DE1495963A1 - Polymerisationsverfahren - Google Patents

Polymerisationsverfahren

Info

Publication number
DE1495963A1
DE1495963A1 DE19641495963 DE1495963A DE1495963A1 DE 1495963 A1 DE1495963 A1 DE 1495963A1 DE 19641495963 DE19641495963 DE 19641495963 DE 1495963 A DE1495963 A DE 1495963A DE 1495963 A1 DE1495963 A1 DE 1495963A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
catalyst
aluminum
polymerization
polymers
titanium trichloride
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE19641495963
Other languages
English (en)
Inventor
Getz Donald Henry
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dart Industries Inc
Original Assignee
Rexall Drug and Chemical Co
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 Rexall Drug and Chemical Co filed Critical Rexall Drug and Chemical Co
Publication of DE1495963A1 publication Critical patent/DE1495963A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

Landscapes

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

Description

  • Polymerisationsverfahren Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstel-@u@@ von Polyolefinen, die insbesondere nur sehr geringe Men-@e@ an Verunreinigungen enthalten.
  • U erstellung vor Polyolefinen wurde das aus der Polymerisationsreaktion erhaltene Polyolefin bislang im allgemeinen dad@@ h gereinigt, da# man es mit organischer Lösungsmitteln @@@@@, @@@ den zuräckbleibenden Katalysator und andere Verunre@@gungen zu entferren.
  • Verfahren zur Polymerisation von monomeren Olefinen sind z.B. aus de@ belgischen Patentschriften 533 362 und 534 792 bekannt; hier@ei werden monomere Olefine gewöhnlich in einem inerten K@@@nwasserstoff als Lösungsmittel bei verhältnismä@ig geringem @@erdruck und milder Temperatur mit e@nem Mischkatalysator aus @@@@@ metallorganischer Verbindung eines Metalles der 2. und 5.
  • G@@@pp@ des periodensystems, wie Aluminium, und einem Halogenid @@@@ Metalls der 4., 5. oder 6. Nebengruppe des Periodensy-S ems, wie Titantrichlorid zu hochmolekularen, kristallinen Polymeren umsetzt. Dieser katalysatortyp ist als Ziegler- oder Ziegler-Natta-Katalysator bekannt, während die sonst bei den Polymerisationsverfahren verwendeten Katalysatormischungen ge- @öh@lich aus Titantrichlorid alleir. oder als Misch@@istall mit @luminiumchlorid und einer metallorganischen Verbl@@ng wie @lu@iniumalkyl bestanden.
  • Lie Ziegler-Katalysatoren können zwar stark kristelline Poly-O@efind bilde@, sind jedoch im allgemeinen ktalyti@ch nicht @hr aktiy, da sich das gebildete feste Polymere auf der Katalysatorteilchen ablagert und schlie@lich einen vollständigen Überzug bildet, so da# die Polymerisatio@sreaktion @ach verhältnismä@ig kurzer Zeit zum Stillstand kommt. Um ole sich @o@@alerweise ergebe@de niedrige Polymerisationsgeschwi@dig@eit aus@ugleichen, mu@ die Katalysatormenge e@heblich erhöht werde@, um eine genügende Ausbeute an Polymeren zu beko@@en. wenn jedock. die Katalysatormenge vergrö#ert wird, @@@det man Spuren von zuräckgebliebernen Katalysatorkomp@nenten im @ntstandener. Polymerisat. Da die fertiger. Polymerer. wergen der technischer. Verwendbarkeit im wesentlichen fre@ von Katalysator und anderen Verunreinigunger. sein mässer, die sorst da@ Polymere verfärben und schwächen, werder. die Polymerer. meist durch Extraktion mit organischen Lösungsmitteln, wie Alkohol oder Alkohol-Kohlenwasserstoffmischunger., gereinigt. Um jed@ck einen niedrigen Gehalt an Katalysatorräckstand in der. Polymerer. z@ bekommer, benötigt men beim Extraktionsverfahren gro@e @erger. Lösurgsmittel; @ei den tech@ischen Durchführung m@@ dahen das Lösungsmittel, das den Katalysator als Substanz enthält, vor der wiederverwendung gereinigt werden, was sehr kostspielig ist.
  • Es ist d@shalb wünschenswert, die Polymeren zu reiniger, ch@e sie einer Extraktion zu unterwerfer.
  • Erflndungsgemäß wird nun ein Verfahren zur Herstellung von Polyolefinen vorgeschlagen, das eine Extraktion vermeidet.
  • Dieses Verfahren besteht darin, daß man die Olefinmonomeren unter Polymerisationsbedingungen mit einem Polymerisationskatalysator zusammenbringt und die Verweilzeit bei der Polymerisationsreaktion so groß wählt, daß mindestens etwa 2500 Cew.teile Polyrneres Je Gewichtsteil Katalysator gebildet werden. Es er wurde festgestellt, daß man durch dieses Verfahren en Gehalt an Verunreinigungen in den dabei entstehenden Polymere@ auf einen noch wirtschaftlich annehmbaren Wert mindern ka@@, und zwar auf weniger als etwa 0.06 Gew.% Bei Anwendung dieser katalysatorleistung kann man gereinigte Polymere erhallen, ohne daß man das bisher erforderliche teure Extraktionsverfahren anwenden mu@.
  • Die Abwandlung eines Verfahrens, welches eine hohe Produktausmeute, bezogen auf den angewandten Katalysator, ergibt, steht im Gegensatz zur bisherigen Lehre, die eine kurze Polymerisationszeit und einer Mischkatalysator von hoher katalytischer Aktivität empfiehlt, um Polymere mit verhältnismä@ig geringen Verunreinigungen (0,1 bis 0,6%) herzustellen. Solche polymeren können dann gereinigt werden, indem man sie mit einem organis@@en Lösungsmittel, wie Mischunger. aus Isopropylalkohol und Heptan oder Methanol und Hexan, extrahiert. Obgleich das Verfahren der vorliegende@ Erfindung zu einer geringen Abnahme in der katalytischen Aktivität führt, ist es trotzdem wirtschaftlic vorteilhaft, diese geringe Aktivitätsabnahme in Kauf zu nehmen, um den kostspieligen Extraktionsprozeß zu vermeiden.
  • Das erfindungsgemä@e Verfahren kann mit α-Clefinen durchgeführt werden, wie z.B. mit Äthylen, Propylen, Buten-1, Penten-(1), Hexen-(l), Styrol, 3-Methylbuten-(l) und 4-Methylpenten- 1. @@e@ @@ N@sol@ u@ @@@ @@@, @@ das Verfahren besonders @@@@ @@e@@u@@ @@n Polypropylen ist.
  • Die in dem erfindungsgemä@en Verfahren insbesondere f@r die Polymerisation von Propylen zu Polymeren mit einem hohen Gehalt an isotaktischen Verbindungen benutzten Polyrnerisationskatalysatoren sind Mischungen aus vorgeformten, teilweise reduzierten Übergangsmetallhalogeniden, z.B. Titantrichlorid und einer metallorganischen Verbindung wie Aluminiumdialkylmonohalogenid. Ein teilweise reduziertes Übergangsmetallhalogenid, wie Titantrichlorid, kann durch Vermahlen vor dem Mischen mit Aluminiumalkyl verbessert werden. Auf diese Weise erreicht man eine sehr große Reaktionsgeschwindigkeit, einen hohen Gehalt an isotaktischen Polymeren sowie ein Minimum an verunreinigtem Produkt.
  • Der bevorzugte Katalysator ist ein Titpntrlchlorld, welches mit Diäthylaluminium-monochlorid oder mit einem Aluminiumtrialkyl oder Diäthylaluminium-mon@chlorid aktiviert ist.
  • Das Titantrichlorid ka@@ in der Form vorliegen, wie man es bei der Auskristallisation mit Aluminiume@lorid erhält. Andere Titantrichloride können z. 5. dadurch erhalten werden, daß man Titartetrachlorid mit Aluminium oder Titanpulver, mit Mischungen aus Titan und Aluminiumpulver, mit Wasserstoff bei Temperaturen über 650°C, mit metallalkyl, wie Aluminiumtriäthyl in einem inerten Lösungsmittel bei Temperaturen über 100°C oder elektrolytisch reduziert. Ein geeignetes Mischkristallisat aus Titantrichlorid und Aluminiumchlorid ist aus 3 Mol Titan@@i@hlorid und 1 Mol Alumini@mchlorid zusammergesetzt.
  • Das Aluminiumalkyl kann ein Aluminiumtrialkyl, z.B. Aluminiumtriäthyl, oder eine Aluminiumverbindung der allgemeinen Formel RlR2AlX sein, in der R2 und R1 gleich oder ungleich sein können und Jeder Rest ein Wasserstoffatom oder einen Kohlenwasserstoffrest darstellt, wie Alkyl-Alkylaryl-, Aryl-, Arylalkyl-, Alkenyl-, Alkynyl-, Cycloalkyl- oder Cycloalkenyl; dagegen stellt X ein Wasserstoff- oder Halogenatom, einen Alkoxy- oder Aryloxy-Rest oder den Rest eines sekundären Amins oder Amids, Mercaptans, Thiophenols, einer carbocyclischen Säure oder Sulfonsäure dar. Die Aluminiumverbindung kann durch die allgemeine Formel RAlY1Y2 charakterisiert werden, in der R die gleichen Reste wie oben bedeutet und Y1 und Y2 gleich oder ungleich sein können und jedes ein Halogenatom oder eine Aryloxygruppe darstellt.
  • Der Katalysator kann in flüssigem Propylen oder einem anderen Kohlenwasserstoff, z.B. Hexan oder Heptan, in den Reaktor eingebracht werden. Sc kann Diäthylaluminiummonochlorid als Additionsverbindung in flüssigem Propylen in den Reaktor gegeben werden, z.B. als eine ?ropylen-Additionsverbindung mit etwa 1>5 Gew.% Gehalt. Man kann auch höherprozentige Zusammensetzungen von z.B. 7 bis 10 ß herstellen, Jedoch sollte die durch die Brandgefahr gegebene Grenze nicht Überschritten werden. Der reste Titantrichloridkatalysator kann entweder als solcher oder gelöst in Propylen oder einem anderen Kohlenwasserstoff bzw. als vorher zubereitetes Gemisch mit Diäthylaluminiummonochlorid ir. den Reaktor eingebracht werden.
  • Die Menge an Katalysator ist nicht wichtig, Jedoch sollte sie aus kostengründen auf ein Minimum gehalten werden, um Katalysatorkosten zu sparen Verhältnismä@ig kleine Katalysatormengen bilden eine relativ große Menge Olefinpolymere; z. 3 ist ein Gewichtsverhältnis von Katalysator zu Monomerem von 1:1000 annehmbar.
  • Druck und Temperatur sind bei dem erfindungsgemäßen Polymeren sationsverfahren ebenfalls nicht wichting, jedoch hängen sie in erster Linie von den einzelnen zu polymerisierenden Monomeren ab. Allgemein genügt ein Druckbereich von 1 atm bis etwa 70,3 atü; Drücke von 9,14 bis 45,7 atü werden bevorzugt. Ebenso ist ein Temperaturbereich von 2C bis 170 0C oder sogar nöher annehmbar, wobei fir die Polymerisation von Propylen Temperaturen von 60 bis 155 0G bevorzugt werden.
  • Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen erläutert werden.
  • Beispiel 1 In einen mit Glas ausgelegten 570 Liter-Reaktor wurden 20 g litantrichlorid/Aluminiumtrichlorid~ril schkristall sat unter Rühren und Stickstoffatmosphäre gegeben. Nachdem die Temperatur auf 8200 erhöht worden war, wurden 195 kg monomeres Propylen und daran anschließend 64 ml Diäthylaluminiumchlorid (in einer Konzentration von 25 M10 in Heptan) hinzugegeben. Dann wurde Wasserstoff mit einem Partialdruck von 0,35 kg/cm2 in den Reaktor geleitet, wobei sich ein Gesamtdruck von 35,9 atü im Reaktor einstellte man ließ die Polymerisationsreaktion 6 5/4 Stunden von alleine fortschreiten. Nach dieser Zeit wurde die Reaktion in der üblichen Weise unterbrochen , indem man eine Mischung von Isopropylalkohol, Salzsäure und Wasser hinzuf@gte. Das daraus gewonnene polymere Pulver wurde abfiltriert, gewasehen und im Vakuumofen bei 600C getrocknet. Die Ausbeute an Polymeren betrug 66>6 kg.
  • Die Produktausbeute betrug bei diesem Ansatz 5840 Gewichtsteile Polymers Je Gewichtsteil Katalysator. Die analytische Standarduntersuchung des polymeren Produktes ergab o,o48 % Verunreinigungen.
  • Beispiel 2 - 5 Es wurde nach dem Verfahren gemäß Beispiel 1 gearbeitet; bei diesen 4 Versuchen änderte man jedoch die Reaktionszeit von 2 bis 28 Stunden, wobei bestimmte andere Faktoren ebenfalls geändert wurden. Die betrerfenden Bedingungen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. In dieser Tabelle bedeuten die Zahlen in der Spalte "Produktivität" das Gewichtsverhältnis von Polymerem zu Katalysator, während die Zahlen in der Spalte "Aktivität" dadurch erhalten wurden, da# man die "Produktivitäts"-Zahlen durch die Reaktionszeit (in Stunden) teilte.
  • Die Propylenmenge betrug in allen Fallen 195 kg und die Reaktortemperatur 82°C.
  • T a b e l l e Beispiel 1 2 3 4 5 TiCl3:AlCl3 in g 20 20 10 10 10 Diäthylaluminiumchloridlösung in ml 64 64 54 35 16 Reaktordruck in atü 35,9 36,9 36,6 36,1 36,2 Partialdruck von H2 in kg/cm2 0,35 0,35 0,28 0,28 0,35 Reaktionszeit in Std. 6 3/4 2 12 6 28 Ausbeute an Polymeren in kg 76,7 28,6 57,1 15,4 61,4 Produktivität ' 3840 1450 5710 1545 6150 Aktivität 570 715 476 258 301 Verunreinigungen in %0,048 0,23 0,033 0,125 0,04 Die Werte in der Tabelle zeigen, daß in den Beispielen 2 und 4, wo mit Produktivitätswerten unter 2500 gearbeitet wurde, die Konzentration an Verunreinigungen in den nicht extrahierten Polymeren beträchtlich über der oberen wirtschaftlich zulässlgen Grenze von 0,06 % liegt. Die Polymeren der Beispiele 2 und 4 mü#ten extrahiert werden, bevor sie wirtschaftlich verwertbar sind. Dagegen war die Konzentration an Verunreinigungen der Polymeren in den Beispielen 1, 7 und 5, wo die Produktivitätswerte über 2500 lagen, beträchtlich geringer als 0,06 X, so daß es nicht nötig war, diese polymeren Produkte zu extrahieren.
  • Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polymere aus -Olefinen sind für viele Anwendungszwekke geeignet, z.B. zum Formpressen von relativ festen oder steifen Gegenstänen nach dem Spritzgu#-, Druckpreß - oder Extrudierverfahren. Diese Polymeren sind besonders zur Herstellung von extrudierten Schläuchen, Formkörpern aller Art, Fasern, Garnen, Fäden, Folien, Blättern, Überzügen, Platten und Schichtgebilden geeignet.

Claims (5)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur Herstellung von Polyolefinen, bei welchen monomere Olefine unter Polymerisationsbedingungen in Gegenwart eines Polymerisationskatalysators polymerisiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines polymeren Produktes mit geringen Verunrelnigungen die Verweilzeit bei der Polymerisation so grc gewählt wird, daß mindestens etwa 2500 Gewichtsteile Polymeres Je Gewichtsteil Katalysator gebildet werde.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, raX als monomeres Olefin Propylen verwendet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator eine Mischung aus Titartrichlorid und einem Aluminiumalkyl verwendet wird
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch geke@nzei@hnet, da# als Titantrichlorid Mischkristal@isat @i@ Aluminiumchlorid verwendet wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 5 und 4, dadurch gekennzeichnet, da# als Aluminiumalkyl ein Aluminiumtriäthyl oder Aluminiumdiäthylmonochlorid verwendet wird.
DE19641495963 1963-03-14 1964-02-18 Polymerisationsverfahren Pending DE1495963A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US26507863A 1963-03-14 1963-03-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1495963A1 true DE1495963A1 (de) 1970-04-02

Family

ID=23008871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19641495963 Pending DE1495963A1 (de) 1963-03-14 1964-02-18 Polymerisationsverfahren

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE1495963A1 (de)
GB (1) GB992839A (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1840141A1 (de) * 2006-03-31 2007-10-03 Total Petrochemicals Research Feluy Verfahren zur Beendung einer katalysierten Olefinpolymerization

Also Published As

Publication number Publication date
GB992839A (en) 1965-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2615390C3 (de) Verfahren zur Polymerisation von Äthylen, allein oder zusammen mit α-Olefinen mit 3 - 20 C-Atomen oder mit Diolefinen
DE3028759C2 (de)
DE1420365A1 (de) Verfahren zur Herstellung fester kristalliner Polymerisate aus Olefinen
DE2259516A1 (de) Verfahren zur polymerisation von olefinen
DE2451844A1 (de) Katalysator, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung zur polymerisation von olefinen
EP0401776B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines poly-1-olefins
DE2027302C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Äthylenpolymerisaten
DE1595666C3 (de) Verfahren zur Polymerisation von Äthylen oder dessen Mischungen mit höheren α- Olefinen
DE2346471C3 (de) Verfahren zur Homopolymerisation von Äthylen oder Propylen und zur Mischpolymerisation von Äthylen mit einem α-Olefin und/oder Diolefin und Katalysatorzusammensetzung hierfür
DE69910692T2 (de) Titan-Vanadium Mischkatalysatoren zur Ethylenlösungspolymerisation
DE2162270C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyolefinen
CH469746A (de) Verfahren zur Herstellung von festen, kristallinen Polymeren
EP0383099A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Propylen-Ethylen-Copolymerisaten
DE69912661T2 (de) Ziegler-Natta Katalysatoren für die Lösungspolymerisation mit niedrigem Aluminium- und Magnesiumgehalt
DE1495963A1 (de) Polymerisationsverfahren
DE1302896C2 (de) Verfahren zur selektiven polymerisation von alpha-olefinen
DE1109895B (de) Verfahren zur Polymerisation von olefinisch ungesaettigten Kohlenwasserstoffen
DE2804768A1 (de) Katalysatorzusammensetzung fuer alpha-olefinpolymerisation
DE3876411T2 (de) Katalysator fuer propylenpolymerisierung sowie verfahren.
DE1957815A1 (de) Verfahren zur Herstellung von linearem Polyaethylen
EP0421197A2 (de) Katalysatorsysteme vom Typ der Ziegler-Natta-Katalysatoren
DE2329087C3 (de) Katalysatorsystem für die Polymerisation oder Copolymerisation von Äthylen, Verfahren zur Herstellung des Katalysators und Verwendung desselben
DE3936857A1 (de) Katalysatorsysteme vom typ der ziegler-natta-katalysatoren
DE1302641B (de)
DE3936856A1 (de) Katalysatorsysteme vom typ der ziegler-natta-katalysatoren