CZ305857B6 - Použití činidla pro nukleaci polyolefinů pro eliminaci tvorby úsad polyolefinového prášku v plynofázních polymeračních reaktorech - Google Patents

Použití činidla pro nukleaci polyolefinů pro eliminaci tvorby úsad polyolefinového prášku v plynofázních polymeračních reaktorech Download PDF

Info

Publication number
CZ305857B6
CZ305857B6 CZ2013-618A CZ2013618A CZ305857B6 CZ 305857 B6 CZ305857 B6 CZ 305857B6 CZ 2013618 A CZ2013618 A CZ 2013618A CZ 305857 B6 CZ305857 B6 CZ 305857B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
compound
acid
polymerization
formula
aliphatic
Prior art date
Application number
CZ2013-618A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2013618A3 (cs
Inventor
Miroslav Skoumal
Tomáš Jakubec
Adam Hoza
Ladislav Pospíšil
Original Assignee
Polymer Institute Brno, Spol. S R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Polymer Institute Brno, Spol. S R.O. filed Critical Polymer Institute Brno, Spol. S R.O.
Priority to CZ2013-618A priority Critical patent/CZ305857B6/cs
Priority to PCT/CZ2014/000087 priority patent/WO2015021948A1/en
Publication of CZ2013618A3 publication Critical patent/CZ2013618A3/cs
Publication of CZ305857B6 publication Critical patent/CZ305857B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/06Aluminium compounds
    • C07F5/061Aluminium compounds with C-aluminium linkage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0075Antistatics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0083Nucleating agents promoting the crystallisation of the polymer matrix
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/20Carboxylic acid amides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

Použití sloučeniny připravitelné reakcí organohlinité sloučeniny se sloučeninou na bázi derivátů alifatických nebo aromatických karboxyamidových kyselin jako činidla eliminujícího tvorbu úsad polyolefinového prášku na stěnách plynofázních polymeračních reaktorů a jejich recyklů při přípravě nukleovaného polyolefinu přímo během polymerace 1-olefinů na Zieglerových-Nattových katalyzátorech.

Description

Použití činidla pro nukleaci polyolefinů pro eliminaci tvorby úsad polyolefinového prášku v plynofázních polymeračních reaktorech
Oblast techniky
Vynález se týká použití činidla pro eliminaci tvorby úsad polyolefinového prášku na stěnách plynofázních reaktorů a jejich recyklů během koordinační polymerace 1-olefinů na ZieglerovýchNattových katalyzátorech, kdy po polymeraci zůstává toto činidlo dispergováno v polyolefinovém materiálu a funguje jako nukleační činidlo.
Dosavadní stav techniky
Polyolefiny, jejichž typickými představiteli jsou polyethylen (PE) a polypropylen (PP), patří mezi látky s velmi nízkou elektrickou vodivostí. Negativní vlastností těchto nevodivých dielektrických materiálů (tj. nevodivých, ale schopných nést elektrický náboj) je snadná tvorba statické elektřiny na jejich povrchu. Vznik elektrostatického náboje na povrchu polyolefinových materiálů je častým problémem již při samotné syntéze tohoto materiálu, zejména pak v plynofázních reaktorech polymerujících 1-otefiny na Zieglerových-Nattových (ZN) katalyzátorech. Při těchto polymeračních procesech dochází k intenzivnímu vzájemnému tření polymemích částic vlivem buď fluidního, nebo mechanického míchání, a tím k tvorbě elektrostatického náboje. Jemné polymerní částice, na jejichž povrchu se nakumuluje dostatečně velký elektrostatický náboj, ať negativní nebo pozitivní, jsou přirozeně přitahovány k jiným povrchům s opačnou polaritou, což často bývají právě povrchy stěn polymeračních reaktorů pasivované tenkou nevodivou vrstvou polymeru a rozkladných produktů katalytických systémů, což jsou zejména různé oxidy a hydroxidy hliníku z rozkladu organohlinitého kokatalyzátoru. Elektrostaticky nabité polymerní částice se usazují na stěnách reaktoru a vytváří souvislé vrstvy nemíchaného polymemího prášku, který má následně tendenci rychle se přehřívat vlivem špatného odvodu tepla vznikajícího během exotermního zabudovávání monomemích jednotek 1-olefinů do polymemích řetězců probíhající uvnitř těchto polymemích částic. Zároveň se tato vrstva polymemího prášku chová jako izolant tepla, což negativně ovlivňuje regulaci teploty a řízení celého polymeračního procesu.
Vlivem obtížné teplotní kontroly reaktoru a přehřátím nemíchaných polymemích úsad na stěnách reaktoru může dojít až k natavení polymemího prášku a tvorbě kompaktních aglomerátů, které se navíc ze stěn občas uvolní. Problémy proto lze očekávat při cirkulaci polymemího prášku v reaktoru a při jeho následném vypouštění a zpracování. Další problémy lze pozorovat i v postupném zanášení celého chladicího systému, především úzkých průchodů chladiče. Pokud se včas nepodaří elektrostatický náboj z polymemích částic odstranit, může v krajních případech dojít až k havarijnímu odstavení reaktoru. Z tohoto důvodu je problematice odstraňování elektrostatického náboje a eliminaci tvorby úsad polyolefinového prášku (typicky polyethylenu nebo polypropylenu) na stěnách plynofázních polymeračních reaktoru věnována velká pozornost.
První patentové přihlášky týkající se postupů eliminace tvorby úsad na stěnách polymeračních reaktorů byly podány firmou Phillips Petroleum Co. na použití malých množství směsi polysulfonu, polyaminu a kyseliny sulfonové rozpustné v oleji při suspenzní a posléze i plynofázní polymeraci ethylenu a kopolymeraci s 1-hexenem viz EP 0 005 215 a US 5 026 795.
Z hlediska anorganických sloučenin jsou nejčastěji patentovanými látkami pro eliminaci tvorby elektrostatického náboje voda a kyslík, např. patenty EP 0 366 823, EP 0 494 316, CZ 281 858 a US 6 111 034. Nejvíce dalších tzv. protiúsadových anorganických látek vedle H2O a O2 patentovala firma Montell: NH3, NO, H2S, CO, COS, CS2, CO2, EP1161465. Všechny tyto látky jsou účinnými z hlediska eliminace tvorby úsad, nicméně je o nich známo, že reagují s alkylhlinitým kokatalyzátorem a/nebo přímo se Zieglerovým-Nattovým katalyzátorem, což vede k nežádoucí
- 1 CZ 305857 B6 mu poklesu produktivity katalyzátoru a často i k nežádoucím změnám ve vlastnostech vznikajícího polymeru.
Jinou skupinou tzv. protiúsadových látek jsou různé organické sloučeniny, jako jsou například kovové soli různých organických kyselin, ethoxylované aminy, estery mastných kyselin, diethanolamidy, ethoxylované alkoholy, alkylsulfonáty, alkylfosfáty atd., např. podle EP 0 453 116, EP 1 448 610, US 2005 0 203 259, EP 2 192 133, WO 2009 157 770 a WO 2009 010 413. Většinou se jedná o látky obsahující jednu nebo více reaktivních polárních skupin jako jsou například -OH, -COOH, -SO3H, -NH2, -NH-, -CONH2, -CONH-, různé alkylfosfáty atd., které reagují buď s organohlinitým kokatalyzátorem nebo přímo se ZieglerovýmNattovým katalyzátorem, čímž stejně jako v případě anorganických protiúsadových látek snižují jeho produktivitu.
Společnou vlastností všech zmíněných protiúsadových činidel je, že často spíše negativně ovlivňují vlastnosti vznikajícího polyolefinu a jejich rezidua v polymemím materiálu nemají žádné pozitivní účinky. Je však známo, že vlastnosti polyolefinových materiálů připravovaných ve zmíněných plynofázních reaktorech lze dále upravovat aplikací různých organických nebo anorganických látek. Takovými látkami jsou také i nukleační činidla, která zvýšením počtu nukleačních center u krystalického polymeru dokážou významně zlepšit jeho mechanické a optické vlastnosti.
Důležitou skupinou nukleačních činidel jsou pak vysoce účinná nukleační činidla na bázi derivátů alifatických nebo aromatických karboxyamidových kyselin popsaných například v patentech WO 2004/072 168 A2, EP 0 940 431 Al a EP 2 096 137 Al. Samostatnou skupinou mezi těmito vysoce účinnými nukleačními činidly jsou pak sloučeniny umožňující krystalizaci polypropylenu v β-krystalické formě popsané v patentech EP 0 962 489 Bl, EP 0 557 721 A2 a WO 03/102 069 Al.
Je totiž známo, že nukleační schopnost činidla je dána specifickou velikostí a tvarem primárních částic nukleačního činidla, takže velmi důležitým parametrem pro zajištění dobré nukleace je také odstranění sekundárních aglomerátů původních primárních částic činidla, jelikož tyto aglomeráty již svojí velikostí nukleaci neumožňují. Zároveň je také důležité zabránit tvorbě aglomerovaných částic nukleačního činidla během samotné dispergace v polymemí matrici. Dobře provedená dispergace je důležitá zejména v případě činidel, kterých se do polymemího materiálu přidává jen velmi malé množství v řádu od 0,01 až 1,00 % hmotn.
Konvenčním způsobem prováděná post-reaktorová dispergace nukleačních činidel v extruderu je energeticky a technologicky náročná. Pro zajištění homogenity je často potřeba aplikovat intenzívní míchání ve výkonných dvoušnekových extruderech nebo nejdříve připravit materiál s vysokou koncentrací nukleačního činidla v polymeru a následně jej další granulací naředit čistým polymerem na požadovanou úroveň.
V patentové přihlášce W 2012/045 288 Al je popsán způsob aplikace těchto nukleačních činidel do polymerace, aniž by došlo k deaktivaci polymeračního Zieglerova-Nattova katalyzátoru nebo rozkladu nukleačního činidla, což umožnilo přípravu polyolefinu s velmi dobře dispergovaným nukleačním činidlem a vylepšenými mechanickými a optickými vlastnostmi. Nicméně toto řešení však nevyřešilo problémy s tvorbou polymemích úsad především v reaktorech, ve kterých probíhá polymerace v plynné fázi. Vzniklé úsady negativně ovlivňují regulaci teploty a řízení celého regulačního procesu v reaktoru.
Podstata vynálezu
Nedostatky dosavadního stavu techniky jsou překonány použitím sloučeniny připravitelné reakcí organohlinité sloučeniny se sloučeninou na bázi derivátů alifatických nebo aromatických
-2CZ 305857 B6 karboxyamidových kyselin jako činidla eliminujícího tvorbu úsad polyolefinového prášku na stěnách plynofázních polymeračních reaktorů a jejich recyklů při přípravě nukleovaného polyolefinu přímo během polymerace 1-olefinů na Zieglerových-Nattových katalyzátorech.
Podle výhodného provedení vynálezu je sloučenina na bázi derivátů alifatických nebo aromatických karboxyamidových kyselin vybraná ze skupiny sloučenin o obecné struktuře I:
kde k může nabývat hodnot 3 nebo 4,
Y1 je zbytek po odstranění všech hydroxidových skupin z 1,2,3-propantrikarboxylové kyseliny, 1,2,3,4-butantetrakarboxylové kyseliny nebo 1,3,5-benzentrikarboxylové kyseliny,
Y2 jsou tři nebo čtyři stejné nebo různé skupiny nezávisle na sobě tvořené vodíkovým atomem nebo lineární nebo rozvětvenou alkylovou skupinou s 1 až 10 uhlíkovými atomy, přičemž výhodný je vodík nebo methyl vázaný na cyklohexyl v pozici;
neboje vybraná ze skupiny sloučenin obecných vzorců II, III, IV a V:
(Π),
(III),
-3CZ 305857 B6
(IV),
(V), rl r2 f3 1 rl r2 r3 1 rr J rz-2 r/'3 1 rlr2 l 3 · ' · 1 1 v 1· ' r kde I, I a I nebo J , J a J nebo K , K a K nebo L , L a L jsou nezávisle na sobe lineami nebo rozvětvený alkyl s 1 až 20 uhlíky, nebo nesubstituovaný cykloalkyl tvořený 3 až 6 uhlíky nebo substituovaný 1, 2, 3, nebo 4 alkyly s 1 až 4 uhlíky, přičemž I1, I2 a I3 nebo J2 a J3 nebo K1 jsou výhodněji nezávisle na sobě isopropyl, sekundární butyl, terciární butyl, 1-methylbutyl, 1methylpentyl, 1-ethylpentyl, 1,1-dimethylpropyl, 2,2-dimethylpropyl, 1,1-dimethylbutyl, 1,1dimethylhexyl, 1-ethylpropyl, 1-propylbutyl, 1-methylethenyl, l-methyl-2-propenyl, l-methyl-2butenyl, cyklopentyl nebo cyklohexyl, A dále s výhodou L1, L2 a L3 nebo K2 a K3 nebo J3 jsou nezávisle na sobě isopropyl, sekundární butyl, terciární butyl, 1,1-dimethylpropyl, 1,2-dimethylpropyl, 2,2-dimethylpropyl, terciární oktyl, cyklopentyl, cyklohexyl, 2-methylcyklohexyl, 2,3-dimethylcyklohexyl, 1-ethylcyklohexyl nebo 1-adamantyl.
Podle ještě dalšího provedení vynálezu je sloučenina na bázi derivátů alifatických nebo aromatických karboxyamidových kyselin vybraná ze skupiny amidových sloučenin obecných vzorců VI, VII a VIII:
(VI), (VII),
-4CZ 305857 B6
O
O II 2
II 1 /c-v /N—c—v—Νχ (VIII),
V H kde v případě struktury (VI) R1 představuje zbytek po odstranění hydroxidových skupin u nasycených nebo nenasycených alifatických dikarboxylových kyselin tvořených 3 až 20 uhlíkovými atomy nebo zbytek po odstranění hydroxidových skupin u nasycených nebo nenasycených alicyklických dikarboxylových kyselin tvořených 6 až 30 uhlíkovými atomy nebo zbytek po odstranění hydroxidových skupin u aromatických dikarboxylových kyselin tvořených 8 až 30 uhlíkovými atomy, přičemž výhodné jsou zbytky po odtržení hydroxidových skupin u 1,2-ethandikarboxylové kyseliny, 1,3-propandikarboxylové kyseliny, 1,4-butandikarboxylové kyseliny, 1,5-pentandikarboxylové kyseliny, 1,6-hexandikarboxylové kyseliny, 1,7-heptandikarboxylové kyseliny, 1,8-oktandikarboxylové kyseliny, 1,4-cyklohexandikarboxylové kyseliny, 1,4-benzendikarboxylové kyseliny, 1,5-naftalendikarboxilové kyseliny, bifenyl-4,4’-dikarboxylové kyseliny a bifenyl-2,2’-dikarboxylové kyseliny.
R2 a R3 jsou stejné nebo různé cykloalkyly s 3 až 12 uhlíky nesubstituované nebo substituované jedním nebo více radikály vybranými ze skupiny CiažC2o alifatických alkylů, CaažC2o rozvětvených alkylů; C2 až C20 alifatických alkenylů, C3 až C2o rozvětvených alkenylů, C3 až C12 cykloalkylů a fenylů; nebo cykloalkenyly s 3 až 12 uhlíky nesubstituované nebo substituované jedním nebo více radikály vybranými ze skupiny CiažC2o alifatických alkylů, C3ažC2o rozvětvených alkylů; C2 až C2o alifatických alkenylů, C3 až C2o rozvětvených alkenylů, C3 až Ci2 cykloalkylů a fenylů. Výhodnými jsou zejména cyklopentyl, cyklohexyl a fenyl nesubstituovaný nebo substituovaný methylem nebo ethylem.
V případě struktury (VII) U1 představuje zbytek z nasycených nebo nenasycených alifatických diaminů s 2 až 20 uhlíky, zbytek z alicyklických diaminů tvořených 4 až 28 uhlíky, zbytek z heterocyklických diaminů tvořených 4 až 14 uhlíky a zbytek z aromatických diaminů tvořených 6 až 28 uhlíky. Výhodné jsou zejména zbytky zl,2-ethandiaminu, 1,3-propandiaminu, 1,4butandiaminu, 1,5-pentandiaminu, 1,6-hexandiaminu, 1,7-heptandiaminu, 1,8-oktandiaminu, 1,4cyklohexandiaminu, 1,4-benzendiaminu, 1,5-naftalendiaminu, bifenyl-4,4’-diaminu a bifenyl2,2’-diaminu. U2 a U3 jsou stejné nebo různé cykloalkyly s 3 až 12 uhlíky nesubstituované nebo substituované jedním nebo více radikály vybranými ze skupiny C]ažC2o alifatických alkylů, C3 až C20 rozvětvených alkylů; C2 až C20 alifatických alkenylů, C3 až C20 rozvětvených alkenylů, C3ažCi2 cykloalkylů a fenylů; nebo cykloalkenyly s 3 až 12 uhlíky nesubstituované nebo substituované jedním nebo více radikály vybranými ze skupiny C, ažC20 alifatických alkylů, C3 až C2o rozvětvených alkylů; C2 až C2o alifatických alkenylů, C3 až C2o rozvětvených alkenylů, C3ažC|2 cykloalkylů a fenylů. Výhodnými jsou zejména cyklopentyl, cyklohexyl a fenyl nesubstituovaný nebo substituovaný methylem nebo ethylem.
V případě struktury VIII V1 představuje zbytek z nasycených nebo nenasycených alifatických amino karboxylových kyselin s 2 až 29 uhlíky, zbytek z nasycených nebo nenasycených alicyklických amino karboxylových kyselin tvořených 7 až 13 uhlíky a zbytek z aromatických amino karboxylových kyselin tvořených 7 až 15 uhlíky. Výhodné jsou zejména zbytky z 2aminoethanová kyselina, 3-aminopropanová kyselina, 4-aminobutanová kyselina, 5-aminopentanová kyselina, 6-aminohexanová kyselina, 7-aminoheptanová kyselina, 8-aminooktanová kyselina, 4-aminocyklohexankarboxylová kyselina, 4-aminobenzoová kyselina, 5-aminonaftalenkarboxylová kyselina, 4’-amino-4-bifenylkarboxylová kyselina a 2’-amino-2-bifenylkarboxylová kyselina.
-5CZ 305857 B6
V2 a V3 jsou stejné nebo různé substituenty, přičemž V2 je stejné jako U2 nebo U3 u struktury (VII) a V3 je stejné jako R2 a R3 u struktury VI.
Výhodnými sloučeninami na bázi derivátů alifatických nebo aromatických karboxyamidových kyselin, které reagují s organohlinitou sloučeninou za vzniku sloučeniny, která se použije jako činidlo pro eliminaci úsad polyolefinového prášku v plynofázních polymeračních reaktorech při přípravě reaktorově nukleovaného polyolefinu jsou N,N’,N”-tris(2-methylcyklohexyl)-l,2,3propantrikarboxyamid, N,N’,N”-triscyklohexyl-l,2,3-propantrikarboxyamid, Ν,Ν’,Ν’’-triscyklohexyl-l,3,5-benzentri-karboxyamid, N,N’,N”,N’”-tetra(2-methylcyklohexyl)-l,2,3,4-butantetrakarboxyamid, N,N’,N”,N’”-tetracyklohexyl-l ,2,3,4-butantetrakarboxyamid, 1,3,5-tris(2,2dimethylpropanamino)-benzen, 1,3,5-tris(2-ethylbutanamino)-benzen, 1,3,5-tris(2,2-dimethylbutanamino)-benzen, 1 -isobutanamino-3,5-bis(pivaloylamino)-benzen, 2,2-dimethylbutanamido3,5-bis(pivaloylamino)-benzen, 2,2-dimethylbutanamido-3,5-bis(pivaloylamino)-benzen, 1,3bis(isobutanamino)-5- pivaloylaminobenzen, l,3-bis(isobutanamino)-5-(2,2-dimethylbutan)aminobenzen, 1,3-bis(2,2-dimethyl-butanamino)-5-pivaloylaminobenzen, 1,3-bis(2,2-dimethylbutanamino)-5-isobutan-aminobenzen, l,3-bis(2,2-dimethylbutanamido)-5-(3,3-dimethylbutan)aminobenzen, 5-pivaloylamino-isoftalová kyselina Ν,Ν’-di-t-butandiamidu, 5-pivaloylaminoisoftalová kyselina N,N’-di-cyklohexandiamidu, N-t-butyl-3,5-bis(pivaloylamino)benzenamid, N-cyklopentyl-3,5-bis(pivaloylamino)benzenamid, N-cyklohexyl-3,5-bis(pivaloylamino)-benzenamid, N-isopropyl-3,5-bis(pivaloylamino)benzenamid, N-t-butyl-3,5-bis(2,2-dimethylbutanamino)benzenamid, N,N’-dicyklohexyl-2,6-naftalendikarboxyamid, N,N‘-dicyklohexyltereftalamid, N,N4-dicyklohexyl-l,4-cyklohexandikarboxyamid, N,N‘-dicyklohexyl-4,4‘-bifenyldikarboxyamid, N,N4-bis(p-methylfenyl)hexandiamid, N,N‘-bis(p-ethylfenyl)hexandiamid, Ν,Νςbis(cyklohexylfenyl)hexandiamid, N,N’-l,4-fenylbiscyklohexankarboxyamid, N,N’-l,5-naftalenbisbenzenamid, N,N’-l,4-cyklohexanbisbenzenamid a N,N’-l,4-cyklohexanbiscyklohexankarboxyamid. Z těchto sloučenin jsou výhodné zejména N,N’,N”-tris(2-methylcyklohexy 1)-1,2,3propantrikarboxyamid, l,3,5-tris(2,2-dimethylpropanamino)-benzen a N,N’-dicyklohexyl-2,6naftalendikarboxyamid.
Nukleační činidlo s protiúsadovými schopnostmi je připraveno reakcí sloučenin popsaných obecnými vzorci I až VIII s organohlinitou sloučeninou. Organohlinitou sloučeninu je výhodné dávkovat v mírném nadbytku proti stechiometrickému poměru organohlinité sloučeniny k polárním skupinám nukleačního činidla. Tuto reakci je výhodné provádět před aplikací doplynofázního polymeračního reaktoru.
Reakce vybraných nukleačních činidel s organohlinitou sloučeninou je prováděna pod inertní atmosférou v uhlovodíkovém rozpouštědle při laboratorní teplotě. Je také možné použít roztoky koncentrované organohlinité sloučeniny a reakci s organickou sloučeninou vybranou ze skupiny sloučenin popsaných obecnými vzorci I až VIII lze provádět bez přítomnosti rozpouštědla. Provádění reakcí organohlinité sloučeniny s vybranou sloučeninou bez použití rozpouštědla je výhodné zejména pro průmyslové aplikace.
Výhodnými rozpouštědly pro ředění organohlinité sloučeniny a provádění reakcí s popsanými organickými látkami jsou uhlovodíková rozpouštědla vybraná ze skupiny obsahující zkapalněný propan, zkapalněný propylen, zkapalněný butan, izomery pentanu, hexanu, heptanu a dalších C8ažCi8 lineárních nasycených uhlovodíků, cyklopentanu, cyklohexanu, benzenu, toluenu, xylenu a minerální oleje. Je také možné použít roztoky koncentrovaných organohlinitých sloučenin bez naředění do nepolárního uhlovodíkového rozpouštědla a reakci s vybranou organickou látkou provádět bez rozpouštědla.
Organohlinité sloučeniny, výhodné pro reakci se sloučeninami popsaných obecnými vzorci I až VIII, mají obecný vzorec QPA1X3.P, kde Q je lineární nebo rozvětvený uhlovodíkový řetězec s 1 až 20 uhlíky, výhodnější jsou sloučeniny s 1 až 6 uhlíky. X je halogen a p může nabývat hodnot 0, 1, 2 a 3, výhodným halogenem je chlór. Výhodnými organohlinitými sloučeninami jsou trimethylhliník, triethylhliník, tripropylhliník, triisopropylhliník, tributylhliník, triisobutylhliník,
-6CZ 305857 B6 trihexylhliník, triisohexylhliník, trioktylhliník, tridecylhliník, dimethylhiiník chlorid, diethylhliník chlorid, diisobutyIhliník chlorid, methylhliník dichlorid, etyIhliník dichlorid nebo isobutylhliník dichlorid.
Po reakci s organohlinitou sloučeninou lze nukleační činidlo s protiúsadovými schopnostmi aplikovat do polymeračního reaktoru před nebo během plynofázní polymerace na ZieglerovýchNattových katalyzátorech, a to buď jako samostatnou komponentu, nebo ve směsi s prekurzorem Zieglerova-Nattova katalyzátoru nebo ve směsi s organokovovým kokatalyzátorem nebo ve směsi s externím donorem (pokud je použit).
Nukleační činidlo s protiúsadovými schopnostmi je výhodné dávkovat do polymeračního reaktoru v hmotnostním poměru na množství dávkovaného 1-olefinu, ale lze je dávkovat i v hmotnostním poměru na Zieglerův-Nattův prekurzor nebo organohlinitý kokatalyzátor.
Zmíněná činidla jsou schopná eliminovat tvorbu úsad polyolefinového prášku na stěnách plynofázních polymeračních reaktorů a produkovat reaktorově nukleovaný polymer při všech standardních plynofázních polymeračních podmínkách. V závislosti na polymerační technologii, typu ZN katalyzátoru a požadovaných vlastnostech syntetizovaného polyolefinů se plynofázní polymerace 1-olefinů v přítomnosti nukleačních činidel s protiúsadovými účinky mohou provádět při teplotách v rozmezí 50 až 120 °C a tlaku 0,5 až 10 MPa, výhodnější jsou však teploty 70 až 105 °C a tlaky 1 až 4 MPa.
Činidla lze použít pro eliminaci úsad na stěnách reaktorů a nukleaci polyolefinů při plynofázních homopolymeracích propylenu a ethylenu, nebo při plynofázních statistických kopolymeracích propylenu s ethylenem, ethylenu s 1-butenem, propylenu s 1-butenem, ethylenu s 1-hexenem, propylenu s 1-hexenem, nebo při 2-krokových polymeracích tvořených homopolymerací propylenu v kapalné fázi následované homopolymerací propylenu nebo ethylenu v plynné fázi, nebo homopolymerací propylenu v plynné nebo kapalné fázi následované statistickou kopolymerací propylenu s ethylenem v plynné fázi.
Polyolefinové prášky, které je výhodné použít pro eliminaci tvorby úsad a nukleaci jsou všechny možné produkty koordinačních polymerací na Zieglerových-Nattových katalyzátorech tvořené homopolymery, kopolymery dvou a více 1-olefinů a jejich vzájemné směsi připravené při dvou a více krokových polymeracích. Výhodné jsou homopolymery propylenu a ethylenu; statistické kopolymery propylenu a ethylenu, ethylenu a 1-butenu, propylenu a 1-butenu, ethylenu a 1hexenu, propylenu a 1-hexenu; statistické terpolymery ethylenu, propylenu a 1-butenu a ethylenu, propylenu a 1-hexenu; polyolefmové prášky z 2 krokových polymerací tvořených homopolymerací propylenu následovaná statistickou kopolymerací propylenu s ethylenem, homopolymerací propylenu následovaná statistickou kopolymerací ethylenu s 1-butenem, homopolymerací propylenu následovaná statistickou kopolymerací ethylenu s 1-hexenem, homopolymerací propylenu následovaná statistickou terpolymerací propylenu s ethylenem a 1 butenem, homopolymerací propylenu následovaná statistickou kopolymerací propylenu s ethylenem a 1-hexenem. Nejlepšími polyolefinovými prášky jsou vysokohustotní polyethylen (HDPE), lineární nízkohustotní polyethylen (LLDPE), izotaktický polypropylen (i-PP), statistické kopolymery' propylenu s ethylenem a polyolefmové prášky vzniklé při 2 krokové polymerací tvořené homopolymerací propylenu a statistickou kopolymerací propylenu s ethylenem.
Nukleační činidla upravená organohlinitou sloučeninou se s výhodnou použijí pro snižování tvorby úsad polyolefínových prášků na stěnách reaktoru a produkci polyolefinů s reaktorově dispergovaným nukleačním činidlem ve všech typech plynofázních kontinuálních nebo diskontinuálních reaktorů s mechanicky nebo fluidně míchaným ložem polymeru. Zmíněná činidla lze snadno použít v průmyslových reaktorech typu HSBR (horizontálně míchané násadové reaktory, technologie Innovene® od firmy Ineos) nebo ve vertikálně míchaných reaktorech technologie Novolen® od firmy Lummus Novolen Technology anebo v reaktorech s vertikálně míchaným fluidním ložem polymeru (technologie Unipol® firmy Univation). Nukleační činidla s proti-7CZ 305857 B6 □sadovými účinky lze také použít v kontinuálních průmyslových reaktorech zahrnujících kombinaci polymerace v kapalné fázi s následující polymerací v plynné fázi typu Spheripol® od firmy Lyondell-Basell nebo Borstar® od firmy Borealis.
Objasnění výkresů
Vynález je objasněn s použitím následujících obrázků a tabulek:
Obr. 1: Schéma 2-litrového plynofázního polymeračního reaktoru.
Obr. 2: Příklad teplotního profilu v reaktoru měřený u dna (Tr) a u víka (Tr2) reaktoru při referenční polymerací etylenu bez přídavku protiúsadového činidla (Příklad 1.1).
Obr. 3: Snímek dna 2-litrového reaktoru po ukončení referenční plynofázní polymerace ethylenu bez přídavku protiúsadového činidla (Příklad 1.1).
Obr. 4: Snímek víka 2-litrového reaktoru po ukončení referenční plynofázní polymerace ethylenu bez přídavku protiúsadového činidla (Příklad 1.1).
Obr. 5: Příklad teplotního profilu v reaktoru měřený u dna (Tr) a u víka (Tr2) reaktoru při polymerací etylenu s přídavkem nukleačního činidla s protiúsadovým účinkem AF-1 (Příklad 1.7).
Obr. 6: Snímek dna 2-litrového reaktoru po ukončení plynofázní polymerace ethylenu s přídavkem nukleačního činidla s protiúsadovým účinkem AF-1 (Příklad 1.7).
Obr. 7: Snímek víka 2-litrového reaktoru po ukončení plynofázní polymerace ethylenu s přídavkem nukleačního činidla s protiúsadovým účinkem AF-1 (Příklad 1.7).
Tab. 1: Výsledky plynofázních polymerací ethylenu ve 2-litrovém reaktoru.
Tab. 2: Výsledky plynofázních polymerací propylenu ve 2-litrovém reaktoru.
Tab. 3: Vlastnosti PP připravených v 50-litrovém reaktoru.
Příklady uskutečnění vynálezu
Nukleační činidla na bázi derivátů alifatických nebo aromatických karboxyamidových kyselin jsou po reakci s organohlínitou sloučeninou schopna v plynofázním reaktoru účinně eliminovat tvorbu úsad polyolefinového prášku na jeho stěnách, aniž by negativně ovlivnily aktivitu Zieglerova-Nattova katalyzátoru. Zároveň dochází k výborné dispergaci těchto nukleačních činidel ve vznikajícím polyolefinovém materiálu, čímž je zajištěna velmi dobrá nukleační schopnost projevující se zlepšením mechanických a optických vlastností produkovaného polyolefinu. Aplikace těchto látek do polymeračních reaktorů má tedy jednak díky svým protiúsadovým schopnostem pozitivní vliv na provoz plynofázní polymerační jednotky a zároveň umožňuje produkovat polymer s velmi dobře dispergovaným nukleačním činidlem, což jednak snižuje náklady na provoz polymerační jednotky a následně také na post-reaktorové zpracování připraveného polymemího materiálu.
Zieglerovým-Nattovým, dále ZN, katalyzátorem je sloučenina, která vzniká reakcí ZieglerovaNattova prekurzoru s organokovovým kokatalyzátorem a v případě polymerace propylenu a kopolymerace propylenu s jinými 1-olefmy ještě reakcí s elektrondonorovými látkami zvyšujícími stereoregularitu vznikajícího polypropylenového řetězce (tzv. interní a externí donory).
-8CZ 305857 B6
Zieglerovými-Nattovými, dále ZN, prekurzory jsou látky tvořené sloučeninou obsahující přechodový kov z 4 až 8 skupiny periodické soustavy prvků. Obecně jsou ZN prekurzory používány v rozpuštěné formě, koloidu nebo jako heterogenní sraženina či ve formě nosičové, kde je sloučenina ZN prekurzoru reakcí nebo srážením zachycena na povrchu výhodného nosiče nebo plniva. V případě ZN prekurzoru vázaných na povrchu nosiče určených pro polymeraci propylenu a kopolymeraci propylenu s jinými l-olefiny je na povrchu nosiče ještě také navázána elektrondonorová sloučenina nazývaná interní donor.
Výhodné ZN prekurzory obsahují ve své struktuře Ti, V nebo Cr, zejména pak Ti. Výhodnými ZN prekurzory jsou pak halidy titanu, alkoxidy titanu, halidy vanadu a jejich vzájemné směsi, zejména pak TiCl3, TiCl4, směsi VOCI3 s TiCI4 a směsi VC14 s TiCl4.
Výhodnými nosiči pro ZN prekurzory jsou silika nebo hořčíkové sloučeniny jako jsou halidy hořčíku, zejména pak MgCU; dále pak alkoxidy hořčíku a dialkyl hořčíkové sloučeniny, jako jsou diethylhořčík a organické halidy hořčíku jako jsou metylhořčík chlorid, ethylhořčík chlorid a butylhořčík chlorid.
Výhodnými interními donory pro ZN nosičové prekurzory jsou organické estery, jako je ethylbenzoát; diestery, jako jsou dialkylftaláty; ethery; di-ethery, jako jsou deriváty 1,3-dimethoxypropanu; ketony; amidy a jejich vzájemné kombinace.
Výhodnými externími donory pro ZN nosičové prekurzory, které zvyšují stereoregularitu zabudování propylenových jednotek do polymemího řetězce při syntéze polypropylenu a kopolymerů propylenu sjinými l-olefiny, jsou obecně silanové sloučeniny nebo směsi různých silanových sloučenin, z nichž jsou výhodné zejména di-isopropyl-di-methoxy silan (DIPDMS), di-isobutyldi-methoxy silan (DIBDMS), cyklohexylmethyl-di-methoxy silan (CHMDMS), di-cyklopentyldi-methoxy silan (DCPDMS), isobutyl-isopropyl-di-methoxy silan (IBIPDMS), n-propyltriethoxysilan (NPTES) a diethylaminotriethoxysilan (DEATES).
Výhodnými kokatalyzátory jsou organohlinité sloučeniny o obecném vzorci QpAIX^, kde Q je lineární nebo rozvětveny uhlovodíkový řetězec s 1 až 20 uhlíky, výhodnější jsou sloučeniny s 1 až 6 uhlíky. X je halogen a p může nabývat hodnot 0, 1, 2 a 3, výhodným halogenem je chlór a u parametru p jsou výhodné hodnoty 2 a 3. Nej lepšími kokatalyzátory jsou pak trimethylhliník (TMA), triethylhliník (TEA), triisobutylhliník (TIBA), trihexylhliník (THA) a diethylhliník chlorid (DEAC).
V závislosti na použité polymerační technologii a typu ZN prekurzoru je množství organohlinité sloučeniny dávkované do polymeračního reaktoru v molámím poměru na přechodový kov ZN prekurzoru v rozmezí 10 až 1000 mol/mol, výhodnější je 30 až 200 mol/mol. V závislosti na použité technologii a typu ZN prekurzoru je množství externího donoru dávkováno do polymeračního reaktoru v molámím poměru na přechodný kov ZN prekurzoru v rozmezí 0 až 100 mol/mol nebo v molámím poměru na organohlinitý kokatalyzátor v rozmezí Oaž 100 mol/mol, výhodnější je molámí poměr na organohlinitý kokatalyzátor 0 až 50 mol/mol.
Postup přípravy objevených nukleačních činidel s protiúsadovými účinky je blíže popsán v následujících příkladech, nicméně objev těchto činidel není limitován jen na tyto konkrétní sloučeniny a zahrnuje další široké spektrum srovnatelných sloučenin lišících se od sebe jen charakterem jednotlivých substituentů, tak jak je naznačeno obecnými vzorci I až VIII.
Reakce nukleačních činidel s organohlinitou sloučeninou byla studována pomocí následující metody:
U sloučenin s nízkou rozpustností v uhlovodíkových rozpouštědlech byla reakce nukleačních činidel s organohlinitou sloučeninou stanovena na základě měření změny tlaku způsobené reakcí organohlinité sloučeniny s polárními skupinami nukleačního činidla. Měření bylo prováděno v
-9CZ 305857 B6 temperovaném skleněném reaktoru o celkovém objemu 240 ml vybaveném magnetickým míchadlem. Reaktor byl připojen k nerezové vakuové aparatuře, která umožňovala čištění vnitřního objemu reaktoru pomocí evakuace a profukování čistým dusíkem. Tlak uvnitř reaktoru byl měřen pomocí digitálního manometru PMA4 (PMA GmbH, Německo) s rozlišitelností na 0,1 mbar. Temperace reaktoru byla zajištěna termostatickým okruhem (Julabo HP-4, Julabo Labortechnik GmbH, Německo).
Jako organohlinitá sloučenina byl použit triethylhliník, dále TEA, u kterého při reakci s polárními látkami dochází k odštěpení ethanu. Pro vyhodnocení intenzity reakce bylo provedeno referenční měření, kde místo nukleačního činidla byl pro reakci s TEA (1,0 mmol) použit nadbytek isopropanolu (20 ml roztoku isopropanol : heptan =1:1), což umožnilo určit maximální tlakovou změnu způsobenou kvantitativním rozkladem veškerého TEA působením silně polárního isopropanolu.
Postup měření reakce TEA s nukleačními činidly NU-1, NU-2 aNU-3 byl následující: Do čistého skleněného reaktoru bylo nadávkováno 30 ml heptanu a 2 g nukleačního činidla. Směs byla probublávaná čistým dusíkem při teplotě 30 °C, dokud se neodpařilo cca. 10 ml heptanu. Skleněný reaktor byl uzavřen uzávěrem se šeptem a tlak uvnitř reaktoru byl nastaven na 1,1 bar (a). Teplota uvnitř reaktoru byla nastavena na požadovanou hodnotu a udržována konstantní během celého měření (standardně 30 °C). Po ustálení tlaku a teploty bylo do reaktoru injekční stříkačkou s tenkou kovovou jehlou přes septum nastříknuto definované množství roztoku TEA v heptanu (množství TEA v dávce 1,0 mmol). Po 120 min měření byla odečtena dosažená tlaková změna a srovnána s tlakovou změnou dosaženou při referenčním měření s isopropanolem.
Pro vyhodnocení intenzity tvorby ůsad polyolefinového prášku na stěnách a víku plynofázního polymeračního reaktoru byly použity následující metody:
Intenzita tvorby ůsad polyolefinového prášku na stěnách a víku reaktoru během plynofázní polymerace 1-olefinů na ZN katalyzátorech byla vyhodnocena na základě stanovení rozdílu teplot měřených pomocí termočlánků s rychlou odezvou (typ E) umístěných ve dně (termočlánek Tr) a víku (termočlánek Tr2) polymeračního reaktoru (viz obr. 1). Pokud se během polymerace na víku a na stěnách reaktoru tvoří úsady polymerního prášku, pak dochází k obalení vnitřního povrchu víka a termočlánku Tr2 vrstvou nemíchaného polymeru. Tato vrstva má tendenci se přehřívat vlivem špatného odvodu tepla vznikajícího během exotermní polymerační reakce, což způsobuje, že na termočlánku Tr2 se měří o několik stupňů vyšší teplota než na termočlánku Tr. Současně nastává z důvodů izolačních vlastností vrstvy ůsad polymeru snížení odvodu tepla z parní fáze. Pokud se na stěnách a víku žádná úsada polymerního prášku netvoří je teplota měřená na Tr2 mírně nižší než Tr. Nižší teplota měřená na Tr2 bez polymemích ůsad je způsobena odvodem tepla přes neizolované víko reaktoru. Přítomnost polymemích ůsad na stěnách reaktoru byla také vyhodnocena přímým pohledem do reaktoru po jeho otevření.
Příklad teplotního profilu měřeného během plynofázní polymerace na termočlánku Tr a Tr2 u referenční polymerace ethylenu bez přídavku protiúsadového činidla je naznačen na obr. 2. Na obr. 3 a obr. 4 jsou následně ukázány snímky polymemích ůsad na stěnách a víku reaktoru po jeho otevření u téhož experimentu. Pro srovnání je na obr. 5 uveden teplotní profil měřený na termočláncích Tr a Tr2 u plynofázní polymerace ethylenu v přítomnosti nukleačního činidla NU1 modifikovaného pomocí TEA (sloučenina AF-1), kde k tvorbě ůsad na stěně reaktoru nedocházelo. Na obr. 6 a obr. 7 jsou pak odpovídající snímky vnitřku reaktoru po jeho otevření.
Pro zjištění vlivu nukleačních činidel na vlastnosti syntetizovaných polyolefinů byly použity následující analytické metody:
Index toku taveniny (IT) polypropylenu byl měřen podle normy ISO 1133-1 při 230 °C a silou působící na píst 21,6N. Index toku taveniny polyethylenu byl měřen podle stejné normy při teplotě 190 °C a zátěži 21,6 N. Měření 1T bylo provedeno na plastometru Dynisco LMI 4004.
- 10CZ 305857 B6
Obsah polypropylenu rozpustného ve studeném xylenu (XS) byl stanoven podle normy ISO 6427. Hustota polyethylenu byla stanovena podle normy ISO 1183-1.
Vzorky byly granulovány na jednošnekovám extruderu Brabender PLE 651 (D=19 mm, L/D=30) při 220 °C a 70 ot./min. Polymer byl stabilizován 0,2 % hmotn. Irganoxu B225. Z granulátu byla připravena zkušební tělesa na vstřikovacím lisu Arburg Allrounder 320C. Podmínky vstřikování byly nastaveny podle ISO 1873-2. Tělesa byla kondicionována 7 dní při 23 °C.
Doba do maxima krystalizačního píku byla stanovena metodou isotermní krystalizace na přístroji Perkin-Elmer DSC 7. Vzorek 5 až 10 mg PP (granulát) byl uzavřen do hliníkové kapsle a vyhřát z 50 na 210 °C a při této teplotě temperován 8 min. Následně se roztavený vzorek zchladil rychlostí 80 °C/min na teplotu krystalizace (129 °C). Po dosažení stanovené teploty krystalizace se začal měřit čas potřebný k dosažení maxima krystalizačního píku.
DSC měření 1. tání, krystalizace a 2. tání bylo provedeno na přístroji DSC Q 100 od TA Instruments. Vzorek 4 až 10 mg se zahřívá v teplotním rozsahu 50 až 200 °C. Po dosažení teploty 200 °C se vzorek při této teplotě nechá 10 minut temperovat a poté se ochladí stejnou rychlostí na teplotu 50 °C. Okamžitě potom následuje druhý teplotní cyklus tání ve stejném teplotním rozsahu.
Podíl PP vykrystalizovaného v β-formě byl stanoven na základě DSC měření 2. tání a obsah βkrystalické fáze ve vzorku byl vypočítán z entalpií tání a- a β-fáze podle vzorce (i):
/?(%) =----! 00 v němž //(%) je procentuální obsah PP v β-formě ve vzorku, í/Hm(/?) je entalpie 2. tání pro βkrystalickou fázi a í/Hm(«) je entalpie 2. tání pro α-krystalickou fázi.
Zákal polymemího materiálu byl stanoven podle normy ASTM D 1003-00 na vstřikovaných destičkách o rozměrech 113x113 mm a tloušťce 1 mm, měřeno na spektrofotometru Datacolor 650. Modul pružnosti v tahu byl stanoven podle normy ISO 527, Modul pružnosti v ohybu byl stanoven podle normy ISO 178, měření bylo provedeno na Instronu 4302.
Příklad úpravy nukleačního činidla NU-1 pro použití jako protiúsadového činidla AF-1 do polymerace:
3,0 g N,N’,N”-tris(2-methylcyklohexyl)-l,2,3-propantrikarboxyamidu dále označovaného jako NU-1, komerčně je tato látka dostupná pod označením Rikaclear PC-1, bylo smícháno s 20 ml nheptanu v uzavíratelné skleněné nádobě obsahující teflonové magnetické míchadlo. Následně se suspenze za stálého míchání probublávala čistým dusíkem při 80 až 90 °C tak dlouho dokud se neoddestilovalo minimálně 90 % n-heptanu. Po vychladnutí se k NU-1 postupně přidalo pod ochrannou atmosférou dusíku 2,6 g triethylhliníku (TEA) naředěného z bezpečnostních důvodů do n-heptanu (koncentrace 195 mg/ml). Směs byla míchána po dobu 2 hodin při laboratorní teplotě. Výsledný molámí poměr NU-1 : TEA = 1 : 3,5. Reakce NU-1 sTEA je exotermická, takže se roztok samovolně zahřívá a uvolňuje se plynný ethan. Reakcí NU-1 s TEA dochází k vzniku nepolárního protiúsadového činidla s nukleačními schopnostmi označovaného jako AF1, které je rozpustné v n-heptanu. Po 2 hodinách míchání je roztok s AF-1 zahuštěn oddestilováním části n-heptanu probubláváním čistým dusíkem při 80 až 90 °C na koncentraci 150 až 200 mg/ml. Roztok AF-1 v n-heptanu je skladován pod inertní atmosférou dusíku.
Potvrzení reakce TEA sNU-1 bylo provedeno pomocí měření tlakové změny způsobené uvolněným ethanem, který se uvolní, pokud TEA reaguje s polárními skupinami NU-1. Srovnání s tlakovou změnou stanovenou u referenční reakce TEA s isopropanolem bylo zjištěno, že
- 11 CZ 305857 B6 v případě reakce TEA sNU-1 dojde k tlakové změně odpovídající cca. 35% tlakové změny způsobené reakcí TEA s isopropanolem (obě měření provedena při 30 °C). Měření tedy prokázalo, že TEA reaguje s polárními -CONH- skupinami NU-1 za vzniku nové struktury. Množství uvolněného ethanu odpovídá cca. 1/3 z celkového množství ethanu, které lze z TEA reakcí s polárními látkami uvolnit. Lze tedy usuzovat, že ve většině případů s každou -CONHskupinou NU-1 reaguje samostatná molekula TEA, čímž se z každého TEA odštěpí jen jedna ethylová skupina.
Příklad úpravy nukleačního činidla NU-2 pro použití jako protiúsadového činidla AF-2 do polymerace:
Postup úpravy nukleačního činidla NU-2 a přípravu nepolárního protiúsadového činidla s nukleačními schopnostmi AF-2 je stejný jako postup úpravy nukleačního činidla NU-1 jen stím rozdílem, že pro reakci se použije 3,0 g l,3,5-tris(2,2-dimethylpropanamido)-benzenu označeného jako NU-2, komerčně je tato látka dostupná pod označením Irgaclear XT-386, a 3,2 g TEA. Výsledný molámí poměr NU-2 : TEA = 1 : 3,5. Reakcí NU-2 s TEA dochází k vzniku protiúsadového činidla AF-2, které má malou rozpustnost v n-heptanu a tvoří suspenzi.
Potvrzení reakce TEA s NU-2 bylo provedeno pomocí měření tlakové změny způsobené uvolněným ethanem, který se uvolní, pokud TEA zreaguje s polárními skupinami prekurzoru NU-2. Množství uvolněného ethanu odpovídá cca. 38 % z celkového množství ethanu, který se uvolnil při referenční reakci TEA s isopropanolem (obě měření provedena při 30 °C). Lze tedy konstatovat, že reakce probíhá podobně jako v případě NU-1, kde ve většině případů s každou polární -CONH- skupinou NU-1 reaguje samostatná molekula TEA, čímž se z každého TEA odštěpí jen jedna ethylová skupina.
Příklad úpravy nukleačního činidla NU-3 pro použití jako protiúsadového činidla AF-3 do polymerace:
Postup úpravy nukleačního činidla NU-3 a přípravu nepolárního protiúsadového činidla s nukleačními schopnostmi AF-3 je stejný jako postup úpravy nukleačního činidla NU-1 jen stím rozdílem, že pro reakci se použije 3,0 g N,N’-dicyklohexylnaftalen-2,6-dikarboxyamidu označeného jako NU-3, který je komerčně je dostupný pod označením NJ Star NU-100, a 2,7 g TEA. Výsledný molámí poměr NU-3 : TEA = 1 :3,0. Reakcí NU-3 s TEA dochází k vzniku protiúsadového činidla AF-3, které má malou rozpustnost v n-heptanu a tvoří suspenzi.
Potvrzení reakce TEA s NU-3 bylo provedeno pomocí měření tlakové změny způsobené uvolněným ethanem, který se uvolní, pokud TEA zreaguje s polárními skupinami NU-3. Množství uvolněného ethanu odpovídá cca. 30 % z celkového množství ethanu, který se uvolnil při referenčním měření reakce TEA s isopropanolem (obě měření provedena při 55 °C). Lze tedy konstatovat, že reakce probíhá stejně jako v případě NU-1 a NU-2, kde ve většině případů s každou polární -CONH- skupinou NU-3 reaguje samostatná molekula TEA, čímž se z každého TEA odštěpí jen jedna ethylová skupina.
Příklady provedení plynofázních polymerací
Příklad 1.1- Referenční plynofázní polymerace ethylenu
Plynofázní polymerace ethylenu byly provedeny v násadovém diskontinuálním nerezovém reaktoru o objemu 2 litry vybaveném míchadlem spirálovitého tvaru poháněným elektrickým motorem přes magnetickou spojku (viz. schéma reaktoru na obr. 1). Reaktor byl připojen na termostatický okruh umožňující regulaci teploty řízenou externím PID regulátorem. Průtoky ethylenu a vodíku byly regulovány pomocí hmotnostních dávkovačů Bronkhorst SA. Následně pak bylo
- 12CZ 305857 B6 množství dávkovaného ethylenu a vodíku stanoveno integrací průtoku. Tlak v reaktoru byl měřen digitálním manometrem od firmy PMA GmbH a teplota ve spodní (Tr) a horní části (Tr2) reaktoru termočlánky typu E od firmy Omega. Ovládání dávkovačů monomeru a sběr dat zajišťoval externí mikroprocesor řízený operačním software na PC.
Během čisticí procedury byl reaktor proplachován proudem dusíku po dobu cca. 30 min při 95 °C. Následně byla provedena tlaková zkouška na těsnost (30 min při 95 °C a 3,0 MPa ethylenu). Po tlakové zkoušce byl reaktor ochlazen na 40 °C, vypnuto míchání a nadávkováno 0,6 mmol kokatalyzátoru (triethylhliník - TEA). TEA byl dávkován naředěný do n-heptanu (koncentrace 1,7 mmol/ml). Během dávkování komponent byl vnitřní prostor reaktoru chráněn před kontaminací ochranným průtokem dusíku. Po nadávkování všech komponent byl reaktor uzavřen a naplněn 0,6 MPa (a) dusíku, 280 mmol vodíku a 3,2 g ethylenu.
Polymerace byla iniciována nástřikem ZN prekurzoru do reaktoru pomocí dávkovacího zařízení umožňujícího dávkovat ZN prekurzor do natlakovaného reaktoru kapalným ethylenem. Aby bylo možné splachovat ZN prekurzor do reaktoru kapalným ethylenem bylo dávkovadlo i s cca. 5 ml zásobníkem ochlazeno na teplotu cca. -10 °C.
ZN prekurzor použitý pro plynofázní polymerace ethylenu byl komerční TiCI4/tetrahydrofuran/MgCh typ naředěný do minerálního oleje, v textu dále označovaný jako prekurzor ZN-1. Do dávkovacího zařízení bylo odměřeno 0,126 ml této suspenze, tj. 30 mg suchého prekurzoru ZN-1. Prekurzor ZN-1 se následně splachoval do reaktoru v 5 dávkách po cca 4 g kapalného ethylenu v 60 s intervalech. Prekurzor ZN-1 byl dávkován do reaktoru temperovaného na 50 °C, následný nájezd na polymerační teplotu trval méně než 5 min. Rychlost míchání před i během polymerace byla 500 ot/min. Složení parní fáze bylo analyzováno každých 30 min po dobu celé polymerace pomocí plynového chromatografu Perkin-Elmer Clarus 500. Polymerace byla prováděna při 100 °C a tlaku 2,3 MPa (g).
Celý proces nájezdu i vlastní polymerace byl řízen a monitorován počítačem. Po dosažení požadované polymerační teploty a tlaku byly tyto podmínky udržovány na požadované úrovni po celou dobu polymerace. V případě tlaku to bylo kontinuálním dávkováním monomeru (ethylenu). Složení parní fáze během polymerace bylo cca. 50 % mol ethylenu, 20 %mol vodíku a 30 mol dusíku.
Doba polymerace byla 120 min. Na konci polymerace byl reaktor opatrně odtlakován a zbytkový ethylen a TEA odstraněn několikanásobným tlakováním dusíkem na 0,5 MPa. Následně byl polymerní prášek vyjmut z reaktoru, zvážen a sušen 2 hodiny při 70 °C ve vakuové sušárně.
Příklad 1.2 - Srovnávací plynofázní polymerace ethylenu s přídavkem komerčního protiúsadového činidla
Polymerace byla provedena za stejných podmínek jako referenční polymerace popsaná v příkladu 1.1, ale stím rozdílem, že před prekurzorem ZN-1 bylo do reaktoru nadávkováno 20 ml dusíku nasyceného vodní parou při 23 °C, což odpovídá 0,4 mg destilované vody. Dávkování bylo provedeno přes chromatografickou smyčku od firmy Valco Instruments o objemu 10 ml (dávka dvakrát 10 ml). Tlak ve smyčce 0,1 MPa (a).
Příklad 1.3 - Srovnávací plynofázní polymerace ethylenu s přídavkem komerčního protiúsadového činidla
Polymerace byla provedena za stejných podmínek jako referenční polymerace popsaná v příkladu 1.1, ale s tím rozdílem, že před prekurzorem ZN-1 bylo do reaktoru nadávkováno při laboratorní
- 13 CZ 305857 B6 teplotě 0,006 mg kyslíku přes chromatografickou smyčku od firmy Valco Instruments o objemu 0,005 ml. Tlak 02 ve smyčce 0,1 MPa (a).
Příklad 1.4 - Srovnávací plynofázní polymerace ethylenu s neupraveným nukleačním činidlem NU-1
Polymerace byla provedena za stejných podmínek jako referenční polymerace popsaná v příkladu 1.1, ale stím rozdílem, že před prekurzorem ZN-1 bylo do reaktoru nadávkováno 131 mg N,N’,N”-tris(2-methylcyklohexyl)-l,2,3-propantrikarboxyamidu (NU-1) naředěného do n-heptanu pod inertní atmosférou dusíku (koncentrace 150 až 200 mg/ml).
Příklad 1.5 - Srovnávací plynofázní polymerace ethylenu s neupraveným nukleačním činidlem NU-2
Polymerace byla provedena za stejných podmínek jako referenční polymerace popsaná v příkladu 1.1, ale stím rozdílem, že před prekurzorem ZN-1 bylo do reaktoru nadávkováno 68 mg 1,3,5tris(2,2-dimethylpropanamino)-benzenu (NU-2) naředěného do n-heptanu pod inertní atmosférou dusíku (koncentrace 150 až 200 mg/ml).
Příklad 1.6 - Srovnávací plynofázní polymerace ethylenu s neupraveným nukleačním činidlem NU-3
Polymerace byla provedena za stejných podmínek jako referenční polymerace popsaná v příkladu 1.1, ale stím rozdílem, že před prekurzorem ZN-1 bylo do reaktoru nadávkováno 132 mg N,N’dicyklohexyl-2,6-naftalendikarboxyamidu (NU-3) naředěného do n-heptanu pod inertní atmosférou dusíku (koncentrace 150 až 200 mg/ml).
Příklad 1.7 - Plynofázní polymerace ethylenu s upraveným nukleačním činidlem AF-1
Polymerace byla provedena za stejných podmínek jako referenční polymerace popsaná v příkladu 1.1, ale s tím rozdílem, že před prekurzorem ZN-1 bylo do reaktoru nadávkováno 130 mg sloučeniny AF-1 jako roztok v n-heptanu (koncentrace 150 až 200 mg/ml).
Příklad 1.8 - Plynofázní polymerace ethylenu s upraveným nukleačním činidlem AF-2
Polymerace byla provedena za stejných podmínek jako referenční polymerace popsaná v příkladu 1.1, ale stím rozdílem, že před prekurzorem ZN-1 bylo do reaktoru nadávkováno 65 mg sloučeniny AF-2 jako roztok v n-heptanu (koncentrace 150 až 200 mg/ml).
Příklad 1.9 - Plynofázní polymerace ethylenu s upraveným nukleačním činidlem AF-3
Polymerace byla provedena za stejných podmínek jako referenční polymerace popsaná v příkladu 1.1, ale stím rozdílem, že před prekurzorem ZN-1 bylo do reaktoru nadávkováno 131 mg sloučeniny AF-3 jako roztok v n-heptanu (koncentrace 150 až 200 mg/ml).
- 14CZ 305857 B6
Příklad 2.1 - Referenční plynofázní polymerace propylenu
Plynofázní polymerace propylenu byly provedeny v násadovém diskontinuálním nerezovém reaktoru o objemu 2 litry vybaveném míchadlem spirálovitého tvaru poháněným elektrickým motorem přes magnetickou spojku (viz. schéma reaktoru na obr. 1). Reaktor byl připojen na termostatický okruh umožňující regulaci teploty řízenou externím PID regulátorem. Množství dávkovaného propylenu před i během polymerace bylo měřeno podle úbytku hmotnosti zásobní tlakové nádoby s monomerem. Průtok propylenu a vodíku byl regulován pomocí hmotnostních dávkovačů Bronkhorst. Následně pak bylo množství dávkovaného vodíku určeno integrací průtoku. Tlak v reaktoru byl měřen digitálním manometrem od firmy PMA GmbH a teplota ve spodní (Tr) a horní části (Tr2) reaktoru termočlánky typu E od firmy Omega. Kontrolu dávkovačů a sběr dat zajišťoval externí mikroprocesor řízený operačním software na PC.
Během čisticí procedury byl reaktor proplachován proudem dusíku po dobu cca. 30 min při 95 °C. Následně byla provedena tlaková zkouška na těsnost (30 min při 95 °C a 3,0 MPa propylenu). Po tlakové zkoušce byl reaktor ochlazen na 40 °C, vypnuto míchání a nadávkováno 0,2 mmol kokatalyzátoru (triethylhliník - TEA) a 0,02 mmol externího donoru (di-i-butyIdimethoxy silan - DIBDMS). TEA i DIBDMS byli dávkovány naředěné do n-heptanu (koncentrace TEA byla 1,7 mmol/ml a koncentrace DIBDMS 0,2 mmol/ml). Během dávkování komponent byl vnitřní prostor reaktoru chráněn před kontaminací ochranným průtokem dusíku. Po nadávkování všech komponent byl reaktor uzavřen a naplněn 50 g propylenu a 10 mmol vodíku. Parciální tlak zbytkového dusíku v reaktoru byl cca. 0,1 MPa (a).
Polymerace byla iniciována nástřikem ZN prekurzoru do reaktoru pomocí dávkovacího zařízení umožňujícího dávkovat ZN prekurzor do natlakovaného reaktoru kapalným propylenem. ZN prekurzor použitý pro plynofázní polymerace propylenu byl komerční TiCl4/diisobutylftalát/MgCl2 typ naředěný do minerálního oleje, v textu dále označovaný jako prekurzor ZN-2. Do dávkovacího zařízení bylo odměřeno 0,026 ml této suspenze, tj. 6 mg suchého prekurzoru ZN-2. Prekurzor ZN-2 byl následně spláchnut do reaktoru 40 g kapalného propylenu. Prekurzor ZN-2 byl dávkován do reaktoru temperovaného na 50 °C, následný nájezd na polymerační teplotu trval méně než 5 min. Rychlost míchání před i během polymerace byla 500 ot/min. Doba polymerace byla 60 min. Složení parní fáze bylo analyzováno každých 5 min po dobu celé polymerace pomocí plynového chromatografu Perkin-Elmer Clarus 500. Polymerace byla prováděna při 75 °C a tlaku 2,2 MPa (g).
Celý proces nájezdu i vlastní polymerace byl řízen a monitorován počítačem. Po dosažení požadované polymerační teploty a tlaku byly tyto podmínky udržovány na požadované úrovni po celou dobu polymerace. V případě tlaku to bylo kontinuálním dávkováním monomeru (propylenu). V závislosti na spotřebě propylenu byl během polymerace kontinuálně dávkován i vodík, čímž byla udržována jeho konstantní koncentrace v parní fázi během celé polymerace. Složení parní fáze během polymerace bylo cca. 0,5 % mol vodíku, 92,0 % mol propylenu a 7,5 % mol dusíku.
Na konci polymerace byl reaktor opatrně odtlakován a zbytkový propylen a TEA odstraněn několikanásobným tlakováním dusíkem na 0,5 MPa. Následně byl polymemí prášek vyjmut z reaktoru, zvážen a sušen 2 hodiny při 70 °C ve vakuové sušárně.
Příklad 2.2 - Srovnávací plynofázní polymerace propylenu s přídavkem komerčního protiúsadového činidla
Polymerace byla provedena za stejných podmínek jako referenční polymerace popsaná v příkladu 2.1, ale s tím rozdílem, že před prekurzorem ZN-2 bylo do reaktoru nadávkováno při laboratorní teplotě 8,0 mg Atmeru 163 jako roztok v n-heptanu (koncentrace 40 až 80 mg/ml).
- 15CZ 305857 B6
Příklad 2.3 - Plynofázní polymerace propylenu s upraveným nukleačním činidlem AF-1
Polymerace byla provedena za stejných podmínek jako referenční polymerace popsaná v příkladu 2.1, ale stím rozdílem, že před prekurzorem ZN-2 bylo do reaktoru nadávkováno 32 mg sloučeniny AF-1 jako roztok v n-heptanu (koncentrace 150 až 200 mg/ml).
Příklad 2.4 - Plynofázní polymerace propylenu s upraveným nukleačním činidlem AF-2
Polymerace byla provedena za stejných podmínek jako referenční polymerace popsaná v příkladu 2.1, ale stím rozdílem, že před prekurzorem ZN-2 bylo do reaktoru nadávkováno 142 mg sloučeniny AF-2 jako roztok v n-heptanu (koncentrace 150 až 200 mg/ml).
Příklad 2.5 - Plynofázní polymerace propylenu s upraveným nukleačním činidlem AF-3
Polymerace byla provedena za stejných podmínek jako referenční polymerace popsaná v příkladu 2.1, ale stím rozdílem, že před prekurzorem ZN-2 bylo do reaktoru nadávkováno 141 mg sloučeniny AF-3 jako roztok v n-heptanu (koncentrace 150 až 200 mg/ml).
Příklad 3.1 - Příklad syntézy referenčního homopolymeru propylenu v 50-litrovém reaktoru
Pro stanovení mechanických a optických vlastností byla provedena syntéza polypropylenu v násadovém diskontinuálním nerezovém reaktoru o objemu 50 litrů vybaveném míchadlem spirálovitého tvaru poháněným elektrickým motorem přes magnetickou spojku. Polymerace v plynné fázi byla provedena při tlaku 2,2 MPa (g) a teplotě 75 °C.
Před každou polymerací byl reaktor evakuován po dobu 30 min při 85 °C a následně sedmkrát propláchnut dusíkem tlakováním na 0,8 až 1,0 MPa. Po této čisticí proceduře následovalo chlazení na teplotu dávkování katalyzátoru, která byla zvolena na 35 °C, během něhož byl reaktor ještě třikrát propláchnut dusíkem.
Do reaktoru bylo následně nadávkováno 3,4 mmol kokatalyzátoru (triethylhliník - TEA) a 0,34 mmol externího donoru (di-i-butyldimethoxy silan - DIBDMS). Roztoky TEA a DIBDMS byly dávkovány naředěné do n-heptanu (koncentrace TEA byla 1,7 mmol/ml a koncentrace DIBDMS 0,6 mmol/ml). Po nadávkování všech komponent byl reaktor uzavřen a naplněn 2,0 kg propylenu a 0,1 mol vodíku. Parciální tlak zbytkového dusíku v reaktoru byl cca. 0,1 MPa (a).
Polymerace byla iniciována nástřikem ZN prekurzoru do reaktoru pomocí dávkovacího zařízení umožňujícího dávkovat ZN prekurzor do natlakovaného reaktoru kapalným propylenem. ZN prekurzor použitý pro plynofázní polymerace propylenu v 50-litrovém reaktoru byl stejný komerční TiCU/diisobutylftalát/MgCh typ, jaký byl použit při plynofázních polymeracích propylenu na 2-litrových reaktorech, také byl naředěný do minerálního oleje. V textu je tento prekurzor označovaný také jako prekurzor ZN-2. Do dávkovacího zařízení bylo odměřeno 0,43 ml této suspenze, tj. 100 mg suchého prekurzoru ZN-2. Prekurzor ZN-2 byl následně spláchnut do reaktoru 0,5 kg kapalného propylenu.
Po nadávkování katalyzátoru byl reaktor vyhříván na polymerační teplotu a tlak, následně pak po dosažení 95% polymeračního tlaku se začal měřit čas samotné polymerace. Polymerace probíhala v mechanicky míchaném loži v plynné fázi.
Celý proces nájezdu i vlastní polymerace byl řízen a monitorován počítačem. Po dosažení požadované polymerační teploty a tlaku byly tyto podmínky udržovány na požadované úrovni po
- 16CZ 305857 B6 celou dobu polymerace. V případě tlaku to bylo kontinuálním dávkováním monomeru (propylenu). V závislosti na spotřebě propylenu byl během polymerace kontinuálně dávkován i vodík, čímž byla udržována jeho konstantní koncentrace v parní fázi během celé polymerace. Po uplynutí definované spotřeby propylenu byl zastaven průtok monomeru a polymerační reakce byla ukončena nadávkováním kyslíku (100 mmol) do reaktoru. Následně byl reaktor odplyněn a třikrát propláchnut dusíkem tlakováním na 0,8 až 1,0 MPa. Po otevření reaktoru byl polymemí prášek zvážen a následně sušen 2 hodiny při 70 °C ve vakuové sušárně.
Příklad 3.2 - Příklad syntézy homopolymeru propylenu v 50-litrovém reaktoru obsahujícího nukleačí činidlo s protiúsadovými schopnostmi AF-1
Polymerace byla provedena za stejných podmínek jako referenční polymerace popsaná v příkladu 3.1, ale stím rozdílem, že před prekurzorem ZN-2 byly do reaktoru nadávkovány 3,0 g sloučeniny AF-1 jako roztok v n-heptanu (koncentrace 150 až 200 mg/ml). Polymerace byla ukončena po dosažení definované spotřeby propylenu odpovídající výtěžku 3,0 kg PP.
Příklad 3.3 - Příklad syntézy homopolymeru propylenu v 50-litrovém reaktoru obsahujícího nukleační činidlo s protiúsadovými schopnostmi AF-2
Polymerace byla provedena za stejných podmínek jako referenční polymerace popsaná v příkladu 3.1, ale stím rozdílem, že před prekurzorem ZN-2 bylo do reaktoru nadávkováno 0,9 g sloučeniny AF-2 jako roztok v n-heptanu (koncentrace 150 až 200 mg/ml). Polymerace byla ukončena po dosažení definované spotřeby propylenu odpovídající výtěžku 3,0 kg PP.
Příklad 3.4 - Příklad syntézy homopolymeru propylenu v 50-litrovém reaktoru obsahujícího nukleační činidlo s protiúsadovými schopnostmi AF-3
Polymerace byla provedena za stejných podmínek jako referenční polymerace popsaná v příkladu 3.1, ale s tím rozdílem, že před prekurzorem ZN-2 bylo do reaktoru nadávkováno 0,9 g sloučeniny AF-3 jako roztok v n-heptanu (koncentrace 150 až 200 mg/ml). Polymerace byla ukončena po dosažení definované spotřeby propylenu odpovídající výtěžku 3,0 kg PP.
Vliv sloučenin AF-1, AF-2 a AF-3 vzniklých reakcí nukleačních činidel NU-1, NU-2 a NU-3 s triethylhliníkem na chování ZN katalyzátorů a schopnost eliminovat tvorbu úsad polymemího prášku na víku a stěnách reaktoru při plynofázních polymeracích ethylenu byl studován ve 2litrovém plynofázním reaktoru. Výsledky jsou shrnuty v tab. 1. V této tabulce je také uvedeno srovnání referenční plynofázní polymerace ethylenu bez přídavku protiúsadového činidla (příklad 1.1) s polymeracemi provedenými v přítomností modifikovaných nukleačních činidel AF-1, AF-2 a AF-3 (příklady 1.7 až 1.9). Dále jsou zde také uvedena srovnání s polymeracemi provedenými s původními nukleačními činidly (NU-1, NU-2 a NU-3 - Příklady 1.4 - 1.6) a s polymeracemi provedenými s průmyslově používanými protiúsadovými sloučeninami (H2O a O2 - příklady 1.2 a 1.3).
Výsledky v tab. 1 ukazují, že u referenční polymerace bez protiúsadového činidla byl rozdíl teplot měřených na termočláncích Tr (dno reaktoru) a Tr2 (víko reaktoru) + 3,4 °C, což ukazuje na přítomnost polymemích úsad na víku reaktoru (viz. obr. 2). Oproti tomu plynofázní polymerace ethylenu provedené v přítomnosti činidel AF-1, AF-2 a AF-3 mají rozdíl teplot měřených na termočláncích Tr a Tr2 mírně záporný. Záporný rozdíl znamená, že termočlánek Tr2 umístěný ve víku reaktoru měří nižší hodnotu než termočlánek Tr vlivem odvodu tepla přes neizolované víko reaktoru. Toto pozorování je důkazem, že během plynofázní polymerace ethylenu v přítomnosti činidel AF-1, AF-2 a AF-3 se na víku a stěnách reaktoru netvoří úsady polyethylenového prášku. Příklad teplotního profilu měřeného na termočláncích Tr a Tr2 během plynofázní poly
- 17CZ 305857 B6 merace ethylenu v přítomnosti nukleačního činidla AF-1 a pohled do reaktoru po jeho otevření je naznačen na obr. 5, obr. 6 a obr. 7. Srovnatelný protiúsadový účinek (záporné Tr2-Tr) byl pozorován také v případě neupravených nukleačních činidel NU-1, NU-2 a NU-3 a průmyslově používaných protiůsadových sloučenin (H2O, O2). Nicméně z výsledků uvedených v tab. 1 je zřejmé, že polymerace ethylenu v přítomnosti nukleačních činidel AF-1, AF-2 a AF-3 (upravena reakcí s triethyihliníkem) je aktivita katalyzátoru srovnatelná a v některých případech i vyšší než jaká byla stanovena u referenční polymerace, zatímco v případě neupravených nukleačních činidel NU-1, NU-2, NU-3 a průmyslově používaných protiůsadových činidel (H2O, O2) dochází k výraznému poklesu aktivity.
Ve srovnání s referenční polymerací bylo v přítomnosti nukleačních činidel s protiúsadovými účinky (AF-1, AF-2 a AF-3) na ZN katalyzátoru vyroben polyethylen s vyšším indexem toku a hustotou, což jsou v obou případech pozitivní změny zlepšující vlastnosti PE. Při použití průmyslových protiůsadových činidel (H2O, O2) a neupravených nukleačních činidel NU-1, NU2 a NU-3 byl index toku a hustota PE ve většině případů nižší, než u referenčního polymeru.
Výsledky testů nukleačních činidel s protiúsadovými účinky AF-1, AF-2 a AF-3 během plynofázních polymerací propylenu ve 2-litrovém reaktoru jsou uvedeny v tab. 2 (příklady 2.3 až 2.5). Zároveň je zde uvedeno srovnání s referenčním pokusem bez protiúsadového činidla (příklad 2.1) a pokus s průmyslově používaným protiúsadovým činidlem Atmer 163 (příklad 2.2).
Z tab. 2 je patrné, že nukleační činidla upravená reakcí s triethyihliníkem (AF-1, AF-2 a AF-3) účinně brání tvorbě úsad polymerního prášku i v případě plynofázní polymerace propylenu (záporná diference Tr2-Tr). V případě referenční polymerace byla tato diference + 2,8 °C. Srovnání s komerčním protiúsadovým činidlem Atmer 163 ukazuje, že při použití upravených nukleačních činidel (AF-1, AF-2 a AF-3) nedochází k deaktivaci katalyzátoru a poklesu polymerační aktivity i při vyšších dávkách těchto sloučenin do polymerace.
Polypropylen připravený v přítomnosti nukleačních činidel s protiúsadovými účinky (AF-1, AF-2 a AF-3) má mírně vyšší index toku a srovnatelný obsah XS. Vyšší index toku naznačuje lepší účinnost vodíku v přítomnosti těchto činidel, což je pozitivní efekt. Z tab. 2 je patrné, že v případě komerčního Atmeru 163 je situace opačná a jeho přítomnost v polymerací index toku polymeru snižuje. Vyhodnocením časů potřebných k dosažení maxima krystalizačního píku bylo prokázáno, že polymery připravené v přítomnosti sloučenin AF-1, AF-2 a AF-3 mají tyto časy výrazně kratší tzn. nukleace PP je výrazně rychlejší než v případě referenčního polymeru. Jak je dále patrné z tab. 2 v případě Atmeru 163 je rychlost krystalizace srovnatelná s referenční polymerací. Tento výsledek ukazuje, že ve srovnání se sloučeninami AF-1, AF-2 a AF-3 Atmer 163 nemá schopnost nukleovat PP a tím ovlivňovat jeho mechanické nebo optické vlastnosti, tudíž jeho jediným účelem v polymerací je eliminace tvorby ůsad na stěnách reaktoru.
Pro vyhodnocení vlivu nukleačních činidel s protiúsadovými účinky AF-1, AF-2 a AF-3 na mechanické a optické vlastnosti polypropylenu byly provedeny polymerace v 50-litrovém plynofázním reaktoru. V případě polymerací na 50-litrovém reaktoru nebylo možné vyhodnotit vliv činidel AF-1, AF-2 a AF-3 na tvorbu úsad polymerního prášku na stěnách reaktoru, nicméně bylo možné připravit dostatečné množství polymeru (cca. 3 kg) pro vyhodnocení mechanických (modul pružnosti v tahu a ohybu) a optických vlastností (zákal). Výsledky jsou shrnuté v tab. 3, kde je ukázáno, že polypropylen připravený v přítomnosti činidel AF-1, AF-2 a AF-3 má ve srovnání s referenční polymerací výrazně rychlejší krystalizaci a znatelně vyšší hodnoty modulů pružnosti v tahu a ohybu. V případě nukleačních činidel s protiúsadovými účinky AF-1 a AF-2 došlo také k výraznému snížení zákalu. V případě nukleačního činidla s protiúsadovými účinky AF-3 bylo na základě vyhodnocení 2. tání u DSC analýzy zjištěno, že cca. 83 % z celkového PP vykrystalizovalo v β-krystalické formě. Tyto výsledky jednoznačně ukazují, že reakcí s triethylhliníkem a ani během polymerace (pobytu v polymeračním reaktoru) nedochází k rozkladu nebo změně struktury nukleačního činidla. Lze tedy předpokládat, že původní struktura nukleačního
-18CZ 305857 B6 činidla se po polymeraci obnoví během procesu deaktivace katalytického systému působením polárních látek (typicky H2O).
Uvedené výsledky jednoznačně ukázaly, že ve srovnání s komerčně používanými protiúsadovými 5 činidly jejichž jediným účelem je eliminace tvorby úsad polyolefinového prášku na stěnách reaktoru, prezentovaný vynález umožňuje jednak řešit problémy s tvorbou úsad polyolefinového prášku na stěnách plynofázního reaktoru a zároveň připravit materiál s velmi dobře dispergovaným nukleačním činidlem, takže polymer, který opouští reaktor je již velmi dobře nukleovaný a vykazuje po zpracování lepší mechanické a optické vlastnosti.
Aplikace těchto látek do plynofázních polymeračních reaktorů má jednak díky svým protiúsadovým schopnostem pozitivní vliv na provoz plynofázní polymerační jednotky a zároveň umožňuje produkovat polymer s velmi dobře dispergovaným nukleačním činidlem.
- 19CZ 305857 B6
Tab. 1:
NU IT Hustota vPE 21,6N PE hm% g/10min g/cm3 | 0,00 5,5 966,2 | 0,00 5,2 965,8 0,00 5,1 965,6
Výtěžek Aktivita Výkon Tr* Tr2* Tr2-Tr PE katal. polym. dno víko dif(120min) g kg/(g*h) % ”C °C °C | 155 2,58 100 99,9 103,3 +3,4 | 131 2,19 85 99,9 99,0 -0,9 74 1,24 48 99,9 99,2 -0,7
Množství činidlo činidlo činidlo činidla /C2+N2+H2 /TEA /Kat mg mg/g 9^9 9^9 | 0 0,0 0,0 0,0 | 0,4 0,013 0,006 0,014 0,006 0,0002 0,0001 0,0002
Příklad Typ činidla | Příklad 1.1 - | Příklad 1.2 H2O Příklad 1.3 02
cd ιο cd
Bt
co r- co r- co co
co co co co co co
CD CD CD CD CD CD
(NI CO UO o CM
lO UD m co to co
co IO 00
s ? o o T- o
st st st st st St
O o o o o o
r- σ> σ> CO
St St Bk St St
o o 1 1 9 ?
CM ’Τ- O T- CO CN
r- r*
Ο σ> σ> σ> CD CD
CD CD CD CD CD CD
cd σ> cd cd CD <D
* ΗΚ t
σ> cd CD CD CD CD
CD CD CD CD CD CD
35 77 71 106 58 113
Ο h- Tl- CO o *<-
cd σ> oo r- io CD
Ba
Ο Τ- +- CM *C- CM
τΤ 00 O o [O
co +- co CD
+“ +—
Tř CO CO CM Nt
ot
CM CM
ο ο O O o o
a. μt *. 0t
(NJ CXI +— +— CXI CXI
+“ Ο +- o T— T—
Ot 9¾ a* ** ** V»
CM CXI
Τ- Ο co co CO io co CO CXI +co co
τ— 'T- T—
y— w— CM CXI co co
5 ιϊ. Z> UL 5 lx.
ζ < z < Z <
to 00 CD CD
Ό Ό Ό Ό Ό Ό
CD 00 CD CD CD CD
-*ί
t a. t t MM.^t t
Μ. __ >L__
CL CL CL Ol CL D_
* Teploty Tr a Tr2 byly odečteny v 120 min polymerace
-20CZ 305857 B6
Tab. 2
NU IT XS Kryst. v PP 21,6 N pík hm% g/10min hm% min 0,00 7,7 1,1 4,5 I 0,01 6,2 1,0 5,1 | CD CO ΓC\í o“ o’ CO T- T— T— ’T— co A cd θ 2 μ ω o o oo o o o
Výtěžek Aktivita Výkon Tr* Tr2* Tr2-Tr PP katal. polym. dno víko dif(60min) g kg/(g’h) % °C °C °C 150 25,0 100 75,0 77,8 +2,8 117 19,5 78 75,0 74,1 -0,9 154 25,7 103 75,0 74,1 -0,9 152 25,4 102 75,0 74,0 -1,0 152 25,3 101 75,0 74,2 -0,8
Množství činidlo činidlo činidlo činidla /C3 /TEA /Kat mg mg/g g/g g/g 0'0 0'0 0'0 0 8 0,1 0,4 1,3 32 0,4 1,4 5,3 142 1,9 6,2 23,7 141 1,9 6,2 23,5
Příklad Typ činidla | Příklad 2.1 - | Příklad 2.2 Atmer Přiklad 2.3 AF-1 Příklad 2.4 AF-2 Příklad 2.5 AF-3
* Teploty Tr a Tr2 byly odečteny v 60 min polymerace
Tab. 3:
Modul pružnosti v ohybu MPa O O O O CM 00 CN CO +l +l +l +l O O O O v- O) cd σ> r- co x— ▼— X“ X“
Modul pružnosti v tahu MPa o o o o co co m +l +l +l +l o o o o CD 00 CO v“ LO CD O) 00 χ— χ— χ— χ—
Zákal % 38,1 ± 1,1 21,7 ±0,7 11,7 ±0,3 34,6 ± 0,6
IT Kryst. Obsah 21,6 N pík β-fáze g/10min min % o o o g 00 <O 00 0) < o' o' o co tt r< ™ < tn
NU v PP hm % O CD CO CO o o o o d d d d
Příklad Typ činidla t- CN CO . · * 1 LL LL U. < < < CN CO CO co co co “□ D Ό O co co co co £ >sz 0. 0. 0. 0.
-22CZ 305857 B6
Průmyslová využitelnost
Vynález umožňuje řešit problémy s tvorbou úsad polyolefinového prášku na stěnách plynofázních polymeračních reaktorů a jejich recyklů a zároveň produkovat polyolefin s velmi dobře dispergovaným nukleačním činidlem, takže materiál, který opouští reaktor vykazuje po zpracování lepší mechanické a optické vlastnosti. Kombinace těchto efektů umožňuje snížit náklady na provoz polymerační jednotky a následně také na post-reaktorové zpracování připraveného polymemího materiálu.
Vynález lze aplikovat v diskontinuálních i kontinuálních provozech a v průmyslových reaktorech typu HSBR (horizontálně míchané násadové reaktory, technologie Innovene® od firmy Ineos) nebo ve vertikálně míchaných reaktorech technologie Novolen® od firmy Lummus Novolen Technology anebo v reaktorech s vertikálně míchaným fluidním ložem polymeru (technologie Unipol® firmy Univation). Nukleační činidla s protiúsadovými účinky lze také použít v kontinuálních průmyslových reaktorech zahrnujících kombinaci polymerace v kapalné fázi s následující polymerací v plynné fázi typu Spheripol® od firmy Lyondell-Basell nebo Borstar® od firmy Borealis.

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1 Použití sloučeniny připravitelné reakcí organohlinité sloučeniny se sloučeninou na bázi derivátů alifatických nebo aromatických karboxyamidových kyselin jako činidla eliminujícího tvorbu úsad polyolefinového prášku na stěnách plynofázních polymeračních reaktorů a jejich recyklů při přípravě nukleovaného polyolefinu přímo během polymerace 1-olefinů na Zieglerových-Nattových katalyzátorech.
  2. 2 Použití podle nároku 1, kde sloučenina na bázi derivátů alifatických nebo aromatických karboxyamidových kyselin je vybraná ze skupiny sloučenin obecného vzorce I
    (I), kde k může nabývat hodnot 3 nebo 4,
    Y1 je zbytek po odstranění všech hydroxidových skupin z 1,2,3-propantrikarboxylové kyseliny, 1,2,3,4-butantetrakarboxylové kyseliny nebo 1,3,5-benzentrikarboxylové kyseliny,
    Y2 jsou tři nebo čtyři stejné nebo různé skupiny nezávisle na sobě tvořené vodíkovým atomem nebo lineární nebo rozvětvenou alkylovou skupinou s 1 až 10 uhlíkovými atomy, nebo vybraná ze skupiny sloučenin obecných vzorců II, III, IV a V:
    -23CZ 305857 B6
    (Π), (ΙΠ), (IV), (V),
    -24CZ 305857 B6 kde I1, I2 a I3 nebo J1, J2 a J3 nebo K1, K2 a K3 nebo L1, L2 a L3 jsou nezávisle na sobě lineární nebo rozvětvený alkyl s 1 až 20 uhlíky, nebo nesubstituovaný cykloalkyl tvořený 3 až 6 uhlíky nebo substituovaný 1,2, 3, nebo 4 alkyly s 1 až 4 uhlíky, nebo vybraná ze skupiny sloučenin obecných vzorců V), VII a VIII:
    (VI),
    O
    H
    N—U—N 3 /
    (VII), (VIII), kde v případě obecného vzorce (VI) R1 představuje zbytek po odstranění hydroxidových skupin u nasycených nebo nenasycených alifatických dikarboxylových kyselin tvořených 3 až 20 uhlíkovými atomy nebo zbytek po odstranění hydroxidových skupin u nasycených nebo nenasycených alicyklických dikarboxylových kyselin tvořených 6 až 30 uhlíkovými atomy nebo zbytek po odstranění hydroxidových skupin u aromatických dikarboxylových kyselin tvořených 8 až 30 uhlíkovými atomy,
    R2 a R3 jsou stejné nebo různé cykloalkyly s 3 až 12 uhlíky nesubstituované nebo substituované jedním nebo více radikály vybranými ze skupiny C| až C2o alifatických alkylů, C3 až C2o rozvětvených alkylů; C2 až C20 alifatických alkenylů, C3 až C20 rozvětvených alkenylů, C3 až Cj2 cykloalkylů a fenylů; nebo cykloalkenyly s 3 až 12 uhlíky nesubstituované nebo substituované jedním nebo více radikály vybranými ze skupiny CiažC2o alifatických alkylů, C3ažC2O rozvětvených alkylů; C2 až C2o alifatických alkenylů, C3 až C20 rozvětvených alkenylů, C3 až Cl2 cykloalkylů a fenylů; v případě sloučeniny obecného vzorce (VII) U1 představuje zbytek z nasycených nebo nenasycených alifatických diaminů s 2 až 20 uhlíky, zbytek z alicyklických diaminů tvořených 4 až 28 uhlíky, zbytek z heterocyklických diaminů tvořených 4 až 14 uhlíky a zbytek z aromatických diaminů tvořených 6 až 28 uhlíky,
    U2 a U3 jsou stejné nebo různé cykloalkyly s 3 až 12 uhlíky nesubstituované nebo substituované jedním nebo více radikály vybranými ze skupiny Ci až C20 alifatických alkylů, C3 až C2o rozvětvených alkylů; C2 až C20 alifatických alkenylů, C3 až C20 rozvětvených alkenylů, C3 až C|2 cykloalkylů a fenylů; nebo cykloalkenyly s3 až 12 uhlíky nesubstituované nebo substituované jedním nebo více radikály vybranými ze skupiny C|ažC2o alifatických alkylů, C3 až C2o rozvětvených alkylů; C2 až C20 alifatických alkenylů, C3 až C2o rozvětvených alkenylů, C3 až C]2 cykloalkylů a fenylů; v případě obecného vzorce VIII V1 představuje zbytek z nasycených nebo nenasycených alifatických amino karboxylových kyselin s 2 až 29 uhlíky, zbytek z nasycených nebo nenasycených alicyklických amino karboxylových kyselin tvořených 7 až 13 uhlíky a zbytek z aromatických amino karboxylových kyselin tvořených 7 až 15 uhlíky,
    -25CZ 305857 B6
    V2 a V3 jsou stejné nebo různé substituenty, přičemž V2 je stejné jako U2 nebo U3 u obecného vzorce (VII) a V3 je stejné jako R2 a R3 u obecného vzorce VI.
  3. 3. Použití podle nároku 2, kde Y1 u sloučeniny obecného vzorce (I) je zbytek po odstranění všech hydroxidových skupin z 1,2,3-propantrikarboxylové kyseliny, 1,2,3,4-butantetrakarboxylové kyseliny nebo 1,3,5-benzentrikarboxylové kyseliny,
    Y2 u sloučeniny obecného vzorce 1 je vodík nebo methyl vázaný na cyklohexyl v pozici 2,
    I1,12 a I3 u sloučeniny obecného vzorce II nebo J2 a J3 u sloučeniny obecného vzorce III nebo K1 u sloučeniny obecného vzorce IV jsou nezávisle na sobě isopropyl, sekundární butyl, terciární butyl, 1-methylbutyl, 1-methylpentyl, 1-ethylpentyl, 1,1-dimethylpropyl, 2,2-dimethylpropyl, 1,1-dimethylbutyl, 1,1-dimethylhexyl, 1-ehylpropyl, 1-propylbutyl, 1-methylethenyl, l-methyl-2propenyl, l-methyl-2-butenyl, cyklopentyl nebo cyklohexyl,
    L1, L2 a L3 u sloučeniny obecného vzorce V nebo K2 a K3 u sloučeniny obecného vzorce IV nebo J3 u sloučeniny obecného vzorce III jsou nezávisle na sobě isopropyl, sekundární butyl, terciární butyl, 1,1-dimethylpropyl, 1,2-dimethylpropyl, 2,2-dimethylpropyl, terciární octyl, cyklopentyl, cyklohexyl, 2-methylcyklohexyl, 2,3-dimethylcyklohexyl, 1-ethylcyklohexyl nebo 1-adamantyl,
    R1 u sloučeniny obecného vzorce VI je zbytek po odstranění hydroxidových skupin u 1,2ethandikarboxylové kyseliny, 1,3-propandikarboxylové kyseliny, 1,4-butandikarboxylové kyseliny, 1,5-pentandikarboxylové kyseliny, 1,6-hexandikarboxylové kyseliny, 1,7-heptandikarboxylové kyseliny, 1,8-oktandikarboxylové kyseliny, 1,4-cyklohexandikarboxylové kyseliny, 1,4benzendikarboxylové kyseliny, 1,5-naftalendikarboxilové kyseliny, bifenyl-4,4’-dikarboxylové kyseliny a bifenyl-2,2’-dikarboxylové kyseliny,
    R2 a R3 u sloučeniny obecného vzorce VI jsou cyklopentyl, cyklohexyl a fenyl nesubstituovaný nebo substituovaný methylem nebo ethylem,
    U1 u sloučeniny obecného vzorce Vil je zbytek z 1,2-ethandiaminu, 1,3-propandiaminu, 1,4butandiaminu, 1,5-pentandiaminu, 1,6-hexandiaminu, 1,7-heptandiaminu, 1,8-oktandiaminu, 1,4cyklohexandiaminu, 1,4-benzendiaminu, 1,5-naftalendiaminu, bifenyl-4,4’-diaminu a bifenyl2,2’-diaminu,
    U2 a U3 u sloučeniny obecného vzorce VII jsou cyklopentyl, cyklohexyl a fenyl nesubstituovaný nebo substituovaný methylem nebo ethylem.
    V1 u sloučeniny obecného vzorce VIII je zbytek z 2-aminoethanové kyseliny, 3-aminopropanové kyseliny, 4-aminobutanové kyseliny, 5-aminopentanové kyseliny, 6-aminohexanové kyseliny, 7aminoheptanové kyseliny, 8-aminooktanové kyseliny, 4-aminocyklohexankarboxylové kyseliny, 4-aminobenzoové kyseliny, 5-aminonaftalenkarboxylové kyseliny, 4’-amino-4-bifenylkarboxylové kyseliny a 2’-amino-2-bifenylkarboxylové kyseliny,
    V2 u sloučeniny obecného vzorce VIII je stejné jako U2 a U3 u sloučeniny obecného vzorce VII,
    V3 u sloučeniny obecného vzorce VIII je stejné jako R2 a R3 u sloučeniny obecného vzorce VI.
  4. 4. Použití podle nároku 1, kde sloučeninou na bázi derivátů alifatických nebo aromatických karboxyamidových kyselin je N,N’,N”-tris(2-methylcyklohexyl)-l,2,3-propantrikarboxyamid, N,N’,N”-triscyklohexyl-l,2,3-propantrikarboxyamid, N,N’,N”-triscyklohexyl-l,3,5-benzentrikarboxyamid, N,N’,N”,N”’-tetra(2-methylcyklohexyl)-1,2,3,4-butantetrakarboxyamid, Ν,Ν’,Ν”,N”’-tetracyklohexyl-l ,2,3,4-butantetrakarboxyamid, 1,3,5-tris(2,2-dimethylpropanamino)-benzen, l,3,5-tris(2-ethylbutanamino)-benzen, l,3,5-tris(2,2-dimethylbutanamino)-benzen, 1-isobutanamino-3,5-bis(pivaloylamino)-benzen, 2,2-dimethylbutanamido-3,5-bis(pivaloylamino)
    -26CZ 305857 B6 benzen, 2,2-dimethylbutanamido-3,5-bis(pivaloylamino)-benzen, l,3-bis(isobutanamino)-5- pivaloylaminobenzen, 1,3-bis(isobutanamino)-5-(2,2-dimethylbutan)aminobenzen, 1,3-bis(2,2-dimethylbutanamino)-5-pivaloylaminobenzen, l,3-bis(2,2-dimethylbutanamino)-5-isobutanaminobenzen, 1,3-bis(2,2-dimethylbutanamido)-5-(3,3-dimethylbutan)aminobenzen, 5-pivaloylaminoisoftalová kyselina N,N’-di-t-butandiamidu, 5-pivaloylaminoisoftalová kyselina N,N’-di-cyklohexandiamidu, N-t-butyl-3,5-bis(pivaloylamino)benzenamid, N-cyklopentyl-3,5-bis(pivaloylamino)benzenamid, N-cyklohexyl-3,5-bis(pivaloylamino)benzenamid, N-isopropyl-3,5-bis(pivaloylamino)benzenamid, N-t-butyl-3,5-bis(2,2-dimethyl-butanamino)benzenamid, N,N’dicyklohexyl-2,6-naftalendikarboxyamid, N,N‘-dicyklohexyltereftalamid, N,N‘-dicyklohexyl1,4-cyklohexandikarboxyamid, N,N‘-dicyklohexyl-4,4‘-bifenyldikarboxyamid, N,N‘-bis(pmethylfenyl)hexandiamid, N,N‘-bis(p-ethylfenyl)hexandiamid, N,N‘-bis(cyklohexylfenyl)hexandiamid, N,N’-l,4-fenylbiscyklohexankarboxyamid, N,N’-l,5-naftalenbisbenzenamid, N,N’-1,4cyklohexanbisbenzenamid aN,N’-l,4-cyklohexanbiscyklohexankarboxyamid.
  5. 5. Použití podle nároku 1, kde sloučeninou na bázi derivátů alifatických nebo aromatických karboxyamidových kyselin je zejména N,N’,N”-tris(2-methylcyklohexyl)-l,2,3-propantrikarboxyamid, l,3,5-tris(2,2-dimethylpropanamino)-benzen a N,N’-dicyklohexyl-2,6-naftalendikarboxyamid.
  6. 6. Použití podle nároku 1, kde organohlinitou sloučeninou je trimethylhliník, triethylhliník, tripropylhliník, triisopropylhliník, tributylhliník, triisobutylhliník, trihexylhliník, triisohexylhliník, trioktylhliník, tridecylhliník, dimethylhliník chlorid, diethylhliník chlorid, diisobutylhliník chlorid, methylhliník dichlorid, etylhliník dichlorid nebo isobutylhliník dichlorid.
  7. 7. Použití podle nároku 2, přičemž se reakce sloučenin obecných vzorců 1 až VIII s organohlinitou sloučeninou provede před aplikací do plynofázního polymeračního reaktoru.
  8. 8. Použití podle nároku 1, přičemž se do polymeračního reaktoru přidává sloučenina připravitelná reakcí organohlinité sloučeniny se sloučeninou na bázi derivátů alifatických nebo aromatických karboxyamidových kyselin před nebo během plynofázní polymerace na ZieglerovýchNattových katalyzátorech.
  9. 9. Použití podle nároku 1, přičemž se do polymeračního reaktoru sloučenina připravitelná reakcí organohlinité sloučeniny se sloučeninou na bázi derivátů alifatických nebo aromatických karboxyamidových kyselin přidává jako samostatná komponenta nebo ve směsi s prekurzorem Zieglerova-Nattova katalyzátoru nebo ve směsi s organokovovým kokatalyzátorem nebo ve směsi s externím donorem pokud je použit.
  10. 10. Použití podle nároku 1, při plynofázních homopolymeracích propylenu a ethylenu, nebo při plynofázních statistických kopolymeracích propylenu s ethylenem, ethylenu s 1-butenem, propylenu s 1-butenem, ethylenu s 1-hexenem, propylenu s 1-hexenem, nebo při 2-krokových polymeracích tvořených homopolymerací propylenu v kapalné fázi následované homopolymerací propylenu nebo ethylenu v plynné fázi, nebo homopolymerací propylenu v plynné nebo kapalné fázi následované statistickou kopolymerací propylenu s ethylenem v plynné fázi.
  11. 11. Použití podle nároku 1, v diskontinuálních i kontinuálních provozech a v průmyslových reaktorech typu HSBR (horizontálně míchané násadové reaktory) nebo ve vertikálně míchaných reaktorech nebo v reaktorech s vertikálně míchaným fluidním ložem polymeru a v kontinuálních reaktorech zahrnujících kombinaci polymerace v kapalné fázi s následující polymeraci v plynné fázi.
CZ2013-618A 2013-08-12 2013-08-12 Použití činidla pro nukleaci polyolefinů pro eliminaci tvorby úsad polyolefinového prášku v plynofázních polymeračních reaktorech CZ305857B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-618A CZ305857B6 (cs) 2013-08-12 2013-08-12 Použití činidla pro nukleaci polyolefinů pro eliminaci tvorby úsad polyolefinového prášku v plynofázních polymeračních reaktorech
PCT/CZ2014/000087 WO2015021948A1 (en) 2013-08-12 2014-08-11 Agent for nucleation of polyolefin and elimination of fouling in a gas phase polymerisation reactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-618A CZ305857B6 (cs) 2013-08-12 2013-08-12 Použití činidla pro nukleaci polyolefinů pro eliminaci tvorby úsad polyolefinového prášku v plynofázních polymeračních reaktorech

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2013618A3 CZ2013618A3 (cs) 2015-03-04
CZ305857B6 true CZ305857B6 (cs) 2016-04-13

Family

ID=51589031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2013-618A CZ305857B6 (cs) 2013-08-12 2013-08-12 Použití činidla pro nukleaci polyolefinů pro eliminaci tvorby úsad polyolefinového prášku v plynofázních polymeračních reaktorech

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ305857B6 (cs)
WO (1) WO2015021948A1 (cs)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6055569B1 (ja) * 2016-05-18 2016-12-27 日本ゼオン株式会社 重合性化合物、混合物、重合性液晶組成物、高分子、光学フィルム、光学異方体、偏光板、フラットパネル表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置および反射防止フィルム
CN105949357B (zh) * 2016-06-29 2019-04-16 大连理工大学 用于丙烯聚合的含结晶性有机物催化剂、其制备方法与应用
WO2020069853A1 (en) 2018-10-02 2020-04-09 Sabic Global Technologies B.V. Method for the manufacture of a polyolefin compound

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ292641B6 (cs) * 1996-12-04 2003-11-12 3V Sigma S. P. A. Látky pro potlačení tvorby usazenin, způsob výroby a prostředek s jejich obsahem
EP2096137A1 (en) * 2006-12-19 2009-09-02 New Japan Chemical Co., Ltd. Novel polyolefin resin composition and molded resin obtained therefrom
WO2009157770A1 (en) * 2008-06-26 2009-12-30 Basf Catalysts Llc Process for the production of an alpha-olefin polymer
EP2192133A1 (en) * 2008-11-07 2010-06-02 Borealis AG A polyolefin preparation process with reduced tendency to reactor fouling
CZ2010722A3 (cs) * 2010-10-05 2012-04-18 Polymer Institute Brno, Spol. S R. O.. Zpusob prípravy nukleovaného semikrystalického polyolefinu

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3489736A (en) * 1965-04-23 1970-01-13 Showa Denko Kk Polymerization of olefins
US4182810A (en) 1978-04-21 1980-01-08 Phillips Petroleum Company Prevention of fouling in polymerization reactors
US4855370A (en) 1986-10-01 1989-08-08 Union Carbide Corporation Method for reducing sheeting during polymerization of alpha-olefins
US5026795A (en) 1987-02-24 1991-06-25 Phillips Petroleum Co Process for preventing fouling in a gas phase polymerization reactor
CZ281858B6 (cs) 1988-11-03 1997-03-12 Union Carbide Corporation Způsob snížení tvorby plaket v průběhu polymerace alfa-olefinů
FR2660926B1 (fr) 1990-04-11 1992-07-31 Bp Chemicals Snc Prepolymere d'alpha-olefine contenant un metal de transition et procede de polymerisation d'alpha-olefine en phase gazeuse mettant en óoeuvre le prepolymere.
DE69119390T2 (de) 1990-07-27 1997-01-16 Nippon Petrochemicals Co., Ltd., Tokio/Tokyo Verfahren zur herstellung von polyolefinen
US6235823B1 (en) 1992-01-24 2001-05-22 New Japan Chemical Co., Ltd. Crystalline polypropylene resin composition and amide compounds
EP1277790A3 (en) 1998-03-04 2004-07-28 Ciba SC Holding AG Nucleators for crystallizable thermoplastic polymers
US6111034A (en) 1998-12-31 2000-08-29 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Static control in olefin polymerization
ATE252605T1 (de) 1999-03-09 2003-11-15 Basell Polyolefine Gmbh Mehrstufiges verfahren zur (co)polymersation von olefinen
DE10156202A1 (de) 2001-11-15 2003-06-05 Basell Polyolefine Gmbh Kontinuierliches Gasphasenpolymerisationsverfahren
PT1507825E (pt) 2002-05-30 2007-02-28 Ciba Sc Holding Ag Polipropilenos b-cristalinos
WO2004072168A2 (en) 2003-02-14 2004-08-26 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Resin compositions
US20050203259A1 (en) 2004-03-09 2005-09-15 Poliafico Kristen K. Method for reducing static charge and reactor fouling in a polymerization process
TW200909449A (en) 2007-07-18 2009-03-01 Basell Poliolefine Srl Process for the polymerization of olefins

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ292641B6 (cs) * 1996-12-04 2003-11-12 3V Sigma S. P. A. Látky pro potlačení tvorby usazenin, způsob výroby a prostředek s jejich obsahem
EP2096137A1 (en) * 2006-12-19 2009-09-02 New Japan Chemical Co., Ltd. Novel polyolefin resin composition and molded resin obtained therefrom
WO2009157770A1 (en) * 2008-06-26 2009-12-30 Basf Catalysts Llc Process for the production of an alpha-olefin polymer
EP2192133A1 (en) * 2008-11-07 2010-06-02 Borealis AG A polyolefin preparation process with reduced tendency to reactor fouling
CZ2010722A3 (cs) * 2010-10-05 2012-04-18 Polymer Institute Brno, Spol. S R. O.. Zpusob prípravy nukleovaného semikrystalického polyolefinu

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2013618A3 (cs) 2015-03-04
WO2015021948A1 (en) 2015-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2087181C (en) Group ivb, vb and vib metal hydrocarbyloxides, with alumoxane for olefin polymerization
JP4982365B2 (ja) 高透明性のプロピレンコポリマー組成物
CA2813613C (en) Method of preparation of nucleated semi-crystalline polymer
BR0316913B1 (pt) Componente catalítico sólido para a polimerização de olefinas, catalisador para a polimerização de olefinas e processo para a
US20040152850A1 (en) Method for the production of olefin polymers and selected catalysts
CZ305857B6 (cs) Použití činidla pro nukleaci polyolefinů pro eliminaci tvorby úsad polyolefinového prášku v plynofázních polymeračních reaktorech
BRPI0707016A2 (pt) componentes catalìticos para a polimerização de olefinas
CZ20014645A3 (cs) Alkoxidové komplexy hořčíku a titanu a polymerační katalyzátory vyrobené z těchto komplexů
EP0604994B1 (en) Method for drying vapor phase reaction system
AU661043B2 (en) Catalysts for the polymerization of olefins
JP7350766B2 (ja) チーグラー・ナッタ触媒の失活および中和
BR112014014503B1 (pt) sistema de catalisador e processo para a (co)polimerização de olefinas
US11820879B2 (en) Continuous feed of antistatic agent for gas phase polymerization process
JP2022515497A (ja) オレフィンの気相重合プロセスのための助剤
BR112015015905B1 (pt) processo para a preparação de polímeros de etileno
RU2356911C1 (ru) Способ получения полиэтилена и сополимеров этилена с альфа-олефинами с широким молекулярно-массовым распределением
US11952440B2 (en) Process for the preparation of polyethylenes
JP2011162210A (ja) 半導体関連部品搬送ケース
KR101102245B1 (ko) 폴리올레핀 중합을 위한 촉매 및 그를 이용한 폴리올레핀중합체의 제조 방법
BR112021008495A2 (pt) processo para a preparação de um polímero de polipropileno.
CA3183731A1 (en) Phthalate-free polypropylene homopolymer having high stiffness properties
BR112021008492A2 (pt) processo para a preparação de um componente de catalisador sólido, componente catalisador sólido, e, catalisador sólido.
BR112018070434B1 (pt) Componente catalisador sólido e processo para homopolimerização ou copolimerização de olefinas