DE1271400B - Process for the production of polyethylene - Google Patents

Process for the production of polyethylene

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Dr Walter Franke
Dr Klaus Kiepert
Dr Hermann Paul
Dr Heinrich Weber
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Huels AG
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/02Ethene

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Description

Verfahren zur Herstellung von Polyäthylen Es ist bekannt, daß man Äthylen nach dem sogenannten Niederdruckverfahren von Professor Ziegler bei mäßigen Temperaturen und Drücken mit Hilfe von Mischkatalysatoren aus Titanverbindungen und metallorganischen Verbindungen des Aluminiums, wie Alkylaluminiumhalogeniden usw., polymerisieren kann. Im allgemeinen verwendet man als Titanverbindung das Titantetrachlorid und erhält dann hochmolekulare, als thermoplastische Kunststoffe geeignete Produkte. Verwendet man dagegen die Tetraalkylester der ortho-Titansäure, so gelangt man nur zu sogenannten Oligomeren, meist den Dimeren und Trimeren, des Äthylens.Process for the production of polyethylene It is known that one Ethylene according to the so-called low-pressure process by Professor Ziegler at moderate levels Temperatures and pressures using mixed catalysts made from titanium compounds and organometallic compounds of aluminum such as alkyl aluminum halides etc., can polymerize. In general, the titanium compound used is Titanium tetrachloride and then receives high molecular weight, as thermoplastic plastics suitable products. If, on the other hand, the tetraalkyl esters of ortho-titanic acid are used, this only leads to so-called oligomers, mostly the dimers and trimers, des Ethylene.

Es ist weiterhin bereits grundsätzlich bekannt, Äthylen in Gegenwart von Katalysatoren aus Halogenortho-titansäureester n und Alkylaluminiumsesquichloriden, wobei gegebenenfalls nach Abtrennung des bei der Umsetzung erhaltenen Niederschlags weiteres Alkylaluminiumsesquichlorid zugesetzt wurde, zu polymerisieren. It is also known in principle, ethylene in the presence of catalysts made from halogen ortho-titanic acid esters and alkyl aluminum sesquichlorides, optionally after separation of the precipitate obtained in the reaction additional alkyl aluminum sesquichloride was added to polymerize.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyäthylen durch Niederdruckpolymerisation von Äthylen mit Hilfe von Mischkatalysatoren aus Halogen-ortho-titansäureestern und Alkylaluminiumsesquichloriden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Mischkatalysatoren verwendet, die durch Umsetzung der Alkylaluminiumsesquichloride und der Halogen-ortho-titansäureester im Atomverhältnis Al : Ti von 2 :1 bis 2,5 :1 erhalten worden sind, wobei gegebenenfalls nach Abtrennung des bei der Umsetzung erhaltenen Niederschlags weiteres Alkylaluminiumsesquichlorid in einem Atomverhältnis von Al: ei (im vorher eingesetzten Halogenortho-titansäureester) von 0,108:1 zugesetzt worden ist. The invention relates to a process for the production of polyethylene by low pressure polymerization of ethylene with the help of mixed catalysts Halo-ortho-titanic acid esters and alkylaluminum sesquichlorides, which are characterized is that mixed catalysts are used which are obtained by reacting the alkyl aluminum sesquichlorides and the halogen-ortho-titanic acid ester in the atomic ratio Al: Ti of 2: 1 to 2.5 : 1 have been obtained, optionally after separation of the reaction obtained precipitate further alkylaluminum sesquichloride in an atomic ratio of Al: ei (in the halogeno-ortho-titanic acid ester previously used) of 0.108: 1 was added has been.

Es wurde gefunden, daß bei Einhaltung dieser speziellen Atomverhältnisse Al: Ti, die bei den Verfahren des Standes der Technik nicht angewendet wurden, ein Polyäthylen mit einem für die Verarbeitung günstigen Molekulargewicht anfällt. Bei Atomverhältnissen Al : Ti außerhalb des Bereichs von 2 :1 bis 2,5:1 wird ein zu hohes Molekulargewicht erhalten. It has been found that if these special atomic ratios are observed Al: Ti, which were not used in the prior art methods Polyethylene is obtained with a molecular weight which is favorable for processing. at Al: Ti atomic ratios outside the range of 2: 1 to 2.5: 1 becomes a too obtained high molecular weight.

Als Halogen-ortho-titansäureester kommen in erster Linie die Chlor-ortho-titansäureester in Betracht, doch sind auch die Fluor-ortho-titansäureester, die Jod-ortho-titansäureester und insbesondere die Bromortho-titansäureester brauchbar. Als Halogen-orthotitansäureester eignen sich insbesondere die Ester der Dihalogen- und der Trihalogen-ortho-titansäure, wobei die Alkoholkomponente dieser Ester beispielsweise von niedrigen aliphatischen Alkoholen, wie Methyl- alkohol, Äthylalkohol, n- und iso-Butylalkohol, 2-Äthylhexylalkohol, Isopropylalkohol, Cyclohexylalkohol oder auch von Benzylalkohol, sowie von Phenolen gebildet werden kann, z. B. The chloro-ortho-titanic acid esters are primarily used as halogen-ortho-titanic acid esters into consideration, but also the fluoro-ortho-titanic acid esters, the iodo-ortho-titanic acid esters and in particular the bromotho-titanic acid esters are useful. As a halogen orthotitanic acid ester the esters of dihalo and trihalo-ortho-titanic acid are particularly suitable, the alcohol component of these esters, for example, of lower aliphatic Alcohols, such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n- and iso-butyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, Isopropyl alcohol, cyclohexyl alcohol or benzyl alcohol, as well as phenols can be formed, e.g. B.

Dimethoxy-titan-dichlorid Ti(OCHs)aCl2 Diäthoxy-titan-dichlorid Ti(OC2H5)Cl2 Di-n-butoxy-titan-dichlorid Ti(OC4Hs)aCla Di-iso-butoxy-titan-dichlorid Ti (O-i-C4H9)2 Cl2 Di-phenoxy-titan-dichlorid Ti(OC6Hs)2Cl2 Di-iso-butoxy-titan-dibromid Ti(O-i-C4Hs)aBr2 Mono-methoxy-titan-trichlorid Ti(OCH3)Cl3 Mono-iso-butoxy-titan-trichlorid Ti(O-i-C4H9) Cl3 Mono-phenoxy-titan-trichlorid Ti(OC6Hs)Cl3 Mono-iso-butoxy-titan-tribromid Ti(O-i-C4H9)2Br3 Auch die Ester der Monohalogen-ortho-titansäure sind geeignet. Diese können von den gleichen, obengenannten Alkoholen gebildet werden. In Frage kommt beispielsweise Tri-iso-butoxy-titan-monochlorid Ti(O-i-C4H9)3Cl. Dimethoxy-titanium-dichloride Ti (OCHs) aCl2 Diethoxy-titanium-dichloride Ti (OC2H5) Cl2 Di-n-butoxy-titanium dichloride Ti (OC4Hs) aCla Di-iso-butoxy-titanium dichloride Ti (O-i-C4H9) 2 Cl2 Di-phenoxy-titanium-dichloride Ti (OC6Hs) 2Cl2 Di-iso-butoxy-titanium-dibromide Ti (O-i-C4Hs) aBr2 Mono-methoxy-titanium-trichloride Ti (OCH3) Cl3 Mono-iso-butoxy-titanium-trichloride Ti (O-i-C4H9) Cl3 mono-phenoxy-titanium-trichloride Ti (OC6Hs) Cl3 mono-iso-butoxy-titanium-tribromide Ti (O-i-C4H9) 2Br3 The esters of monohalo-ortho-titanic acid are also suitable. These can be from the same alcohols mentioned above are formed. One possible example is Tri-iso-butoxy-titanium monochloride Ti (O-i-C4H9) 3Cl.

Diese Halogen-ortho-titansäureester lassen sich in bekannter Weise herstellen. Als Alkylaluminiumsesquichloride verwendet man die Umsetzungsgemische von metallischem Aluminium mit Alkylchloriden. These halo-ortho-titanic acid esters can be prepared in a known manner produce. The reaction mixtures are used as alkyl aluminum sesquichlorides of metallic aluminum with alkyl chlorides.

Die Mischkatalysatoren werden vorzugsweise erhalten, indem man die Alkylaluminiumsesquichloride und die Halogen-ortho-titansäureester in konzentrierter Form oder in Verdünnung mit einem geeigneten Verdünnungsmittel bei einer Temperatur zwischen -20 und 200"C aufeinander einwirken läßt. Dabei kann jede der Komponenten vorgelegt werden. Es ist auch möglich, beide der Komponenten gleichzeitig in das Umsetzungsgefäß einzubringen. The mixed catalysts are preferably obtained by the Alkyl aluminum sesquichlorides and the halo-ortho-titanic acid esters in concentrated form Form or diluted with a suitable diluent at a temperature between -20 and 200 "C can act on each other. Each of the components be submitted. It is also possible both of the components at the same time to be introduced into the conversion vessel.

Es kann vorteilhaft sein, die Mischkatalysatoren herzustellen, indem man auf die zweckmäßig mit den bei der Niederdruckpolymerisation üblichen inerten Verdünnungsmitteln verdünnten Halogen-ortho-titansäureester bei Temperaturen zwischen -20 und 200° C, zweckmäßig zwischen 20 und 150"C, das Alkylaluminiumsesquichlorid einwirken läßt, den sich dabei bildenden Niederschlag abtrennt, mit einem Verdünnungsmittel auswäscht, erneut in einem Verdünnungsmittel suspendiert und dann mit weiterem Alkylaluminiumsesquichlorid im angegebenen Atomverhältnis versetzt. Diese erneute Zugabe an Alkylaluminiumsesquichlorid erfolgt vorteilhaft in Gegenwart von Äthylen. Der Feststoffgehalt der so erhaltenen Mischkatalysator-Suspensionen soll etwa 0,1 bis 25010, zweckmäßig etwa 0,5 bis 50lot bezogen auf das Verdünnungsmittel, betragen. Bei dieser Arbeitsweise kann man die bei der Reduktion der Halogenortho-titansäureester entstehenden, die Polymerisation störenden sowie die Aufarbeitung der Polymerisate belastenden Nebenprodukte, beispielsweise Monoalkylaluminiumdichloride und Aluminiumchlorid, entfernen und erhält deshalb besonders wirksame und -ergiebige Mischkatalysatoren. It can be advantageous to produce the mixed catalysts by one expediently with the inert ones customary in low-pressure polymerization Diluents dilute halo-ortho-titanic acid esters at temperatures between -20 and 200 ° C, expediently between 20 and 150 "C, the alkyl aluminum sesquichloride lets act, separates the precipitate that forms, with a diluent washes out, resuspended in a diluent, and then with more alkyl aluminum sesquichloride offset in the specified atomic ratio. This new addition of alkyl aluminum sesquichloride takes place advantageously in the presence of ethylene. The solids content of the thus obtained Mixed catalyst suspensions should be about 0.1 to 25010, expediently about 0.5 to 50lot based on the diluent. In this way of working you can use the the polymerization occurs during the reduction of the halogen ortho-titanic acid esters disturbing and the work-up of the polymers burdensome by-products, for example Monoalkylaluminum dichlorides and aluminum chloride, remove and therefore preserve particularly effective and high-yield mixed catalysts.

Die Polymerisation erfolgt zweckmäßig durch Einleiten des Äthylens in eine 0,1- bis 250/0ige, zweckmäßig 0,5- bis 50/,ige Suspension der Mischkatalysatoren in einem inerten Verdünnungsmittel. Vorteilhaft nimmt man schon die Umsetzung der Katalysatorkomponenten in Gegenwart von Äthylen vor. Als inerte Verdünnungsmittel kommen in erster Linie Kohlenwasserstoffe in Frage. Geeignet sind aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Butan, Hexan, Cyclohexan, Isopropylcyclohexan, Benzol, Toluol sowie Gemische von aliphatischen und cycloaliphatischen oder allphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen. The polymerization is expediently carried out by introducing the ethylene in a 0.1 to 250/0, expediently 0.5 to 50 /, suspension of the mixed catalysts in an inert diluent. It is advantageous to take the implementation of the Catalyst components in the presence of ethylene. As an inert diluent primarily hydrocarbons are possible. Aliphatic, cycloaliphatic and aromatic hydrocarbons, such as. B. butane, hexane, cyclohexane, Isopropylcyclohexane, benzene, toluene and mixtures of aliphatic and cycloaliphatic or aliphatic or aromatic hydrocarbons.

Ferner kommen auch halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Tetrachlorkohlenstoff oder Chlorbenzol, in Frage.Furthermore, halogenated hydrocarbons, such as. B. Carbon tetrachloride or chlorobenzene.

Die Polymerisation kann drucklos, bei geringem Unterdruck oder auch bei Überdruck durchgeführt werden. Ein niedrigerer oder höherer Druck als Normaldruck ist jedoch in der Regel nicht erforderlich. Man arbeitet bei einer Temperatur zwischen -20 und 200"C, vorzugsweise zwischen 20 und 1500C. The polymerization can be pressureless, or with a slight negative pressure be carried out at overpressure. A lower or higher pressure than normal pressure however, it is usually not required. One works at a temperature between -20 and 200 "C, preferably between 20 and 1500C.

Während der Umsetzung bewegt man den Polymerisationsansatz zweckmäßig mit Hilfe geeigneter Rührvorrichtungen. Die Polymerisationswärme wird durch innere oder äußere Kühlung mit einem geeigneten Kühlmittel oder durch Verdampfungskühlung abgeführt. Man bricht die Polymerisation ab, wenn man ein nicht mehr rührfähiges Gemisch erreicht hat Das Polymerisationsgemisch wird in bekannter Weise aufgearbeitet, beispielsweise durch Zusatz eines Alkohols, wie Methanol oder Isopropanol, und anschließende Filtration.It is advisable to move the polymerization batch during the reaction with the help of suitable stirring devices. The heat of polymerization is internal or external cooling with a suitable coolant or by evaporative cooling discharged. The polymerization is terminated when one that is no longer stirrable Mixture has reached The polymerization mixture is worked up in a known manner, for example by adding an alcohol such as methanol or isopropanol, and then Filtration.

Die unter Verwendung der erfindungsgemäß eingesetzten Mischkatalysatoren erzeugten Polyäthylene besitzen einen sehr einheitlichen Aufbau und zeichnen sich durch eine sehr geringe Methylverzweigung sowie durch die geringe Zahl von fast ausschließlich endständigen Doppelbindungen vor den bekannten Niederdruckpolyäthylenen aus. Infolgedessen weisen sie neben überlegenen mechanischen Eigenschaften auch eine ausgezeichnete Alterungsbeständigkeit auf. Those using the mixed catalysts used according to the invention Polyethylenes produced have a very uniform structure and stand out by a very low methyl branching as well as by the low number of almost exclusively terminal double bonds before the known low-pressure polyethylenes the end. As a result, they exhibit superior mechanical properties as well excellent resistance to aging.

Beispiel 1 In einem mit einem Rührer ausgestatteten Reaktionsgefäß, das mit trockenem Stickstoff bespült ist, wird in eine Lösung von 6 Teilen Di-iso-butoxy-titan-dichlorid, Ti (O-i-C4H9)2C12, in 800 Teilen über Natrium frisch destilliertem Isopropylcyclohexan bei Zimmertemperatur eine Lösung von 5,57 Teilen Äthylaluminiumsesquichlorid in 40 Teilen Isopropylcyclohexan (entsprechend einem Atomverhältnis Al :ei = 2:1) zugegeben, während man auf 50"C erwärmt und Äthylen einleitet. Es setzt eine lebhafte Polymerisation des Äthylens ein, so daß durch Außenkühlung die Temperatur auf 50"C gehalten werden muß. Example 1 In a reaction vessel equipped with a stirrer, which is flushed with dry nitrogen, is in a solution of 6 parts of di-iso-butoxy-titanium dichloride, Ti (O-i-C4H9) 2C12, in 800 parts isopropylcyclohexane freshly distilled over sodium at room temperature a solution of 5.57 parts of ethylaluminum sesquichloride in 40 parts of isopropylcyclohexane (corresponding to an atomic ratio of Al: ei = 2: 1) are added, while heating to 50 ° C. and passing in ethylene. Vigorous polymerization begins of the ethylene, so that the temperature can be kept at 50 "C by external cooling got to.

Nach 45 Minuten Polymerisationsdauer ist der Ansatz wegen des entstandenen Polymerisats nur noch eben rührfähig. Man unterbricht dann die Äthylenzufuhr, gibt 200 Teile n-Butanol zu, filtriert ab, behandelt das Polymerisat anschließend mit Methanol und filtriert erneut. Nach der Trocknung erhält man 115 Teile eines weißen, feinflockigen Polymerisats der reduzierten Viskosität 2,4 (mit p-Xylol bei 110"C in 0,10/0iger Lösung gemessen), das weniger als 0,01 0/o TiO2 und 0,01 °/o Cl enthält und folgende Eigenschaften besitzt: Kerbschlagzähigkeit: 46, Reißfestigkeit: 304 kg/cm2, Reißdehnung: 6530/o, Fließfestigkeit: 243, Fließdehnung: 170/o.After 45 minutes of polymerization, the batch is due to the result Polymer only just stirrable. The ethylene supply is then interrupted, there 200 parts of n-butanol are added, filtered off, and the polymer is then treated with Methanol and filtered again. After drying, 115 parts of a white, fine flaky polymer of reduced viscosity 2.4 (with p-xylene at 110 "C measured in a 0.10 / 0 solution) that contains less than 0.01% TiO2 and 0.01% Cl and has the following properties: notched impact strength: 46, tear strength: 304 kg / cm2, elongation at break: 6530 / o, flow strength: 243, flow elongation: 170 / o.

Beispiel 2 Wird das Verfahren des Beispiels 1 unter Verwendung von 4,95 Teilen Äthylaluminiumsesquichlorid und 5,3 Teilen Di-iso-butoxy-titan-dichlorid (Al/Ti-Atomverhältnis =2:1) wiederholt, erhält man 145 Teile Polyäthylen mit einer reduzierten Viskosität von 1,9. Example 2 Follow the procedure of Example 1 using 4.95 parts of ethylaluminum sesquichloride and 5.3 parts of di-iso-butoxy-titanium dichloride (Al / Ti atomic ratio = 2: 1) repeated, 145 parts of polyethylene are obtained with a reduced viscosity of 1.9.

Beispiel 3 Wird das Verfahren des Beispiels 1 unter Verwendung von 6,2 Teilen Äthylaluminiumsesquichlorid und 5,3 Teilen Diisobutoxytitandichlorid wiederholt (Al/Ti-Atomverhältnis 2,5 :1), so erhält man 120 Teile Polyäthylen mit einer reduzierten Viskosität von 2,2. Example 3 Following the procedure of Example 1 using 6.2 parts of ethyl aluminum sesquichloride and 5.3 parts of diisobutoxytitanium dichloride repeated (Al / Ti atomic ratio 2.5: 1), 120 parts of polyethylene are obtained with a reduced viscosity of 2.2.

Beispiel 4 In einem mit einem Rührer ausgestatteten Reaktionsgefäß wird zu einer Lösung von 5,1 Teilen Mono-isobutoxy-titan-trichlorid, Ti (OC4H9) Cl2, in 800Teilen über Natrium frisch destilliertem Isopropylcyclohexan unter Einleiten von Äthylen eine Lösung von 5,57Teilen Äthylaluminiumsesquichlorid in 40 Teilen Isopropylcyclohexan (entsprechend einem Atomverhältnis Al : ei = 2:1) zugegeben. Dann wird das Gemisch auf 50"C aufgeheizt und gleichzeitig Äthylen eingeleitet, worauf lebhafte Polymerisation einsetzt. Danach wird die Polymerisation beendet und, wie im Beispiel 1 beschrieben, aufgearbeitet. Man erhält 160 g eines weißen Polymerisates der reduzierten Viskosität 2,4. Example 4 In a reaction vessel equipped with a stirrer becomes a solution of 5.1 parts of mono-isobutoxy-titanium-trichloride, Ti (OC4H9) Cl2, isopropylcyclohexane freshly distilled over sodium in 800 parts with introduction of ethylene is a solution of 5.57 parts of ethylaluminum sesquichloride in 40 parts Isopropylcyclohexane (corresponding to an atomic ratio Al: ei = 2: 1) was added. Then the mixture is heated to 50 "C and ethylene is introduced at the same time, whereupon vigorous polymerization begins. The polymerization is then ended and, as described in Example 1, worked up. 160 g of a white one are obtained Polymer of the reduced viscosity 2.4.

Das Polymerisat gibt Preßplatten mit folgenden Eigenschaften: Kerbschlagzähigkeit: 17,5 cmkg/cm3, Reißfestigkeit: 285 kg/cm2, Reißdehnung: 646 0/o, Fließfestigkeit: 242 kg/cm2, Fließdehnung: 210/o.The polymer gives press plates with the following properties: Notched impact strength: 17.5 cmkg / cm3, tensile strength: 285 kg / cm2, elongation at break: 646 0 / o, flow strength: 242 kg / cm2, flow elongation: 210 / o.

Beispiel 5 In einem mit einem Rührer ausgestatteten Reaktionsgefäß werden zu einer Lösung von 5,1 Teilen Monoiso-butoxy-titan-trichlorid, Ti(O-i-C4H9)Cl3 , in 100Teilen Hexan 7 Teile Äthylaluminiumsesquichlorid (entsprechend einem Atomverhältnis Al :Ti = 2,5 :1) gegeben. Nach einstündigem Rühren bei 50"C wird der Niederschlag unter Luft- und Feuchtigkeitsausschluß abgesaugt, wieder in 500 Teilen Hexan aufgeschlämmt und erneut abgesaugt. Den Niederschlag suspendiert man dann in 1000 Teilen Hexan und leitet bei 50"C Äthylen ein. Dann fügt man 0,3 Teile Äthylaluminiumsesquichlorid als molare Lösung in Hexan zu, worauf eine lebhafte Polymerisation einsetzt. Durch Außenkühlung hält man die Temperatur auf 50"C. Nach 6/4 Stunden sind 165 Teile Polymerisat entstanden, die, wie im Beispiel 1 beschrieben, isoliert werden. Das erhaltene Polyäthylen hat eine reduzierte Viskosität von 1,9 und gibt Preßplatten mit folgenden Eigenschaften: Kerbschlagzähigkeit: 6,9 cmkg/cm2, Reißfestigkeit: 212(249) kg/cm2, Reißdehnung: 717(741)°/os Fließfestigkeit: 237 (243) kg/cm2, Fließdehnung: 17 (17)O/o. Example 5 In a reaction vessel equipped with a stirrer become a solution of 5.1 parts of monoiso-butoxy-titanium trichloride, Ti (O-i-C4H9) Cl3 , in 100 parts of hexane 7 parts of ethylaluminum sesquichloride (corresponding to an atomic ratio Al: Ti = 2.5: 1) given. After stirring for one hour at 50 "C., the Precipitation Sucked off with the exclusion of air and moisture, slurried again in 500 parts of hexane and sucked off again. The precipitate is then suspended in 1000 parts of hexane and ethylene is passed in at 50 "C. 0.3 part of ethylaluminum sesquichloride is then added as a molar solution in hexane, whereupon vigorous polymerization begins. By With external cooling, the temperature is kept at 50 ° C. After 6/4 hours, 165 parts of polymer are present emerged, which, as described in Example 1, are isolated. The obtained polyethylene has a reduced viscosity of 1.9 and gives press plates with the following properties: Notched impact strength: 6.9 cmkg / cm2, tensile strength: 212 (249) kg / cm2, elongation at break: 717 (741) ° / os yield strength: 237 (243) kg / cm2, yield elongation: 17 (17) ° / o.

(Alterungswerte nach 7tägiger Lagerung im Umlufttrockenschrank bei 100"C in Klammern gesetzt.) Beispiel 6 In einem mit einem Rührer ausgestatteten Reaktionsgefäß werden zu einer Lösung von 6 Teilen Diiso-butoxy-titan-dichlorid,Ti(O-i-C4H9)pClp, in 100 Teilen Isopropylcyclohexan 7 Teile Äthylaluminiumsesquichlorid (entsprechend einem Atomverhältnis Al : Ti = 2,5:1) gegeben. Nach einstündigem Rühren bei 50"C wird der Niederschlag unter Luft- und Feuchtigkeitsausschluß abgesaugt, wieder in 500 Teilen Isopropylcyclohexan aufgeschlämmt und erneut abgesaugt. Den Niederschlag suspendiert man dann in 1000 Teilen Isopropylcyclohexan und leitet bei 50"C Äthylen ein. Dann fügt man 0,3 Teile Äthylaluminiumsesquichlorid als lmolare Lösung zu, worauf eine lebhafte Polymerisation einsetzt. Durch Außenkühlung hält man die Temperatur auf 50"C. Nach 6/4 Stunden sind 150 Teile Polymerisat entstanden, die wie im Beispiel 1 beschrieben isoliert werden. Das erhaltene Polyäthylen hat eine reduzierte Viskosität von 2,2 und gibt Preßplatten mit folgenden Eigenschaften: Kerbschlagzähigkeit: 19,1 cmkg/cm2, Reißfestigkeit: 296 (288) kg/cm2, Reißdehnung: 720 (687)0/o, Fließfestigkeit: 226 (225) kg/cm2, Fließdehnung: 17 (17) 0/o (Alterungswerte nach 7tägiger Lagerung im Umlufttrockenschrank bei 100"C in Klammern gesetzt.) Nach der IR-Analyse enthält das Polymerisat auf 1000 C-Atome 0,06 mittelständige trans-, 0,21 endständige Vinyl- und 0,04 endständige Vinyliden-Doppelbindungen und 6 Methylgruppen. (Aging values after 7 days of storage in the circulating air drying cabinet at 100 "C in brackets.) Example 6 In one equipped with a stirrer Reaction vessel to a solution of 6 parts of diiso-butoxy-titanium dichloride, Ti (O-i-C4H9) pClp, in 100 parts of isopropylcyclohexane 7 parts of ethylaluminum sesquichloride (corresponding to an atomic ratio of Al: Ti = 2.5: 1). After stirring at 50 "C for one hour is the precipitation under air and Exclusion of moisture suctioned off, back in 500 parts of isopropylcyclohexane slurried and again filtered off with suction. The precipitation it is then suspended in 1000 parts of isopropylcyclohexane and ethylene is passed at 50 "C. a. Then add 0.3 parts of ethylaluminum sesquichloride as an imolar solution, whereupon a vigorous polymerization begins. The temperature is maintained by external cooling to 50 "C. After 6/4 hours, 150 parts of polymer have formed, which are as in the example 1 described can be isolated. The polyethylene obtained has a reduced viscosity of 2.2 and gives press plates with the following properties: Notched impact strength: 19.1 cmkg / cm2, tensile strength: 296 (288) kg / cm2, elongation at break: 720 (687) 0 / o, flow strength: 226 (225) kg / cm2, flow elongation: 17 (17) 0 / o (aging values after 7 days of storage in brackets in the circulating air drying cabinet at 100 ° C.) According to the IR analysis contains the polymer for 1000 carbon atoms 0.06 intermediate trans, 0.21 terminal vinyl and 0.04 terminal vinylidene double bonds and 6 methyl groups.

Vergleichsversuche Arbeitet man unter den Bedingungen wie im Beispiel 1, setzt aber an Stelle von 6 Teilen Di-iso-butoxytitan-dichlorid und 5,57 Teilen Äthylaluminiumsesquichlorid die in der folgenden Tabelle aufgeführten Mengen ein, so erhält man die folgenden Ergebnisse: | Äthylaluminiumsesqui- | Diisobutoxytitandichlorid | Al/Ti- | Polyäthylen | Reduzierte Viskosität chlorid Nr. | (Teile) | (Teile) i ton Atomverhältnis I (Teile) | der Polymeren 1 2,78 6,0 1 : 1 87 11,0 2 3,70 5,3 1,5 : 1 98 9,0 Diese Zahlen zeigen, daß es bei geringeren Al/Ti-Atomverhältnissen als 2:1 nicht gelingt, Polyäthylen mit reduzierten Viskositäten von 1,9 bis 2,4 - was Durchschnittsmolekulargewichten um 100000 (88000 bis 118000) entspricht - herzustellen. So entsteht beim Al/Ti-Atomverhältnis von 1,5 :1 ein Polyäthylen mit einer reduzierten Viskosität, die einem Molekulargewicht von 454000 entspricht.Comparative experiments If you work under the conditions as in Example 1, but instead of 6 parts of di-isobutoxytitanium dichloride and 5.57 parts of ethylaluminum sesquichloride, the amounts listed in the following table are obtained: | Ethyl aluminum sesqui- | Diisobutoxytitanium dichloride | Al / Ti- | Polyethylene | Reduced viscosity chloride No. | (Parts) | (Parts) i ton atomic ratio I (parts) | of the polymers 1 2.78 6.0 1: 1 87 11.0 2 3.70 5.3 1.5: 1 98 9.0 These figures show that with Al / Ti atomic ratios lower than 2: 1 it is not possible to produce polyethylene with reduced viscosities of 1.9 to 2.4 - which corresponds to average molecular weights of around 100,000 (88,000 to 118,000). With an Al / Ti atomic ratio of 1.5: 1, a polyethylene with a reduced viscosity, which corresponds to a molecular weight of 454,000, is produced.

Polyäthylene mit Molekulargewichten wesentlich über 100000 sind nur äußerst schwierig oder gar nicht bearbeitbar, beispielsweise zu verspritzen oder zu verpressen. Dagegen gelingt dies mit den Polyäthylenen von Molekulargewichten im Bereich von 100000 noch gut. Diese Polyäthylene haben sich zur Herstellung von mechanisch besonders beanspruchten Großbehältern, wie Bottichen, Wannen, Kübeln, Mülltonnen, Körben usw., in der Praxis durchgesetzt. Polyethylenes with molecular weights well over 100,000 are only extremely difficult or impossible to process, for example to spray or to press. In contrast, this is possible with the polyethylenes of molecular weights in the range of 100,000 still good. These polyethylenes have been used in the production of mechanically particularly stressed large containers, such as tubs, tubs, buckets, Garbage cans, baskets, etc., enforced in practice.

Im Bereich der erfindungsgemäß angewendeten Al/Ti-Atomverhältnisse erhält man, wie die Tabelle zeigt, auch die höchsten Polyäthylenausbeuten. In the range of the Al / Ti atomic ratios used according to the invention As the table shows, the highest polyethylene yields are obtained.

Überschreitet man die erfindungsgemäß angewendeten Al/Ti-Atomverhältnisse, so gehen die Ausbeuten zurück, und die reduzierten Viskositäten der Polyäthylene steigen an. Auch aus wirtschaftlichen Gründen - größeren Mengen an Äthylaluminiumsesquichlorid entsprechen höhere Katalysatorkosten - sind höhere Al/Ti-Atomverhältnisse ohnehin ungünstiger. If the Al / Ti atomic ratios used according to the invention are exceeded, so the yields go down, and the reduced viscosities of the polyethylene increase. Also for economic reasons - larger amounts of ethyl aluminum sesquichloride correspond to higher catalyst costs - are higher Al / Ti atomic ratios anyway less favorable.

Es ergibt sich demnach für die erfindungsgemäß angewendeten Al/Ti-Atomverhältnisse ein Optimum an Polymerisatausbeuten und Polymerisateigenschaften. It results accordingly for the Al / Ti atomic ratios used according to the invention an optimum of polymer yields and polymer properties.

Claims (1)

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Polyäthylen durch Niederdruckpolymerisation von Äthylen mit Hilfe von Mischkatalysatoren aus Halogenortho-titansäureestern und Alkylaluminiumsesquichloriden, dadu.rch gekennzeichnet, daß man Mischkatalysatoren verwendet, die durch Umsetzung der Alkylaluminiumsesquichloride und der Halogen-ortho-titansäureester im Atomverhältnis Al- Ti von 2:1 bis 2,5 :1 erhalten worden sind, wobei gegebenenfalls nach Abtrennung des bei der Umsetzung erhaltenen Niederschlags weiteres Alkylaluminiumsesquichlorid in einem Atomverhältnis von Al :Ti, bezogen auf den vorher eingesetzten Haloge n - orth o - titansäureester, von 0,108 :1 zugesetzt worden ist. Claim: Process for the production of polyethylene by low-pressure polymerisation of ethylene with the help of mixed catalysts from halogen ortho-titanic acid esters and Alkylaluminium sesquichlorides, dadu.rch characterized in that mixed catalysts used by reacting the alkyl aluminum sesquichlorides and the halo-ortho-titanic acid ester have been obtained in an Al-Ti atomic ratio of 2: 1 to 2.5: 1, where appropriate after separation of the precipitate obtained in the reaction, further alkylaluminum sesquichloride in an atomic ratio of Al: Ti, based on the previously used halogen n - ortho - titanic acid ester, of 0.108: 1 has been added. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 1148791,1154219; ausgelegte Unterlagen der belgischen Patente Nr. 534792, 549448. Documents considered: French patents No. 1148791,1154219; interpreted documents of Belgian patents nos. 534792, 549448.
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