratio 0.358

Index toku taveniny [g/10 min] 6,2Melt Flow Index [g / 10 min] 6.2

Poměr rychlostí toku taveniny 26,7The melt flow rate ratio was 26.7

Hustota [kg/m3] 969Density [kg / m 3 ] 969

Obsah zbytků Ti [ppm] 25Ti residue content [ppm] 25

Střední velikost částic [mm] 0,48Mean particle size [mm] 0.48

Objemová hmotnost [kg/m3] 465,5Bulk density [kg / m 3 ] 465.5

0,3810.381

7,17.1

25,825.8

969969

0,510.51

455,8455.8

Data uvedená v tabulce III ukazují, že polyethylen vyrobený za použiti katalyzátorů podle dosavadního stavu techniky obsahuje mnohem vyšší zbytky titanu než polyethylen vyrobený za použití katalyzátoru podle vynálezu.The data presented in Table III show that polyethylene produced using prior art catalysts contains much higher titanium residues than polyethylene produced using the catalyst of the invention.

Claims (10)

1. Způsob katalytické výroby homopotymerů a kopolymerů ethylenu za použití katalyzátoru obsahujícího titan při produktivitě alespoň 50 000 kg polymeru na 1 kg titanu za tlaku pod 6,87 MPa v plynné fázi, přičemž polymer vzniká v granulami formě a má hustotu od 950 do 970 kg/m3, včetně mezních hodnot a poměr rychlostí toku taveniny 22 až 32, včetně mezních hodnot, vyznačený tím, že se ethylen polymeruje nebo kopolymeruje spolu s alespoň jedním· Cs až Ce α-oleflnem při teplotě 30 až 115 °C tak, že se monomerní násada uvádí do styku v reakční zóně pro reakce v plynné fázi s částicemi katalytického· systému sestávajícího z prekursoru napuštěného v porézním· nosiči, přičemž napuštěný prekursor má 'složení odpovídající obecnému vzorciProcess for the catalytic production of ethylene homopolymers and copolymers using a titanium-containing catalyst at a productivity of at least 50,000 kg of polymer per kg of titanium under a gas pressure of below 6.87 MPa, the polymer being formed in granular form and having a density of 950 to 970 kg / m 3 , including limit values, and a melt flow rate ratio of 22 to 32, including limit values, characterized in that the ethylene is polymerized or copolymerized together with at least one of Cs-Ce α-olefin at 30 to 115 ° C so that the monomer feed is contacted in the gas-phase reaction zone with particles of a catalytic system consisting of a precursor impregnated in a porous support, the impregnated precursor having a composition corresponding to the general formula MgmTi,(ORjnXp[EDjq , kde představujeMg m Ti, (OR i n X p [ED i q , where represents ED elektrondonorní sloučeninu, m číslo od 0,5 do 56, včetně mezních hodnot, •n číslo 0,1 nebo 2, p číslo od 2 do· 116, včetně mezních hodnot, q číslo s hodnotou odpovídající vztahu q = 1,5 m + 2,ED electron donor compound, m number from 0,5 to 56, including limit values, • n number 0,1 or 2, p number from 2 to · 116, including limit values, q number with value corresponding to q = 1,5 m + 2, R Ci až Ci,4 alifatický nebo· aromatický uhlovodíkový zbytek nebo zbytek obecného vzorce COR‘, kde R‘ představuje Ci až Ci4 alifatický nebo aromatický uhlovodíkový zbytek,R is a C 1 to C 14 aliphatic or aromatic hydrocarbon radical or a radical of formula COR ‘, where R‘ represents a C 1 to C 14 aliphatic or aromatic hydrocarbon radical, X chlor, brom nebo jod nebo· jejich směs, přičemž elefetroindoruorní sloučeninou je kapalná organická sloučenina, ve které jsou prekursor a jeho složky obsahující titan a hořčík rozpustné, zvolená ze skupiny zahrnující alkylestery alifatických a· aromatických karboxylových kyselin, alifatické ethery, cyklické ethery a alifatické ketony, přičemž tento napuštěný prekursor se aktivujeX is chlorine, bromine or iodine, or a mixture thereof, wherein the elephetroindoruoro compound is a liquid organic compound in which the precursor and titanium and magnesium containing components thereof are soluble selected from the group consisting of alkyl esters of aliphatic and aromatic carboxylic acids, aliphatic ethers, cyclic ethers and aliphatic ketones, wherein the impregnated precursor is activated VYNÁLEZU v reakční zóně alespoň 10 a až 400 moly aktivátoru, vztaženo na mol titanu v prekursoru, a jako aktivátoru se použije sloučeniny obecného vzorceOF THE INVENTION in the reaction zone at least 10 and up to 400 moles of activator, based on mol of titanium in the precursor, and the activator used is a compound of the formula AIR3 kde každý ze symbolůAIR3 where each of the symbols R, které jsou stejné nebo různé, představuje Ci až Cu nasycený uhlovodíkový zbytek.R, which are the same or different, represents a C 1 -C 10 saturated hydrocarbon radical. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se jako monomeru použije pouze ethylenu.2. A process according to claim 1, wherein only ethylene is used as the monomer. 3. Způsob podle bodu 2 vyznačený tím, že sloučeninou hořčíku je chlorid horečnatý.3. A process according to claim 2 wherein the magnesium compound is magnesium chloride. 4. Způsob podle bodu 2 vyznačený tím, že elektrcmdonorní sloučeninou je alespoň jeden ether.4. The process of claim 2 wherein the electron donor compound is at least one ether. 5. Způsob podle bodu 4 vyznačený tím, že elektrondonorní sloučeninou je tetrabydrofuran.5. The method of claim 4 wherein the electron donor compound is tetrabydrofuran. 6. Způsob podle bodu 2 vyznačený tím, že sloučeninou titanu je chlorid titaničitý.6. The process of claim 2 wherein the titanium compound is titanium tetrachloride. 7. Způsob podle bodu 2 vyznačený tím, že nosičem je kysličník křemičitý.7. The method of claim 2, wherein the carrier is silica. 8. Způsob podle bodu 7 vyznačený tím, že nosičem je kysličník křemičitý zpracovaný alespoň jedním aktivátorem obecného vzorce8. The process of claim 7 wherein the carrier is silica treated with at least one activator of the formula AIR3 kde každý ze symbolůAIR3 where each of the symbols R, které jsou stejné nebo· různé, představuje Ci až Ci4 nasycený uhlovodíkový zbytek.R, which are the same or different, represents a C 1 to C 14 saturated hydrocarbon radical. 9. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se pracuje postupem· ve fluidním loži.9. Process according to claim 1, characterized in that the process is carried out in a fluidized bed process. 10. Způsob podle bodu 9 vyznačený tím, že se pracuje za použití hmotnostního průtoku plynu odpovídajícího asi 1,5 až lOnásobku hodnoty Gmf.10. The method of claim 9, wherein the gas flow rate is about 1.5 to 10 times the Gmf.
CS792149A 1979-02-16 1979-03-30 Method of catalytic production of homopolymeres and copolymeres of the ethylene CS213382B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1271979A 1979-02-16 1979-02-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS213382B2 true CS213382B2 (en) 1982-04-09

Family

ID=21756366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS792149A CS213382B2 (en) 1979-02-16 1979-03-30 Method of catalytic production of homopolymeres and copolymeres of the ethylene

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS213382B2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4303771A (en) Process for the preparation of high density ethylene polymers in fluid bed reactor
US4383095A (en) Process for the preparation of high density ethylene polymers in fluid bed reactor
EP0043220B1 (en) Catalyst impregnated on fine silica, process for preparing, and use for ethylene polymerization
US4302565A (en) Impregnated polymerization catalyst, process for preparing, and use for ethylene copolymerization
US4379758A (en) Catalyst composition for polymerizing ethylene
US4379759A (en) Impregnated polymerization catalyst, process for preparing, and use for ethylene copolymerization
EP1891125B1 (en) Catalyst compositions comprising small silica support materials and methods of use in polymerization reactions
US4293673A (en) Spheroidal polymerization catalyst, process for preparing, and use for ethylene polymerization
CA1190214A (en) Polymerization catalyst, process for preparing, and use for ethylene polymerization
US4363904A (en) High tear strength polymers
US5019633A (en) Catalyst composition for polymerizing ethylene
JPH0232287B2 (en)
EP0083456B1 (en) Improved process for copolymerizing ethylene
JPH05155938A (en) Method of reducing hexane extractibles from ethylene copolymer
CS213382B2 (en) Method of catalytic production of homopolymeres and copolymeres of the ethylene
EP0004646B2 (en) Process for preparing polymerization catalyst and process for ethylene homopolymerization
CA1118148A (en) Preparation of high density ethylene polymers in fluid bed reactor
CS213374B2 (en) Method of catalytic production of homopolymeres and copolymeres of ethylene
CS215015B2 (en) Method of catalytic production of ethylene copolymere
CS216209B2 (en) Method of catalytic production of ethylene homopolymere
KR830000165B1 (en) Process for producing ethylene polymer using fluidized bed reactor
CS214686B2 (en) Method of preparation of catalytic system for polymeration or copolymeration of ethylene
JPS5835604B2 (en) Method for producing high-density ethylene polymer in a fluidized bed reactor
CS215014B2 (en) Catalytic system and method of preparation thereof
CS216208B2 (en) Method of preparation of the catalytic system