DE10126829A1 - Polymerisationsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung eines Polymerisationsverfahrens - Google Patents

Polymerisationsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung eines Polymerisationsverfahrens

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Abstract

Polymerisationsverfahren mit erhöhter Produktivität unter Verwendung eines Koordinationskatalysators, wobei während der Polymerisation elektromagnetische Strahlung angewandt wird. Durch die Einstrahlung von Licht wird die Aktivität des Koordinationskatalysators stark gesteigert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Polymerisationsverfahren, insbesondere auf ein Verfahren zur Erhöhung der Produktivität des Polymerisationsver­ fahrens, sowie die mit dem Verfahren hergestellten Polymere und auf Vor­ richtungen zur Durchführung des Polymerisationsverfahrens.
Bei der Polymerisation unterscheidet man zwischen radikalischer Polyme­ risation und Koordinationspolymerisation unter Einsatz von Koordinations­ katalysatoren. Die Koordinationskatalysatoren, z. B. Metallocen-Katalysa­ toren werden üblicherweise zusammen mit einem Cokatalysator, wie Alu­ moxan, eingesetzt, da oftmals die katalytische Aktivität der Koordinations­ katalysatoren unzureichend ist. Neue Koordinationskatalysatoren werden entwickelt, die höhere Aktivität aufweisen, wodurch der Zusatz von Coka­ talysatoren vermieden oder zumindest verringert werden kann.
Ein weiterer Nachteil der Koordinationspolymerisation liegt darin, daß die Koordinationskatalysatoren sehr empfindlich bezüglich Verunreinigungen sind, was zu einer erheblichen Verringerung oder gar Inaktivierung der ka­ talytischen Aktivität führen kann.
Es besteht daher ein Bedarf zur Verbesserung der katalytischen Aktivität von Koordinationskatalysatoren in der Koordinationspolymerisation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Koordinationspolymerisati­ onsverfahren zu schaffen, das sich durch besonders hohe Aktivität des Ko­ ordinationskatalysators und dadurch hohe Produktivität auszeichnet.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß bei der Koordinationspolymerisation elektroma­ gnetische Strahlung zugeführt wird.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei einer Koordinationspoly­ merisation, also einer Polymerisation, die nicht nach einem Radikalprozeß abläuft, durch Einsatz von elektromagnetischer Strahlung eine Erhöhung der Aktivität des Katalysators bzw. eine Erhöhung der Produktivität des Verfahrens erreicht werden kann. Weitere Vorteile liegen darin, daß die Menge an Cokatalysator, der zur Erhöhung der Katalysatoraktivität zuge­ geben wird, verringert werden kann, bzw. kein Cokatalysator zugesetzt werden muß. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß "schwache" Koordinati­ onskatalysatoren eingesetzt werden können, die durch Strahlung zu einem brauchbaren Aktivitätslevel aktiviert werden können.
Gegenstand der Erfindung ist ein Polymerisationsverfahren unter Verwen­ dung eines Koordinationskatalysators, wobei vor oder während dem Koor­ dinationspolymerisationsverfahren der Koordinationskatalysator und/oder das Monomer einer elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt werden.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Erhöhung der Pro­ duktivität eines Koordinationskatalysators in einem Polymerisationsverfah­ ren, wobei der Koordinationskatalysator und/oder das Monomer vor oder während dem Polymerisationsverfahren einer elektromagnetischen Strah­ lung ausgesetzt werden.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Polymer, das durch ein Koordinati­ onspolymerisationsverfahren unter Verwendung eines Koordinationskataly­ sators her gestellt wird, wobei vor oder während der Polymerisationsreakti­ on der Kordinationskatalysator und/oder das Monomer einer elektroma­ gnetischen Strahlung ausgesetzt werden.
Gegenstand der Erfindung ist schließlich eine Vorrichtung für ein Polyme­ risationsverfahren, die Einrichtungen zur Initiierung elektromagnetischer Strahlung umfaßt, wobei die Strahlung auf den Koordinationskatalysator und/oder das Monomer gerichtet ist.
Die Koordinationspolymerisation ist eine Polymerisation, bei der durch Katalysatoren, wie Ziegler-Natta Katalysatoren oder Metallocen- Katalysatoren, die Polymerisation initiiert wird, wobei die neu eintretenden Monomere zwischen wachsenden Polymerketten und Übergangsmetall des Katalysatorkomplexes eingelagert werden. Bezüglich der Definition von Koordinationspolymerisation wird ausdrücklich bezug genommen auf Römpp, Lexikon der Chemie, 10. Auflage, Seite 2246 und George Odian, "Principles of Polymerisation", 2nd Edition, John Wiley & Sons, U.S.A., 1981. Die ionische Polymerisation wird ebenfalls unter dem Begriff Koor­ dinationspolymerisation subsumiert.
Als Koordinationskatalysatoren werden alle Katalysatoren verstanden, die in einer Koordinationspolymerisation eingesetzt werden können, insbeson­ dere Ziegler-Natta Katalysatoren, Übergangsmetallverbindungen bzw. tran­ sition metal compounds, Metallocene, sogenannte late transition metal Ka­ talysatoren sowie Chromkatalysatoren, Nickelkatalysatoren, Vanadiumka­ talysatoren und Phillipskatalysatoren.
Geeignete Ziegler-Natta Katalysatoren sind beispielsweise solche, die eine Verbindung eines Übergangselementes der Gruppen 4 bis 6 des Periodi­ schen Systems der Elemente (Hubbard, IUPAC 1970) als Prokatalysator und eine Verbindung eines Metalls der Gruppen 1 bis 3 des Periodischen Systems der Elemente als Cokatalysator enthalten. Vorzugsweise sind sie auf einem Träger, wie Siliziumdioxid, aufgebracht. Sie können noch andere Zusätze, wie beispielsweise Elektronendonnatoren enthalten. Ziegler-Natta Katalysatoren sind beispielsweise in EP-A-0 261 130 beschrieben, auf des­ sen Offenbarung ausdrücklich bezug genommen wird. Weitere Beispiele von Ziegler-Natta Katalysatoren sind beschrieben in EP-A-0 688 794, FI- A-974622, FI-A-86866, FI-A-96615, FI-A-88047 und FI-A-88048.
Metallocene sind bekannte Katalysatoren und umfassen beispielsweise Ka­ talysatorverbindungen mit einem Metall, im allgemeinen ein Übergangs­ metall, ein Lantanid oder Aktinid, vorzugsweise ein Übergangsmetall der Gruppen 4 bis 6 (gemäß IUPAC) vorzugsweise Titan, Zirkonium oder Haf­ nium und 1, 2 oder 3 Liganden. Die Liganden sind pi-gebunden und sind vorzugsweise Cyclopentadienyl, Indenyl, Tetrahydroindenyl oder Fluore­ nyl, die substituiert oder unsubstituiert sein können. Metallocene sind aus­ führlich in EP 0 260 130 beschrieben, auf deren Offenbarung ausdrücklich bezug genommen wird. Weitere Literatur, auf die bezüglich der Metalloce­ ne bezug genommen wird, ist folgende: WO 97/28170, WO 98/46616, WO 98/49208, WO 99/12981, WO 99/19335, WO 98/56831, WO 00/34341, EP- A-0 423 101 und EP-A-0 537 130 sowie "Metallocenes", vol. 1, Togni and Halterman (Eds.), Wiley-VCH 1998, und V. C. Gibson et al., in Angew. Chem. Int Ed., engl, vol. 38, 1999, Seiten 428-447.
Geeignete Katalysatoren sind auch Non-Metallocene. Diese sind single-site Katalysatoren, bei denen ein Metall, im allgemeinen ein Übergangsmetall, Lantanid oder Aktinid, vorzugsweise ein Übergangsmetall der Gruppen 4 bis 6 (IUPAC), vorzugsweise Titan, Zirkonium oder Hafnium nicht mit ei­ nem η5-Liganden, wie Cyclopentadienyl oder Derivaten davon, in Verbin­ dung steht. Solche Verbindungen sind beschrieben in WO 99/10353 sowie V. C. Gibson et. al. in Angew. Chemie Int. Edition, vol. 38, 1999, Seiten 428 bis 447. Auf diese Offenbarung wird ausdrücklich bezug genommen. Ge­ eignete Katalysatoren sind auch die sogenannten metallocenartigen Kataly­ satoren.
Weitere geeignete Katalysatoren sind Chromkatalysatoren, wie Chromoxid auf Siliziumdioxid, Chromocene und insbesondere die Katalysatoren, die in EP-A-0 4 30 276, EP-A-0 533 156, EP-A-0 533 160, EP-A-0 100 879 und US 4,011,382 beschrieben sind, auf deren Offenbarung ausdrücklich bezug genommen wird; sowie Nickelkatalysatoren, insbesondere jene, die in WO 99/62968, WO 98/47933, WO 98/40420, WO 98/47933, WO 00/06620 und WO 96/23010 beschrieben sind, auf deren Offenbarung ausdrücklich bezug genommen wird, und Vanadiumkatalysatoren.
Ferner eignen sich Phillips-Katalysatoren sehr gut.
Es kommt auch in Betracht, verschiedene Koordinationskatalysatoren zu­ sammen zu verwenden, sogenannte dual- oder multikatalytische Systeme. Diese können aus einer Kombination verschiedener der vorgenannten Ka­ talysatoren bestehen, z. B. einer Kombination aus zwei oder mehr Metal­ locenen, einem Metallocen und einem Non-Metallocen, einem Ziegler- Natta Katalysator und einem Metallocen oder einem Ziegler-Natta Kataly­ sator und einem Non-Metallocen.
Vorzugsweise umfassen die Koordinationskatalysatoren einen oder mehrere Cokatalysatoren, z. B. eine organische Aluminiumverbindung, wie Trial­ kylaluminium und/oder Alumoxanverbindungen. Bor-Coaktivatoren sind auch besonders geeignet.
Es können sowohl homogene als auch heterogene Katalysatorsysteme ver­ wendet werden. Bei einem heterogenen Katalysatorsystem ist die Koordi­ nationskatalysatorkomponente, gegebenenfalls zusammen mit dem Cokatalysator, vorzugsweise auf einem inerten Träger aufgebracht, wie bei­ spielsweise Siliciumdioxid. Üblicherweise ist der poröse, teilchenförmige Träger mit dem Katalysatorsystem imprägniert. Diesbezüglich wird auf PCT/GB 01/01280 hingewiesen.
Als Monomere kommen für das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere Olefine in Betracht. Jedes Olefin, das mit Koordinationspolymerisation polymerisiert werden kann, ist geeignet.
Bevorzugte Olefine sind Ethylen und Propylen sowie Mischungen von Ethylen und Propylen mit einem oder mehreren α-Olefinen. Geeignete Co­ monomer sind C2-12 Olefine, vorzugsweise C4-10 Olefine, wie 1-Buten, Iso­ buten, 1-Penten, 1-Hexen, 4-Methyl-1-penten, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Nonen, 1-Decen, sowie Diene wie Butadien, 1,7-Octadien und 1,4-Hexadien oder cyklische Olefine wie Norbornen, sowie Mischungen derselben. Die Menge an Comonomer liegt im allgemeinen bei 0,1 bis 10 Gew.% und vorzugswei­ se bei 0,3 bis 3 Gew.%.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch zur Polymerisation von langkettigen α-Olefinen mit 4 bis 40 Kohlenstoffatomen, die entweder al­ lein oder in Kombination, auch mit kurzkettigen α-Olefinen, polymerisiert werden können. Geeignete Beispiele sind: 1-Butene, 1-Penten, 1-Hexene, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Nonen, 1-Decen, 1-Undecen, 1-Dodecen, 1-Tridecen, 1-Tetradecen, 1-Pentadecen, 1-Hexadecen, 1-Heptodecen, 1-Octodecen, 1- Nonadecen, 1-Eicosen, etc. bis Tetradecen. Bevorzugt sind α-Olefine mit 4 bis 16 Kohlenstoffatomen. Weitere geeignete Monomere sind Isomere von α-Olefinen 1 mit verzweigten Alkylgruppen, wie 4-Methyl-1-penten.
Weitere geeignete Monomere sind Vinylmonomere wie Alkyl- und Aryl­ vinylmonomere, z. B. Styrol, Vinylether, Vinylester, Acrylsäure und deren Ester, Methacrylsäure und deren Ester, Acrylamide, Acrylnitrile, Vinyla­ mine, und dergleichen.
Die Koordinationspolymerisation gemäß der Erfindung kann in einem oder mehreren Polymerisationsreaktoren durchgeführt werden. Konventionelle Polymerisationstechniken sind anwendbar, wie die Gasphasenpolymerisati­ on, Lösungspolymerisation, Slurry-Polymerisation und Bulk- Polymerisation. Verschiedene Polymerisationsverfahren können kombiniert werden. Besonders geeignet ist die Kombination einer Slurry- Polymerisation gefolgt von einer Gasphasenpolymerisation.
Die Polymerisationsverfahren können kontinuierlich oder batchweise durchgeführt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch besonders für die Pre­ polymerisation, d. h. eine Vorpolymerisation, auf die die eigentliche Poly­ merisation folgt.
Auch geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren für die Oligomerisation. Das heißt, die Oligomerisation wird hier unter dem Begriff "Polymerisati­ on" subsumiert.
Das Polymerisationsverfahren wird bei Anwesenheit elektromagnetischer Strahlung durchgeführt.
Die Erhöhung der Aktivität des Katalysatorsystems bzw. die Erhöhung der Produktivität des Polymerisationsverfahrens ist abhängig von der Intensität der Strahlung. Je höher die Intensität, desto höher die Aktivität.
Die Bestrahlung kann kontinuierlich erfolgen, aber auch in Intervallen oder pulsierend oder nur für einen kurzen Zeitraum am Beginn der Polymerisati­ on. Selbst die Aktivierung mit Strahlung vor der Polymerisation, z. B. in der Zuleitung zum eigentlichen Polymerisationsreaktor, ist möglich.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können Strahlungen verschiedener Wellenlängen eingesetzt werden. Die Wellenlänge kann in jedem Wellen­ längenbereich des elektromagnetischen Spektrums liegen, das von der Gammastrahlung bis Radiowellen reicht. Geeignet sind insbesondere Wel­ len im Bereich zwischen Röntgenstrahlen und Mikrowellen, wobei der Be­ reich zwischen UV und Infrarot bevorzugt wird und sich insbesondere kurzwelliges sichtbares Licht als auch UV Licht besonders eignen.
In Wellenlängen ausgedrückt kann die Strahlung im Bereich zwischen 10-12 und 10-4 m liegen. Bevorzugt wird jedoch eine Strahlung zwischen 10-8 und 10-2, insbesondere 10-6 und 10-4 und besonders eine Strahlung im Bereich zwischen 100 und 800 nm. Die Strahlung kann eine einheitliche Wellenlänge haben oder aus einer Strahlung mit verschiedenen Wellenlängen beste­ hen.
Für die Anordnung der Strahlungsquelle im Polymerisationssystem beste­ hen im Prinzip zwei Möglichkeiten. Entweder, und diese wird bevorzugt, wird die Strahlenquelle im Inneren des Polymerisationsreaktors, gegebe­ nenfalls auch in der Zuleitung zum Reaktor, angeordnet. Alternativ kann die Strahlungsquelle außerhalb des Reaktors angeordnet werden. Dieser ist dann mit einem Fenster versehen, das für die jeweilige Strahlung durchläs­ sig ist. Ein Fenster kann entfallen, wenn die Strahlung durch die Wand des Reaktors dringen kann.
Die Strahlenmenge ist abhängig von der Größe des Reaktorsystems.
Bei einem kombinierten Polymerisationsverfahren, wie einer Slurry- Polymerisation, die vorzugsweise in einem Loop-Reaktor ausgeführt wird, und einen darauffolgenden Gasphasenreaktor kann die Strahlung an einer oder mehreren Stellen des Loop-Systems einbracht werden. Auch der Gas­ phasenreaktor kann mit Strahlung beaufschlagt werden. Alternativ können die Zufuhrleitungen zu den Reaktoren, gegebenenfalls zusätzlich zu den Reaktoren, bestrahlt werden.
Ein geeignetes Polymerisationssysstem ist beispielsweise folgendes. Der erste Reaktor ist ein Slurry-Reaktor. Dieser arbeitet bei einer Temperatur im Bereich von 60 bis 110°C. Der Reaktordruck ist im Bereich von 5 bis 80 bar, vorzugsweise 50 bis 65 bar. Die Verweilzeit liegt bei 0,3 bis 5 Stun­ den, vorzugsweise 0,5 bis 2 Stunden. Als Verdünnungsmittel wird im all­ gemeinen ein aliphatischer Kohlenwasserstoff eingesetzt. Die Polymerisa­ tion kann unter superkritischen Bedingungen durchgeführt werden. Nach­ folgend sind ein oder mehrere Gasphasenreaktoren geschalten. Die Reakti­ onstemperatur beträgt im allgemeinen 60 bis 115°C, vorzugsweise 70 bis 110°C. Dur Reaktordruck liegt bei 10 bis 25 bar und die Verweilzeit bei 1 bis 8 Stunden. Das eingesetzte Gas ist im allgemeinen ein nichtreaktives Gas wie Stickstoff.
Das beispielsweise beschriebene Reaktorsystem ist besonders für die Poly­ merisation von Ethylen und Propylen, bzw. die Copolymerisation von Ethylen und Propylen mit α-Olefinen geeignet.
Geeignete Einrichtungen zur Initiierung der elektromagnetischen Strahlung sind beispielsweise Floureszenzlampen, Incandeszentlampen und Halogen­ lampen. Die Strahlungsmenge im UV oder sichtbaren Bereich sollte wenig­ stens ein Watt pro 100 ml Reaktionsvolumen betragen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen, die bevorzugte Ausführungsformen, näher beschrieben.
Beispiel Katalysatorherstellung
Der Katalysator wurde hergestellt durch Lösen von 11 mg n-Bu-Cp2ZrCl2 mit MAO/Toluol enthaltend 1,15 ml 30 Gew.% MAO und 0,35 ml feuch­ tigkeits- und sauerstofffreiem Toluol. Die Metallocen/MAO/Toluollösung wurde auf einen Siliziumdioxidträger (SYLOPOL 55 SJ; Grace-Davison, calziniert bei 600°C mit einem Porenvolumen von 1,5 bis 1,7 ml/g, Ober­ fläche 350 m2/g) in solcher Weise aufgegeben, daß das Volumen der Kom­ plexlösung das Porenvolumen des Siliziumdioxids (1,5 ml/g) nicht über­ stieg. Anchließend wurde getrocknet und die Trocknung abgeschlossen mittels Durchleiten von feuchtigkeit- und sauerstofffreiem Stickstoff durch den Katalysator bei Raumtemperatur.
Beispiel 2 Katalysatorherstellung
Der Katalysator wurde wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt, als Me­ tallocenverbindung wurden jedoch 14 mg n-Bu-Cp2ZrCl2 verwendet.
Beispiel 3 Katalysatorherstellung
Der Katalsator wurde wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt, jedoch wurden als Metallocenverbindung 17,5 mg rac-Ethylene-bis(2- butyldimethylsiloxyindenyl) zirconium dichloride verwendet.
Beispiel 4 Polymerisation mit vollem Licht
Die Polymerisation wurde in einem 20 ml Minireaktor durchgeführt, wobei 7,08 mg Katalysator, hergestellt nach Beispiel 1, in den Reaktor einge­ bracht wurden. Der Reaktor wurde geschlossen und an die Ethylenquelle angeschlossen. Der Ethylenpartialdruck wurde auf 5 bar eingestellt. Die Polymerisationstemperatur betrug 80°C und die Polymerisationszeit war 60 min. Der Ethylenverbrauch wurde durch den Druckabfall verfolgt, nämlich im Bereich zwischen 4980 und 5010 mbar. Der Reaktor, versehen mit ei­ nem Glasfenster, wurde mit einer kalten Lichtquelle FLEXILUX 600 longlife mit Phillips 14501 DDL, 20 V/150 W Halogenlampen bestrahlt. Die höchste Lichtintensität wurde verwendet. Nach 60 min Reaktionszeit wurde die Polymerisation durch Schließen der Ethylenzufuhr gestoppt und der Ethylendruck aufgehoben. Die Ausbeute des Polymers war 0,888488 g und die Aktivität des Katalysators betrug 125,5 g HDPE/g Katalysator pro Stun­ de.
Beispiel 5 Polymerisation ohne Licht
Die Polymerisation wurde wie im Beispiel 4 beschrieben durchgeführt, wo­ bei jedoch kein Licht eingestrahlt wurde. Die Katalysatormenge war 6,95 mg. Nach 60 min Polymerisation betrug die Ausbeute an Polymer 0,13806 g. Die Aktivität des Katalysators betrug 19,9 g HDPE/g Kat h.
Beispiel 6 Polymerisation mit halbem Licht
Die Polymerisation wurde wie im Beispiel 4 beschrieben durchgeführt, wo­ bei jedoch nur die halbe Lichtintensität verwendet wurde. Die Menge an Katalysator betrug 6,96 mg. Nach 60 min Polymerisation betrug die Aus­ beute an Polymer 0,7831 g. Die Aktivität des Katalysators war 112,5 g HDPE/g Kat h.
Beispiel 7 Polymerisation mit Licht
Die Polymerisation wurde wie im Beispiel 4 beschrieben durchgeführt, wo­ bei jedoch der Katalysator gemäß Beispiel 2 verwendet wurde. Die Menge an Katalysator betrug 7,32 mg. Nach 60 min Polymerisation betrug die Ausbeute an Polymer 0,56008 g. Die Aktivität des Katalysators betrug 76,5 g HDPE/g Kat h.
Beispiel 8 Polymerisation ohne Licht
Die Polymerisation wurde wie in Beispiel 7 durchgeführt, jedoch wurde kein Licht verwendet. Die Katalysatormenge betrug 7,31 mg. Nach 60 min Polymerisation betrug die Ausbeute an Polymer 0,10527 g. Die Aktivität des Katalysators betrug 14,4 g HDPE/g Kat h.
Beispiel 9 Polymerisation mit Licht
Die Polymerisation wurde wie in Beispiel 4 beschrieben durchgeführt, je­ doch wurde der Katalysator von Beispiel 3 eingesetzt. Die Katalysatormen­ ge betrug 6,85 mg. Nach 60 min Polymerisation betrug die Ausbeute an Polymer 0,74192 g. Die Aktivität des Katalysators betrug 108.3 g HDPE/g Kat h.
Beispiel 10 Polymerisation ohne Licht
Die Polymerisation wurde wie in Beispiel 9 beschrieben durchgeführt, wo­ bei jedoch kein Licht verwendet wurde. Die Katalysatormenge betrug 7,24 mg. Nach 60 min Polymerisation betrug die Ausbeute an Polymer 0,18847 g. Die Aktivität des Katalysators betrug 26.0 g HDPE/g Kat h.
Beispiel 11 Polymerisation mit blauem Licht
Die Polymerisation wurde wie in Beispiel 4 beschrieben durchgeführt, wo­ bei jedoch ein blauer Filter verwendet wurde, der bei Wellenlängen im Bereich von 300 bis 480 nm transmittiert. Die Katalysatormenge betrug 7,24 g. Nach 60 min Polymerisation betrug die Ausbeute an Polymer 1,06657 g. Die Aktivität des Katalysators betrug 149,6 g HDPE/g Kat h.
Beispiel 12 Polymerisation mit grünem/gelbem Licht
Die Polymerisation wurde wie in Beispiel 4 beschrieben durchgeführt, je­ doch mit einem Grün/Gelbfilter, der bei Wellenlängen über 400 nm trans­ mittiert. Die Katalysatormenge betrug 7,1 mg. Nach 60 min Polymerisation betrug die Ausbeute an Polymer 0,7225 g. Die Aktivität des Katalysators betrug 101,8 g HDPE/g Kat h.
Beispiel 13 Polymerisation mit rotem Licht
Die Polymerisation wurde wie in Beispiel 4 beschrieben durchgeführt, je­ doch wurde ein Rotfilter verwendet, der bei Wellenlängen über 600 nm transmittiert. Die. Die Katalysatormenge betrug 6,93 mg. Nach 60 min Polyme­ risation betrug die Ausbeute an Polymer 0,43305 g. Die Aktivität des Ka­ talysators betrug 62,5 g HDPE/g Kat h.
Die Beispiele zeigen, daß die Aktivität des Katalysators bei Bestrahlung mit Licht dramatisch zunimmt und daß die Aktivität von der Intensität der Strahlung abhängt. Die Beispiele zeigen weiter, daß die Wellenlänge des Lichtes von in Einfluß auf die Aktivitätserhöhung ist.

Claims (30)

1. Polymerisationsverfahren unter Verwendung eines Koordinationska­ talysators, wobei vor oder während dem Koordinationspolymerisationsver­ fahren der Koordinationskatalysator und/oder das Monomer einer elektro­ magnetischen Strahlung ausgesetzt werden.
2. Verfahren zur Erhöhung der Produktivität eines Koordinationskataly­ sators in einem Polymerisationsverfahren, wobei der Koordinationskataly­ sator und oder das Monomer vor oder während dem Polymerisationsverfah­ ren einer elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Strahlung eine Wellenlänge im Bereich zwischen infra­ rot und ultraviolett aufweist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die elektromagnetische Strahlung kontinuierlich während des Po­ lymerisationsverfahrens angewandt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die elektromagnetische Strahlung während des Polymerisationsver­ fahrens in Intervallen angewandt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die elektromagnetische Strahlung kurz vor dem Polymerisations­ verfahren angewandt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß bei dem Polymerisationsverfahren Olefine polymerisiert werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß bei dem Polymerisationsverfahren Ethylen oder Ethylen und Co­ monomere polymerisiert werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß bei dem Polymerisationsverfahren Polypropylen oder Polypropylen und Comonomere polymerisiert werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß als Koordinationskatalysator ein Ziegler-Natta Katalysator einge­ setzt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß als Koordinationskatalysator ein Metallocen-Katalysator eingesetzt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeich­ net, daß nur Koordinationskatalysatoren mit oder ohne Cokatalysatoren eingesetzt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Mischung von Koordinationskatalysatoren verwendet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Koordinationskatalysator zusammen mit einem Cokatalysator verwendet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Alumox­ ane als Cokatalysator eingesetzt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Borkata­ lysatoren als Cokatalysator eingesetzt werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Polymerisation eine Lösungspolymerisation ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Polymerisation eine Slurry-Polymerisation ist.
19. Verfähren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Polymerisation eine Gasphasenpolymerisation ist.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Polymerisation eine Slurry-Polymerisation gefolgt von einer Gasphasenpolymerisation ist.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Polymerisation eine superkritische Ethylen-Polymerisation ist.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Polymerisation eine Pre-Polymerisation ist.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Polymerisation eine Oligomerisation ist.
24. Polymer, hergestellt durch ein Koordinationspolymerisationsverfah­ ren nach einem der Ansprüche 1 bis 23 unter Verwendung eines Koordina­ tionskatalysators, wobei vor oder während der Polymerisationsreaktion der Koordinationskatalysator und/oder das Monomer einer elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt werden.
25. Vorrichtung für ein Polymerisationsverfahren, die Einrichtungen zur Initiierung elektromagnetischer Strahlung umfaßt, wobei die Strahlung auf den Koordinationskatalysator und/oder das Monomer gerichtet ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Initiierung elektromagnetischer Strahlung innerhalb des Polymerisationsreaktors angeordnet ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Initiierung elektromagnetischer Strahlung innerhalb der Zufuhrleitung zum Polymerisationsreaktor angeordnet ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Initiierung elektromagnetischer Strahlung außerhalb des Polymerisationsreaktors angeordnet ist und in der Wand des Polymerisati­ onsreaktors ein Fenster vorgesehen ist, durch das die elektromagnetische Strahlung den Reaktor gelangen kann.
29. Vorichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Initiierung elektromagnetischer Strahlung außerhalb der Zufuhrleitung zum Polymerisationsreaktor angeordnet ist und in der Zu­ fuhrleitung ein Fenster vorgesehen ist, durch das die Strahlung in die Lei­ tung gelangt.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung zur Initiierung von elektromagnetischer Strahlung Strahlung im Bereich zwischen infrarot und ultraviolett imitiert.
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