DE1185375B - Process for the production of copolymers from ethylene and propylene - Google Patents
Process for the production of copolymers from ethylene and propyleneInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
Internat. KL: C08fBoarding school KL: C08f
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Deutsche Kl.: 39 c - 25/01 German class: 39 c - 25/01
1185 375
S72158IVd/39c
20. Januar 1961
14. Januar 19651185 375
S72158IVd / 39c
January 20, 1961
January 14, 1965
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mischpolymerisation von Äthylen und Propylen, mit welchem die Anteile an Äthylen und Propylen in dem Endpolymerisat so gelenkt werden können, daß man einen vorausbestimmten Wert erhält, während die Vorteile der Polymerisation in flüssiger Phase erhalten bleiben.The invention relates to a process for the copolymerization of ethylene and propylene, with which the proportions of ethylene and propylene in the final polymer can be controlled so that a predetermined value is obtained while taking advantage of the liquid phase polymerization remain.
Die Mischpolymerisation von Äthylen und Propylen in Gegenwart eines inerten Kohlenwasserstoffs und eines Katalysators aus einer Mischung eines Vanadin- oder Titanhalogenids und eines niederen Aluminiumalkyls ist bekannt und in Veröffentlichungen von Natta u. a. in »La Chimica e 1'Industria«, 39, Nr. 9, S. 733 bis 743, September 1957, beschrieben. Zu Vanadin- oder Titanhalogeniden, die sich für den Einsatz als Katalysatorkomponenten bei der Polymerisation eignen, gehören Vanadintetrachlorid, -trichlorid, -oxytrichlorid und Titantetrachlorid und -trichlorid. Zu Aluminiumalkylen, die sich für den Einsatz als andere Komponente des Katalysators eignen, gehören z. B. Aluminiumtriäthyl, -diäthylchlorid, -triisobutyl, -trihexyl und andere niedere Aluminiumalkyle oder Alkylhalogenide. Das Molverhältnis des Aluminiums zum Vanadin in dem Katalysator kann beispielsweise 1:1 bis 10:1 betragen und beträgt vorzugsweise etwa 3:1. Die Polymerisationstemperaturen können von der Temperatur der Umgebung bis vorzugsweise etwa 710C liegen.The copolymerization of ethylene and propylene in the presence of an inert hydrocarbon and a catalyst made from a mixture of a vanadium or titanium halide and a lower aluminum alkyl is known and in publications by Natta et al. In "La Chimica e 1'Industria", 39, no. 9, Pp. 733 to 743, September 1957. Vanadium or titanium halides suitable for use as catalyst components in polymerization include vanadium tetrachloride, trichloride, oxytrichloride, and titanium tetrachloride and trichloride. Aluminum alkyls suitable for use as the other component of the catalyst include e.g. B. aluminum triethyl, diethyl chloride, triisobutyl, trihexyl and other lower aluminum alkyls or alkyl halides. The molar ratio of aluminum to vanadium in the catalyst can be, for example, 1: 1 to 10: 1 and is preferably about 3: 1. The polymerization temperatures may range from the temperature of the environment preferably up to about 71 0 C.
Die Schwierigkeit, die bisher bei der Herstellung von Mischpolymerisaten aufgetreten ist, welche Äthylen und Propylen in einem gewünschten Verhältnis enthalten, besteht darin, daß beim Arbeiten in flüssiger Phase das Äthylen dazu neigt, viel rascher als das Propylen zu polymerisieren, so daß das Anfangspolymerisat zum großen Teil kristallines Polyäthylen ist, wenn die Reaktionsvorrichtung ursprünglich mit Äthylen und Propylen in dem für das End-Mischpolymerisat gewünschten Verhältnis beschickt wird und keine weiteren Olefine zugeführt werden. Im Ergebnis ist die Zusammensetzung des Mischpolymerisates während des Fortschreitens der Reaktion nicht gleichmäßig, und in einigen Fällen enthält das Produkt auch kristallines Polypropylen, das sich gegen Schluß der Reaktion bildet. Da der Hauptanwendungswert der Polymerisate im Einsatz als Elastomere liegt, die so amorph wie möglich sein müssen, ist die Gegenwart von kristallinem Polymerisat schädlich.The difficulty that has arisen so far in the production of copolymers, which ethylene and contain propylene in a desired ratio, is that when working in liquid Phase the ethylene tends to polymerize much faster than the propylene, so that the initial polymer is largely crystalline polyethylene is when the reaction device was originally used with ethylene and propylene in that for the final copolymer desired ratio is charged and no further olefins are fed. in the The result is the composition of the copolymer as the reaction proceeds not uniformly, and in some cases the product also contains crystalline polypropylene, which forms towards the end of the reaction. Since the main application value of the polymers in use as Elastomers, which must be as amorphous as possible, is the presence of crystalline polymer harmful.
Natta u. a. suchen diese Schwierigkeit dadurch zu überwinden, daß ein gasförmiges Gemisch von Äthylen und Propylen mit hoher Raumgeschwindigkeit durch ein Reaktionsmedium geleitet wird, das Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisaten aus Äthylen und PropylenNatta et al. seek this difficulty through it to overcome that a gaseous mixture of ethylene and propylene with high space velocity is passed through a reaction medium, the process for the production of copolymers from ethylene and propylene
Anmelder:Applicant:
Sun Oil Company, Philadelphia, Pa. (V. St. A.)Sun Oil Company, Philadelphia, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr.-Ing. W. Abitz, Patentanwalt,Dr.-Ing. W. Abitz, patent attorney,
München 27, Pienzenauer Str. 28Munich 27, Pienzenauer Str. 28
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
James Louis Jezl, Swarthmore, Pa.;James Louis Jezl, Swarthmore, Pa .;
Habet Missak Khelghatian, Springfield, Pa.;Habet Missak Khelghatian, Springfield, Pa .;
Louise Dentler Hague, Villanova, Pa. (V. St. A.)Louise Dentler Hague, Villanova, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 1. April 1960 (19 148)V. St. v. America April 1, 1960 (19148)
Katalysator suspendiert enthält und daß die Umwandlung je Durchgang so begrenzt ist, daß die Zusammensetzung des Gases beim Passieren des Reaktionsmediums praktisch konstant bleibt. Die Anpassung eines Verfahrens dieser Art an das Arbeiten im technischen Maßstab ist offensichtlich nicht leicht, da man je gebildete Einheitsmenge des Mischpolymerisates übergroße Mengen Gas handhaben muß.Contains suspended catalyst and that the conversion per pass is limited so that the Composition of the gas remains practically constant when passing through the reaction medium. the Adapting a process of this kind to working on an industrial scale is obviously not easy, since you have to handle excessive amounts of gas for each unit amount of the copolymer formed.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung zur Mischpolymerisation von Äthylen und Propylen wird die Handhabung großer Gasvolumina, wie sie bei dem Verfahren nach Natta u. a. notwendig sind, vermieden. In the method according to the invention for the copolymerization of ethylene and propylene is the Handling of large volumes of gas as used in the Natta et al. are necessary, avoided.
Die erfindungsgemäße Mischpolymerisation von Äthylen und Propylen zu einem Mischpolymerisat, in welchem das Verhältnis der Kettenglieder aus Äthylen und Propylen einen vorausbestimmten Zahlenwert aufweist, erfolgt bei erhöhtem Druck vermittels einer Mischung einer aluminiumorganischeh Verbindung mit Vanadintetrachlorid, Vanadintrichlorid, Vanadinoxytrichlorid, Titantrichlorid oder Titantetrachlorid in Gegenwart eines inerten flüssigen Kohlenwasserstoffs und ist dadurch gekennzeichnet, daß man zu Beginn der Polymerisation Äthylen undThe copolymerization of ethylene and propylene according to the invention to form a copolymer, in which the ratio of the chain links of ethylene and propylene has a predetermined numerical value, takes place at increased pressure by means of a mixture of an organoaluminum compound with vanadium tetrachloride, vanadium trichloride, Vanadium oxytrichloride, titanium trichloride or titanium tetrachloride in the presence of an inert liquid Hydrocarbon and is characterized in that at the beginning of the polymerization ethylene and
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Propylen in einem Molverhältnis einführt, das durch Äthylen zu Propylen niedrig ist, etwas erhöht werden.Introducing propylene in a molar ratio which is low by ethylene to propylene, can be increased somewhat.
die Gleichung Die Veränderung des Wertes von α ist jedoch nichthowever, the equation The change in the value of α is not
β £ so groß, und im Bereich von Äthylen-Propylen-Ver- β £ so large, and in the range of ethylene-propylene
-~ - =α·—ρ~- hältnissen von 1:5 bis 5:1 ändert sich der richtige P 5 Wert von α um nicht mehr als 1. - ~ - = α · —ρ ~ - ratios from 1: 5 to 5: 1, the correct P 5 value of α does not change by more than 1.
, .. . . . , Ep , .. ,. ,, , Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläute-, ... . . , Ep, .. ,. ,,, The following examples serve to explain
bestimmt ist und worin ^ das gewünschte Mol- rung der |rfindung F is determined and in which ^ the desired molar of the | invention F
verhältnis von Äthylen zu Propylen in dem Mischpolymerisat, -^- das Molverhältnis von Äthylen zu Beispiel 1ratio of ethylene to propylene in the copolymer, - ^ - the molar ratio of ethylene to Example 1
Propylen in der Anfangsbeschickung und α einen Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einesPropylene in the initial charge and α one This example illustrates the preparation of one
Faktor bedeutet, der bei Verwendung von Vanadin- Äthylen-Propylen-Mischpolymerisates, das etwa 50%Factor means that when using vanadium-ethylene-propylene copolymers, which is about 50%
trichlorid als Katalysatorkomponente den Wert von Äthylen enthält, unter Verwendung eines VCl3-trichloride as a catalyst component contains the value of ethylene, using a VCl 3 -
etwa 6, bei Verwendung von Vanadintetrachlorid Aluminiumtrihexyl-Katalysators. Eine Auflösung derabout 6, when using vanadium tetrachloride aluminum trihexyl catalyst. A resolution of the
den Wert von etwa 11 bei Verwendung von Vanadin- i5 obigen Gleichung für ^ mit einem Wert der Kon-the value of about 11 when using Vanadin- i 5 above n equation for ^ with a value of the con-
oxytrichlorid den Wert von etwa 18, bei Verwendung ° Pc oxytrichloride has a value of about 18, when using ° Pc
von Titantrichlorid den Wert von etwa 9 und bei stantea = 6 ergibt ein Verhältnis von Ec:Pc = 1:6.of titanium trichloride a value of about 9 and at stantea = 6 results in a ratio of Ec: Pc = 1: 6.
Verwendung von Titantetrachlorid den Wert von Ein 3,8-1-Druckreaktionsgefäß wird mit StickstoffUsing titanium tetrachloride the value of a 3.8-1 pressure reaction vessel is filled with nitrogen
etwa 30 hat, dann bei fortlaufender Polymerisation gespült und zu 85% seines Fassungsvermögens mithas about 30, then rinsed with ongoing polymerization and 85% of its capacity with
unter Aufrechterhaltung des Druckes ständig Äthylen 20 Isooctan gefüllt. In die Reaktionsvorrichtung wirdwhile maintaining the pressure, ethylene 20 isooctane is constantly filled. In the reaction device is
und Propylen in einem Molverhältnis einführt, das dann ein Gemisch von Äthylen und Propylen imand introduces propylene in a molar ratio which is then a mixture of ethylene and propylene in the
dem vorausbestimmten Molverhältnis im Mischpoly- Molverhältnis der Monomeren von 1:6 auf einenthe predetermined molar ratio in the mixed poly molar ratio of the monomers of 1: 6 to one
merisat entspricht und das gebildete Mischpolymerisat Druck von etwa 2,8 atü bei 49 0C eingepreßt. Dannmerisat corresponds and the copolymer formed is pressed in a pressure of about 2.8 atmospheres at 49 0 C. then
nach an sich bekannten Arbeitsweisen gewinnt. Im wird in die Reaktionsvorrichtung eine genügendeaccording to known working methods. In the reaction device, a sufficient
einzelnen wird dabei folgendermaßen verfahren: 25 Menge einer Suspension eines VCl3-Aluminiumtri-The individual procedure is as follows: 25 amount of a suspension of a VCl 3 aluminum tri-
Eine Reaktionsvorrichtung wird zuerst mit Stick- hexyl-Katalysators (V: Al-Verhältnis 1:3) eingespritzt,A reaction device is first injected with nitrogen hexyl catalyst (V: Al ratio 1: 3),
stoff gespült, um Sauerstoff und Feuchtigkeit zu so daß in die Reaktionsvorrichtung 0,06 g VCl3 Fabric flushed to oxygen and moisture so that in the reaction device 0.06 g of VCl 3
entfernen, und dann zu etwa 75 bis 90% ihres Fas- eingeführt werden. Die Polymerisation beginnt sofort;remove, and then about 75 to 90% of its fascia is introduced. The polymerization starts immediately;
sungsvermögens mit einem wasserfreien, inerten der Druck wird durch Einführung eines äquimolarenpower with an anhydrous, inert pressure is achieved by introducing an equimolar
Kohlenwasserstoff als Reaktionsmedium, wie Hexan, 30 Gemisches von Äthylen und Propylen in die Reak-Hydrocarbon as a reaction medium, such as hexane, 30 mixture of ethylene and propylene in the reac
Heptan oder Isooctan, gefüllt. Man preßt dann in tionsvorrichtung auf ±0,14 kg/cm2 des ursprüng-Heptane or isooctane, filled. It is then pressed in a device to ± 0.14 kg / cm 2 of the original
die Reaktionsvorrichtung ein Gemisch von Äthylen liehen Druckes gehalten. Die Polymerisation wird inthe reaction device held a mixture of ethylene borrowed pressure. The polymerization is carried out in
und Propylen ein, das die Monomeren in solchen dieser Weise 1 Stunde fortgeführt. Es ist wichtig,and propylene, which continues the monomers in such a manner for 1 hour. It is important,
Anteilen enthält, daß das gebildete Anfangspoly- sowohl den Druck als auch die Temperatur sehrContains proportions that the initial poly- formed both the pressure and the temperature very much
merisat die für das Produkt-Mischpolymerisat ge- 35 genau zu lenken (±0,14kg/cm2 und ±l,10°C),merisat to steer precisely for the product copolymer (± 0.14kg / cm 2 and ± l, 10 ° C),
wünschten Monomerenanteile aufweist, setzt zur da die Einführung des ergänzenden Äthylens undHas the desired monomer proportions, there is the introduction of the supplementary ethylene and
Anregung der Polymerisation den Katalysator zu Propylens in die Reaktionsvorrichtung auf GrundStimulating the polymerization due to the catalyst to propylene in the reaction device
und führt darauf zur Ergänzung der Monomeren, des Druckabfalls in der Reaktionsvorrichtung dosiertand then leads to the replenishment of the monomers, the pressure drop metered in the reaction device
die bei der Polymerisationsreaktion verbraucht wer- wird, um in dieser einen konstanten Druck aufrecht-which is consumed in the polymerization reaction in order to maintain a constant pressure in it.
den, in die _ Reaktionsvorrichtung zusätzliches Pro- 40 zuerhalten. Jede Veränderung der Temperatur bewirktthat to get additional pro-40 in the reaction device. Any change in temperature causes
pylen und Äthylen in den Anteilen ein, welche in eine entsprechende Druckschwankung und führtpylene and ethylene in the proportions which lead to a corresponding pressure fluctuation
dem End-Mischpolymerisat gewünscht werden. Es dazu, daß das ergänzende Olefin in die Reaktions-the final copolymer. It helps that the supplementary olefin in the reaction
hat sich gezeigt, daß durch diese Verfahrensweise das vorrichtung mit einer anderen Geschwindigkeit ein-it has been shown that by this procedure the device starts at a different speed
Molverhältnis des im Reaktionsmedium gelösten gemessen wird, als sie zur Ergänzung der bei derMolar ratio of the dissolved in the reaction medium is measured as it is used to supplement the at the
Äthylens zum Propylen während der gesamten Poly- 45 Umsetzung verbrauchten Olefine erforderlich ist.Ethylene is required to propylene olefins consumed during the entire poly 45 reaction.
merisationszeit auf einem Wert gehalten werden kann, Man läßt dann nicht umgesetzte Olefine aus dermerization time can be kept at a value, you can then unreacted olefins from the
der die Bildung des gewünschten Mischpolymerisates Reaktionsvorrichtung ab und entaktiviert den Kata-the formation of the desired copolymer from the reaction device and deactivates the catalyst
begünstigt, und daß keine Anreicherung des Reak- lysator durch Zusatz einer kleinen Menge Methanol,favored, and that no enrichment of the reactor by adding a small amount of methanol,
tionsgemisches an dem .weniger reaktionsfähigen Dann wird der Reaktorinhalt entfernt und dastion mixture on the less reactive Then the reactor contents are removed and the
Monomeren eintritt. 50 Polymerisat durch Behandlung mit Aceton aus derMonomers occurs. 50 polymer by treatment with acetone from the
Das Verhältnis von Äthylen zu Propylen in der Lösung ausgefällt. Man gewinnt 210 g festes Polyanfänglichen Reaktorbeschickung ist dabei nach merisat. Das Polymerisat wird mit Hilfe seines Ultraobiger Gleichung zu bestimmen. rotabsorptionsspektrums nach der von N a 11 a u. a. The ratio of ethylene to propylene precipitated in the solution. 210 g of solid poly starter are recovered Reactor charging is according to merisat. The polymer is determined using its Ultraobiger equation. red absorption spectrum according to that of N a 11 a et al.
Der obige Faktor α hängt von dem jeweils ver- (a. a. O.) vorgeschlagenen Methode auf seinen Äthy-The above factor α depends on the method proposed in each case on its ethy-
wendeten Katalysator ab, da die relative Polymeri- 55 lengehalt geprüft. Der Äthylengehalt des in der obenturned away from the catalyst as the relative polymer content was checked. The ethylene content of the above
sationsgeschwindigkeit von Äthylen und Propylen beschriebenen Weise hergestellten Mischpolymerisatessation speed of ethylene and propylene described manner copolymers produced
sich in Abhängigkeit von der Natur der Metall- bestimmt sich nach dieser Methode zu 52%·
halogenidkomponente des Katalysators beträchtlichdepending on the nature of the metal is determined by this method to 52%
halide component of the catalyst is considerable
verändert. Die jeweils verwendete Aluminiumverbin- Beispiel 2
dung hat auf die relative Polymerisationsgeschwindig- 60changes. The aluminum compound used in each case, Example 2
dung has on the relative polymerization rate
keiten anscheinend nur eine geringere Auswirkung. Man arbeitet nach der Arbeitsweise des Beispiels 1,apparently only a minor impact. One works according to the procedure of Example 1,
Die Werte des Faktors α sind mit »etwa« angegeben, jedoch mit der Ausnahme, daß das gewünschte Pro-The values of the factor α are given as "about", but with the exception that the desired pro -
da sich gezeigt hat, daß sie nur dann wirklich gelten, dukt ein Mischpolymerisat mit einem Äthylengehaltsince it has been shown that they only really apply then, a copolymer with an ethylene content is used
wenn das gewünschte Verhältnis von Äthylen zu von etwa 33% sem S°U· Die Reaktionsvorrichtungwhen the desired ratio of ethylene to about 33% sem S ° U · The reaction device
Propylen in dem Mischpolymerisat etwa 1 beträgt. 65 wird m der oben beschriebenen Weise anfänglichPropylene in the copolymer is about 1. 65 is initially m in the manner described above
Wenn das gewünschte Verhältnis von Äthylen zu mit Äthylen und Propylen im Molverhältnis vonWhen the desired ratio of ethylene to with ethylene and propylene in the molar ratio of
Propylen größer als 1 ist, soll α etwas verkleinert, 1:12 beschickt. Nach Beginn der PolymerisationPropylene is greater than 1, α should be slightly reduced, 1:12 charged. After the polymerization has started
und umgekehrt, wenn das gewünschte Verhältnis von wird der Druck in der Reaktionsvorrichtung bis zumand vice versa, when the desired ratio of the pressure in the reaction device is up to
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Ende der Polymerisation aufrechterhalten, indem zuführt, wird, wie das der folgende Versuch zeigt,The end of the polymerization is maintained by adding, as the following experiment shows,
man Äthylen und Propylen im Molverhältnis von kein Mischpolymerisat erhalten, dessen Prozentgehaltyou get ethylene and propylene in the molar ratio of no copolymer, its percentage
1:2 einführt. Das in dieser Weise hergestellte Misch- an kristallinen Bestandteilen gering ist.
polymerisat hat einen Äthylengehalt von etwa 30%.1: 2 introduces. The mixed crystalline components produced in this way is low.
polymer has an ethylene content of about 30%.
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Beispiel 3 Vergleichsversuch5
Example 3 Comparative experiment
Man arbeitet nach der Arbeitsweise des Beispiels 1, Man beschickt eine 64,41 fassende Reaktionsvor-The procedure of Example 1 is followed. A 64.41-capacity reaction vessel is charged.
verwendet aber als Vanadinkomponente des Kata- richtung mit 56,81 Isooctan und preßt eine äquilysators an Stelle von VCl3 hier VCl4. In die Reak- io molare Menge an Äthylen und Propylen bis zu tionsvorrichtung wird zu Beginn Äthylen und Pro- einem Druck von 2,1 atü ein (1,54 kg Äthylen und pylen im Molverhältnis von 1:10 eingepreßt. Der 2,18 kg Propylen bei 350C). Dann werden 27,6 g Druck wird aufrechterhalten indem man Äthylen Aluminiumtriäthyl und 12,8 g Vanadintetrachlorid und Propylen in einem äquimolaren Verhältnis zu- eingegeben. Die Polymerisation wird 2 Stunden bei führt. Am Ende des Reaktionszeitraums wird ein 15 etwa 32° C und einem Druck von 2,1 atü fortgesetzt, Mischpolymerisat gewonnen, das 54 Molprozent während man ständig ein äquimolares Gemisch von Äthylen enthält. Äthylen und Propylen mit genügender Geschwindigbut uses as the vanadium component of the catalytic converter with 56.81 isooctane and presses an equilyser instead of VCl 3, here VCl 4 . At the beginning, ethylene and a pressure of 2.1 atmospheres (1.54 kg ethylene and pylene in a molar ratio of 1:10) are injected into the reactive molar amount of ethylene and propylene. The 2.18 kg Propylene at 35 0 C). 27.6 g of pressure are then maintained by adding ethylene, aluminum triethyl and 12.8 g of vanadium tetrachloride and propylene in an equimolar ratio. The polymerization is carried out for 2 hours. At the end of the reaction period, a temperature of about 32 ° C. and a pressure of 2.1 atmospheres is continued, and copolymer is obtained which contains 54 mol percent while constantly containing an equimolar mixture of ethylene. Ethylene and propylene with sufficient speed
keit einführt, um den Druck aufrechtzuerhalten. Amintroduces speed to maintain the pressure. At the
Beispiel 4 Ende von 2 Stunden wird die Reaktion abgebrochen,Example 4 At the end of 2 hours, the reaction is terminated,
ao indem man Methanol hinzugibt. Man gewinnt dasao by adding methanol. You win that
Man arbeitet gemäß Beispiel 1, wobei als Vanadin- Mischpolymerisat, wie im Beispiel 1 beschrieben,
komponente des Katalysators an Stelle des VCl3 Das Mischpolymerisat, das in einer Ausbeute, behier
VOCl3 verwendet wird. In die Reaktionsvorrich- zogen auf die der Reaktionsvorrichtung zugeführten
tung wird zu Beginn Äthylen und Propylen im Mol- Olefine, von 57% gewonnen wird, enthält 87%
verhältnis von 1:80 eingepreßt. Der Druck wird 35 Äthylen, ist zu etwa 20% kristallin und zu etwa
während der Polymerisation aufrechterhalten, indem 33 % in siedendem Heptan unlöslich,
man Äthylen und Propylen im Molverhältnis von Die vorstehenden Beispiele erläutern die ErfindungIt operates in accordance with Example 1, as described as a vanadium copolymer, in Example 1 of the catalyst component in place of the VCl 3 in a yield BEHIER VOCl 3 is used The copolymer. At the beginning, ethylene and propylene in the molar olefins, recovered from 57% and containing 87% in a ratio of 1:80, are injected into the reaction device on the device fed to the reaction device. The pressure becomes 35 ethylene, is about 20% crystalline and about maintained during the polymerization, as 33% is insoluble in boiling heptane,
one ethylene and propylene in the molar ratio of The above examples illustrate the invention
1:4 zuführt. Als Reaktionsprodukt wird ein Misch- in der Anwendung auf ein absatzweises Verfahren, polymerisat gewonnen, das 22 Molprozent Äthylen aber die Erfindung kann auch kontinuierlich durchenthält. 30 geführt werden. Das Verfahren kann kontinuierlich1: 4 feeds. The reaction product used is a mixing in the application of a batch process, Obtained polymer that contains 22 mole percent ethylene but the invention can also be continuous. 30 are performed. The process can be continuous
ausgebildet werden, indem man anfänglich die Reak-be trained by initially
Beispiel5 tionsvorrichtung mit Lösungsmittel füllt, ÄthylenExample5 filling device with solvent, ethylene
und Propylen in den errechneten Anteilen in derand propylene in the calculated proportions in the
Man arbeitet wiederum gemäß Beispiel 1, ver- für den absatzweisen Betrieb beschriebenen Weise wendet aber als Metallhalogenidkomponente des 35 einpreßt und dann kontinuierlich in die Reaktions-Katalysators an Stelle des VCl3 hier TiCl4. In die vorrichtung eine Lösung von Äthylen, Propylen und Reaktionsvorrichtung wird zu Beginn Äthylen und Aluminiumalkyl sowie eine Suspension von Metall-Propylen im Molverhältnis von 1:20 eingepreßt. halogenid einführt und währenddessen kontinuierlich Der Druck wird während der Polymerisation auf- von der Reaktionsvorrichtung das Reaktionsprodukt rechterhalten, indem man Äthylen und Propylen 40 zusammen mit Lösungsmittel in einer Raummenge im Molverhältnis von 3:2 einführt. Es wird ein abzieht, die gleich dem Volumen der eingeführten Mischpolymerisat gewonnen, das 58 Molprozent Reaktionsteilnehmer ist. Beim kontinuierlichen Arbei-Äthylen enthält. ten ist es wichtig, daß die durchschnittliche VerweilThe procedure is again as in Example 1, but the manner described for batch operation is used as the metal halide component of the 35 injected and then continuously into the reaction catalyst instead of the VCl 3, here TiCl 4 . In the device a solution of ethylene, propylene and reaction device, ethylene and aluminum alkyl and a suspension of metal-propylene in a molar ratio of 1:20 are injected at the beginning. The pressure is maintained during the polymerization on the reaction device, the reaction product by introducing ethylene and propylene 40 together with solvent in an amount of space in a molar ratio of 3: 2. A subtract is made which is equal to the volume of the imported copolymer obtained, which is 58 mol percent of the reactants. Contains ethylene in continuous working. ten it is important that the average dwell
zeit des Reaktionsgemisches in der Reaktionsvor-time of the reaction mixture in the reaction
Beispiel6 45 richtung 2 Stunden nicht überschreitet, da die NaturExample6 45 direction does not exceed 2 hours, as nature
des Katalysators sich mit der Zeit zu verändernof the catalyst change over time
Man arbeitet gemäß Beispiel 1 unter Verwendung scheint, was möglicherweise auf der Reduktion des
eines TiCls-Aluminiumtriäthyl-Katalysators (Molver- Metallhalogenide in einen {niedrigeren Wertigkeitshältnis
von Ti zu Al gleich 1:3). In die Reaktions- zustand beruht, und sich die relativen Polymerivorrichtung
werden zu Beginn Äthylen und Propylen so sationsgeschwindigkeiten der beiden Olefine verim
Molverhältnis von 1:15 eingepreßt. Während der ändern, so daß das gewünschte Verhältnis in dem
Polymerisation wird der Druck durch Zufuhr von Endprodukt nicht erzielt wird.
Äthylen und Propylen im Molverhältnis von 2:3 Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse einesThe procedure is as in Example 1 using what appears to be possibly due to the reduction of a TiCls-aluminum triethyl catalyst (Molver metal halides in a {lower valence ratio of Ti to Al equal to 1: 3). In the reaction state is based, and the relative polymer device is initially injected ethylene and propylene so the two olefins in a molar ratio of 1:15. During the change, so that the desired ratio in the polymerization, the pressure is not achieved by feeding the end product.
Ethylene and propylene in a molar ratio of 2: 3 The following table shows the results of one
aufrechterhalten. Es wird ein Mischpolymerisat ge- kontinuierlichen Versuches, bei dem als Erstbeschikwonnen, das 41 Molprozent Äthylen enthält. 55 kung einer 4,73 1 fassenden Reaktionsvorrichtungmaintain. A copolymer is used in a continuous test, in which, as the first charge, which contains 41 mole percent ethylene. 55 kung of a 4.73 l reaction device
In allen vorstehenden Beispielen beträgt die Kristalli- eine 20%ige Lösung von Olefinen (95 Molprozent nität des gebildeten Polymeren, röntgenographisch Propylen und 5 Molprozent Äthylen) in Isooctan bestimmt, weniger als etwa 5%> und das Polymerisat zugeführt wird. Als weitere Beschickung wird eine ist in siedendem Heptan im wesentlichen vollständig 23%ige Lösung von Olefinen in äquimolaren Anteilen löslich. Ein Polymerisat mit einer derart geringen 60 in Isooctan verwendet, die einen Gehalt von 0,53 g Kristallinität eignet sich als Ausgangsmaterial für Aluminiumtriäthyl pro Liter aufweist. Als Katalysator die weitere Verarbeitung zu Elastomeren, die eine dient eine Lösung von 21,3 g Vanadinoxytrichlorid ausgezeichnete Zugfestigkeit und Elastizität besitzen. in 1252 cm3 Isooctan. Die Temperatur beträgt wäh-Wenn jedoch die Mischpolymerisation durchgeführt rend der gesamten Polymerisation 710C, der Anfangswird, indem man zu Anfang in die Reaktionsvor- 65 druck beträgt 5,6 atü. Zu Beginn wird die Katalysatorrichtung Äthylen und Propylen in den Anteilen ein- lösung in die Reaktionsvorrichtung in Abständen preßt, die das Endprodukt aufweisen soll, und darauf eingegeben, und zwar mit einer Geschwindigkeit von zur Ergänzung Olefine in den gleichen Anteilen 10 cm3/10 Minuten.In all of the above examples, the crystallinity of a 20% solution of olefins (95 mol% of the polymer formed, X-ray propylene and 5 mol% of ethylene) in isooctane is less than about 5% and the polymer is added. As a further charge, a 23% solution of olefins in equimolar proportions is essentially completely soluble in boiling heptane. A polymer with such a low 60 in isooctane that has a crystallinity content of 0.53 g is suitable as a starting material for aluminum triethyl per liter. A solution of 21.3 g of vanadium oxytrichloride serves as a catalyst for further processing into elastomers, which have excellent tensile strength and elasticity. in 1252 cm 3 of isooctane. The temperature is currency-However, when the copolymerization conducted rend the polymerization 71 0 C, the beginning is by adding to the beginning in the Reaktionsvor- 65 is pressure-5,6 atm. At the beginning of the catalyst towards ethylene and propylene is pressed in the proportions of one solvent in the reaction apparatus at intervals which is to have the final product, and is input thereto, and at a rate of supplementing olefins in the same proportions 10 cm3 / 10 minutes .
Probesample
Nr.No.
Zeit StundenTime hours
ZugeführteSupplied
weitere Beschickungfurther loading
1/Std.1 H.
Abgezogenes ProduktProduct withdrawn
1/Std.1 H.
Mischpolymerisat
im abgezogene
kgMixed polymer
im withdrawn
kg
Äthylen
im Produkt
MolprozentEthylene
in the product
Mole percent
Kristallines
PolyäthylenCrystalline
Polyethylene
0/ /00 / / 0
3*) 3 *)
InsgesamtAll in all
2,0 0,8 1,5 1,5 1,5 0,2 0,8 0,8 1,0 0,5 0,7 0,7 0,8 1,7 1,1 Polymerisat2.0 0.8 1.5 1.5 1.5 0.2 0.8 0.8 1.0 0.5 0.7 0.7 0.8 1.7 1.1 polymer
15,515.5
1,51 2,04 1,14 1,25 1,85 4,16 3,14 2,27 1,89 3,44 3,07 2,57 1,89 0,45 0,04 verbleibt in richtung1.51 2.04 1.14 1.25 1.85 4.16 3.14 2.27 1.89 3.44 3.07 2.57 1.89 0.45 0.04 remains in the direction
0,95 2,04 1,25 1,21 1,21 8,18 2,35 2,16 1,89 3,71 2,61 2,54 2,31 1,10 0,72 Reaktionsvor-0.95 2.04 1.25 1.21 1.21 8.18 2.35 2.16 1.89 3.71 2.61 2.54 2.31 1.10 0.72 reaction
0,041 0,050 0,064 0,068 0,068 0,073 0,073 0,068 0,073 0,073 0,050 0,064 0,064 0,068 0,027 0,0770.041 0.050 0.064 0.068 0.068 0.073 0.073 0.068 0.073 0.073 0.050 0.064 0.064 0.068 0.027 0.077
0,998 44 47 0.998 44 47
61
6161
61
61
6361
63
*) Nach Probe Nr. 3 wird die Zufuhr der Katalysatorlösung von 10,0 auf 12,5 cm3/10 Minuten erhöht. **) Während der Probenahme Nr. 5 Druckzunahme (0,07 at/10 Minuten); Druck 5,63 bis 5,98 at. Durchschnittlicher Durchsatz = 0,016 kg/Std. pro Liter Reaktorraum. Durchschnittliche Verweilzeit = 2 Stunden. Umwandlung Olefin in Mischpolymerisat = 70%.*) According to Sample Nos. 3 is increased, the supply of the catalyst solution from 10.0 to 12.5 cm 3/10 minutes. **) During sampling no. 5, pressure increase (0.07 at / 10 minutes); Pressure 5.63 to 5.98 at. Average throughput = 0.016 kg / hour. per liter of reactor space. Average residence time = 2 hours. Conversion of olefin into copolymer = 70%.
Spuren
0bis5traces
0 to 5
0bis5
0bis50 to 5
0 to 5
N5
5 bis 10N5
5 to 10
Claims (1)
»La Chimica e l'Industria« (1957), S. 733 bis 743, bis 831 (1958), 717 bis 724 (1959). p ratio of ethylene to propylene in the documents considered:
"La Chimica e l'Industria" (1957), pp. 733 to 743, to 831 (1958), 717 to 724 (1959).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1914860A | 1960-04-01 | 1960-04-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=21791684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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GB (1) | GB932672A (en) |
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1960
- 1960-12-06 GB GB4203360A patent/GB932672A/en not_active Expired
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1961
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Non-Patent Citations (1)
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Also Published As
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