CS214804B2 - A method for producing an extrudate from a rapidly melting ethylene polymer - Google Patents

A method for producing an extrudate from a rapidly melting ethylene polymer Download PDF

Info

Publication number
CS214804B2
CS214804B2 CS796016A CS601679A CS214804B2 CS 214804 B2 CS214804 B2 CS 214804B2 CS 796016 A CS796016 A CS 796016A CS 601679 A CS601679 A CS 601679A CS 214804 B2 CS214804 B2 CS 214804B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
precursor
reactor
ethylene
polymer
temperature
Prior art date
Application number
CS796016A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
John C Miller
Archibald L Burnett
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
Priority claimed from US06/064,399 external-priority patent/US4343755A/en
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of CS214804B2 publication Critical patent/CS214804B2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0063Density
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0072Roughness, e.g. anti-slip
    • B29K2995/0073Roughness, e.g. anti-slip smooth

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

Vynález se týká způsobu výroby extrudátu, přednostně ve formě fólie z polymeru ethylenu, který rychle taje ve vytlačovacím stroji a vykazuje pomalé zeslabování při střihovém namáhání, při kterém se uvedený polymer vytlačuje ve vytlačovacím stroji se šnekem oi poměru délky k průměru v rozmezí od 15 : 1 do 21 : 1.The invention relates to a method for producing an extrudate, preferably in the form of a film, from an ethylene polymer which melts rapidly in an extruder and exhibits slow weakening under shear stress, in which said polymer is extruded in an extruder with a screw having a length to diameter ratio in the range of 15:1 to 21:1.

Description

Vynález se týká způsobu výroby extrudátu, předínostně ve formě fólie z polymeru ethylenu, který rychle taje ve vytlačováním stroji a vykazuje pomalé zeslabování při střihovém namáhání, při kterém se uvedený polymer vytlačuje ve vytlačovacím stroji se šnekem o poměru délky k průměru v rozmezí asi od 15 : 1 do 21 : 1.The invention relates to a method of producing an extrudate, preferably in the form of a film, from an ethylene polymer which melts rapidly in an extruder and exhibits slow weakening under shear stress, wherein said polymer is extruded in an extruder with a screw having a length to diameter ratio in the range of about 15:1 to 21:1.

Větišna průmyslově vyráběného polyethylenu s nízkou hustotou se vyrábí polymerací v tlustostěnných autoklávech nebo v trubkových reaktorech za tlaku až 344 MPa a teploty až 300 °C. Molekulární struktura vysokotlakého· polyethylenu s nízkou hustotou je velmi složitá. Permutace v uspořádání jeho jednoduchých stavebních bloků jsou v podstatě nekonečné. Vysokotlaké pryskyřice jsou charakteristické složitou rozvětvenou architekturou s dlouhými postranními řetězci. Tyto dlouhé větve mají výrazný účinek na Theologické vlastnosti taveniny pryskyřice. Vysokotlaké polyethylenové pryskyřice s nízkou hustotou obsahují rovněž spektrum krátkých postranních řetězců, obsahujících obecně 1 až 6 atomů uhlíku, které mají vliv na krystalinitu (hustotu). Distribuce četnosti těchto krátkých větví je taková, že v průměru obsahuje většina řetězců stejný počet větví. Distribuce krátkých postranních řetězců, která je charakteristickou vlastností vysokotlakého polyethylenu s nízkou hustotou může být považována za úzkou.The majority of industrially produced low-density polyethylene is produced by polymerization in thick-walled autoclaves or tubular reactors at pressures up to 344 MPa and temperatures up to 300 °C. The molecular structure of high-pressure low-density polyethylene is very complex. The permutations in the arrangement of its simple building blocks are essentially infinite. High-pressure resins are characterized by a complex branched architecture with long side chains. These long branches have a significant effect on the rheological properties of the resin melt. High-pressure low-density polyethylene resins also contain a spectrum of short side chains, generally containing 1 to 6 carbon atoms, which affect the crystallinity (density). The frequency distribution of these short branches is such that, on average, most chains contain the same number of branches. The distribution of short side chains, which is a characteristic feature of high-pressure low-density polyethylene, can be considered narrow.

Polyethylen s nízkou hustotou může vykazovat mnoho dobrých vlastností. Je ohebný a má dobrou rovnováhu mechanických vlastností, jako jsou pevnost v tahu, rázová houževnatost, pevnost v protržení a tržná pevnost. Navíc si podržuje svou pevnost až do relativně nízkých teplot. Některé pryskyřice nekrehnou při teplotách až do —70 °C. Polyethylen s nízkou hustotou má dobrou chemickou odolnost. Je poměrně inertní vůči kyselinám a zásadám a anorganickým roztokům. Je však citlivý vůči uhlovodíkům, halogenovaným uhlovodíkům a olejům a tukům. Polyethylen s nízkou hustotou má vynikající dielektrickou pevnost.Low-density polyethylene can exhibit many good properties. It is flexible and has a good balance of mechanical properties such as tensile strength, impact strength, burst strength and tear strength. In addition, it retains its strength down to relatively low temperatures. Some resins do not become brittle at temperatures down to -70 °C. Low-density polyethylene has good chemical resistance. It is relatively inert to acids and alkalis and inorganic solutions. However, it is sensitive to hydrocarbons, halogenated hydrocarbons and oils and fats. Low-density polyethylene has excellent dielectric strength.

Více než 50 % všeho polyethylenu s nízkou hustotou se zpracovává na fólie. Fólie se používají především v obalové technice, například pro balení masa, zemědělských plodin, mražených potravin, pro výrobu pytlíků na led, sáčků, které lze vařit, pro balení textilních a papírových výrobků a zboží, které se věší na věšáky, pro výrobu vložkových materiálů (například do beden), přepravních pytlů a smršťovacích fólií pro balení palet se zbožím. Velká množství tlustých fólií se spotřebují ve stavebnictví a zemědělství.More than 50% of all low-density polyethylene is processed into films. Films are used primarily in packaging technology, for example for packaging meat, agricultural crops, frozen foods, for the production of ice bags, bags that can be boiled, for the packaging of textile and paper products and goods that are hung on hangers, for the production of lining materials (for example for crates), transport bags and shrink films for packaging pallets with goods. Large quantities of thick films are consumed in the construction and agriculture industries.

Většina fólií z polyethylenu o nízké hustotě se vyrábí vytlačovacím vyfukováním ve formě tzv. hadic či rukávů. Průměr vyráběných hadic je různý. Nejužší hadice mají průměr 5 cim nebo i méně a slouží pro výrobu pytlíčků a největší hadice mohou mít průměr až 6 m (když se podélně taková hadice rozřízne, je šířka pásu 12 m).Most low-density polyethylene films are produced by extrusion blow molding in the form of so-called tubes or sleeves. The diameters of the tubes produced vary. The narrowest tubes have a diameter of 5 cm or less and are used for the production of bags, and the largest tubes can have a diameter of up to 6 m (when such a tube is cut lengthwise, the width of the strip is 12 m).

Polyethylen lze rovněž vyrábět za nízkého až středního tlaku homopolymerací ethylenu nebo kopolymerací ethylenu s různými a-olefiny, za použití heterogenních katalyzátorů na bázi sloučenin přechodových kovů různého mocenství. Tyto pryskyřice obsahují obvykle málo dlouhých postranních řetězců, pokud vůbec nějaké obsahují a jedinými postranními řetězci jsoiu tedy krátké postranní řetězce. Délka postranních-řetězců je závislá na typu kotaonomeru. Četnost postranních řetězců je závislá na koncentraci komonoímeru nebokomonomerů použitých během kopolymerace. Distribuce četnosti postranních řetězců je závislá na druhu katalyzátoru na bázi přechodového kovu, použitého během kopolymerace. Distribuce krátkých postranních řetězců, charakteristická pro polyethylen s nízkou hustotou vyrobený za použití přechodových kovů, jako katalyzátorů, může být velmi široká.Polyethylene can also be produced at low to medium pressure by homopolymerization of ethylene or by copolymerization of ethylene with various α-olefins using heterogeneous catalysts based on transition metal compounds of different valencies. These resins usually contain few, if any, long side chains and the only side chains are therefore short side chains. The length of the side chains depends on the type of co-conomer. The frequency of the side chains depends on the concentration of the comonomer or comonomers used during the copolymerization. The distribution of the frequency of the side chains depends on the type of transition metal catalyst used during the copolymerization. The distribution of short side chains, characteristic of low density polyethylene produced using transition metal catalysts, can be very broad.

Patentová přihláška USA č. 892 325 podaná 21. 3. 1978 a znovu podaná 27. 7. 1979 pod číslem 014 414 (F. J. Karol a další: Příprava kopolymerů ethylenu v reaktoru s fluidním ložem) uvádí, že kopolymery ethylenu s hustotou 910 až 960 kg/m3, poměr rychlostí toku taveniny (MFR) o hodnotě 32 é MFR g 22, které mají poměrně nízký obsah zbytků katalyzátoru lze vyrobit ve formě granulátu při poměrně vysoké produktivitě tak, že se monomer nebo monomery polymerují nízkotlakým postupem v plynné fázi za použití specifického vysoce účinného komplexního katalyzátoru obsahujícího hořčík a titan, smíšeného s inertním nosičem.U.S. Patent Application No. 892,325 filed March 21, 1978 and refiled July 27, 1979 under No. 014,414 (FJ Karol et al.: Preparation of Ethylene Copolymers in a Fluidized Bed Reactor) discloses that ethylene copolymers with a density of 910 to 960 kg/ m3 , a melt flow rate ratio (MFR) of 32 and MFR g 22, which have a relatively low content of catalyst residues, can be produced in the form of granules at relatively high productivity by polymerizing the monomer or monomers in a low-pressure gas phase process using a specific high-performance complex catalyst containing magnesium and titanium, mixed with an inert carrier.

Patentová přihláška USA č. 892 322 podaná 31. 3. 1978 a znovu podaná 16. 2. 1979 pod číslem 012 720 (G. L. Goeke a další: Napuštěný polymerační katalyzátor, způsob jeho přípravy a jeho použití na kolpolymeraci ethylenu] uvádí, že kopolymery ethylenu s hustotou 910 až 960 kg/m3, poměrem rychlostí toku taveniny (MFR) o hodnotě 32 š MFR g 22, které mají poměrně nízký obsah zbytků katalyzátoru lze vyrobit ve formě granulátu při poměrně vysoké produktivitě tak, že se monomer nebo monomery polymerují nízkotlakým postupem v plynné fázi za použití specifického vysoce účinného komplexního katalyzátoru obsahujícího hořčík a titan, napuštěného v pórovitém inertním nosiči.U.S. Patent Application No. 892,322 filed March 31, 1978 and refiled February 16, 1979 under No. 012,720 (GL Goeke et al.: Impregnated Polymerization Catalyst, Process for Its Preparation and Its Use in the Copolymerization of Ethylene) discloses that ethylene copolymers having a density of 910 to 960 kg/ m3 , a melt flow rate ratio (MFR) of 32 to 22, and having a relatively low content of catalyst residues can be produced in the form of granules at relatively high productivity by polymerizing the monomer or monomers in a low-pressure gas phase process using a specific high-performance complex catalyst containing magnesium and titanium impregnated in a porous inert support.

Patentová přihláška USA č. 892 037 podaná 31. 3. 1978 a znovu podaná 27. 2.1979 pod číslem 014 412 (Β. E. Wagner a další: Polymerační katalyzátor, způsob jeho pří.pravý a jeho použití na homopolymerací ethylenu) uvádí, že homopolymery ethylenu s hustotou asi 958 až 972 kg/m3 (včetně mezních hodnot a poměrem rychlostí toku taveniny (MFR) o hodnotě 32 á MFR g g 22, které mají poměrně nízký obsah zbyt214804 ků katalyzátoru lze vyrobit ve formě granulátu při poměrně vysoké produktivitě tak, že se ethylen homopolymeruje nízkotlakým postupem v plynné fázi za použití vysoce účinného komplexního katalyzátoru obsahujícího hořčík a titan, smíšeného s inertním nosičem. Granulované pointery, které se takto vyrobí, se hodí pro četné konečné aplikace.U.S. Patent Application No. 892,037, filed March 31, 1978, and refiled February 27, 1979, under No. 014,412 (B. E. Wagner et al.: Polymerization Catalyst, Process for Its Preparation and Use in the Homopolymerization of Ethylene) discloses that ethylene homopolymers having a density of about 958 to 972 kg/ m3 (including the upper limits) and a melt flow rate ratio (MFR) of 32 to 22, having a relatively low catalyst residue content, can be produced in granulate form at relatively high productivity by homopolymerizing ethylene in a low-pressure gas phase process using a highly efficient magnesium-titanium complex catalyst mixed with an inert carrier. The granulated pointers thus produced are suitable for numerous end applications.

Polymery vyrobené podle těchto patentových přihlášek USA (dále označovaných jako shora uvedené starší americké přihlášky) mají, když se jich použije ve vytlačovacím stroji tu vlastnost, že rychle tají a vykazují pomalé zeslabování při vystavení střihovému namáhání.Polymers made according to these U.S. patent applications (hereinafter referred to as the above-referenced earlier U.S. applications) have the property of melting rapidly and exhibiting slow weakening when subjected to shear stress when used in an extruder.

Polymery, jako jsou polymery vyrobené podle citovaných amerických přihlášek za použití komplexních katalyzátorů obsahujících hořčík a titan mají úzkou distribuci molekulových hmotností vyjádřemou^poměrem Mw/Mn v hodnotě 2,7 g Mw/Mn g 3,6 a přednostně 2,8 š Mw/Mn g 3,4.Polymers such as those produced according to the cited US applications using complex catalysts containing magnesium and titanium have a narrow molecular weight distribution expressed as a ratio Mw/Mn of 2.7 g Mw/Mn g 3.6 and preferably 2.8 g Mw/Mn g 3.4.

Rheologické vlastnosti polymerních látek do značné míry závisí na jejich molekulární hmotnosti a distribuci molekulových hmotností. Při vytlačování fólií jsou důležité dva aspekty Theologického chování a to při namáhání střihem a protahováním. Ve vytlačoviacím stroji a vytlačovací hubici podléhá tavenina polymeru silné deformaci v důsledku střihového namáhání. Při čerpání taveniny šnekem vytlačovacího stroje k hubici a tvarovací hubici se tavenina nalézá v širokém rozmezí rychlostí deformace ve střihu. Předpokládá· se, že při většině postupů pro vytlačování fólií je tavenina vystavena smyku o rychlosti deformace 100 až *5000 s_ l. Polymerní taveniny, jak známo vykazují při smykovém namáhání zeslabení, tj. ne-Newtonské tokové vlastnosti. Se zvyšující se rychlostí deformace ve střihu klesá viskozita (poměr smykového napětí τ k rychlosti deformace ve střihu y‘j. Stupeň poklesu viskozity závisí na molekulové hmotnosti, distribuci molekulových hmotno'stí a molekulární konfcrmaci, tj. na dlouhých bočních řetězcích polymerní látky. Krátké postranní řetězce mají nástřikovou viskozitu malý vliv. Vysokotlaké polyethyleny s nízkou hustotou mají obvykle širokou distribuci molekulových hmotností a vykazují zvýšené zeslabování při střihovém namáhání v rozsahu rychlosti deformace ve střihu běžné při vytlačování fólií. Pryskyřice s úzkou distribucí molekulových hmotností podle vynálezu vykazují snížené zeslabování při střihovém; namáhání za rychlostí deformace ve střihu běžných při vytlačování. V důsledku .těchto rozdílů vyžadují pryskyřice s úzkou distribucí molekulovým hmotností použití většího množství energie a vyšších tlaků při vytlačování, než vysokotlaké polyethylenové pryskyřice s nízkou hustotou a širokou distribucí molekulových hmotností, které mají stejnou střední molekulovou hmotnost.The rheological properties of polymeric substances depend to a large extent on their molecular weight and molecular weight distribution. In film extrusion, two aspects of rheological behavior are important: shear stress and stretching. In the extruder and extrusion die, the polymer melt undergoes severe deformation due to shear stress. As the melt is pumped by the extruder screw to the die and forming die, the melt is found in a wide range of shear strain rates. It is assumed that in most film extrusion processes, the melt is subjected to shear at a strain rate of 100 to *5000 s _ l . Polymer melts, as is known, exhibit weakening under shear stress, i.e. non-Newtonian flow properties. As the shear rate increases, the viscosity (the ratio of shear stress τ to shear rate y'j) decreases. The degree of viscosity decrease depends on the molecular weight, molecular weight distribution, and molecular conformation, i.e., the long side chains of the polymer material. Short side chains have little effect on the injection viscosity. High-pressure low-density polyethylenes typically have a broad molecular weight distribution and exhibit increased shear weakening over the range of shear rates common in film extrusion. The narrow molecular weight distribution resins of the invention exhibit reduced shear weakening over the shear rates common in extrusion. As a result of these differences, narrow molecular weight distribution resins require more energy and higher extrusion pressures than low-density, broad molecular weight distribution high-pressure polyethylene resins. which have the same average molecular weight.

Rheologické vlastnosti polymerních látek se obvykle studují pomocí deformace ve střihu. Při čistém střihovém namáhání je rychlostní gradient deformující se pryskyřice kolmý ke směru toku. Tento způsob deformace je experimentálně vhodný, ale neposkytuje důležité informace potřebné pro pochopení reakce materiálu při výrobě fólií.The rheological properties of polymeric materials are usually studied using shear deformation. Under pure shear stress, the velocity gradient of the deforming resin is perpendicular to the flow direction. This deformation method is experimentally convenient, but does not provide important information needed to understand the material response in film production.

Tak jako střihovou viskozitu lze definovat pomocí napětí ve střihu a rychlosti deformace ve střihuJust as shear viscosity can be defined using shear stress and shear strain rate

7jstrih — τ12/χ (lj kde ostřih představuje viskozitu ve střihu v Pa.s, τΐ2 představuje střihové napětí v Pa a y rychlost deformace ve střihu v s_1, Izé viskozitu při protahování definovat pomocí normálního napětí a rychlosti deformace při tahovém namáhání vzorcem 2 rjext — τΐΐ/ε (2) kde7jstrih — τ12/χ (lj where strih represents the shear viscosity in Pa.s, τΐ2 represents the shear stress in Pa and y is the shear strain rate vs _1 , The elongation viscosity can be defined using the normal stress and the strain rate under tensile stress by the formula 2 rjext — τΐΐ/ε (2) where

Tjext představuje viskozitu při protahování v Pa.s, τΐΐ představuje normální napětí v Pa a ε představuje rychlost deformace při namáhání v tahu v s_1.Tjext represents the extensional viscosity in Pa.s, τΐΐ represents the normal stress in Pa, and ε represents the strain rate under tensile stress vs _1 .

Při čistě podélném toku je na rozdíl od toku při smykovém namáhání, rychlostní gradient rovnoběžný se směrem toku. Průmyslové vytlačovací postupy zahrnují jak smykové, tak tahové deformace. Při vytlačování filmů (vytlačováním štěrbinou a vyfukováním hadice) mají rheologické vlastnosti pryskyřice při protahování nesmírný význam,. Mohou být ve skutečnosti při postupu rozhodující.In pure longitudinal flow, unlike shear flow, the velocity gradient is parallel to the direction of flow. Industrial extrusion processes involve both shear and tensile deformations. In film extrusion (slot extrusion and tube blowing), the rheological properties of the resin during stretching are of utmost importance. They can actually be decisive in the process.

Viskozita při protahování se může měřit četnými experimentálními technikami (viz například J. L. White, Report No. 104 of the Polymer Science and Engineering., Univ. of Tenn., Knoxvillej. Při měření popsaném v těchto polohách se používá metody s konstatním napětím. Měření se provádí na zkušebním zařízení pro tahové zkoušky Instron se servoregulací. Konce roztaveného prstence polymeru ponořeného· do lázně ze silikonového oleje se odtahují vzrůstající rychlostí podle následujícího vztahu 3The extensional viscosity can be measured by numerous experimental techniques (see, for example, J. L. White, Report No. 104 of the Polymer Science and Engineering., Univ. of Tenn., Knoxvillej. The measurement described in these paragraphs uses the constant stress method. The measurement is made on an Instron tensile testing machine with servo control. The ends of a molten ring of polymer immersed in a silicone oil bath are withdrawn at increasing rates according to the following relationship 3

L(t) = Loexp (ε tj kdeL(t) = L o exp (ε tj where

Lt je vzdálenost čelistí v čase tLt is the distance between the jaws at time t

Lo je počáteční vzdálenost čelistí, ε je rychlost tahové deformace (s~'j — konstanta, t je čas.L o is the initial distance between the jaws, ε is the tensile strain rate (s~'j — constant, t is time.

Zatížení při deformaci se měří měničem síly. Viskozita při protahování se vypočítá dělením napětí rychlostí deformace v tahu a určuje se jako· funkce posunutí nebo času během deformace (teplota ~150 °Cj.The strain is measured by a force transducer. The elongational viscosity is calculated by dividing the stress by the rate of tensile strain and is determined as a function of displacement or time during deformation (temperature ~150 °C).

Když se porobí deformaci podle rovnice 3 vysokotlaký polyethylen o nízké hustotě, zjistí se, že viskozita v protahování roste exponenciálně s logaritmem času. Toto chování je znázorněno na obr. 1 pro případ vysokotlakého polyethylenu o nízké hustotě, který má index toku taveniny 0,65 g/10 min a hustotu 922 kg/m3. Tato vlastnost se označuje jako tuhnutí taveniny za deformace. Tuhnutí za deformace se zintenzívňuje se zvyšující se rychlostí deformace. V některých případech může tavenina vykazovat neomezený růst napětí.When high-pressure low-density polyethylene is subjected to deformation according to equation 3, it is found that the elongational viscosity increases exponentially with the logarithm of time. This behavior is illustrated in Fig. 1 for the case of high-pressure low-density polyethylene having a melt flow index of 0.65 g/10 min and a density of 922 kg/m 3 . This property is referred to as melt strain hardening. Strain hardening intensifies with increasing deformation rate. In some cases, the melt may exhibit an unlimited increase in stress.

Polymery ethylenu vyrobené postupy podle shora uvedených amerických přihlášek obvykle nevykazují neomezený růst napětí. Některé pryskyřice s širokou distribucí molekulových hmotností sice tuhnou za deformace, ale jejich viskozita při protahování roste s logaritmem času lineárně (viz obr. 2j. Určité pryskyřice s úzkou distribucí molekulových hmotností popsané ve shora uvedených amerických přihláškách vykazují malé tuhnutí za deformace, je-li rychlost deformace malá. Obr. 3 ukazuje, že tuhnutí za deformace se zintenzívňuje při vyšší rychlosti deformace, ale ne do takového stupně, jaký je možno pozorovat u vysokotlakého· polyethylenu s nízkou hustotou nebo u kopolymerů ethylenu a uhlovodíků se širokou distribucí molekulových hmotností.Ethylene polymers produced by the processes of the above-mentioned U.S. applications do not generally exhibit unlimited stress growth. Some resins with a broad molecular weight distribution do stiffen under strain, but their viscosity during stretching increases linearly with the logarithm of time (see Fig. 2j). Certain resins with a narrow molecular weight distribution described in the above-mentioned U.S. applications exhibit little stiffening under strain when the strain rate is low. Fig. 3 shows that stiffening under strain increases at higher strain rates, but not to the extent observed with high-pressure low-density polyethylene or with copolymers of ethylene and hydrocarbons with a broad molecular weight distribution.

Vysokotlaký polyethylen s nízkou hustotou lze považovat za měkký při střihovém namáhání a za tuhý při protahování ve srovnání s kopolymery ethylenu a uhlovodíků s úzkou distribucí molekulových hmotností. Kopolymery ethylenu s uhlovodíky o úzké distribuci molekulových hmotností vykazují opačné Theologické vlastnosti. Jsou tuhé při střihu a měkké při protahování. Pojmy „měkký“ a „tuhý“, jak se jich zde používá se vztahují k relativní velikosti střihové viskozity a viskozity v protahování při srovnávání Theologie vysokotlakého polyethylenu s nízkou hustotou a polymerů ethylenu s úzkou distribucí molekulových hmotností podle vynálezu.High-pressure low-density polyethylene can be considered soft in shear and stiff in extension compared to ethylene-hydrocarbon copolymers with narrow molecular weight distribution. Ethylene-hydrocarbon copolymers with narrow molecular weight distribution exhibit opposite rheological properties. They are stiff in shear and soft in extension. The terms "soft" and "stiff" as used herein refer to the relative magnitude of the shear viscosity and extension viscosity when comparing the rheology of high-pressure low-density polyethylene and the ethylene polymers with narrow molecular weight distribution of the invention.

Vysokotlaký polyethylen s nízkou hustotou se obvykle zpracovává na fólie vytlačováním z taveniny ve vytlačovacíím stroji se šnekem, který má poměr délky k průměru větší než 21 : 1. Při průmyslové výrobě fólií z vysokotlakého polyethylenu s nízkou hustotou má vytlačovací šnek poměr délky k průměru (L/D) 24 : 1 nebo i větší. Tyto dlouhé vytlačovaní šneky používají mísících zařízení pro dosažení maximální rychlosti produkce a přijatelné kvality fólie (homogenního rozložení teplot v tavenině). Když se pro vytlačování taveniny vysokotlakého polyethylenu s nízkou hustotou použije vytlačovacího šneku s poměrem délky k průměru od 15 : 1 do 21 : 1, není kvalita fólie přijatelná v důsledku nerovnoměrného rozložení teplot. Kvalita fólie se může zlepšit za použití vytlačovacího šneku o poměru délky k průměru od 15 : 1 do 21 : 1 v tom případě, že se vytlačovací šnek chladí. Chlazení vytlačovacího šneku však není z průmyslového hlediska vhodné, poněvadž se jím silně sníží rychlost výroby a zvýší spotřeba energie na kilogram pryskyřice. To lze ilustrovat údaji uvedenými v následující tabulce (pro případ výroby fólií rozfukováním vytlačených hadic]:High-pressure low-density polyethylene is usually processed into films by melt extrusion in an extruder with a screw having a length-to-diameter ratio greater than 21:1. In the industrial production of high-pressure low-density polyethylene films, the extrusion screw has a length-to-diameter ratio (L/D) of 24:1 or greater. These long extrusion screws use mixing devices to achieve maximum production speed and acceptable film quality (homogeneous temperature distribution in the melt). When an extrusion screw with a length-to-diameter ratio of 15:1 to 21:1 is used to extrude a high-pressure low-density polyethylene melt, the film quality is not acceptable due to the uneven temperature distribution. The film quality can be improved by using an extrusion screw with a length-to-diameter ratio of 15:1 to 21:1 if the extrusion screw is cooled. However, cooling the extrusion screw is not suitable from an industrial point of view, as it greatly reduces the production speed and increases the energy consumption per kilogram of resin. This can be illustrated by the data given in the following table (for the case of film production by blowing extruded tubes):

TabulkaTable

Vytlačovací šnek (L/D) Extrusion screw (L/D) Kvalita fólie3 Foil quality 3 ' Maximální •rychlost vytlačovacího stroje při plných otáčkách Maximum •speed of extruder at full speed Spotřeba energie Energy consumption Spotřeba Chlazení Typ polyethyenergie omezená lénu s nízkou Consumption Cooling Type polyethyenergy limited to low •na 1 kg •per 1 kg rychlost speed hustotou density 20 : 1 nebo >20 : 1 20 : 1 or >20 : 1 + + 1,0 1.0 1,0 1.0 1,00 1.00 •1,0 •1.0 vysokotlaký high pressure 15 : 1 — 21: 1 15:1 — 21:1 0,80 0.80 0,70 0.70 0,88 0.88 1,1 1.1 vysokotlaký high pressure 15 : 1 — 21 : 1 15:1 — 21:1 + + 0,50 0.50 0,80 0.80 1,60 1.60 1,0 1.0 vysokotlaký high pressure (chlazení) 15 : 1 — 21 : lb (cooling) 15 : 1 — 21 : l b ' + + 0,95 0.95 1,0 1.0 1,00 1.00 1,0 1.0 nízkotlaký low pressure

aj Kvalita fólie označená — znamená, že na fólii je zřejmá nerovnoměrnost v rozložení teploty bj U pryskyřic s nízkou hustotou, popisovaných v podlohách poskytují vytlačovací šneky s poměrem L/D 15 : 1 až 21 : 1 uspokojivou kvalitu taveniny, definovanou variacemi tlaku v hlavě vytlačovacího stroje.aj Film quality marked — means that there is an obvious unevenness in the temperature distribution on the film bj For low density resins described in the substrates, extrusion screws with an L/D ratio of 15:1 to 21:1 provide satisfactory melt quality, defined by pressure variations in the extruder head.

Jedinečné Theologické chování polyethylenových pryskyřic s nízkou distribucí molekulových hmotností vyrobené například postupy podle shora uvedených amerických přihlášek se projevuje při tvarování fólií vyfukováním vytlačené hadice několika způsoby. Když se tyto pryskyřice zpracovávají v obchodně dostupném zařízení, tj. ve vytlačovacím stroji se šnekem, který má poměr délky větší než 21 : 1, zejména 24 : 1, je spotřeba energie vysoká a vysoká je i teplota taveniny. To způsobuje, že rychlost výroby je omezena buď př-konem vytlačovacího stroje, nebo chlazením vyfouknutého vaku na hodnotu, která je nižší než v případě zpracovávání vysokotlakých polyethylenových pryskyřic s nízkou hustotou.The unique rheological behavior of low molecular weight distribution polyethylene resins produced, for example, by the processes of the above-mentioned US applications is manifested in the film forming by blowing the extruded tube in several ways. When these resins are processed in commercially available equipment, i.e. in an extruder with a screw having a length ratio greater than 21:1, especially 24:1, the energy consumption is high and the melt temperature is also high. This causes the production rate to be limited either by the power of the extruder or by the cooling of the blown bag to a value that is lower than in the case of processing high-pressure low density polyethylene resins.

Když se však použije ve vytlačovacím stroji pro vytlačování fólií z těchto polymerů ethylenu s úzkou distribucí molekulových hmotností vytlačovacího šneku s poměrem délky k průměru v rozmezí od asi 15 : 1 do 21 : 1, sníží se spotřeba energie a teplota taveniny a získá se fólie s dobrou jakostí.However, when an extruder for extruding films from these narrow molecular weight distribution ethylene polymers uses an extruder screw with a length to diameter ratio ranging from about 15:1 to 21:1, the energy consumption and melt temperature are reduced and a film of good quality is obtained.

Fólie vhodné pro obalovou techniku musí mít rovnováhu určitých klíčových vlastností, aby splňovaly provozní požadavky důležité pro· širokou použitelnost u konečného zákazníka. Těmito vlastnostmi jsou optické vlastnosti, například zákal, lesk a průhlednost a z mechanických vlastností je to odolnost proti protržení, pevnost v tahu, rázová houževnatost, tuhost a tržná pevnost. Při balení výrobků, které se mohou zkazit, jsou důležitými vlastnostmi propustnost pro vodní páru a plyny. Výkonnost obalových a podobných stroiů ovlivňují takové vlastnosti fólie, jako je součinitel tření, slepování, svařítelnost teplem a odolnost proti, ohýbání. Vysokotlaký polyethylen o nízké hustotě je v široké míře využitelný pro výrobu obalů jak v potravinářském průmyslu, tak mimo něi. Z polyethylenu s nízkou hustotou se běžně vyrábějí například pytle, které se hodí jako přepravní pytle, obaly na textil, obaly na vyprané a vyčištěné šatstvo v prádelnách a čistírnách a pytle na odpadky. Fólií z polyethylenu s nízkou hustotou lze použít k vykládání sudů pro různé kapalné a pevné chemikálie a jakožto výplňového materiálu v dřevěných laťových bednách. Fólií z polyethylenu o nízké hustotě lze použít v řadě zemědělských a zahradnických aplikací, jako při ochraně rostlin a plodin, například při tzv. umlčování a pro skladování ovoce a zeleniny. Fólií z polyethylenu o nízké hustotě lze dále použít ve stavebnictví, jako bariéry proti vlhkosti nebo vodním parám. Fólie z polyethylenu s nízkou hustotou lze též povlékat a potiskovat a může se jich používat při výrobě novin, knih, atd.Films suitable for packaging applications must have a balance of certain key properties to meet the operational requirements important for wide application by the end customer. These properties include optical properties such as haze, gloss and transparency, and mechanical properties such as tear resistance, tensile strength, impact strength, stiffness and tear strength. When packaging perishable products, water vapour and gas permeability are important properties. Film properties such as coefficient of friction, adhesion, heat sealability and resistance to bending affect the performance of packaging and similar machines. High-pressure low-density polyethylene is widely used for the production of packaging in both the food and non-food industries. Low-density polyethylene is commonly used to make bags, suitable for use as transport bags, textile packaging, laundries and dry cleaners' packaging and garbage bags. Low-density polyethylene film can be used to line drums for various liquid and solid chemicals and as a filling material in wooden crates. Low-density polyethylene film can be used in a number of agricultural and horticultural applications, such as in plant and crop protection, such as silencing and for storing fruit and vegetables. Low-density polyethylene film can also be used in construction, as a barrier against moisture or water vapor. Low-density polyethylene film can also be coated and printed and can be used in the production of newspapers, books, etc.

Vzhledem k jedinečné kombinaci shora uvedených vlastností jsou fólie z vysokotlakého polyethylenu s nízkou hustotou nejdůležitější z thermoplastických obalových fólií. V obalové technice zaujímají asi 50 % celkové spotřeby těchto fólií. Fólie z polymerů ethylenu, zejména kopolymerů ethylenu a uhlovodíků podle předloženého vynálezu mají zlepšenou kombinaci uživatelských vlastností a obzvláště se hodí pro mnohé z aplikací, kde se až dosud používalo, vysokotlakého polyethylenu s nízkou hustotou.Due to the unique combination of the above properties, films made of high-pressure low-density polyethylene are the most important thermoplastic packaging films. In packaging technology, they account for about 50% of the total consumption of these films. Films made of ethylene polymers, especially copolymers of ethylene and hydrocarbons according to the present invention have an improved combination of user properties and are particularly suitable for many of the applications where high-pressure low-density polyethylene has been used until now.

. Zlepšení kterékoli z vlastností fólie nebo zlepšení vlastností pryskyřice při vytlačování nebo zlepšení samotného způsobu vytlačování fólií má při mnoha konečných aplikacích obrovský význam při posuzování, zde je možno takových fólií použít k náhradě fólií z vysokotlakého polyethylenu o nízké hustotě.Improving any of the film properties or improving the extrusion resin properties or improving the film extrusion process itself is of great importance in many end-use applications, where such films can be used to replace low-density high-pressure polyethylene films.

Obrázky 1, 2 a 3 znázorňují diagram závislosti viskozity při protahování na logaritmu času u tří typů polyethylenu o nízké hustotě.Figures 1, 2 and 3 show a plot of the extensional viscosity versus logarithm of time for three types of low density polyethylene.

Obrázek 4 znázorňuje reaktor s fluidním ložem, ve kterém lze kopolymery ethylenu a uhlovodíků vyrábět.Figure 4 shows a fluidized bed reactor in which ethylene-hydrocarbon copolymers can be produced.

Obr. 5 znázorňuje schéma válce vytlačovacího stroje s vytlačovacím šnekem podle vynálezu.Fig. 5 shows a diagram of the cylinder of an extruder with an extrusion screw according to the invention.

Obrázky 8 a 7 ilustrují pomalé zeslabování dvou nízkotlakých polymerů ethylenu podle vynálezu při střihovém namáhání ve srovnání se dvěma vysokotlakými polyethylenovými pryskyřicemi se srovnatelnou hustotou, a indexem toku taveniny.Figures 8 and 7 illustrate the slow weakening of two low-pressure ethylene polymers of the invention under shear stress compared to two high-pressure polyethylene resins of comparable density and melt flow index.

Podle vynálezu se zjistilo, že při výrobě extrudátu, přednostně ve formě fólie z polymeru ethylenu, který ve vytlačovacím stroji rychle taje a vykazuje pomalé zeslabování při střihovém namáhání, vytlačováním tohoto polymeru z taveniny za použití vytlačovacího stroje, jehož šnek má poměr délky k průměru v rozmezí od asi 15 : 1 do 21 : 1, se snižuje spotřeba energie a teplota taveniny polymeru ve srovnání s výrobou extrudátu za použití vytlačovacího šneku o poměru délky k průměru větším než 21 : 1.According to the invention, it has been found that in the production of an extrudate, preferably in the form of a film, from an ethylene polymer which melts rapidly in the extruder and exhibits slow shear weakening, by extruding this polymer from the melt using an extruder whose screw has a length to diameter ratio in the range of about 15:1 to 21:1, the energy consumption and the melt temperature of the polymer are reduced compared to the production of the extrudate using an extruder screw with a length to diameter ratio greater than 21:1.

Za použití vytlačovacího šneku s poměrem délky k průměru v rozmezí od asi 15 : : 1 do 21 : 1 pro vytlačování těchto polymerů ethylenu z taveniny se rovněž dosáhne vyšší produktivity stroje ve srovnání s postupem, při kterém se používá vytlačovacího, šneku, který má poměr délky k průměru vyšší než 21 : 1. Kromě toho se za použití vytlačovacího šneku s poměrem délky k průměru asi v rozmezí od 15 : 1 do 21 : 1 dosáhne přijatelného, homogenního rozložení teplot.Using an extruder screw with a length to diameter ratio in the range of about 15:1 to 21:1 to extrude these ethylene polymers from the melt also results in higher machine productivity compared to a process using an extruder screw having a length to diameter ratio greater than 21:1. In addition, using an extruder screw with a length to diameter ratio in the range of about 15:1 to 21:1 provides an acceptable, homogeneous temperature distribution.

Jako polymerů ethylenu lze při způsobu podle vynálezu použít homopolymerů ethylenu nebo kopolymerů obsahujících převažující molární podíl (i 90 %) ethylenu a menší molární podíl (slO°/o) jednoho nebo více C3 až C8 α-olefinů, které by neměly obsahovat žádná rozvětvení na žádném ze svých atomů uhlíku, který je bližší k hlavnímu řetězci kopolymerů, než čtvrtý atom uhlíku. Přednostními «-oleflny jsou propylen, 1-buten, 1-hexen, 4-methyl-l-pentent a 1-iokten.As ethylene polymers, ethylene homopolymers or copolymers containing a predominant molar proportion (i 90%) of ethylene and a minor molar proportion (slO°/o) of one or more C 3 to C 8 α-olefins, which should not contain any branches on any of their carbon atoms closer to the main chain of the copolymers than the fourth carbon atom, can be used in the process according to the invention. Preferred α-olefins are propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene and 1-octene.

Polymery ethylenu mají poměr rychlostí toku taveniny oid 18 do 32, přednostně od 22 do 32, včetně mezních hodnot. Poměr rychlostí toku taveniny je jiný způsob charakterizace distribuce molekulových hmotností polymeru. Hodnota poměru rychlostí toku taveniny (MFR) 22 až 32 (včetněmezních hodnot) odpovídá hodnotě Mw/Mn v rozmezí od asi 2,7 do 4,1. Polymery používané podle vynálezu mají Mw/Mn hodnotu v rozmezí od asi 2,2 do 4,1.Ethylene polymers have a melt flow ratio of 18 to 32, preferably from 22 to 32, inclusive. The melt flow ratio is another way of characterizing the molecular weight distribution of a polymer. A melt flow ratio (MFR) value of 22 to 32 (inclusive) corresponds to a Mw/Mn value in the range of about 2.7 to 4.1. The polymers used in the invention have a Mw/Mn value in the range of about 2.2 to 4.1.

Homopoilymery mají hustotou od asi 958 do 972, přednostně od 961 do 968 kg/m3, včetně mezních hodnot.The homopolymers have a density of from about 958 to 972, preferably from 961 to 968 kg/m 3 , inclusive.

Kopolyméry ethylenu mají hustotu asi 910 až 960, přednostně 917 až 955 kg/m3 a nejvýhodněji asi 917 až 935 kg/m3, včetně mezních hodnot. Hustotu kopolymeru lze při daném indexu toku taveniny regulovat především množstvím C3 až C8 komonomerů, který se má kopolymierovat s ethylenem. V hepřítomnosti komonameru by ethylen homopolymeiov.ii s katalyzátorem podle předloženého vynálezu za vzniku homoipolymerů s hustotou asi g 0,96. Zavádění vzrůstajících množství komonomerů do polymerů má za následek postupné snižování hustoty kopolymeru. Za stejných reakčních podmínek se množství každého z různých C3 až C8 kiomonomerů potřebných pro dosažení stejného výsledku mění od komonomerů ke komonomieru.The ethylene copolymers have a density of about 910 to 960, preferably 917 to 955 kg/m 3 and most preferably about 917 to 935 kg/m 3 , inclusive. The density of the copolymer can be controlled, for a given melt flow index, primarily by the amount of C 3 to C 8 comonomers to be copolymerized with the ethylene. In the presence of the comonomer, ethylene would homopolymerize with the catalyst of the present invention to form homopolymers having a density of about 0.96. The introduction of increasing amounts of comonomers 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 different C 3 to C 8 comonomers required to achieve the same result varies from comonomer to comonomer.

Pro dosažení stejných výsledků, tj. stejné hustoty při určitém indexu toku taveniny je zapotřebí vzrůstajících molárních množství komonomerů v řadě C3 > C4 > C3 > > > C7 > Cg.To achieve the same results, i.e. the same density at a certain melt flow index, increasing molar amounts of comonomers are required in the series C 3 > C 4 > C 3 >>> C 7 > Cg.

Index toku taveniny homopolymerů nebo kopolymerů je odrazem 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 taveniny při větším zatížení asi 0,0 až asi 1,0 g/10 min. Polymery podle vynálezu mají index toku taveniny při normálním: zatížení (MI) v rozmezí od g 0,0 do asi 50, přednostně v rozmezí od asi 0,5 do 35 a index toku taveniny při větším zatížení (HLMIj od asi 11 do asi 950. Index toku taveniny polymerů používaných při způsobu podle vynálezu je závislý na kombinaci reakční teploty při polymeraci, hustotě kopolymerů a poměru vodík/monomer v reakčním systému. Index toku taveniny se zvyšuje se zvyšováním polymer-ační teploty nebo/a se snižováním hustoty polymeru nebo/a se zvyšováním poměru vodík/monomer.The melt flow index of a homopolymer or copolymer is a reflection of its molecular weight. Polymers with relatively high molecular weight have relatively low melt flow indices. Ultra-high molecular weight ethylene polymers have a higher load melt flow index (HLMI) of about 0.0, and very high molecular weight polymers have a higher load melt flow index of about 0.0 to about 1.0 g/10 min. The polymers of the invention have a normal load melt index (MI) in the range of from about 0.0 to about 50, preferably in the range of about 0.5 to 35, and a high load melt index (HLMI) in the range of about 11 to about 950. The melt index of the polymers used in the process of the invention is dependent on a combination of the reaction temperature during polymerization, the density of the copolymers, and the hydrogen/monomer ratio in the reaction system. The melt index increases with increasing polymerization temperature and/or decreasing polymer density and/or increasing hydrogen/monomer ratio.

Polymery obsahují 1 a obvykle ě 0,1 až g 0,3 dvojných vazeb C--C na 1000 atomů uhlíku a mají obsah složek extrahovatelných složek cyklohexanem nižší než asi 3 a přednostně nižší, než' asi 2 % hmotnostní.The polymers contain 1 and usually 0.1 to 0.3 C--C double bonds per 1000 carbon atoms and have a cyclohexane extractable component content of less than about 3 and preferably less than about 2% by weight.

Polymery obsahují jako zbytky katalyzátoru řádově maximálně 20 ppm Ti včetně při produktivitě 50 000 nebo vyšší a maximálně 10 ppm Ti včetně při produktivitě 100 000 nebo vyšší a maximálně 3 ppm včetně při produktivitě 300 000 nebo vyšší. Pokud byly polymery vyrobeny za použití katalyzátorů obsahujících halogen, kde halogenem je chlor, mají obsah zbytků chloru maximálně 140 ppm včetně při produktivitě 50 000 nebo vyšší, maximálně 70 ppm včetně při produktivitě 100 000 nebo vyšší a maximálně 21 ppm při produktivitě 300 000 nebo vyšší. Polymery ethylenu se snadno vyrábějí při produktivitě až do asi 300 000.The polymers contain as catalyst residues on the order of 20 ppm Ti inclusive at a productivity of 50,000 or more and 10 ppm Ti inclusive at a productivity of 100,000 or more and 3 ppm inclusive at a productivity of 300,000 or more. If the polymers have been produced using halogen-containing catalysts, where the halogen is chlorine, they have a chlorine residue content of 140 ppm inclusive at a productivity of 50,000 or more, 70 ppm inclusive at a productivity of 100,000 or more and 21 ppm at a productivity of 300,000 or more. Ethylene polymers are readily produced at productivity up to about 300,000.

Kopolyméry jsou granulami látky, které mají střední velikost částic řádově asi 0,127 až asi 1,524 mm a přednostně asi 0,5 až asi 1 mm. Velikost částic je důležitá pro snadnou fluidizaci polymerních částic v reaktoru s fluidním ložem, jak je uvedeno dále. Kopolyméry mají objemovou hmotnost po usazení od asi 243,2 do asi 518,7 kg/m3.The copolymers are granules of material having a mean particle size on the order of about 0.127 to about 1.524 mm, and preferably about 0.5 to about 1 mm. The particle size is important for ease of fluidization of the polymer particles in a fluidized bed reactor, as discussed below. The copolymers have a bulk density after settling of about 243.2 to about 518.7 kg/m 3 .

Homopolymery a kopolyméry se hodí pro výrobu fólií.Homopolymers and copolymers are suitable for the production of films.

Pro výrobu fólií se přednostně používá těch kopolymerů, které mají hustotu asi 917 až 924, včetně mezních hodnot, distribuci molekulových hmotností_2,7 g Mw/ /Mn g 3,6, přednostně 2,8 g Mw/Mn g 3,1 a standardní index toku taveniny (MFI) 0,5 < < MFI g 5,0, přednostně asi 1,0 g MFI g 4,0. Filmy mají tloušťku od 0 do 0,25 mm, přednostně do 0,12 mm.For the production of films, those copolymers are preferably used which have a density of about 917 to 924, inclusive, a molecular weight distribution of 2.7 g Mw//Mn g 3.6, preferably 2.8 g Mw/Mn g 3.1 and a standard melt flow index (MFI) of 0.5 < < MFI g 5.0, preferably about 1.0 g MFI g 4.0. The films have a thickness of from 0 to 0.25 mm, preferably up to 0.12 mm.

Sloučeniny používané pro přípravu vysoce aktivního katalyzátoru, kterého e>e používá pro výrobu polymerů, zahrnují alespoň jednu 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 for the preparation of a highly active catalyst, which is used for the production of polymers, 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, such 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 kdeTi(OR) a X b where

R představuje C:l až Cl4 alifatický nebo aromatický uhlovodíkový zbytek nebo zbytek obecného vzorce COR‘, kde R‘ představuje Ci až C14 alifatický nebo aromatický uhlovodíkový zbytek,R represents a C1 to C14 aliphatic or aromatic hydrocarbon radical or a radical of the general formula COR', where R' represents a C1 to C14 aliphatic or aromatic hydrocarbon radical,

X představuje chlor, brom, jod nebo jejich směs, a představuje číslo· 0 nebo 1, b představuje číslo 2 až 4, včetně, přičemž součet a b má hodnotu 3 nebo 4.X represents chlorine, bromine, iodine or a mixture thereof, a represents the number 0 or 1, b represents the number 2 to 4, inclusive, with the sum of a and b having the value 3 or 4.

Sloučenin titanu lze používat jednotlivě nebo ve směsích a zahrnují sloučeniny vzorcůTitanium compounds can be used individually or in mixtures and include compounds of the formulas

T1C13, TiCl4, Ti(OCH3)Cl3, Ti(OC6H5)Cl3, Ti(OCOCH3)Cl3 a Ti(OCOC6H5)C13.T1C1 3 , TiCl 4 , Ti(OCH 3 )Cl 3 , Ti(OC 6 H 5 )Cl 3 , Ti(OCOCH 3 )Cl 3 and Ti(OCOC 6 H 5 )C1 3 .

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

MgX2 kdeMgX 2 where

X představuje chlor, brom nebo jod.X represents chlorine, bromine or iodine.

Těchto sloučenin hořčíku lze používat jednotlivě nebo v kombinacích a zahrnují sloučeniny vzorců MgCl2, MgBr2 a Mgl2. Z horečnatých sloučenin se obzvláštní přednost dává bezvodému chloridu horečnatému.These magnesium compounds can be used individually or in combinations and include compounds of the formulae MgCl 2 , MgBr 2 and Mgl 2 . Of the magnesium compounds, anhydrous magnesium chloride is particularly preferred.

Při přípravě katalyzátorů se používá na 1 mol sloučeniny titanu asi 0,5 až 56, přednostně a-si 1 až 10 molů sloučeniny hořčíku.In the preparation of catalysts, about 0.5 to 56, preferably 1 to 10, moles of magnesium compound are used per 1 mole of titanium compound.

Sloučenin titanu a sloučeniny hořčíku se účelně používá ve formě, která usnadňuje jejich rozpouštění v elektrondonorní sloučenině, jak je uvedeno dále.The titanium compounds and the magnesium compounds are advantageously used in a form that 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 sloučenina hořčíku částečně nebo úplně rozpustná. Elektrondonorní sloučeniny jsou známé buď pod tímto jménem, nebo pod jménem. Lewlsovy báze.An electron donor compound is an organic compound that is liquid at 25 °C and in which a titanium compound and a magnesium compound are partially or completely soluble. Electron donor compounds are known either by this name or by the name. Lewls bases.

Pod pojmem elektrondonorní sloučeniny se rozumějí takové sloučeniny, jako alkylestery alifatických ,a aromatických karboxylových kyselin, alifatické ethery, cyklické ethery a alifatické ketony. Z těchto elektrondonorních sloučenin se dává přednost alkylesterům Cj až C4 nasycených alifatických karboxylových kyselin, alkylesterům C7 až C8 aromatických karboxylových kyselin, C2 až C8 a přednostně C3 až C4 alifatickým etherům, C3 až C4 cyklickým etherům a přednostně C4 cyklickým mono- nebo dietberům, C3 až Cfi a s výhodou C3 až C4 alifatickým ketonům. Nejvýhodnějšími z těchto elektrondonoirních sloučenin jsou methylformiát, ethylacetát, butylacetát, ethylether, hexylether, tetrahydrofuran, dioxan, aceton a methylisohutylketon.The term electron donor compounds refers to compounds such as alkyl esters of aliphatic and aromatic carboxylic acids, aliphatic ethers, cyclic ethers and aliphatic ketones. Of these electron donor compounds, preferred are alkyl esters of C1 to C4 saturated aliphatic carboxylic acids, alkyl esters of C7 to C8 aromatic carboxylic acids, C2 to C8 and preferably C3 to C4 aliphatic ethers, C3 to C4 cyclic ethers and preferably C4 cyclic mono- or di-ethers, C3 to C1 and preferably C3 to C4 aliphatic ketones. The most preferred of these electron donor compounds are methyl formate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl ether, hexyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, acetone and methyl isobutyl ketone.

Elektrondonorních sloučenin lze používat jednotlivě nebo ve směsích.Electron donor compounds can be used individually or in mixtures.

Na 1 mol titanu se používá asi 2 až 85 a přednostně asi 3 až 10 molů elektrondomorní sloučeniny.About 2 to 85 and preferably about 3 to 10 moles of electron-withdrawing compound are used per mole of titanium.

Aktivační sloučenina má strukturu odpovídající obecnému vzorciThe activating compound has a structure corresponding to the general formula

Al(R“)cXd‘Hc kdeAl(R“) c X d 'H c where

X* představuje chlor nebo skupinu obecného vzorce OR“‘ a každý ze symbolůX* represents chlorine or a group of the general formula OR"' and each of the symbols

R“ a R“‘, které jsou stejné nebo různé, představuje C} až C14 nasycený uhlovodíkový zbytek, d představuje číslo 0 až 1,5, e představuje číslo 1 nebo 0, přičemž platí, že součet c + d + e má hodnotu 3.R" and R"', which may be the same or different, represent a C 1 to C 14 saturated hydrocarbon radical, d represents a number from 0 to 1.5, e represents a number 1 or 0, with the sum of c + d + e being 3.

Aktivačních sloučenin lze používat jednotlivě nebo v kombinacích a jako jejich příklady lze uvést látky vzorceThe activating compounds can be used individually or in combinations and examples thereof include substances of the formula

A1(C2H5)3, A1(C2H5)2C1, A1(í-C4H9)3, A12(C2H5)3C13, A1(í-C4H9)2H, A1(C6H13)3i A1(C8H17)3, A1(C2Hs)2H aA1(C 2 H 5 ) 3 , A1(C 2 H 5 ) 2 C1, A1(í-C 4 H 9 ) 3 , A1 2 (C 2 H 5 ) 3 C1 3 , A1(í-C 4 H 9 ) 2 H, A1(C 6 H 13 ) 3i A1(C 8 H 17 ) 3 , A1(C 2 H s ) 2 H a

A1(C2H5)2(OC2H5).A1( C2H5 ) 2 ( OC2H5 ) .

Při aktivaci katalyzátorů se používá asi 10 až 400 a přednostně asi 10 až 100 molů aktivační sloučeniny na 1 mol sloučeniny titanu.In activating the catalysts, about 10 to 400 and preferably about 10 to 100 moles of activating compound are used per 1 mole of titanium compound.

Látky, používané jako nosiče, jsou pevné 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 a hlinitý a molekulová síta a organické látky, jako polyolefiny, například polyethylen. Nosičů se používá ve formě suchých prášků, které mají střední velikost částic asi 10 až 250, přednostně asi 50 až 150 μΐη. Tyto látky jsou přednostně rovněž porézní a mají specifický povrch alespoň 3 a přednostně alespoň 50 m2/g. Nosič má být suchý, tj. nemá obsahovat absorbovanou vodu. To se normálně provádí zahříváním nebo pře dsušováním nosiče suchým inertním plynem před použitím. Anorganický nosič lze též dále aktivovat tím, že se na něj působí asi 1 až 8 %, hmotnostními jedné nebo více alkylhlinitých sloučenin, popsaných výše.The materials used as supports are particulate solids which are inert to the other components of the catalyst composition and to the other active components of the reaction system. These supports include inorganic materials such as silica and alumina and molecular sieves and organic materials such as polyolefins, for example polyethylene. The supports are used in the form of dry powders having an average particle size of about 10 to 250, preferably about 50 to 150 μΐη. These materials are preferably also porous and have a specific surface area of at least 3 and preferably at least 50 m 2 /g. The support should be dry, i.e. free of absorbed water. This is normally done by heating or pre-drying the support with a dry inert gas before use. The inorganic support can also be further activated by treating it with about 1 to 8% by weight of one or more of the alkylaluminum compounds described above.

Katalyzátor se připravuje tak, že se nejprve ze sloučeniny titanu, sloučeniny hořčíku a elektrondonorní sloučeniny dále uvedeným způsobem připraví prekursor. Nosič se pak může napustit prekursorem a pak zpracovat aktivační sloučeninou v jednom nebo- více stupních, jak je to popsáno dále. Alternativně se na prekursor může působit nosičem a aktivační sloučeninou v jednom nebo více stupních, jak je to· popsáno dále.The catalyst is prepared by first preparing a precursor from a titanium compound, a magnesium compound and an electron donor compound as described below. The support may then be impregnated with the precursor and then treated with an activating compound in one or more steps as described below. Alternatively, the precursor may be treated with a support and an activating compound in one or more steps as described below.

Prekursor se připraví rozpuštěním sloučeniny titanu a sloučeniny hořčíku v elektrondonorní sloučenině při teplotě od asi 20 °C do asi teploty varu elektrondonorní sloučeniny. Sloučenina titanu může se přidávat k elektrondonorní sloučenině před nebo po přidání sloučeniny hořčíku nebo současně s jejím přidáním. Rozpuštění sloučeniny titanu a sloučeniny hořčíku se může napomáhat mícháním a v některých případech zahříváním těchto dvou sloučenin v elektrondonorní sloučeninně k varu pod zpětným chladičem. Po rozpuštění sloučeniny titanu a sloučeniny hořčíku se prekursor izoluje krystalizaci nebo srážením C5 až C8 alifatickým nebo aromatickým 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 from about 20°C to about the boiling point of the electron donor compound. The titanium compound may be added to the electron donor compound before, after, or simultaneously with the addition of the magnesium compound. Dissolution of the titanium compound and the magnesium compound may be aided by stirring and, in some cases, by heating the two compounds in the electron donor compound to reflux. After dissolution of the titanium compound and the magnesium compound, the precursor is isolated by crystallization or precipitation with a C 5 to C 8 aliphatic or aromatic hydrocarbon, such as hexane, isopentane, or benzene.

Vy krystalovaný nebo· srážený prekursor se izoluje ve formě jemných, volně pohyb214804 livých částic o střední velikosti asi 10 až 100 ,«τη a objemové hmotnosti asi 292 až asi 535 kg/m3 (po usazení).The crystallized or precipitated precursor is isolated in the form of fine, freely moving particles with an average size of about 10 to 100 microns and a bulk density of about 292 to about 535 kg/m 3 (after settling).

Takto připravený prekursor má složení odpovídající obecnému vzorciThe precursor prepared in this way has a composition corresponding to the general formula

MgmTi1(ORjnXp[EDjq kdeMg m Ti 1 (ORj n X p [EDj q where

ED představuje elektrondonorní sloučeninu, m představuje číslo od 0,5 do 56, přednostně od 1,5 do 5 včetně mezních hodnot, n představuje číslo· 0, 1 nebo 2, p představuje číslo o<d 2 do 116, přednostně od 6 dni 14, včetně mezních hodnot, q představuje číslo od 2 do 85, přednostně od 4 do 11, včetně mezních hodnot,ED represents an electron donor compound, m represents a number from 0.5 to 56, preferably from 1.5 to 5, inclusive, n represents a number 0, 1 or 2, p represents a number from 2 to 116, preferably from 6 to 14, inclusive, q represents a number from 2 to 85, preferably from 4 to 11, inclusive,

R představuje Cj až 0¼ alifatický nebo aromatický uhlovodíkový zbytek nebo zbytek obecného vzorce COR1, kde R‘ představuje C| až Civ; alifatický nebo aromatický uhlovodíkový zbytek aR represents a C1 to C4 aliphatic or aromatic hydrocarbon radical or a radical of the general formula COR 1 , where R' represents a C1 to C4 aliphatic or aromatic hydrocarbon radical and

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

Brekursorem se pak může napustit nosič v hmotnostním poměru odpovídajícím asi 0,033 až 1 a přednostně 0,1 až 0,33 dílu prekursoru na 1 díl .nosiče.The precursor can then be impregnated into the carrier in a weight ratio corresponding to about 0.033 to 1, and preferably 0.1 to 0.33, 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 °C.The 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 a temperature of up to 70 °C.

Nosič se může napouštět prekursorem též tak, že se přidá k roztahu surovin používaných pro přípravu prekursoru v elektrondonorní sloučenině. V tomto případě se prekursor neizoluje z roztoku. Přebytek elektrondonoirní sloučeniny se pak odstraní sušením při teplotě do 70 °C.The carrier can also be impregnated with the precursor by adding it to the solution of the raw materials used for the preparation of the precursor in the electron donor compound. In this case, the precursor is not isolated from the solution. The excess electron donor compound is then removed by drying at a temperature of up to 70 °C.

Alternativně se může prekursor nosičem ředit.Alternatively, the precursor may be diluted with a carrier.

Ředění prekursoru lze provádět před tím, než se prekursor částečně nebo úplně aktivuje, jak je uvedeno dále, nebo současně s touto aktivací. Ředění prekursoru se provádí mechanickým mícháním nebo· míšením asi 0,033 až 1 a přednostně asi 0,1 až 0,33 dílu prekursoru s 1 dílem hmotnostním nosiče.Dilution of the precursor can be carried out before the precursor is partially or fully activated as described below, or simultaneously with such activation. Dilution of the precursor is carried out by mechanical mixing or mixing about 0.033 to 1, and preferably about 0.1 to 0.33 parts of the precursor with 1 part by weight of the carrier.

Aby ho bylo možno použít, je nutno prekursor úplně nebo· částečně aktivovat, tj. musí se zpracovat působením dostatečného množství aktivační sloučeniny, aby byly atomy titanu obsažené v prekursoru převedeny do aktivního stavu.In order to be able to use it, the precursor must be fully or partially activated, i.e. it must be treated with a sufficient amount of an activating compound to convert the titanium atoms contained in the precursor into an active state.

Při přípravě užitečného katalyzátoru je potřeba provádět aktivaci tak, aby alespoň poslední stupeň aktivace probíhal v nepřítomnosti rozpouštědla, aby nebylo nutno plně aktivní katalyzátor sušit za účelem odstranění rozpouštědla. Dále jsou popsány dva aktivační postupy, a to aktivace na18 puštěného prekursoru (postup A) a aktivace prekursoru zředěného· nosičem.In preparing a useful catalyst, it is necessary to carry out the activation so that at least the last stage of activation takes place in the absence of solvent, so that the fully active catalyst does not have to be dried to remove the solvent. Two activation procedures are described below, namely activation of the impregnated precursor (procedure A) and activation of the precursor diluted with a carrier.

Při postupu A) se aktivace provádí alespoň ve dvou stupních. V prvním stupni se prekursor napuštěný v kysličníku křemičitém částečně aktivuje parciální redukcí 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. Tato částečná aktivace se přednostně provádí v suspenzi uhlovodíkového rozpouštědla. Výsledný produkt se pak vysuší, aby se odstranilo' rozpouštědlo, při teplotě 20 až 80, přednostně 50 až 70 °C. Při této částečné aktivaci se aktivační sloučeniny může používat v absorbované formě na nosiči použitém jako nosič pro prekursor. Výsledný produkt má charakter volně pohyblivé látky ve formě částic a lze ho snadno uvádět do polymeračního reaktoru. Částečně aktivovaný napuštěný prekursor je přednostně slabě účinný jako polymerační katalyzátor při způsobu podle vynálezu. Aby se částečně aktivovaný prekursor aktivoval pro polymeraci ethylenu, musí se do polymeračního reaktoru zavést přídavný aktivátor. Tím se aktivace prekursoru dokončí v reaktoru. Přídavná aktivační sloučenina a částečně aktivovaný napuštěný prekursor se do reaktoru 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. Přídavná aktivační sloučenina se do reaktoru přidává v takovém množství, aby se v reaktoru dosáhlo· spolu s množstvím aktivační sloučeniny a sloučeniny titanu uvedenými ve formě částečně aktivovaného prekursoru celkového molárního poměru Al/Ti asi 10 až 400 a peřdnostaě asi 15 až 60. Přídavné množství aktivační sloučeniny zavedené do reaktoru zreaguje s 'částečně aktivovaným napuštěným prekursorem a 'dokončí aktivaci sloučeniny titanu přímo v reaktoru.In process A), the activation is carried out in at least two stages. In the first stage, the precursor impregnated in silica is partially activated by partial reduction with such an amount of activating compound as to obtain a partially activated precursor in which the molar ratio of activator to titanium is about up to 10:1 and preferably about 4 to 8:1. This partial activation is preferably carried out in a suspension of a hydrocarbon solvent. The resulting product is then dried to remove the solvent at a temperature of 20 to 80, preferably 50 to 70°C. In this partial activation, the activating compound can be used in absorbed form on the carrier used as a carrier for the precursor. The resulting product has the character of a freely mobile substance in the form of particles and can be easily introduced into the polymerization reactor. The partially activated impregnated precursor is preferably weakly effective as a polymerization catalyst in the process according to the invention. In order to activate the partially activated precursor for the polymerization of ethylene, an additional activator must be introduced into the polymerization reactor. This completes the activation of the precursor in the reactor. The additional activating compound and the partially activated impregnated precursor are preferably introduced into the reactor via separate lines. The additional activating 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 additional activating compound is added to the reactor in such an amount that, together with the amount of activating compound and titanium compound introduced in the form of partially activated precursor, an overall Al/Ti molar ratio of about 10 to 400, and preferably about 15 to 60, is achieved in the reactor. The additional amount of activating compound introduced into the reactor reacts with the partially activated impregnated precursor and completes the activation of the titanium compound directly in the reactor.

Pro postup Bj, tj. aktivaci prekursoru zředěného nosičem byly vyvinuty dvě varianty:For procedure Bj, i.e. activation of the precursor diluted with a carrier, two variants were developed:

Podle první varianty se prekursor úplně aktivuje mimo reaktor v nepřítomnosti rozpouštědla tak, že se prekursor mísí za· sucha s aktivační sloučeninou. Při tomto· suchém míšení se aktivační sloučeniny přednostně používá v napuštěném stavu v nosiči. Tento· postup má však tu nevýhodu, že výsledný úplně aktivovaný katalyzátor je pyroforlcký, když obsahuje nad 10 % hmotnostních aktivační sloučeniny.According to the first variant, the precursor is completely activated outside the reactor in the absence of solvent by dry mixing the precursor with the activating compound. In this dry mixing, the activating compound is preferably used in an impregnated state in a carrier. However, this process has the disadvantage that the resulting fully activated catalyst is pyrophoric when it contains more than 10% by weight of the activating compound.

Podle druhé varianty, které se dává přednost, se prekursor částečně aktivuje mimo polymerační reaktor. Tato částečná aktivace se provádí v suspenzi uhlovodíkového •rozpouštědla. Výsledný produkt se pak vy214804 suší, aby se odstranilo rozpouštědlo. Částečně aktivovaný prekursor se uvádí do polymeračního· reaktoru, ve kterém se dokončí aktivace přídavným aktivátorem.According to the second preferred variant, the precursor is partially activated outside the polymerization reactor. This partial activation is carried out in a suspension of a hydrocarbon solvent. The resulting product is then dried to remove the solvent. The partially activated precursor is introduced into the polymerization reactor, where the activation is completed with an additional activator.

Při výrobě katalyzátoru míšením v suchém stavu se pevný prekursor ve formě částic rovnoměrně smísí s pevnými částicemi porézního· nosiče, ve kterém je absorubována aktivační sloučenina. Aktivační sloučenina se absorbuje do· nosiče ze svého roztoku v uhlovodíkovém rozpouštědle, tak, aby se 10 až 50 % hmotnostních aktivátoru uložilo do· 90 až 50 °/o hmotnostních nosiče. Množství prekursoru, aktivátoru a nosiče se volí tak, aby se doisáhlo požadovaného molárního· poměru Al/Ti a aby se získal výsledný katalyzátor s hmotnostním poměrem prekursoru k nosiči nižším, než asi 0,50, přednostně nižší než asi 0,33. Toto množství nosiče poskytuje potřebné zředění aktivovaného katalyzátoru umožňující požadovanou regulaci polymerační aktivity katalyzátoru v reaktoru. Když konečný katalyzátor obsahuje více než 10 % hmotnostních aktivátoru, je pyroforický. Během míšení v suchém stavu, které lze provádět při teplotě okolí (25 °C) nebo nižší teplotě, se suchá směs dobře míchá, aby se zabránilo nahromadění tepla při následující aktivaci, která je zpočátku exothermická. Tak se získá katalyzátor, který je plně redukovaný a aktivovaný a může se ho používat jako takového v polymeračním reaktoru. Má povahu volně pohyblivé (sypké) látky.In the dry-mixing catalyst preparation, a solid precursor in particulate form is uniformly mixed with solid particles of a porous carrier in which the activating compound is absorbed. The activating compound is absorbed into the carrier from its solution in a hydrocarbon solvent so that 10 to 50% by weight of the activator is deposited in 90 to 50% by weight of the carrier. The amounts of precursor, activator and carrier are selected to achieve the desired Al/Ti molar ratio and to obtain a final catalyst with a precursor to carrier weight ratio of less than about 0.50, preferably less than about 0.33. This amount of carrier provides the necessary dilution of the activated catalyst to allow the desired control of the polymerization activity of the catalyst in the reactor. When the final catalyst contains more than 10% by weight of the activator, it is pyrophoric. During dry mixing, which can be carried out at ambient temperature (25°C) or lower, the dry mixture is well mixed to prevent heat build-up during the subsequent activation, which is initially exothermic. This results in a catalyst that is fully reduced and activated and can be used as such in the polymerization reactor. It has the nature of a free-flowing (free-flowing) substance.

Podle druhé varianty postupu, které se dává přednost se katalyzátor aktivuje alespoň ve dvou stupních. V prvním stupni se pevný prekursor ve formě částic zředěný nosičem částečně aktivuje reakcí s takovým množstvím aktivační sloučeniny, aby se získal částečně aktivovaný prekursor, ve kterém je molární poměr aktivátoru k titanu asi 1 až 10 : 1 a· přednostně asi 4 až 8 :According to a second preferred process variant, the catalyst is activated in at least two stages. In the first stage, the solid precursor in particulate form diluted with a carrier is partially activated by reaction with such an amount of activating compound as to obtain a partially activated precursor in which the molar ratio of activator to titanium is about 1 to 10:1 and preferably about 4 to 8:

: 1. Tato částečná redukce se přednostně provádí v suspenzi uhlovodíkového rozpouštědla. Výsledný produkt se pak vysuší, aby se odstranilo rozpouštědlo, při teplotě 20 až 80, přednostně 50 až 70 °C. Při této částečné aktivaci se aktivační sloučeniny může používat v absorbované formě na nosiči, použitém pro· ředění aktivační sloučeniny. Výsledný produkt má charakter volně po-hyblivé látky ve formě částic a lze ho snadno uvádět do polymeračního reaktoru. Částečně aktivovaný prekursor je přednostně slabě účinný jako polymerační katalyzátor při způsobu podle vynálezu. Aby se částečně aktivovaný prekursor aktivoval pro polymeraci ethylenu, musí se do· polymeračního reaktoru zavést přídavný aktivátor. Tím se aktivace prekursoru dokončí v reaktoru. Přídavná aktivační sloučenina a částečně aktivovaný prekursor se cto reaktoru 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 o/o' hmotnostních aktivační sloučeniny. Aktivátor se může do reaktoru přidávat též v pevné formě, absorbovaný v nosiči. Nosič přitom obvykle obsahuje 10 až 50 % hmotnostních aktivátoru. Přídavná aktivační sloučenina se do reaktoru přidává v takovém množství, aby se v reaktoru dosáhlo spolu s množstvím aktivační sloučeniny a sloučeniny titanu uvedenými ve formě částečně aktivovaného prekursoru celkového· imolárního· poměru Al/Ti asi 10 až 400 a přednostně asi 15 až 60. Přídavné množství aktivační sloučeniny zavedené do reaktoru zreaguje s částečně aktivovaným prekursorem a dokončí aktivaci sloučeniny titanu přímo v reaktoru.: 1. This partial reduction is preferably carried out in a suspension of a hydrocarbon solvent. The resulting product is then dried to remove the solvent at a temperature of 20 to 80, preferably 50 to 70°C. In this partial activation, the activating compound can be used in absorbed form on the carrier used to dilute the activating compound. The resulting product has the character of a freely mobile particulate substance and can be easily introduced into the polymerization reactor. The partially activated precursor is preferably weakly effective as a polymerization catalyst in the process according to the invention. In order to activate the partially activated precursor for the polymerization of ethylene, an additional activator must be introduced into the polymerization reactor. This completes the activation of the precursor in the reactor. The additional activating compound and the partially activated precursor are preferably introduced into the reactor via separate lines. The additional activating 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 can also be added to the reactor in solid form, absorbed in a carrier. The carrier usually contains 10 to 50% by weight of the activator. The additional activating compound is added to the reactor in such an amount that, together with the amount of activating compound and the titanium compound introduced in the form of a partially activated precursor, a total molar ratio of Al/Ti of about 10 to 400 and preferably about 15 to 60 is achieved in the reactor. The additional amount of activating compound introduced into the reactor reacts with the partially activated precursor and completes the activation of the titanium compound directly in the reactor.

Při kontinuálním postupu v plynné fázi, jako je postup prováděný ve fluidním loži, popsaný dále, se do reaktoru v průběhu polymerace kontinuálně uvádějí jednotlivé oddělené dávky částečně nebo úplně aktivovaného prekursoru nebo· oddělené dávky částečně aktivovaného prekursoru •napuštěného v nosiči, popřípadě za současného uvádění oddělených dávek přídavné aktivační sloučeniny potřebné pro dokončení aktivace částečně aktivovaného· prekursoru a 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, individual discrete doses of partially or fully activated precursor or discrete doses of partially activated precursor impregnated in a carrier are continuously fed into the reactor during the polymerization, optionally with the simultaneous introduction of discrete doses of additional activating compound required to complete the activation of the partially activated precursor, thus replacing the active sites of the catalyst that have been consumed during the reaction.

Polymerace se provádí tak, že se proud aionomerů uvádí v plynné fázi, například postupem ve fluidním· loží popsaném· dále, v podstatě v nepřítomnosti katalytických jedů, jako vlhkosti, kyslíku, kysličníku uhelnatého, kysličníku uhličitého a acetylénu, do styku s katalyticky účinným množstvím úplně aktivovaného prekursoru (katalyzátoru), který je popřípadě napuštěn na nosiči, za tlaku a teploty, které jsou dostatečné pro iniciaci polymerace.The polymerization is carried out by contacting a stream of ionomers in the gas phase, for example by the 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 of a fully activated precursor (catalyst), which is optionally impregnated on a support, at a pressure and temperature sufficient to initiate the polymerization.

Aby se dosáhlo požadovaného rozmezí hustoty kopolymerů je nutné kopolymerovat s ethylenem dostatečné množství komonomerů s uhlíkatým řetězcem o počtu 3 nebo více atomů uhlíku, aby byl obsah C;5 až C8 komonomerů v kopolymerů 0 až 10 molárních %. Množství komonomeru potřebné pro dosažení tohoto výsledku závisí na konkrétně použitém komonomeru nebo komonoímerech.In order to achieve the desired density range of the copolymers, it is necessary to copolymerize with ethylene a sufficient amount of comonomers having a carbon chain of 3 or more carbon atoms such that the content of C; 5 to C8 comonomers in the copolymers is 0 to 10 mole %. The amount of comonomer required to achieve this result depends on the particular comonomer or comonomers used.

Následující tabulka uvádí několik různých komonomerů, kterých se musí použít pro kopolymeraci s ethylenem za účelem vyrobení polymerů, které mají hustotu v požadovaném rozmezí při jakémkoli daném indexu toku taveniny. Tabulka uvádí jednak molární množství těchto· komonomerů v polymeru a jednak relativní molární poměr těchto komonomerů k ethylenu, který se musí za rovnovážných reakčních podmínek v reaktoru udržovat v recyklovaném plynném proudu monomerů.The following table lists several different comonomers that must be used for copolymerization with ethylene in order to produce polymers having a density within the desired range at any given melt flow index. The table lists both the molar amounts of these comonomers in the polymer and the relative molar ratio of these comonomers to ethylene that must be maintained in the recycle monomer gas stream under equilibrium reaction conditions in the reactor.

Komonomer propylenPropylene comonomer

1-buten1-butene

1-pen-ten1-penten

1-hexen1-hexene

4-me thyl-1- pente n4-methyl-1-penten

1-hepten1-heptene

1-okten1-octene

Molární poměr komonomer/ /ethylen v plynné fázi za rovnovážných podmínekMolar ratio of comonomer//ethylene in the gas phase under equilibrium conditions

0,2. až 0,9 0,1 až 0,5 0,05 až 0,2 0,02 až 0,15 0,02 až 0,15 0,017 až 0,10 0,015 až 0,030.2 to 0.9 0.1 to 0.5 0.05 to 0.2 0.02 to 0.15 0.02 to 0.15 0.017 to 0.10 0.015 to 0.03

Molární poměr komonomer/ /ethylen v polymeruMolar ratio of comonomer//ethylene in the polymer

0,01 až 0,09 0,006 až 0,08 0,005 až 0,07 0,004 až 0,06 0,004 až 0,06 0,003 až 0,04 0,003 až 0,040.01 to 0.09 0.006 to 0.08 0.005 to 0.07 0.004 to 0.06 0.004 to 0.06 0.003 to 0.04 0.003 to 0.04

Aby se uvedený poměr udržel během reakce uvádějí se hamonomery do reaktoru ve vyšším poměru než je jejich nutná koncentrace v plynné fázi.In order to maintain the above ratio during the reaction, the homomers are introduced into the reactor in a higher ratio than their required concentration in the gas phase.

Reakční systém s fluidním ložem, kterého lze použít, je ilustrován na obr. 4. Reaktor 10 se skládá z reakční zóny 12 a ze zóny 14 snižující rychlost.A fluidized bed reaction system that can be used is illustrated in Figure 4. Reactor 10 consists of a reaction zone 12 and a rate-reducing zone 14.

Reakční zóna 12 obsahuje lože rostoucích částic poymeru, vytvořené částice polymeru a menší množství katalyzátoru fluidizovaného kontinuálním tokem polymerizovatelných a modifikačních plynných složek tvořených doplňovaným plynem a plynem recyklovaným do- reakční zóny. Aby se fl-uidní 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 a-si 1,5 až asi 10 x 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 fluidizace navrhli C. Y. Wen a Y. H. Yu, „Mechanics of Fluidization“, Chemical Engineering Progress Symposium Series, svazek 62, str. 100 až 111 (1966).The reaction zone 12 contains a bed of growing polymer particles, formed polymer particles, and a minor amount of catalyst fluidized by a continuous flow of polymerizable and modifying gaseous components formed by make-up gas and gas recycled to the reaction zone. In order to maintain the fluidized bed in a fluidized state, the mass flow rate of the gas through the bed must be greater than the minimum flow rate required for fluidization. Preferably, the mass flow rate of the gas through the bed is 1.5 to about 10 times greater, and preferably about 3 to 6 times greater, than the minimum mass flow rate of the gas required for fluidization (Gmf). The designation Gmf for the minimum mass flow rate of the gas required to achieve fluidization was proposed by C. 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 s 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 contains particles to prevent the formation of "hot spots" and to trap and distribute the powdered catalyst in the reaction zone. At start-up, polymer particles are usually introduced into the reaction zone as a base before the gas flow is introduced. These particles may be identical to the polymer being produced or they may be different. If they are different, they are withdrawn with the polymer particles as the leading product. Finally, the fluidized bed of particles of the desired polymer displaces the starting bed.

Částečně neb-o úplně aktivovaný prekursor (katalyzátor) používaný ve fluidním loži se přednostně skladuje v pohotovostním zásobníku 32 pod atmosférou inertního plynu, jako dusíku nebo argonu.The partially or fully activated precursor (catalyst) used in the fluidized bed is preferably stored in a standby tank 32 under an atmosphere of an inert gas, such as nitrogen or argon.

Fluidizace se dosahuje vysokou rychlostí plynného, recyklu uváděného -do lože a skrz lože, 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 velocity of the gaseous recycle introduced into and through the bed, which is typically on the order of about 50 times higher than the velocity of the make-up gas. A fluidized bed usually appears as a dense mass of moving particles flowing in a free vortex created by the passage of the gas through the bed. The pressure drop across the bed is equal to or slightly higher than the weight of the bed divided by the cross-section of the bed, and is therefore dependent on the geometry of the reactor.

Doplňovaný plyn se uvádí do lože stejnou rychlostí, jako je rychlost odtahování částic polymerního produktu. Složení doplňovaného plynu se určuje pomocí analyzátoru 16 umístěného nad ložem,. Analyzátor plynu určuje úbytek složek v plynu, který se recykluje a podle toho se příslušným způsobem nastavuje složení doplňovaného 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 rate of withdrawal of the polymer product particles. The composition of the make-up gas is determined by means of an analyzer 16 located above the bed. The gas analyzer determines the loss of components in the gas being recycled and the make-up gas composition is adjusted accordingly to maintain the composition of the gas mixture in the reaction zone at a substantially steady state.

Aby se zaručila úplná fluidizace, 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, recycle gas and optionally also a portion of the make-up gas are introduced into the reactor through a feed 18 below the bed. A gas distribution plate 20 is located above the feed 18 to assist in fluidizing the bed.

Část plynného proudu, která nezreaguje v l-oži tvoří recyklovaný plyn, který se odvádí v polymerační zóně přednostně tak, že se vede přes zónu 14, umístěnou nad ložem, ve ktejé dochází ke snížení rychlosti a k vypadnutí stržených částic zpět do lože. Oddělení částic se může napomoci zapojením cyklonu 22, který může být buď součástí zóny 14 snižující rychlost, nebo může být vně této zóny. Když je to zapotřebí může se pak recyklovaný plyn vést přes filtr 24, který je 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 gas stream that does not react in the bed forms the recycle gas, which is removed from the polymerization zone preferably by passing it 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 assisted by the inclusion of a cyclone 22, which can either be part of the velocity reducing zone 14 or be external to this zone. If necessary, the recycle gas can then be passed through a filter 24, which is adapted to separate small particles at high flow rates and - in order to prevent - dust deposits on the heat transfer surfaces and on the compressor blades.

Recyklovaný plyn se pak stlačuje v kompresoru 25 a vede tepelným výměníkem 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 mm zónou lože na hodnotu teploty lože, takže 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 mů214804 že být rovněž umístěn před výměníkem tepla 26 ve smyslu směru toku.The recycle gas is then compressed in compressor 25 and passed through heat exchanger 26 where it is stripped of the heat of reaction before being returned to the bed. By constantly removing the heat of reaction, there is no noticeable temperature gradient at the top of the bed. A temperature gradient exists in the lower 152 to 304 mm of the bed, between the temperature of the entering gas and the temperature of the rest of the bed. It has been observed that the bed almost immediately adjusts the temperature of the recycle gas above this 152 to 304 mm zone of the bed to the temperature of the bed, so that under steady-state conditions the temperature of the bed is essentially constant. The recycle gas is introduced into the bottom of the reactor through inlet 18 and into the fluidized bed through distributor plate 20. Compressor 25 may also be located upstream of heat exchanger 26 in the direction of flow.

Monomery se do reaktoru uvádějí přívodem 18. Aby nedocházelo ke kondenzaci zejména C5 až C8 komonomerů v reakčním systému, účelně se C5 až C8 komonomerů používá v plynné směsi. Teplota plynné směsi v reakčním systému musí ležet nad rosnou teplotou takové směsi. Toho se dosahuje především tím, že se teplota plynné směsi udržuje alespoň o asi 3 až 10 °C nad rosnou teplotou prostřednictvím vhodného nastavení teploty chladivá ve výměníku tepla 26. Dojde-li ke kondenzaci některého· z Cr, až C8 komonomerů na chlazeném povrchu výměníku tepla 26, tyto komonomery se snadno znovu odpaří tím, že se uvedou do· styku s částí nebo· s celým množstvím recyklovaného proudu plynu, který se udržuje na teplotě vyšší, než je rosná teplota.The monomers are introduced into the reactor via inlet 18. In order to avoid condensation of the C5 to C8 comonomers in particular in the reaction system, it is expedient to use the C5 to C8 comonomers in a gaseous mixture. The temperature of the gaseous mixture in the reaction system must be above the dew point of such a mixture. This is achieved in particular by maintaining the temperature of the gaseous mixture at least about 3 to 10°C above the dew point by means of a suitable adjustment of the temperature of the coolant in the heat exchanger 26. If condensation of any of the C5 to C8 comonomers occurs on the cooled surface of the heat exchanger 26, these comonomers are readily re-vaporized by being brought into contact with part or all of the recycled gas stream which is maintained at a temperature above the dew point.

Rozdělovači deska 20 hraje při provozu reaktoru důležitou úlohu. Fluidní lože obsahuje jak rostoucí a vzniklé částice polymeru, tak částice katalyzátoru. Poněvadž polyímerní 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 je 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 polymerních 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, their settling must be prevented, since if any quiescent mass were to form, 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 distribution plate 20, and this plate may be a screen, a slotted plate, a perforated plate, a plate with caps (analogous to the trays of a distillation column), etc. All parts of the plate may be stationary, or the plate may be of the moving type, such as the plate described in U.S. Patent No. 3,298,792. Whatever the design of the plate, the plate must disperse the recycle gas among the particles at the bottom of the bed and maintain them in a fluidized state. The function of the plate is also to support a quiescent bed of resin particles when the reactor is not in operation. The moving parts of the plate may be used to dislodge polymer particles trapped on or in the plate.

Jako přenášeče řetězce se může použít vodíku. Molární poměr vodík/ethylen, které se může použít leží v rozmezí cd asi 0 do asi 2,0 molů vodíku na mol monomeru v plynném proudu.Hydrogen can be used as a chain transfer agent. 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 ae zásobníku 27 potrubím 27A.Any gas that is inert to the catalysts and reactants may also be present in the gas stream. The activating compound is preferably added to the gas recycle system at its hottest point. Therefore, the activator is preferably introduced into the recycle line downstream of the heat exchanger, such as the reservoir 27 via line 27A.

Jako činidel pro regulaci molekulové hmotnosti, tj. jako přenášečů řetězce se může spolu s katalyzátory kromě vodíku používat též sloučenin obecného· vzorceAs agents for regulating molecular weight, i.e. as chain transfer agents, in addition to hydrogen, compounds of the general formula can also be used together with catalysts.

Zn(RaJ(Rb) kdeZn(R a J(R b ) where

Ra a Rb jsou stejné nebo různé CL až C14 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 30 % hmotnostních j v uhlovodíkovém rozpouštědle nebo· v absorbované formě v pevném; ředidle, jako je kysličník křemičitý shora popsaného· typu, a to v množství od asi 10 do 50 '%! hmotnostních. Tyto látky bývají pyroforické. Sloučenina zinku se může uvádět buď samotná, nebo popřípadě spolu s aktivační sloučeninou z dávkovacího zařízení, které není na obrázku zakresleno, a které může být umístěno vedle dávkovacího zařízení 27. Uvádí se v blízkosti nejteplejší části systému plynového recyklu.This achieves a further increase in the melt flow 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) may be added to the gas stream fed to the reactor. The zinc compound may be fed to the reactor preferably in the form of a dilute solution (concentration 2 to 30% by weight in a hydrocarbon solvent or in absorbed form in a solid diluent such as silica of the type described above, in an amount of about 10 to 50% by weight . These substances tend to be pyrophoric. The zinc compound may be fed either alone or optionally together with an activating compound from a metering device, not shown in the figure, which may be located next to the metering device 27. It is fed in the vicinity of the hottest part of the gas recycle system.

Reaktor s fluidním ložem musí pracovat při teplotě nižší než je teplota spékání polymerních částic. Aby se zabránilo spékání částic je nutné, aby byla pracovní teplota pod teplotou spékání. Při výrobě kopolymerů ethylenu se přednostně pracuje při teplotě asi 30 až asi 115 °C, nejvýhodněji při teplotě asi 75 až 95 °C. Teplota od asi 75 do 95 °C se používá pro výrobu produktů s hustotou asi 910 až 920 kg/m3 a teplot asi 80 až 100 °C se používá pro· výrobu produktů o hustotě asi 920 až 940- kg/m·3 a teplot 90 až 115 °C se používá pro přípravu produktů s hustotou nad 940 kg/m3.The fluidized bed reactor must operate at a temperature below the sintering temperature of the polymer particles. In order to prevent sintering of the particles, it is necessary that the operating temperature is below the sintering temperature. In the production of ethylene copolymers, it is preferable to operate at a temperature of about 30 to about 115 °C, most preferably at a temperature of about 75 to 95 °C. A temperature of about 75 to 95 °C is used for the production of products with a density of about 910 to 920 kg/m 3 and temperatures of about 80 to 100 °C are used for the production of products with a density of about 920 to 940 kg/m 3 and temperatures of 90 to 115 °C are used for the preparation of products with a density above 940 kg/m 3 .

Reaktor s fluidním ložem pracuje za tlaku až do asi 6,87 MPa, přednostně za tlaku přibližně od 1,03 až 2,41 MPa, přičemž když se pracuje za vyšších tlaků v tomto rozmezí usnadňuje se přenos tepla, poněvadž zvýšení tlaku má za následek zvýšení jednotkové objemové tepelné kapacity plynu.The fluidized bed reactor operates at pressures up to about 6.87 MPa, preferably at pressures from about 1.03 to 2.41 MPa, with higher pressures in this range facilitating heat transfer since the increase in pressure results in an increase in the unit volume heat capacity of the gas.

Částečně nebo úplně aktivovaný prekursor se injektuje do· lože rychlostí, která je stejná, jako rychlost, kterou se spotřebovává, přívodem 30 umístěným nad rozdělovači deskou 20. Přednostně se katalyzátor injektuje v místě umístěném asi 6,35 až 19,05 mm nad deskou. Důležitým rysem je, že se katalyzátor injektuje v místě nad rozdělovači deskou. Poněvadž jsou používané katalyzátory vysoce aktivní, mohlo by mít injektování do· prostoru pod rozdělovači deskou za následek zahájení polyímerace v tomto místě, což by mohlo nakonec vést až k ucpání rozdělovači desky. Injektování ka214804 talyzáfcru do vířivého lože naopak napomáhá rozdělení katalyzátoru v loži a zabraňuje tvorbě míst s vysokou koncentrací katalyzátoru, která by mohla vést ke vzniku horkých míst.The partially or fully activated precursor is injected into the bed at a rate equal to the rate at which it is consumed through a feed 30 located above the distributor plate 20. Preferably, the catalyst is injected at a location located about 6.35 to 19.05 mm above the plate. An important feature is that the catalyst is injected at a location above the distributor plate. Since the catalysts used are highly active, injection into the space below the distributor plate could result in polymerization starting at that location, which could ultimately lead to clogging of the distributor plate. Injecting the catalyst into the fluidized bed, on the other hand, helps distribute the catalyst throughout the bed and prevents the formation of high catalyst concentration areas that could lead to hot spots.

Pro zavádění částečně nebo úplně redukovaného prekursoru a případné aktivační sloučeniny nebo přenosového činidla, klené není v plynném skupenství, do lože, se používá plynu, který je inertní vůči katalyzátoru, jako dusíku nebo argonu.A gas that is inert to the catalyst, such as nitrogen or argon, is used to introduce the partially or fully reduced precursor and any activating compound or transfer agent, preferably not in the gaseous state, into the bed.

Produktivita lože se reguluje rychlostí injektování katalyzátoru. Produktivita lože se může jednoduše zvýšit zvýšením rychlosti injektování katalyzátoru a snížit snížením rychlosti injektování katalyzátoru.The productivity of the bed is controlled by the catalyst injection rate. The productivity of the bed can be increased simply by increasing the catalyst injection rate and decreased by decreasing the catalyst injection rate.

Poněvadž jakákoli změna v rychlosti injektování katalyzátoru má za následek změnu v rychlosti vývoje reakčního· tepla, upravuje se teplota recyklovaného plynu nahoru nebo dolů, aby se přizpůsobila rychlosti vývoje tepla. Tím se zajistí udržování v podstatě konstantní teploty v loži. jak fluidizované lože, tak systém chlazení recyklovaného plynu musí být samozřejmě vybaveny příslušnými přístroji, pro detekci změn teploty v loži a chladicím systému, aby mohla obsluha provést vhodnou úpravu teploty recyklovaného plynu.Since any change in the catalyst injection rate results in a change in the rate of heat evolution, the recycle gas temperature is adjusted up or down to match the rate of heat evolution. This ensures that the bed temperature is maintained at a substantially constant level. Both the fluidized bed and the recycle gas cooling system must, of course, be equipped with appropriate instrumentation to detect changes in the bed temperature and the cooling system so that the operator can make appropriate adjustments to the recycle gas temperature.

Za určité kombinace provozních podmínek se fluidlzované 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 certain combinations of operating conditions, the fluidized bed is maintained at substantially the same height by withdrawing a portion of the bed as product at the same rate as the rate of formation of polymer product particles. Since the rate of heat evolution is directly proportional to the rate of formation of the product, the rate of formation of polymer particles at a constant gas velocity is determined by measuring the rise in gas temperature along the reactor (i.e., the temperature difference between the temperature of the entering gas and the temperature of the leaving gas).

Částice polymerního produktu se odebírají přednostně kontinuálně vedením 34 nebo v blízkosti rozdělovači desky 20. Částice se odebírají ve formě suspenze s částí plynného proudu, který se odvětrává před usazením částic, aby se zabránilo další polymeraci a spékání před tím, než částice 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 withdrawn continuously through line 34 or near the distributor plate 20. The particles are withdrawn in suspension with a portion of the gas stream being vented before the particles settle to prevent further polymerization and caking before the particles reach the zone where they are collected. The suspension gas, as already mentioned, 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 38 a 38, mezi kterými je upravena oddělovací zóna 40. Když je ventil 38 uzavřen, je ventil 36 otevřen, takže propouští 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· odebírání produktu.The polymer product particles are conveniently and preferably withdrawn by means of two sequentially operating timed valves 38 and 38, between which a separation zone 40 is provided. When valve 38 is closed, valve 36 is opened, allowing the gas/product mixture to pass into zone 40. Valve 38 is then opened to transfer the product to an outer isolation zone. Valve 38 is then closed and remains closed until the next product withdrawal.

Konečně je reaktor s fluidním ložem 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 that allows the bed to be vented at start-up and at shutdown. The reactor does not require the use of any stirring devices and/or wall scraping devices.

Vysoce aktivní nosičový katalytický systém poskytuje ve fluidizovaném loži produkt se střední velikostí částic přibližně 0,127 ažThe highly active supported catalyst system provides a product with a mean particle size of approximately 0.127 to

1,32 mm, přednostně přibližně mezi 0,50 až 1,0 mm.1.32 mm, preferably between approximately 0.50 to 1.0 mm.

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/h/m3 objemu lože.The feed stream of gaseous monomer, optionally with inert gaseous diluents, is introduced into the reactor at a rate such that a space-time yield of about 32.4 to about 162.2 kg/h/m 3 of 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 herein refers to the polymer in granular form as obtained from the polymerization reactor.

Fólie vyrobené způsobem podle vynálezu mají tloušťku od asi 0,00254 mm do asi 0,508 mm, přednostně od asi 0,00254 do asi 0,254 mm a nejvýhodněji od asi 0,00254 do asi 0,1016 mm. Fólie o tloušťce 0,00254 až 0,1524 mm mají tyto vlastnosti: odolnóst proti protržení vyšší než asi 31,17 J/mm, tažnost vyšší než asi 400 %, tepelnou sjnrštivost nižší než 3 % po zahřátí na 105 až 110 stupňů Celsia a ochlazení na teplotu místnosti, pevnost v tahu rázem asi 41,5 až asi 166,77 j/cm3 a pevnost v tahu od asi 13,74 do asi 48,09 MPa.Films produced by the method of the invention have a thickness of from about 0.00254 mm to about 0.508 mm, preferably from about 0.00254 to about 0.254 mm, and most preferably from about 0.00254 to about 0.1016 mm. Films with a thickness of 0.00254 to 0.1524 mm have the following properties: a tear strength of greater than about 31.17 J/mm, an elongation of greater than about 400%, a heat shrinkage of less than 3% after heating to 105 to 110 degrees Celsius and cooling to room temperature, an impact tensile strength of about 41.5 to about 166.77 J/cm 3 and a tensile strength of about 13.74 to about 48.09 MPa.

Do fólií se mohou v souladu s běžnou praxí přidávat různé běžné přísady, jako kluzná činidla, látky zabraňující slepování a antioxidanty.Various conventional additives, such as glidants, anti-blocking agents and antioxidants, may be added to the films in accordance with common practice.

Fólie lze vyrábět vytlačovacím vyfukováním. Při tomto postupu se roztavený kopolymer ethylenu a uhlovodíku s úzkou distribucí molekulových hmotností vytlačuje pomocí vytlačovacího stroje s vytlačovacím šnekem o poměru délky k průměru v rozmezí od 15 : 1 do 21 : 1, s výhodou od 15 : 1 do 18 : 1, nejvýhodněji 18 : 1. Vytlačovací šnek obsahuje dávkovači, přechodné a odměřovací pásmo. Vytlačovací šnek popřípadě obsahuje mísící pásmo, jako· například šnek popsaný v patentu USA č. 3 486 192, 3 730 492, 3 756 574. Mísící pásmo· je přednostně umístěno u konce šneku.Films can be produced by extrusion blow molding. In this process, a molten ethylene-hydrocarbon copolymer with a narrow molecular weight distribution is extruded using an extruder with an extrusion screw having a length to diameter ratio in the range of 15:1 to 21:1, preferably 15:1 to 18:1, most preferably 18:1. The extrusion screw includes a metering, transition and metering zone. The extrusion screw optionally includes a mixing zone, such as the screw described in U.S. Patent Nos. 3,486,192, 3,730,492, 3,756,574. The mixing zone is preferably located at the end of the screw.

Jako vytlačovacího stroje se může například použít stroje Egan 24/1. Tento vytlačovací stroj obvykle obsahuje šnek o poměru délky k průměru 24 : 1. Šnekem podle vynálezu lze přímo· nahradit vytlačovací šnek s poměrem L/D 2’4/l. Prostor, který zbývá ve válci vytlačovacího stroje po výměně šneku se může, například v případě, že se místo vytlačovacího šneku s poměrem L/D 24/1 použije šneku s poměrem 18/1, částečně vyplnit různými vložkami, torpédy nebo narážkami, aby se snížila doba setrvání taveniny polymeru. Rovněž válec vytlačovacího stroje může být přímo přizpůsobený vytlačovacímu šneku o poměru délky k průměru 18/1.For example, an Egan 24/1 extruder can be used. This extruder typically has a screw with a length to diameter ratio of 24:1. The screw according to the invention can be directly replaced by an extrusion screw with an L/D ratio of 2.4/1. The space remaining in the extruder barrel after replacing the screw can, for example, if an 18/1 screw is used instead of an L/D ratio of 24/1, be partially filled with various inserts, torpedoes or stops to reduce the residence time of the polymer melt. The extruder barrel can also be directly adapted to an extrusion screw with a length to diameter ratio of 18/1.

Na obr. 5 je znázorněno schéma válce vytlačovacího stroje obsahujícího vy214804 tlačovací šnek, kterého lze použít při způsobu podle vynálezu. Válec 2 vytlačovacího stroje obsahuje vy tlač ovací šnek 3 a má mísící hlavu 4. Vytlačovací šnek má délku A a průměr B. Poměr délky tohoto vytlačovacího šneku k průměru je v rozmezí od asi 15 : 1 do 21 : 1. Vložka 7 ve válci vytlačovacího stroje obsahuje narážku 5. Rovněž je zakreslena násypka 1 a odvzdušňoivací deska 6.Fig. 5 shows a diagram of an extruder barrel containing an extrusion screw which can be used in the method according to the invention. The extruder barrel 2 contains an extrusion screw 3 and has a mixing head 4. The extrusion screw has a length A and a diameter B. The ratio of the length of this extrusion screw to the diameter is in the range of about 15:1 to 21:1. The insert 7 in the extruder barrel contains a stop 5. The hopper 1 and the vent plate 6 are also shown.

Roztavený polymer se může vytlačovat prstencovou tryskou, která má štěrbinu širší než asi 1,27 mm a užší než asi 3,05 mm, jak je to popsáno v patentové přihlášce USA č. 892 324 podané 31. 3, 1978 a znovu podané 16. 2. 1979 pod číslem 012 795 (W. A. Fraser a další: Způsob' výroby fólie z kopolymeru ethylenu a uhlovodíku o nízké hustotě).The molten polymer may be extruded through an annular die having a gap wider than about 1.27 mm and narrower than about 3.05 mm, as described in U.S. Patent Application No. 892,324 filed March 31, 1978 and refiled February 16, 1979 under Serial No. 012,795 (W. A. Fraser et al.: Process for Making Low Density Ethylene Hydrocarbon Copolymer Film).

Polymer se vytlačuje při teplotě asi 163 až asi 260 °C ve formě hadice ve svislém směru zdola nahoru. Může se však vytlačovat i ve směru shora dolů nebo i do strany. Po vytlačení roztaveného polymeru prstencovou hubicí se hadice rozfoukne na požadovaný rozměr, ochladí nebo nechá zchladnout a vak se slisuje. Lisování vyfouknutého· vaku se provádí tím, že se vak vede zplošťováním rámem a sérií přítlačných válečků. Tyto válečky jsou poháněné a tím se zajišťuje odtahování hadicovité fólie od prstencové hubice.The polymer is extruded at a temperature of about 163 to about 260 °C in the form of a tube in a vertical direction from the bottom up. However, it can also be extruded in a top-down direction or sideways. After the molten polymer has been extruded through an annular die, the tube is blown to the desired size, cooled or allowed to cool, and the bag is compressed. The compressed bag is compressed by guiding the bag through a flattening frame and a series of pressure rollers. These rollers are driven and thereby ensure that the tubular film is pulled away from the annular die.

Uvnitř válcovitého vaku se udržuje přetlak plynu, například vzduchu nebo· dusíku. Jak je známo z běžné výroby fólií, tlak plynu se nastaví tak, aby se dosáhlo požadovaného stupně expanze vaku. Stupeň expanze je definován jako poměr obvodu plně nafouknutého1 vaku k obvodu prstencové trysky a je v rozmezí od 1/1 do 6/1 a přednostně od 1/1 do 4/1. Hadice se chladí běžným způsobem, například chlazením vzduchem, vodou nebo pomocí chladicího trnu.An overpressure of gas, for example air or nitrogen, is maintained inside the cylindrical bag. As is known from conventional film production, the gas pressure is adjusted so as to achieve the desired degree of expansion of the bag. The degree of expansion is defined as the ratio of the circumference of the fully inflated bag to the circumference of the annular nozzle and is in the range from 1/1 to 6/1 and preferably from 1/1 to 4/1. The hose is cooled in a conventional manner, for example by air cooling, water cooling or by means of a cooling mandrel.

Vlastnosti kopolyméru ethylenu a uhlovodíku při dloužení jsou výborné. Poměr dloužení definovaný jako poměr mezi šířkou štěrbiny a mezi součinem tloušťky fólie a vyfukovacího poměru se udržuje asi v rozmezí hodnot asi 2 až 250 a přednostně asi 25 až 150. Z těchto kopolymerů ethylenu a uhlovodíků lze vyrábět velmi tenké fólie při vysokém poměru dloužení i v tom případě, že je kopolymer vysoce znečištěn cizími částicemi a/nebo gelem. Tenké fólie o tloušťce více než 0,0127 mm mohou mít tažnost v podélném směru od asi 400 do asi 700 % a v příčném směru od asi 500 do asi 700 °/o. Kromě toho získané fólie nejsou štěpivé. „Štěpivost“ je kvalitativní vlastnost popisující trhací chování fólie s vrubem při velké rychlosti deformace. Štěpivost odráží rychlost šíření trhliny. Je to uživatelská vlastnost určitého typu fólií a nevyplývá ze základních znalostí v tomto oboru.The properties of the ethylene-hydrocarbon copolymer during stretching are excellent. The stretching ratio, defined as the ratio of the gap width to the product of the film thickness and the blowing ratio, is maintained in the range of about 2 to 250, and preferably about 25 to 150. Very thin films can be produced from these ethylene-hydrocarbon copolymers at a high stretching ratio even when the copolymer is highly contaminated with foreign particles and/or gel. Thin films with a thickness of more than 0.0127 mm can have an elongation in the longitudinal direction of from about 400 to about 700% and in the transverse direction of from about 500 to about 700%. In addition, the films obtained are not frangible. "Frangibility" is a qualitative property describing the tearing behavior of a notched film at a high deformation rate. Frangibility reflects the speed of crack propagation. This is a user characteristic of a certain type of foil and does not result from basic knowledge in this field.

Jakmile kopolymer ethylenu a uhlovodíku vystupuje z prstencové hubice, začíná chladnout, jeho teplota se sníží pod bod tání a polymer tuhne. Optické vlastnosti vytlačeného polymeru se s krystalizací mění a vzniká čára tuhnutí. Poloha čáry tuhnutí nad prstencovou hubicí je měřítkem rychlosti chlazení kopolymerní fólie. Rychlost chlazení má velmi výrazný účinek na optické vlastnosti fólie.As the ethylene-hydrocarbon copolymer exits the annular die, it begins to cool, its temperature drops below the melting point, and the polymer solidifies. The optical properties of the extruded polymer change as it crystallizes, forming a solidification line. The position of the solidification line above the annular die is a measure of the cooling rate of the copolymer film. The cooling rate has a very significant effect on the optical properties of the film.

Fólie se mohou vyrábět též štěrbinovým vytlačováním plochou hubicí. Tento· způsob vytlačování fólií je dobře známý a postupuje se při něm tak, že se list roztaveného polymeru vytlačuje plochou štěrbinovou hubicí a pak se vytlačený list chladí například chlazeným válcem nebo vodní lázní. Při postupu s chladicím válcem se může fólie vytlačovat vodorovně a vést na vrchní část chladicího válce nebo svisle směrem dolů a vést na spodní část chladicího válce. Rychlost chlazení vytlačené hmoty při štěrbinovém vytlačování je velmi vysoká. Chlazení chladicím válcem nebo vodní lázní je tak rychlé, že přitom jak se vytlačená hmota· ochlazuje pod svou teplotou tání, krystality nukleují velmi rychle, •nadmolekulární struktury mají pro, svůj růst krátkou dobu a velikost sferulitů je proto velmi malá. Optické vlastnosti fólií vyráběných štěrbinovým vytlačováním jsou mnohem lepší než vlastnosti fólií získaných za použití nižších rychlostí chlazení vytlačovacím vyfukováním. Teplota vytlačované hmoty při štěrbinovém vytlačování je obvykle mnohem! vyšší než typické teploty používané při výrobě rozfukováním vytlačené hadice. Pevnost taveniny není při tomto způsobu vytlačování omezujícím faktorem. Jak viskozita ve smyku, tak viskozita v protahování jsou nižší. Fólie lze obvykle vytlačovat vyšší rychlostí než při vyfukování. Vyšší teploty snižují střihové napětí v hubici a umožňují zvýšení výkonu bez lomu taveniny.Films can also be produced by slot extrusion with a flat die. This method of film extrusion is well known and involves extruding a sheet of molten polymer through a flat slot die and then cooling the extruded sheet, for example, with a cooled roll or water bath. When using a cooling roll, the film can be extruded horizontally and guided to the top of the cooling roll or vertically downwards and guided to the bottom of the cooling roll. The cooling rate of the extruded material in slot extrusion is very high. The cooling by the cooling roll or water bath is so rapid that as the extruded material cools below its melting point, crystallites nucleate very quickly, supramolecular structures have a short time to grow and the size of the spherulites is therefore very small. The optical properties of films produced by slot extrusion are much better than those obtained using lower cooling rates in extrusion blow molding. The temperature of the extruded material in slot extrusion is usually much higher than the typical temperatures used in blow molding. Melt strength is not a limiting factor in this extrusion process. Both shear and extension viscosity are lower. Films can usually be extruded at higher speeds than in blow molding. Higher temperatures reduce the shear stress in the die and allow for increased throughput without melt breakage.

Při štěrbinovém vytlačování vysokotlakého polyethylenu při vysokém poměru dloužení způsobuje vlastnost taveniny vysokotlakého polyethylenu s nízkou hustotou, označované jako tuhnutí za deformace, že dochází ke značné molekulární orientaci. Fólie z vysokotlakého polyethylenu s nízkou hustotou, vyrobené tímto způsobem, mohou mít velmi nevyvážené mechanické vlastnosti. Kopolymery ethylenu a uhlovodíků s úzkou distribucí molekulových hmotností, použité podle· vynálezu, vykazují, jak již bylo uvedeno, menší tuhnutí taveniny během deformace. Tak jako při výrobě rozfukováním vytlačené hadice, mohou se i při štěrbinovém vytlačování vytlačovat tyto látky při vyšším· poměru dloužení, aniž by docházelo k nadměrné orientaci molekul. Rovnováha mechanických vlastností těchto fólií se při zvyšování poměru dloužení podstatně nemění.When high-pressure polyethylene is extruded at high stretch ratios, a property of the melt of high-pressure low-density polyethylene, known as solidification under deformation, causes significant molecular orientation. Films of high-pressure low-density polyethylene produced in this manner can have very unbalanced mechanical properties. The ethylene-hydrocarbon copolymers with narrow molecular weight distributions used in the present invention, as already mentioned, exhibit less melt solidification during deformation. As in the production of blow molded tubing, these materials can be extruded at higher stretch ratios in slot extrusion without excessive molecular orientation. The balance of mechanical properties of these films does not change significantly with increasing stretch ratios.

Vlastnosti polymerů vyrobených v příkladech byly měřeny těmito zkušebními metodami:The properties of the polymers produced in the examples were measured by the following test methods:

Hustota:Density:

U látek s hustotou pod 940 kg/m3 se používá postupu podle ASΓΜ—1505, přičemž destička se temperuje 1 hodinu při 100 °C, aby se přiblížila stavu rovnovážné krystalinlty. U látek s hustotou 940 kg/m3 a vyšší se používá modifikovaného postupu, při kterém se zkušební destička temperuje 1 hodinu při 12 °C, aby se přiblížila stavu rovnovážné krystalinity a pak rychle se ochladí na teplotu místnosti. Všechny údaje hustoty jsou udávány v kg/m3. Všechna měření byla prováděna v koloně s gradientem hustoty.For substances with a density below 940 kg/ m3, the procedure according to ASΓΜ—1505 is used, whereby the plate is tempered for 1 hour at 100 °C to approach the state of equilibrium crystallinity. For substances with a density of 940 kg/ m3 and above, a modified procedure is used, whereby the test plate is tempered for 1 hour at 12 °C to approach the state of equilibrium crystallinity and then rapidly cooled to room temperature. All density data are given in kg/ m3 . All measurements were made 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 measurement is performed at 190°C, data in g per 10 minutes.

Rychlost toku (index toku taveniny při větším zatížení) (HLMI)Flow rate (High Load Melt Flow Index) (HLMI)

ASTM D—1238—Condition FASTM D—1238—Condition F

Měření se provádí za použití lOnásobného zatížení než pří měření indexu toku taveniny, údaje jsou v g/10 min.The measurement is performed using 10 times the load than when measuring the melt flow index, the data is in g/10 min.

Poměr rychlostí toku = rychlost toku_ index toku taveniny ' ProduktivitaFlow rate ratio = flow rate_ melt flow index ' Productivity

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 celkem spotřebovaného katalyzátoru. Množství titanu, hořčíku a chloru v popeli se určí elementární analýzou.A sample of the resin product is ashed and the weight % of ash is determined, since the ash is essentially composed of catalyst. The productivity is therefore given in kg of polymer produced per kg of total catalyst consumed. The amounts of titanium, magnesium and chlorine in the ash are determined by elemental analysis.

Látky extrahovatelné n-hexanem (FDA-zkouška používaná pro polyethylenové filmy, které mají přijít do styku s potravinami). Vzorek filmu o tloušťce 0,038 mm a ploše 1290 cm2 se nastříhá na proužky o rozměrech 2,54 x 15,24 cm a zváží se s přesností na 0,1 mg. Proužky se umístí do nádoby a extrahují se 300 ml n-hexanu při teplotě 50 + 1 °C po dobu 2 hodin. Extrakt se pak dekantuje do vyvážené kultivační misky. Po vysušení extraktu ve vakuovém exsikátoru se kultivační miska zváží s přesností na 0,1 mg. Množství extraktu přepočtené na původní hmotnost vzorku se pak uvádí jako hmotnostní zlomek látek extrahovaitelných n-hexanem.n-Hexane extractables (FDA test used for polyethylene films intended to come into contact with food). A film sample with a thickness of 0.038 mm and an area of 1290 cm2 is cut into strips measuring 2.54 x 15.24 cm and weighed to the nearest 0.1 mg. The strips are placed in a container and extracted with 300 ml of n-hexane at a temperature of 50 + 1 °C for 2 hours. The extract is then decanted into a balanced culture dish. After drying the extract in a vacuum desiccator, the culture dish is weighed to the nearest 0.1 mg. The amount of extract converted to the original weight of the sample is then reported as the mass fraction of n-hexane extractables.

Objemová hmotnostVolumetric weight

Pryskyřice se nasype pomocí nálevky s průměrem stonku 9,5 mm do 100 ml odměrného 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 using a funnel with a stem diameter of 9.5 mm up to the 100 ml mark. The cylinder is not shaken while filling. The difference in weight is determined by weighing.

Distribuce molekulových hmotností (Mw/ /Mn)Molecular weight distribution (Mw/ /Mn)

Stanovuje se gelovou chromatografií, v případě pryskyřic s hustotou pod 940 kg/m3^ÉLhořčík a titan stále existují ve formě slou se používá jako stacionární fáze Styrogelu se sekvencí velikostí pórů ΙΟ6, ΙΟ4, 103, 102 a 6 nm a jako rozpouštědla perchlorethylenu, přičemž se pracuje při 117 °C. V případě pryskyřic s hustotou 940 kg/m3 nebo· vyšší se používá Styrogelu se sekvencí velikosti pórů ΙΟ6, ΙΟ5, ΙΟ4, 10θ, β nm. jako rozpouštědla se používá o-dichlorbenzenu při 135 °C. Detekce se provádí ve všech případech infračerveným zářením při 3,45 μνη..It is determined by gel chromatography, in the case of resins with a density below 940 kg/m 3 ^ÉLmagnesium and titanium still exist in the form of salts. Styrogel with a pore size sequence of ΙΟ 6 , ΙΟ 4 , 10 3 , 10 2 and 6 nm is used as a stationary phase and perchloroethylene as a solvent, while working at 117 °C. In the case of resins with a density of 940 kg/m 3 or higher, Styrogel with a pore size sequence of ΙΟ 6 , ΙΟ 5 , ΙΟ 4 , 10 θ , β nm is used. o-dichlorobenzene is used as a solvent at 135 °C. Detection is carried out in all cases by infrared radiation at 3.45 μνη.

Následující příklady ilustrují způsob podle vynálezu, ale v žádném směru jeho rozsah neomezují.The following examples illustrate the process of the invention but do not limit its scope in any way.

Příklad I aExample I and

Příprava napuštěného prekursoruPreparation of impregnated precursor

Do 12 1 baňky vybavené mechanickým míchadlem se umístí 41,8 g (0,439 molu) bezvodého chloridu hořečnatého a 2,5 1 tetrahydrofuranu (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.In a 12 L flask equipped with a mechanical stirrer, 41.8 g (0.439 mol) of anhydrous magnesium chloride and 2.5 L of tetrahydrofuran (THF) are placed. To this mixture, 27.7 g (0.184 mol) of titanium tetrachloride are added dropwise over a period of 1/2 hour. It may be necessary to heat the mixture to 60 °C for about 1/2 hour to completely dissolve the substance.

Ke shora uvedenému roztoku se přidá 500 gramů porézního kysličníku křemičitého a směs se míchá po dobu 1/4 hodiny. Směs se vysuší prof ukováním dusíkem při 60 °C po dobu asi 3 až 5 hodin. Získá se suchý volně pohyblivý prášek, který má velikost částic stejnou jako použité částice kysličníku křemičitého. Absorbovaný prekursor má složení odpovídající vzorciTo the above solution, 500 grams of porous silica are added and the mixture is stirred for 1/4 hour. The mixture is dried by blowing nitrogen at 60°C for about 3 to 5 hours. A dry, free-flowing powder is obtained, which has the same particle size as the silica particles used. The absorbed precursor has a composition corresponding to the formula

TiMg3,0Cl10(THF)6,7 Příklad I bTiM g3 , 0 Cl 10 (THF) 6 , 7 Example I b

Příprava napuštěného prekursoru z předem připraveného prekursoru.Preparation of impregnated precursor from pre-prepared precursor.

Ve 12 1 baňce vybavené mechanickým míchadlem se rozpustí 146 g prekursodu ve ; 2,5 1 suchého THF. Roztok se může zahřát j na 60 °C, aby se usnadnilo rozpuštění. Při, ; dá se 500 g porézního kysličníku křemičitého a směs se míchá po dobu 1/4 hodiny. , Pak se směs vysuší proplachováním proudem dusíku při teplotě nejvýše 60 po j dobu asi 3 až 5 hodin. Získá se suchý volný pohyblivý prášek, který má velikost čás) tic stejnou jako mají částice kysličníku křemičitého.In a 12 L flask equipped with a mechanical stirrer, 146 g of the pre-sodium salt are dissolved in 2.5 L of dry THF. The solution may be heated to 60°C to facilitate dissolution. 500 g of porous silica are added and the mixture is stirred for 1/4 hour. The mixture is then dried by purging with a stream of nitrogen at a temperature not exceeding 60°C for about 3 to 5 hours. A dry, free-flowing powder is obtained which has a particle size similar to that of the silica particles.

Prekursor použitý při postupu Ib se získá f/j stejným způsobem jako podle postupu uveděného v příkladě Ia pouze s tím rozdílem, $ že se izoluje z roztoku v tetrahydrofuranu krystalizací nebo srážením. šftS Prekursor se může v této fázi analyzovat T na obsah hořčíku a titanu, poněvadž určiH té množství sloučeniny hořčíku nebo,/a ti4 tanu se mohlo ztratit při izolaci prekur'' - soru. Empirické vzorce, kterých se zde pouziva pro charakterizaci složení prekursoru jsou odvozeny za toho předpokladu, že cenin, které byly původně přidány k elektrondonorní sloučenině. Množství elektrondonorní sloučeniny se určí chromatograficky.The precursor used in process Ib is obtained in the same manner as in example Ia except that it is isolated from a solution in tetrahydrofuran by crystallization or precipitation. The precursor may be analyzed at this stage for magnesium and titanium content, since some amount of magnesium or/and titanium compound may have been lost during the isolation of the precursor. The empirical formulas used herein to characterize the composition of the precursor are derived assuming that the amounts originally added to the electron donor compound are the same. The amount of electron donor compound is determined chromatographically.

Příklad IIExample II

Aktivační postupActivation procedure

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

Aktivační sloučeniny a prekursoru se používá v takových množstvích, aby se získal částečně aktivovaný prekursor, který m!á poměr Al/Ti větší než 0 ale menší nebo rovný 10. Přednostní pcměr je 4 až 8 : 1.The activating compound and the precursor are used in such amounts as to obtain a partially activated precursor having an Al/Ti ratio greater than 0 but less than or equal to 10. The 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 proudem, 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 katalyzátor je ve formě částečně aktivovaného prekursoru napuštěného do· pórů kysličníku křemičitého. Látka má podobu volně pohyblivého práškovitého materiálu. Částice odpovídají velikostí a tvarem částicím kysličníku křemičitého. Produkt není pyroforický, pokud je obsah alkylhliníku nejvýše 10 % hmotnostních. Udržuje se pod suchým inertním plynem, jako dusíkem nebo argonem až do svého použití. Je připraven pro· zavedení do polymer očního reaktoru, kde se pak provede úplná aktivace.The suspension is stirred thoroughly at room temperature and atmospheric pressure for 1/4 to 1/2 hour. The resulting suspension is dried by a stream of 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 into the pores of the silica. The substance is in the form of a freely moving powdery material. The particles correspond in size and shape to the particles of silica. The product is not pyrophoric if the alkylaluminum content is not more than 10% by weight. It is kept under dry inert gas, such as nitrogen or argon, until it is used. It is ready for introduction into the polymer reactor, where complete activation is then carried out.

Když se do polyrneračníbo reaktoru uvádí přídavná aktivační sloučenina, aby se dokončila aktivace prekursoru, dávkuje se de reaktoru ve formě zředěného roztoku v uhlovodíkovém rozpouštědle, jako v isopentanu. Tyto zředěné roztoky obsahují asi 5 •až asi 30 °/o obj: aktivační sloučeniny.When additional activating compound is introduced into the polymerization reactor to complete the activation of the precursor, it is fed to the reactor in the form of 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 polymieračního reaktoru v takovém množství, aby se poměr Al/Ti v reaktoru udržel na hodnotě od 10 do 400 : 1, přednostně od 15 do 60 : 1.The activating compound is introduced into the polymerization reactor in such an amount that the Al/Ti ratio in the reactor is maintained at a value of from 10 to 400:1, preferably from 15 to 60:1.

Příklad IIIExample III

Příprava prekursoruPreparation of the precursor

V 51itrové baňce vybavené mechanickým míchadlem se smísí 16,0 g (0,163 molu) bezvodého chloridu horečnatého' 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 vaří 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. Supernataní 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 °C. Získá se 55 g pevného prekursoru.In a 51-liter flask equipped with a mechanical stirrer, 16.0 g (0.163 mol) of anhydrous magnesium chloride are mixed under nitrogen with 850 ml of pure tetrahydrofuran. The mixture is stirred at room temperature (about 25 °C) and 13.05 g (0.069 mol) of titanium tetrachloride are added dropwise. After the addition is complete, the contents of the flask are refluxed for 1/2 to 1 hour to dissolve the solids. The system is cooled to room temperature and then 3 liters of pure n-hexane are slowly added over 1/4 hour. A yellow solid precipitates. The supernatant is decanted and the solid is washed three times with one liter of n-hexane. The solids are then filtered off and dried in a rotary evaporator at 40 to 60 °C. 55 g of solid precursor are obtained.

Prekursor se může v tomto okamžiku analyzovat na obsah hořčíku a titanu, poněvadž určitá množství sloučeniny hořčíku nebo/a titanu se mohlo· ztratit při izolaci prekursoru. Empirické vzorce, kterých se zde používá pro· charakterizaci sležení prekursoru jsou odvozeny za toho předpokladu, že hořčík a titan stále existují ve formě sloučenin, které byly původně přidány k elektrondonorní sloučenině, a že zbývající hmotnost prekursoru tvoří elektrondonorní sloučenina.The precursor can be analyzed for magnesium and titanium at this point, since some amounts of magnesium and/or titanium compound may have been lost during the isolation of the precursor. The empirical formulas used herein to characterize the precipitation of the precursor are derived assuming that the magnesium and titanium still exist in the form of compounds that were originally added to the electron donor compound, and that the remaining mass of the precursor is made up of the electron donor compound.

Analýzou pevné látky se zjistí složení Mg:Analysis of the solid reveals the composition of Mg:

6,1 %, Ti: 4,9 %, což odpovídá vzorci : o..,!! i ikj.,,.6.1%, Ti: 4.9%, which corresponds to the formula: o..,!! i ikj.,,.

kdewhere

THE představuje tetrahydrofuran.THE represents tetrahydrofuran.

P ř í k 1 a d I VExample 1

Aktivační postupyActivation procedures

Postup AProcedure A

Tento aktivační postup zahrnuje několikastupňovou 'aktivaci prekursoru. Aktivace se při tomto· postupu provádí tak, že se prekursor před uvedením do polymeračního reaktoru redukuje jen částečně a dokončení redukce se provede v reaktoru.This activation process involves a multi-stage activation of the precursor. In this process, the activation is carried out in such a way that the precursor is only partially reduced before being introduced into the polymerization reactor and the reduction is completed in the reactor.

Do mísící nádoby nebo bubnu se umístí požadovaná navážka suchého inertního nosiče. V příkladech, které jsou zde popisovány se jako nosiče používá asi 500 g kysličníku křemičitého nebo· asi 1000 g polyethylenového· nosiče. Inertní nosič se pak smísí s dostatečným množstvím bezvodého alifatického uhlovodíkového· ředidla, jako isopentanu, aby vznikla suspenze. Obvykle je nutno použít asi 4 až 7 ml ředidla na 1 g inertního nosiče. Požadovaná hmotnost prekursoru se pak umístí do mísící nádoby a důkladně se smísí se suspenzí. V případech, které jsou zde uvedeny se pro výrobu katalyzátorů používá asi 80 až 135 g prekursoru, které obsahují 1 + 0,1 mmolu titanu na gram prekursoru.The desired weight of dry inert support is placed in a mixing vessel or drum. In the examples described herein, about 500 g of silica or about 1000 g of polyethylene support are used as the support. The inert support is then mixed with a sufficient amount of anhydrous aliphatic hydrocarbon diluent, such as isopentane, to form a suspension. Typically, about 4 to 7 ml of diluent is used per 1 g of inert support. The desired weight of precursor is then placed in the mixing vessel and thoroughly mixed with the suspension. In the cases described herein, about 80 to 135 g of precursor are used to produce catalysts containing 1 ± 0.1 mmol of titanium per gram of precursor.

K obsahu mísící nádoby se přidá požadované množství aktivátoru potřebné pro· částečnou aktivaci prekursoru. Používá se takového množství aktivátoru, aby byl poměr Al/Ti v částečně redukovaném prekursoru až 10 : 1, a přednostně 4 až 8 : 1. Aktivátor se přidává do· mísícího bubnu ve formě roztoku obsahujícího asi 20 % hmotnostních aktivátoru (v těchto příkladech triethylhliníku) v inertním alifatickém, uhlovodíkovém rozpouštědle (v těchto příkla214804 dech hexanu). Aktivace se provede důkladným promísením a uvedením aktivátoru ve styk s prekursorem. Všechny shora popsané operace se provádějí při teplotě místnosti a za atmosférického tlaku pod inertní atmosférou.The required amount of activator required for partial activation of the precursor is added to the contents of the mixing vessel. Such an amount of activator is used so that the Al/Ti ratio in the partially reduced precursor is up to 10:1, and preferably 4 to 8:1. The activator is added to the mixing drum in the form of a solution containing about 20% by weight of the activator (in these examples triethylaluminum) in an inert aliphatic, hydrocarbon solvent (in these examples hexane). Activation is carried out by thorough mixing and bringing the activator into contact with the precursor. All of the above-described operations 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 nejvýše 60 °C, aby se odstranilo uhlovodíkové ředidlo. To si vyžádá obvykle asi 3 až 5 hodin. Látka má podobu volně pohyblivého práškovltého· materiálu, tvořeného jednotnou směsí aktivovaného prekursoru s inertním nosičem. Vysušený nepyroforický produkt se skladuje pod inertním plynem.The resulting suspension is dried by a stream of dry inert gas, such as nitrogen or argon, at atmospheric pressure and at a temperature not exceeding 60°C to remove the hydrocarbon diluent. This usually takes about 3 to 5 hours. The substance is in the form of a freely moving powdery material, consisting of a uniform mixture of the activated precursor with an inert carrier. The dried, non-pyrophoric product is stored under inert gas.

Když se do polymeračního reaktoru uvádí přídavný aktivátor podle postupu A za účelem dokončení aktivace prekursoru, může se tento aktivátor nejprve absorbovat v inertním nosní, jako je silikagel nebo polyethylen, nejvýhodněji se však aktivátor do reaktoru zavádí ve formě zředěného roztoku v uhlovodíkovém rozpouštědle, jako isopentanu.When additional activator is introduced into the polymerization reactor according to Process A to complete the activation of the precursor, the activator may first be absorbed in an inert carrier such as silica gel or polyethylene, but most preferably the activator is introduced into the reactor as a dilute solution in a hydrocarbon solvent such as isopentane.

Když se má aktivátor absorbovat v silikagelovém nosiči, obě látky se spolu mísí v nádobě obsahující asi 4 ml isopentanu na gram nosiče. Výsledná suspenze se pak suší asi 3 až 5 hodin proudem dusíku za atmosférického tlaku při teplotě 65 + 10 °C, aby se odstranilo' uhlovodíkové ředidlo.When the activator is to be absorbed in a silica gel carrier, the two substances are mixed together in a vessel containing about 4 ml of isopentane per gram of carrier. The resulting suspension is then dried for about 3 to 5 hours under a stream of nitrogen at atmospheric pressure at a temperature of 65 ± 10°C to remove the hydrocarbon diluent.

Když se aktivátor vstřikuje do polymeračního systému ve formě zředěného roztoku přednostně se používá koncentrace asi 5 až 10 % hmotnostních.When the activator is injected into the polymerization system in the form of a dilute solution, a concentration of about 5 to 10% by weight is preferably used.

Bez ohledu na způsob zavádění aktivátoru do polymeračního reaktoru za účelem dokončení aktivace prekursoru, používá se aktivátoru v takovém množství, aby se poměr Al/Ti v polymeračním reaktoru udržel na hodnotě od g 10 do 400 : 1 a přednostně od i 10 do 100 : 1.Regardless of the method of introducing the activator into the polymerization reactor to complete the activation of the precursor, the activator is used in such an amount that the Al/Ti ratio in the polymerization reactor is maintained at a value of from 10 to 400:1 and preferably from 10 to 100:1.

Před použitím se kysličník křemičitý suší alespoň 4 hodiny při alespoň 600 °C. Postup BBefore use, the silica is dried for at least 4 hours at at least 600 °C. Procedure B

Při tomto postupu se úplná aktivace prekusoru provádí tak, že se prekursor uvádí během míšení do styku s aktivátorem absorbovaným v inertním nosiči.In this process, complete activation of the precursor is achieved by bringing the precursor into contact with the activator absorbed in an inert carrier during mixing.

Aktivátor se absorbuje v inertním nosiči tak, že se suspenduje spolu s nosičem v inertním uhlovodíkovém rozpouštědle a pak se suspenze vysuší, aby se odstranilo rozpouštědlo. Získaná směs obsahuje asi 10 až 50 % hmotnostních aktivátoru. Postupuje se tedy takto: 500 g kysličníku křemičitého' (předem sušeného 4 hodiny při 800 stupních Celsia) se předloží do mísící nádoby. Pak sa do mísící nádoby přidá požadované množství aktivátoru ve formě 20 % (hmotnostně) roztoku v uhlovodíkovém rozpouštědle, jako hexanu a směs se smísí, suspenduje s inertním nosičem při teplotě míst32 nosti a za atmosférického tlaku. Pak se rozpouštědlo odpaří sušením vzniklé suspenze při 65 + 10 °C po dobu asi 3 až 5 hodin za atmosférického tlaku proudem suchého' inertního plynu, jako dusíku. Vysušená směs má formu sypkých částic, které mají stejný rozměr, jako částice použitého nosiče.The activator is absorbed in an inert carrier by suspending it together with the carrier in an inert hydrocarbon solvent and then drying the suspension to remove the solvent. The mixture obtained contains about 10 to 50% by weight of the activator. The procedure is as follows: 500 g of silica (previously dried for 4 hours at 800 degrees Celsius) are placed in a mixing vessel. The required amount of activator is then added to the mixing vessel in the form of a 20% (by weight) solution in a hydrocarbon solvent such as hexane and the mixture is mixed, suspended with the inert carrier at room temperature and atmospheric pressure. The solvent is then evaporated by drying the resulting suspension at 65 ± 10 °C for about 3 to 5 hours at atmospheric pressure with a stream of dry inert gas such as nitrogen. The dried mixture is in the form of loose particles that have the same size as the particles of the carrier used.

Do mísící nádoby se předloží asi 500 g vysušeného kysličníku křemičitého, na kterém je nanesen aktivátor (v hmotnostním poměru 50/50) a přidá se požadovaná navážka prekursoru (80 až 100 g)· Látky se důkladně mísí 1 až 3 hodiny při teplotě místnosti a atmosférickém tlaku pod suchým inertním plynem, jako dusíkem nebo argonem. Výsledná směs má podobu fyzikální směsi sypkých částic, které mají velikost řádově 10 až 150 μΐη. Během míšení přichází aktivátor na nosiči do styku s prekursorem a úplně ho aktivuje. Během exothermické reakce, ke které dochází, by teplota katalyzátoru neměla překročit 50 °C, aby se zabránilo jakékoliv desaktivaci katalyzátoru. Výsledný aktivovaný katalyzátor má poměr Al/Ti asi 10 až 50 a pokud obsahuje více než 10 % hmotnostních aktivátoru, může být pyrcďorický. Před uváděním do reaktoru se skladuje pod suchým inertním plynem, jako dusíkem nebo argonem.About 500 g of dried silica, on which the activator is applied (in a weight ratio of 50/50), is placed in a mixing vessel and the required amount of precursor (80 to 100 g) is added. The substances are mixed thoroughly for 1 to 3 hours at room temperature and atmospheric pressure under a dry inert gas, such as nitrogen or argon. The resulting mixture is in the form of a physical mixture of loose particles, which have a size of the order of 10 to 150 μΐη. During mixing, the activator on the support comes into contact with the precursor and activates it completely. During the exothermic reaction that occurs, the temperature of the catalyst should not exceed 50 °C to prevent any deactivation of the catalyst. The resulting activated catalyst has an Al/Ti ratio of about 10 to 50 and, if it contains more than 10% by weight of activator, may be pyrrhotic. Before being introduced into the reactor, it is stored under a dry inert gas, such as nitrogen or argon.

Příklad 1Example 1

Příprava kopolymerůPreparation of copolymers

Ethylen se kopolymeruje s propylenem nebo 1-butenem (v příkladech 1 až 2 s propylenem a v příkladech 3 až 14 s 1-butenem). Ve všech příkladech se používá katalyzátoru připraveného shora uvedeným způsobem a aktivovaného aktivačním postupem A. Vyrobí se polymery, které mají hustotu 940 kg/m3 nebo nižší. Ve všech případech má částečně aktivovaný prekursor molární poměr Al/Tl 4,4 až 5,8. Dokončení aktivace prekursoru v polymeračním reaktoru se provádí triethylhliníkem, kterého se používá buď ve formě isopentanového roztoku o koncentraci 5 % hmotnostních příklady 1 až 3 a 4 až 14) nebo v absorbované formě na kysličníku křemičitém, hmotnostně 50/50 (příklady 4 a 5) v takovém množství, aby se získal v reaktoru úplně aktivovaný katalyzátor s molárním poměrem Al/Ti asi 29 až 140.Ethylene is copolymerized with propylene or 1-butene (in Examples 1 to 2 with propylene and in Examples 3 to 14 with 1-butene). In all examples, the catalyst prepared as described above and activated by Activation Procedure A is used. Polymers are produced which have a density of 940 kg/m 3 or less. In all cases, the partially activated precursor has an Al/Ti molar ratio of 4.4 to 5.8. The activation of the precursor in the polymerization reactor is completed with triethylaluminum, which is used either in the form of a 5% by weight isopentane solution (Examples 1 to 3 and 4 to 14) or in absorbed form on silica, 50/50 by weight (Examples 4 and 5) in such an amount as to obtain a fully activated catalyst in the reactor with an Al/Ti molar ratio of about 29 to 140.

Každá z reakcí se kontinuálně provádí v reakčním systému s fluidním ložem po· dobu alespoň 1 hodiny od dosažení rovnováhy za tlaku 2,06 MPa při rychlosti plynu odpovídající asi pěti- až šestinásobku hodnoty Gmf a výtěžku vztaženému na prostor a čas 48,7 až 97,3 kg/m2/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.Each of the reactions is continuously carried out in a fluidized bed reaction system for at least 1 hour after reaching equilibrium at a pressure of 2.06 MPa at a gas velocity corresponding to about five to six times the Gmf value and a space-time yield of 48.7 to 97.3 kg/m 2 /h. The reaction system described above is used as shown in the figure. 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 několika příkladech se během reakce přidává diethylzinek (jako roztok v isopentanu o koncentraci 2,6 % hmotnostních), aby se udržel konstantní molární poměr Zn/Ti. V případě používání diethylzinku byl rovněž triethylhliník přidáván ve formě isopentanového' roztoku o kocentraci 2,6 °/o hmotnostních.In several examples, diethylzinc (as a 2.6% by weight solution in isopentane) was added during the reaction to maintain a constant Zn/Ti molar ratio. In the case of diethylzinc, triethylaluminum was also added as a 2.6% by weight solution in isopentane.

Následující tabulka A uvádí různé pracovní podmínky použité v příkladech 1 až 14, tj. obsah prekursoru ve směsi prekursoru a kysličníku křemičitého (% hmotnostní); poměr Al/Ti v částečně aktivovaném prekursoru, poměr Al/Ti udržovaný v reaktoru; polymerační teplotu; obsah ethylenu v reaktoru (% obj.); molární poměr vodík/ethylen; molární poměr komonomeru (Cx) k ethylenu (C2) v reaktoru, produktivitu katalyzátoru a molární poměr Zn/Ti.The following Table A lists the various operating conditions used in Examples 1 to 14, i.e. the precursor content in the precursor-silica mixture (% by weight); the Al/Ti ratio in the partially activated precursor, the Al/Ti ratio maintained in the reactor; the polymerization temperature; the ethylene content in the reactor (% by volume); the hydrogen/ethylene molar ratio; the comonomer (C x ) to ethylene (C 2 ) molar ratio in the reactor, the catalyst productivity and the Zn/Ti molar ratio.

V tabulce B jsou uvedeny vlastnosti granulárních surových pryskyřic vyrobených v příkladech 1 až 14, tj. hustota, index toku taveniny (MI), poměr rychlostí toku taveniny (MFR), objemová hmotnost, střední velikost částic, obsah popele v % hmotnostních a obsah titanu (ppm).Table B shows the properties of the granular raw resins produced in Examples 1 to 14, i.e. density, melt flow index (MI), melt flow rate ratio (MFR), bulk density, mean particle size, ash content in wt% and titanium content (ppm).

Tabulka ATable A

Reakční podmínky v příkladech 1 až 14Reaction conditions in examples 1 to 14

Příklad Example Obsah prekursc ru [% hmotnostní] Precursor content [% by weight] Molární poi- měr Al/Ti v částečně ak- tivovaném prekursoru Molar ratio of Al/Ti in partially activated precursor Molární poměr Al/Ti v reaktoru Molar ratio of Al/Ti in the reactor Teplota PC] Temperature PC] Obsah Molární po- Molární po- Contents Molar mass Molar mass ethylenu měr H2/ [%, obj.] /ethylen ethylene rate H 2 / [%, vol.] /ethylene měr komo·ncmer/ /ethylen como·ncmer/ /ethylene 1 1 8,3 8.3 5,8 5.8 40,5 40.5 90 90 41,7 41.7 0,492 0.492 0,486 0.486 2 2 8,3 8.3 5,8 5.8 50,8 50.8 90 90 39,7 39.7 0,566 0.566 0,534 0.534 3 3 20,1 20.1 4,50 4.50 88,3 88.3 85 85 56,3 56.3 0,148 0.148 0,450 0.450 4 4 19,8 19.8 4,40 4.40 26,7 26.7 85 85 54,1 54.1 0,350 0.350 0,350 0.350 5 5 19,8 19.8 4,40 4.40 26,7 26.7 80 80 54,1 54.1 0,157 0.157 0,407 0.407 6 6 6,9 6.9 5,08 5.08 42,0 42.0 85 85 49,2 49.2 0,209· 0.209· 0,480 0.480 7 7 6,9 6.9 5,08 5.08 33,6 33.6 85 85 46,5 46.5 0,208 0.208 0,482 0.482 8 8 6,9 6.9 5,08 5.08 28,8 28.8 85 85 42,1 42.1 0,206 0.206 0,515 0.515 10 10 8,3 8.3 5,8 5.8 124,6 124.6 90 90 45,1 45.1 0,456 0.456 0,390 0.390 11 11 8,3 8.3 5,8 5.8 80,8 80.8 90 90 42,7 42.7 0,365 0.365 0,396 0.396 12 12 8,3 8.3 5,8 5.8 52,0 52.0 90 90 48,4 48.4 0,350 0.350 0,397 0.397 13 13 8,3 8.3 5,8 5.8 140,1 140.1 90 90 42,6 42.6 0,518 0.518 0,393 0.393 14 14 8,3 8.3 5,8 5.8 63,5 63.5 90 90 40,8 40.8 0,556 0.556 0,391 0.391 Tabulka Table l B l B Vlastnosti Features polymerů vyrobených polymers produced v příkladech 1 až 14 in examples 1 to 14 Příklad Example Hustota Density Index toku Flow Index Poměr rychlostí Speed ratio Objemová Střední velikost Volumetric Medium size [kg/m:!] [kg/m :! ] taveniny melts toku taveniny melt flow hmotnost weight částic [mm] particles [mm] [g/10 min) [g/10 min) [kg/m:!] [kg/m :! ] 1 1 927 927 22,0 22.0 24,4 24.4 272,5 272.5 0,58 0.58 2 2 929 929 24,0 24.0 23,4 23.4 283,8 283.8 0,58 0.58 3 3 925 925 0,61 0.61 27,1 27.1 272,5 272.5 0,76 0.76 4 4 931 931 12,0 12.0 26,7 26.7 272,5 272.5 0,70 0.70 5 5 923 923 1,47 1.47 28,2 28.2 253.0 253.0 1,03 1.03 6 6 919 919 3,41 3.41 25,9 25.9 272,5 272.5 1,40 1.40 7 7 925 925 2,90 2.90 24,5 24.5 283,8 283.8 1,50 1.50 8 8 919 919 3,10 3.10 24,6 24.6 262,8 262.8 1,45 1.45 10 10 929 929 16,0 16.0 24,1 24.1 280,6 280.6 0,58 0.58 11 11 929 929 15,3 15.3 24,0 24.0 269,2 269.2 0,59 0.59 12 12 928 928 11,5 11.5 24,1 24.1 270,9 270.9 0,63 0.63 13 13 929 929 20,7 20.7 24,3 24.3 280,6 280.6 0,65 0.65 14 14 929 929 29,2 29.2 26,1 26.1 272,5 272.5 0,52 0.52

P ř ί k 1 a cl 2Appendix 1 and 2

Kopolymer ethylenu a 1-butenu připravený podle příkladu 1, který má hustotu 920 kg/m:! a index toku taveniny 2 g/10 min se zpracuje na fólii o tloušťce 0,038 mm rozfukováním vytlačené hadice pomocí vytlačovacího stroje 24/1 s vytlačovacím šnekem o průměru 63,5 mm a poměru L/D 18 : 1. Vytlačovací šnek má dávkovači pásmo o délce 317,5 mm, přechodné pásmo1 o délceThe copolymer of ethylene and 1-butene prepared according to Example 1, which has a density of 920 kg/ m3 and a melt flow index of 2 g/10 min, is processed into a film with a thickness of 0.038 mm by blowing an extruded tube using a 24/1 extruder with an extrusion screw with a diameter of 63.5 mm and an L/D ratio of 18:1. The extrusion screw has a metering zone with a length of 317.5 mm, a transition zone 1 with a length of

190,5 mm, odměřovací pásmo o délce 508 mm a mísící pásmo o délce 127 mm. Směšovací část je drážkovaná a má následující charakteristiku: průměr 63,5 mm, kanálky 76,2 mm, poloměr kanálků 13,74 mm, šířka mísícího pole závitu 6,35 mm, šířka stíracího pole závitu 5,08 mm a délka mísící uzávěry 114,3 mm. Prázdné místo ve válci je vyplněno· vložkou o průměru 63,25 mm o délce 279,4 mm, která obsahuje narážku o délce 228,6 mm a průměru 25,4 mm.190.5 mm, a metering zone with a length of 508 mm and a mixing zone with a length of 127 mm. The mixing part is grooved and has the following characteristics: diameter 63.5 mm, channels 76.2 mm, channel radius 13.74 mm, width of the mixing field of the thread 6.35 mm, width of the wiping field of the thread 5.08 mm and length of the mixing cap 114.3 mm. The empty space in the cylinder is filled with an insert with a diameter of 63.25 mm and a length of 279.4 mm, which contains a stop with a length of 228.6 mm and a diameter of 25.4 mm.

Teplota ve válci vytlačovacího stroje je asi 177 °C. Používá se sítek 20/60/20 míesh a vytlačovací hubice pro výrobu fólií rozfuikolváními o· průměru 152,4 mm se spirála b u 1 k a I lovců jehlou. Teplota hubice je nastavena asi na 177 °C. Rychlost výroby je 21,79 kg/h. Výška přítlačného válečku je asi 4,57 au. Chlazení se provádí pomocí vzduchového kroužku Venturiho typu. Všechny fólie se vyrábí při vyfukovacím poměru 2 : 1 [poměr obvodu vaku k obvodu hubice). Otáčky vytlačovacího šneku [min-1], výkon v kg/h za 1 otáčku, příkon hřídele v kW, účinnost v kWh/kg a teplota extrudátu jsou uvedeny v tabulce I.The temperature in the extruder barrel is about 177 °C. A 20/60/20 mesh screen and an extrusion die for the production of foils by blowing with a diameter of 152.4 mm with a spiral of 1 ka I hunters needle are used. The die temperature is set at about 177 °C. The production rate is 21.79 kg/h. The height of the pressure roll is about 4.57 au. Cooling is carried out by means of a Venturi-type air ring. All foils are produced at a blowing ratio of 2 : 1 [ratio of the circumference of the bag to the circumference of the die]. The speed of the extruder screw [min -1 ], the output in kg/h per 1 revolution, the shaft power in kW, the efficiency in kWh/kg and the temperature of the extrudate are given in Table I.

Příklad 3Example 3

Opakuje se do všech podrobností postup podle příkladu 2 s tím rozdílem, že rychlost výroby je 31,78 kg/h. Výsledky jsou uvedeny v tabulce I.The procedure of Example 2 is repeated in all details, except that the production rate is 31.78 kg/h. The results are given in Table I.

Příklad 4Example 4

Opakuje se do všech podrobností postup podle příkladu 2 s tím rozdílem, že rychlost výroby je 43,58 kg/h. Výsledky jsou uvedeny v tabulce I.The procedure of Example 2 is repeated in all details, except that the production rate is 43.58 kg/h. The results are given in Table I.

Příklad 2Example 2

Rychlost výroby [kg/hj 21,79Production rate [kg/hj 21.79

Otáčky [min-1] 30Speed [min -1 ] 30

Výkon při jedné otáčce [kg/h/ot.j 0,73Power per revolution [kg/h/rev.h 0.73

Příkon hřídele [kW] 2,39Shaft power [kW] 2.39

Účinnost [kWh/kg] 0,110Efficiency [kWh/kg] 0.110

Teplota [°C] 196,3Temperature [°C] 196.3

Příklad 5Example 5

Opakuje se přesně postup podle příkladu 2 s tím rozdílem, že rychlost výroby jeThe procedure according to example 2 is repeated exactly, with the difference that the production speed is

31,78 kg/h a použije se vytlačovacího šneku s poměrem L/D 24 : 1 místo vytlačovaTabulka II31.78 kg/h and an extruder screw with a L/D ratio of 24:1 is used instead of the extruder. Table II

Příklad 3Example 3

Poměr L/D vytlačovacího' šneku Rychlost výroby [kg/h]L/D ratio of the extruder screw Production rate [kg/h]

Otáčky [min-1]Speed [min -1 ]

Výkonná otáčku [kg/h/ot.j Příkon hřídele [kW]Power output [kg/h/rev.h Shaft power [kW]

Účinnost [kWh/kg]Efficiency [kWh/kg]

Teplota [°C] : 1 31,78 44 0,73 4,39 0,136 221,3Temperature [°C] : 1 31.78 44 0.73 4.39 0.136 221.3

31,78 43,5831.78 43.58

6060

0,73 0,730.73 0.73

4,25 6,564.25 6.56

0,133 0,1510.133 0.151

210,2 220,2 čího šneku s poměrem L/D 18 : 1. Výsledky za použití této rychlosti výroby a vytlačovacího šneku jsou porovnány s příkladem 3, ve kterém je rychlost výroby 31,78 kg/h a použitý vytlačovací šnek má poměr L/D 18 : 1. Výsledky jsou uvedeny v tabulce II.210.2 220.2 whose screw has an L/D ratio of 18:1. The results using this production rate and extruder screw are compared with Example 3, in which the production rate is 31.78 kg/h and the extruder screw used has an L/D ratio of 18:1. The results are shown in Table II.

: 1: 1

31,78 4131.78 41

0,750.75

4,714.71

0,1510.151

235,2235.2

Data uvedená v tabulce II ukazují výhody, kterých se dosáhne za použití vytlačo·vacího šneku o poměru L/D 18 : 1, tj. nižší nároky na energii při stejně rychlosti výroby, lepší využití energie (jak ukazují nižší hodnoty v kWh/kgj a nižší teplota extrudátu.The data in Table II show the advantages achieved by using an extruder screw with an L/D ratio of 18:1, i.e. lower energy requirements at the same production rate, better energy utilization (as shown by lower kWh/kgj values) and lower extrudate temperature.

Rychlé tání ve vytlaěovacích strojíchRapid melting in extrusion machines

Jako mechanismus tání u všech krystalických a sklovitých termoplastických polymerů je přijímán střihový mechanismus tání.The shear melting mechanism is accepted as the melting mechanism for all crystalline and glassy thermoplastic polymers.

Střihové tání lze popsat jako mechanismus vývoje tepla v tenkém filmu, který probíhá mezi neroztaveným pevným polymerem a válcem vytlačovacího stroje. Film, který se tvoří v kanálku vytlačovacího stroje, je obvykle 0,381 až 0,508 mm tlustý a v tenkém filmu taveniny může dojít k rychlosti smykové deformace až 5000 s~l. Jak kanálek postupuje k výstupnímu otvoru vytlačovacího stroje, množství pevného polymeru v kanálku se snižuje vlivem ohřívání a tavení v tenkém filmu, který je střihově namáhán. U vysokotlakého polyethylenu pokračuje toto tání podél 50 až 80 % délky vytlačovacího stroje. U polymerů použitých podle vynálezu nebyl při sérii dále popsaných zkoušek pozorován tento pomalý mechanismus tání vyskytující se u vysokotlakého polyethylenu.Shear melting can be described as a mechanism for the development of heat in a thin film that occurs between the unmelted solid polymer and the extruder barrel. The film that forms in the extruder channel is typically 0.381 to 0.508 mm thick and shear rates of up to 5000 s~ l can occur in the thin film of melt. As the channel progresses to the extruder outlet, the amount of solid polymer in the channel decreases due to heating and melting in the thin film that is under shear stress. For high-density polyethylene, this melting continues along 50 to 80% of the length of the extruder. The polymers used in the invention were not observed to exhibit this slow melting mechanism seen in high-density polyethylene in the series of tests described below.

Mechanismus tání u polymerů použitých podle vynálezu je rychlejší, což se projevuje v tom, že probíhá podél méně než 40 proč. délky šneku (který má poměr délky k průměru 15 : 1 až 21 : 1). V některých případech probíhá tání pouze v délce odpovídající 2 až 5 průměrům šneku od místa, kde tání započalo·.The melting mechanism of the polymers used in the invention is faster, as evidenced by the fact that it occurs along less than 40% of the length of the screw (which has a length to diameter ratio of 15:1 to 21:1). In some cases, melting occurs only over a length corresponding to 2 to 5 screw diameters from the point where melting begins.

Rozdíly mezi rychlým táním a pomalým táním vysokotlaké polyethylenové pryskyřice jsou trojí:The differences between fast melt and slow melt high pressure polyethylene resin are threefold:

1) Tání je mnohem rychlejší1) Melting is much faster

2) Tání se neomezuje na tenký film mezi pevným polymerem a válcem2) Melting is not limited to the thin film between the solid polymer and the cylinder

3) Tavenina má tendenci se tvořit na zadní hraně místo na přední hraně šoubovice vytlačovacího šneku3) The melt tends to form on the trailing edge instead of the leading edge of the extrusion screw screw.

Shora popsaný mechanismus tání, označovaný jakožto tzv. rychlé tání platí jak bylo prokázáno u násady ve formě pelet a granulátu.The melting mechanism described above, referred to as so-called rapid melting, applies as has been demonstrated for feedstock in the form of pellets and granules.

Rychlé tání je zodpovědné za schopnost krátkého šneku poskytnout kvalitní taveninu při krátké délce a při vysoké rychlosti vytlačování fólií. Při vytlačování fólií je důležitá kvalita, tj. rovnoměrné rozložení teplot. Pro dosažení tohoto rovnoměrného rozložení teploty je nutná temperace taveniny. V případě krátkého šneku dochází k rychlému roztavení a k temperování dochází na zbývající délce šneku.Fast melting is responsible for the ability of a short screw to provide a quality melt at a short length and at a high film extrusion speed. In film extrusion, quality, i.e. uniform temperature distribution, is important. To achieve this uniform temperature distribution, tempering of the melt is necessary. In the case of a short screw, melting occurs quickly and tempering occurs over the remaining length of the screw.

Způsob určování rychlosti táníMethod for determining melting rate

Použije se 2,5palcového vytlačovacího stroje (63,5 mm) s možností rychlého ochlazení nebo zahřátí válce, tj. s možností zahřátí na 150 °C na teplotu místnosti (asi 25 °CJ rychlostí asi 15 “C/imin. Chlazení se provádí pomocí chladicího kanálku uloženého ve válci vytlačovacího stroje, který může být naprogramován tak, aby se chladicím kanálkem kontinuálně vedla chladná voda. Při rychlém zahřívání se v kombinaci s párou, která se vede chladícím kanálkem, používá vysoce intenzivních ohřívačů.A 2.5 inch (63.5 mm) extruder with a rapid cool or heat-up barrel is used, i.e., with the ability to heat to 150°C from room temperature (about 25°C) at a rate of about 15°C/min. Cooling is accomplished by means of a cooling channel located in the extruder barrel, which can be programmed to continuously pass cold water through the cooling channel. For rapid heating, high-intensity heaters are used in combination with steam that is passed through the cooling channel.

V zadní části vytlačovacího stroje je umístěn velký vzduchový válec, kterého se používá k vyvození velké síly na šnek vytlačovacího, stroje (asi 549,6 kPa na 304,8 mm píst, což odpovídá celkové síle asi 39 240 N.At the rear of the extruder is a large air cylinder that is used to apply a large force to the extruder screw (about 549.6 kPa per 304.8 mm piston, which corresponds to a total force of about 39,240 N.

Rychlost tání se určuje tak, že se roztavený polymer zmrazí ve válci vytlačovacího stroje a takto „zmrazený“ vzorek se vyrazí ven.The melting rate is determined by freezing the molten polymer in the cylinder of an extruder and then pushing the “frozen” sample out.

Zmrazený vzorek se získá takto:The frozen sample is obtained as follows:

Vytlačovací stroj naplněný polymerem se nechá běžet za požadovaných podmínek (tj. 60 ot./min, teplota válce 149 °CJ, pak se náhle zapojí chladicí voda a otáčky se sníží na nulu. V chlazení válce se pokračuje tak dlouho, až má válec teplotu místnosti. Počká se tak dlouho, až má polymer teplotu místnosti, což obvykle trvá nejméně 4 hodiny a pak se zapne elektrické topení a do válce se začne uvádět pára, aby se rychle uvolnila vložka. Pak se během zahřívání působí na šnek velkou silou. Po intervalu 3 až 10 minut se šnek vyrazí z vytlačovacího stroje tím, že se na zadní část šneku působí silou. Zahříváním se přitom roztaví co nejmenší množství polymeru u stěny válce. Po, vyjmutí šneku se pevný polymer odstraní ze šneku a rozdělí na části v závislosti na poměru délky šneku k průměru, aby se určilo relativní množství neroztaveného polymeru ve srovnání s roztaveným polymerem za podmínek vytlačování existujících v době chlazení.The extruder loaded with polymer is run at the desired conditions (i.e. 60 rpm, barrel temperature 149°C), then the cooling water is suddenly turned on and the speed is reduced to zero. Cooling of the barrel is continued until the barrel is at room temperature. Wait until the polymer is at room temperature, which usually takes at least 4 hours, and then the electric heater is turned on and steam is introduced into the barrel to quickly loosen the liner. Then, during the heating, a large force is applied to the screw. After an interval of 3 to 10 minutes, the screw is driven out of the extruder by applying force to the rear of the screw. The heating melts as little polymer as possible at the barrel wall. After the screw is removed, the solid polymer is removed from the screw and divided into portions depending on the ratio of screw length to diameter to determine the relative amount of unmelted polymer compared to the molten polymer under the extrusion conditions existing at the time of cooling.

Jako rychle tající polymer se označuje takový polymer, který se při průchodu shora popsaným vytlačováním strojem úplně roztaví v rozmezí délky šneku odpovídající 2 až 5 průměrům šneku od začátku tavení. Pomalé zeslabování při střihovém namáháníA fast-melting polymer is a polymer that, when passed through the extrusion machine described above, melts completely within a screw length range corresponding to 2 to 5 screw diameters from the start of melting. Slow weakening under shear stress

Pod pojmem pomalé zeslabování se rozumí to, že když se rychlost střihové deformace zkoušeného polymeru měří v kapilárním plastometru při 204,7 °C v rozmezí rychlosti střihové deformace od 1 do 5000 s“1, klesá viskozita zkoušeného polymeru měřená Pa . s (lb.s/palce2) souhlasně v rozsahu zkoušení, ale je v celém zkušebním rozsahu vždy vyšší než viskozita vysokotlakého· homopolymeru ethylenu, který má stejnou hustotu (+5 kg/m3} a stejný index toku taveniny (+ 0,3 g/10 min}.The term slow attenuation means that when the shear rate of the polymer under test is measured in a capillary plastometer at 204.7°C over a shear rate range of 1 to 5000 s- 1 , the viscosity of the polymer under test, measured in Pa.s (lb.s/ in.2 ), decreases consistently over the test range, but is consistently higher throughout the test range than the viscosity of a high-pressure ethylene homopolymer having the same density (+5 kg/ m3 ) and melt flow index (+0.3 g/10 min.).

Porovnání provedené na rychlosti střiho214804 vé deformace dvou takových skupin polymerů je provedeno na obr. 6 a 7. Obr. 6 znázorňuje porovnání mezi rychlostí střihové deformace nízkotlakého kopolymeru ethylenu a 1-butenu použitého při způsobu podle vynálezu (nízkotlaký polyethylen], jehož index toku taveniny je 1 dg/min s vysokotlakým homopolymerem ethylenu (vysokotlaký polyethylen], který má index toku taveniny 0,7 dg/min. Oba dva zkoušené polymery mají hustotu 920 kg/m:!. Křivky pro jednotlivé pryskyřice budou v podstatě stejné bez ohledu na hustotu polymerů (v rozsahu asi 910 až 960 kg/m3). Umístění křivek na grafu se však změní se změnou indexu toku taveniny zkoušeného polymeru. Se zvyšováním indexu toku jsou křivky umístěny v grafu výše.A comparison of the shear strain rates of two such groups of polymers is shown in Figures 6 and 7. Figure 6 shows a comparison between the shear strain rates of a low-pressure copolymer of ethylene and 1-butene used in the process of the invention (low-pressure polyethylene) having a melt flow index of 1 dg/min and a high-pressure homopolymer of ethylene (high-pressure polyethylene) having a melt flow index of 0.7 dg/min. Both polymers tested have a density of 920 kg/ m3 . The curves for the individual resins will be essentially the same regardless of the density of the polymers (ranging from about 910 to 960 kg/ m3 ). However, the position of the curves on the graph will change as the melt flow index of the polymer tested changes. As the melt flow index increases, the curves are positioned higher on the graph.

Na obr. 7 je znázorněno· porovnání mezi rychlostí střihové deformace nízkotlakého kopolymeru ethylenu a 1-butenu použitého· při. způsobu podle vynálezu (nízkotlaký póly ethylen], který má index toku taveniny 2,0 dg/min s vysokotlakým homopolymerem ethylenu (vysokotlaký polyethylen), který má rovněž index toku taveniny 2,0 dg/min. Oba zkoušené polymery mají hustotu 920 kg/m3.Fig. 7 shows a comparison between the shear strain rate of a low-pressure copolymer of ethylene and 1-butene used in the process according to the invention (low-pressure polyethylene), which has a melt index of 2.0 dg/min, with a high-pressure homopolymer of ethylene (high-pressure polyethylene), which also has a melt index of 2.0 dg/min. Both polymers tested have a density of 920 kg/m 3 .

Způsob vytlačování, popsaný v těchto podlohách byl sice vysvětlován na případu polymerů vyrobených podle starších shora uvedených amerických patentových přihlášek, na použití těchto polymerů se však neomezuje. Při způsobu vytlačování podle vynálezu lze použít i jiných polymerů ethylenu (homopolymerů a kopolymerů s jedním nebo více C3 až C8 komonomery], které rychle tají, a které vykazují pomalé zeslabování při střihovém namáhání, bez ohledu na distribuci molekulových hmotností těchto polymerů. Tyto polymery mohou proto mít poměrně široké rozmezí molekulových hmotností asi 2 až 10 a přednostně asi 2 až 4.Although the extrusion process described in these references has been explained in the case of polymers produced according to the earlier US patent applications mentioned above, the use of these polymers is not limited to them. Other ethylene polymers (homopolymers and copolymers with one or more C 3 to C 8 comonomers) which melt rapidly and which exhibit slow shear weakening, regardless of the molecular weight distribution of these polymers, can also be used in the extrusion process of the invention. These polymers can therefore have a relatively wide molecular weight range of about 2 to 10 and preferably about 2 to 4.

Způsob padle vynálezu je obecně použitelný u pryskyřice, které mají index toku taveniny v rozmezí od asi 0,1 do· 10 dg/min, přednostně v rozmezí asi 0,1 až 5 dg/min. Tyto pryskyřice mají rovněž mít hustotu prenostně asi 910 až 940 kg/m3.The process of the invention is generally applicable to resins having a melt flow index in the range of about 0.1 to 10 dg/min, preferably in the range of about 0.1 to 5 dg/min. These resins should also have a bulk density of about 910 to 940 kg/m 3 .

Claims (1)

Způsob výroby extrudátu z rychle tajícího polymeru ethylenu, který vykazuje pomalé zeslabování při střihovém namáhání, vytlačováním z taveniny ve vytlačovacímA method for producing an extrudate from a fast melting ethylene polymer that exhibits a slow shear attenuation by melt extrusion in an extrusion VYNÁLEZU stroji obsahujícím vytlačovací šnek, vyznačující se tím, že se používá vytlačovacího šneku o poměru délky k průměru v rozmezí cd 15 : 1 do 21 : 1.BACKGROUND OF THE INVENTION A machine comprising an extruder screw, characterized in that an extruder screw having a length to diameter ratio in the range of 15: 1 to 21: 1 is used.
CS796016A 1979-08-08 1979-09-05 A method for producing an extrudate from a rapidly melting ethylene polymer CS214804B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/064,399 US4343755A (en) 1978-09-06 1979-08-08 Process for extruding ethylene polymers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS214804B2 true CS214804B2 (en) 1982-06-25

Family

ID=22055697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS796016A CS214804B2 (en) 1979-08-08 1979-09-05 A method for producing an extrudate from a rapidly melting ethylene polymer

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR830001044A (en)
CS (1) CS214804B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR830001044A (en) 1983-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0006110B1 (en) Process for making film from low density ethylene hydrocarbon copolymer, film and process for adjusting optical properties of this film
US4343755A (en) Process for extruding ethylene polymers
EP0015359B1 (en) A method for reducing sharkskin melt fracture during extrusion of ethylene polymers
US4302565A (en) Impregnated polymerization catalyst, process for preparing, and use for ethylene copolymerization
US4379759A (en) Impregnated polymerization catalyst, process for preparing, and use for ethylene copolymerization
US4302566A (en) Preparation of ethylene copolymers in fluid bed reactor
CS213372B2 (en) Method of making the shaped products from the copolymere of ethylene and hydrocarbon
NO156412B (en) PROCEDURE FOR MANUFACTURING HD ETHYLENE POLYMERS IN VERTILE LAYER REACTOR.
CS232723B2 (en) Method of ethylene copolymer catalytic production
EP0080052B1 (en) Improved catalyst composition for copolymerizing ethylene
US20060281879A1 (en) Catalyst compositions comprising small silica support materials and methods of use in polymerization reactions
US4267146A (en) Method for reducing melt fracture during extrusion of ethylene polymers
JPH01311108A (en) Method for reducing swelling of α-olefins
CN112752771A (en) Bimodal polyethylene copolymers and films thereof
BR112021004198B1 (en) POLYETHYLENE COMPOSITION FOR FILM
KR19990045740A (en) High barrier polypropylene compositions and their use as packaged products
CS214736B2 (en) Method of making the heterogenous hydrocarbon polymeres on the base of ethylene in the gaseous phase
US7754834B2 (en) Bulk density promoting agents in a gas-phase polymerization process to achieve a bulk particle density
CS214804B2 (en) A method for producing an extrudate from a rapidly melting ethylene polymer
Wu et al. MgCl2‐Supported Ti Catalysts for the Production of Morphology‐Controlled Polyethylene
Hill Kinetics and catalyst overheating in the gas phase polymerization of propylene
KR820002059B1 (en) A method for reducing sharkskin melt fracture during extrusion of ethylene polymers
CS215015B2 (en) A process for the catalytic production of an ethylene copolymer
CS213374B2 (en) Method of catalytic production of homopolymeres and copolymeres of ethylene
CS216209B2 (en) A process for the catalytic production of an ethylene homopolymer