DE1770726B1 - PROCESS FOR THE POLYMERIZATION OF AETHYLENE - Google Patents
PROCESS FOR THE POLYMERIZATION OF AETHYLENEInfo
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Description
fragliche Katalysator- bzw. Trägerentfernung aus dem Polymerisat nicht verzichtet werden kann, falls man ein technisch brauchbares Produkt erhalten will.questionable catalyst or carrier removal from the Polymer can not be dispensed with if you want to obtain a technically useful product.
In der Technik lassen sich Polymerisationen nach dem Ziegler-Verfahren mit Trägerkontakten nur dann einfach durchführen, wenn eine Weiterverarbeitung der Polymerisate ohne Katalysator- und Trägerentfernung möglich ist. Dabei dürfen aber die im Polymerisat verbleibenden Katalysatormengen, insbesondere der Chlorgehalt, nur sehr gering sein, damit to weder Verfärbungen der Polymerisate noch Korrosionserscheinungen an den Verarbeitungsmaschinen auftreten.In technology, polymerizations according to the Ziegler process with carrier contacts can only then be carried out easy to carry out when further processing of the polymers without removal of the catalyst and support is possible. However, the amounts of catalyst remaining in the polymer, in particular the chlorine content should only be very low, so that neither discoloration of the polymers nor signs of corrosion occur on the processing machines.
Es wurde nun ein Verfahren gefunden zur Polymerisation von Äthylen oder Mischungen von Äthylen x5 mit bis zu 10 Gewichtsprozent an «-Olefinen der allgemeinen Formel R — CH = CH2, in der R einen verzweigten oder unverzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 13, vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, in Suspension oder in der Gasphase bei Temperaturen von 20 bis 1200C und bei Drücken bis zu 20 at in Gegenwart von Mischkatalysatoren aus (a) einem festen titanhaltigen Reaktionsprodukt, das unter Verwendung einer hydroxylgruppenhaltigen Magnesiumverbindung und einer halogenhaltigen Titanverbindung hergestellt worden ist, und (b) einer aluminiumorganischen Verbindung, gegebenenfalls unter Regelung des Molekulargewichts durch Wasserstoff, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Polymerisation in Gegenwart eines Mischkatalysators durchführt, dessen Komponente (a) durch Umsetzung von auf Trägerfeststoffen fixierten hydroxylgruppenhaltigen Magnesiumverbindungen mit vierwertigen Titanverbindungen, die Halogenatome und Alkoxy- oder Aralkoxygruppen enthalten, hergestellt wurde.A process has now been found for the polymerization of ethylene or mixtures of ethylene x5 with up to 10 percent by weight of «-olefins of the general formula R - CH = CH 2 , in which R is a branched or unbranched hydrocarbon radical with 1 to 13, preferably 1 to 8 carbon atoms means in suspension or in the gas phase at temperatures from 20 to 120 0 C and at pressures up to 20 atm in the presence of mixed catalysts from (a) a solid titanium-containing reaction product which has been produced using a hydroxyl-containing magnesium compound and a halogen-containing titanium compound and (b) an organoaluminum compound, optionally with regulation of the molecular weight by hydrogen, which is characterized in that the polymerization is carried out in the presence of a mixed catalyst whose component (a) is made by reacting hydroxyl-containing magnesium compounds fixed on carrier solids with tetravalent magnesium compounds Titanium compounds containing halogen atoms and alkoxy or aralkoxy groups.
In den ausgelegten Unterlagen des belgischen Patents 650 679 wird hervorgehoben, daß bei Verwendung von anderen zweiwertigen, hydroxylgruppenhaltigen Metallverbindungen an Stelle von Me(OH)Cl als Träger — wie z. B. Hydroxyden — keine aktiyen Katalysatoren erhalten werden können.In the laid-out documents of Belgian patent 650 679 it is emphasized that when used of other divalent metal compounds containing hydroxyl groups instead of Me (OH) Cl as a carrier - such. B. Hydroxides - no active catalysts can be obtained.
Es war daher äußerst überraschend und für den Fachmann keineswegs vorhersehbar, daß die Umsetzungsprodukte von auf Feststoffen fixierten hydroxylgruppenhaltigen Magnesiumverbindungen mit halogen- und alkoxy- oder aralkoxygruppenhaltigen Titanverbindungen besonders aktive Trägerkatalysatoren darstellen.It was therefore extremely surprising and by no means predictable for the person skilled in the art that the reaction products of magnesium compounds containing hydroxyl groups fixed on solids with halogen and titanium compounds containing alkoxy or aralkoxy groups, particularly active supported catalysts represent.
Durch die Fixierung der hydroxylgruppenhaltigen Magnesiumverbindung auf einem Feststoff lassen sich nach Umsetzung mit vierwertigen, halogen- und alkoxygruppen- oder aralkoxygruppenhaltigen Titanverbindungen sehr aktive Trägerkatalysatoren herstellen, so daß bereits bei Drücken von 4 bis 8 at sehr hohe Polymerisatausbeuten erhalten werden.By fixing the magnesium compound containing hydroxyl groups on a solid, it is possible to after reaction with tetravalent titanium compounds containing halogen and alkoxy groups or aralkoxy groups Produce very active supported catalysts, so that at pressures of 4 to 8 at very high Polymer yields are obtained.
Als vierwertige Titanverbindungen, die Halogenatome und Alkoxy- oder Aralkoxygruppen enthalten, eignen sich Halogentitansäureester, zweckmäßig Halogenorthotitansäureester der allgemeinen FormelAs tetravalent titanium compounds containing halogen atoms and alkoxy or aralkoxy groups, halo-titanic acid esters are suitable, advantageously halo-orthotitanic acid esters of the general formula
60 TiX„(OR)4_„ 60 TiX "(OR) 4 _"
in der η = 1 bis 3, X = Chlor und Brom und R gleiche oder verschiedene Kohlenwasserstoffreste, vorzugsweise Alkylreste mit 1 bis 18, vorzugsweise 1 bis lOKohlenstoffatomen bedeutet.in which η = 1 to 3, X = chlorine and bromine and R denotes identical or different hydrocarbon radicals, preferably alkyl radicals having 1 to 18, preferably 1 to 10 carbon atoms.
Vorteilhaft sind Alkoxytitanate der genannten Formel, mit η = 1 bis 2, und in der R gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt. Beispielsweise seienAlkoxy titanates of the formula mentioned, with η = 1 to 2, and in which R represents identical or different alkyl radicals with 2 to 8 carbon atoms, are advantageous. For example, are
Ti(OC2H5)^Cl2, Ti(OC8Hi)8Cl, Ti(OC3H7)äCl2,
Ti(OC3H7)3Cl, Ti(O—i-C4H9)2Cl2,
Ti(O-i-C4H9)3ClTi (OC 2 H 5 ) ^ Cl 2 , Ti (OC 8 Hi) 8 Cl, Ti (OC 3 H 7 ) - Cl 2 , Ti (OC 3 H 7 ) 3 Cl, Ti (O — iC 4 H 9 ) 2 Cl 2 ,
Ti (OiC 4 H 9 ) 3 Cl
genannt. Besonders bevorzugt sind Ti(O — i-C3H7)2Cl2 und Ti(O — i-C3H7)3CLcalled. Ti (O - iC 3 H 7 ) 2 Cl 2 and Ti (O - iC 3 H 7 ) 3 CL are particularly preferred
Für die Umsetzung empfehlen sich Temperaturen von 0 bis 200° C, wobei die obere Temperaturgrenze durch die Zersetzungstemperatur der jeweiligen erfindungsgemäß benutzten Titanverbindung vorgegeben wird. Vorteilhaft sind Temperaturen von 20 bis 1200C.Temperatures of 0 to 200 ° C. are recommended for the reaction, the upper temperature limit being predetermined by the decomposition temperature of the titanium compound used in accordance with the invention. Temperatures from 20 to 120 ° C. are advantageous.
Die Umsetzung erfolgt gegebenenfalls in inerten Lösungsmitteln. Als inerte Lösungsmittel eignen sich aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe wie Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Cyclohexan, Methylcyclohexan sowie aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Xylol; brauchbar sind auch hydrierte Dieselölfraktionen, die sorgfältig von Sauerstoff, Schwefelverbindungen und Feuchtigkeiten befreit worden sind.If appropriate, the reaction takes place in inert solvents. Suitable inert solvents are aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, heptane, cyclohexane, Methylcyclohexane and aromatic hydrocarbons such as benzene and xylene; Hydrogenated ones are also useful Diesel oil fractions that have been carefully freed from oxygen, sulfur compounds and moisture are.
Anschließend wird das in Kohlenwasserstoffen unlösliche Reaktionsprodukt aus der erfindungsgemäß benutzten, auf dem Träger fixierten Magnesiumverbindung und der Titanverbindung durch mehrmalige Wäsche mit einem inerten Lösungsmittel, in dem sich die eingesetzte Titan(IV)-Verbindung leicht löst, von nicht umgesetzter Titanverbindung befreit.The reaction product, which is insoluble in hydrocarbons, is then obtained from the reaction product according to the invention used, fixed on the support magnesium compound and the titanium compound by repeated Wash with an inert solvent in which the titanium (IV) compound used dissolves easily from freed unreacted titanium compound.
Als Träger für die hydroxylgruppenhaltigen Magnesiumverbindungen sind inerte anorganische und organische Feststoffe verwendbar; dazu gehören z. B. natürliche, mineralische Substanzen oder auch definierte, einfach zusammengesetzte Verbindungen. Beispielsweise seien genannt:As a carrier for the hydroxyl-containing magnesium compounds inert inorganic and organic solids can be used; these include B. natural, mineral substances or also defined, simply compound connections. For example:
Silikate, bzw. silikathaltige Stoffe, wie Bentonit' Bimsstein, Kieselgur, Kaolin, Aluminiumsilikat Talkum,Silicates or substances containing silicate, such as bentonite, pumice stone, kieselguhr, kaolin, aluminum silicate Talc,
Oxyde wie MgO, Al2O3, TiO2,Oxides such as MgO, Al 2 O 3 , TiO 2 ,
Phosphate wie Ca3(PO4)Sa, Apatit,Phosphates such as Ca 3 (PO 4 ) Sa, apatite,
Sulfate wie BaSO4, CaSO4,Sulfates such as BaSO 4 , CaSO 4 ,
Carbonate wie BaCO3,Carbonates such as BaCO 3 ,
Aktivkohle, Kieselsäuregel.Activated carbon, silica gel.
Es empfehlen sich durchschnittliche Teilchengrößen des Trägers von 0,1 bis 300 Mikron, vorzugsweise 2 bis 250 Mikron,Average carrier particle sizes of 0.1 to 300 microns are recommended, preferably 2 to 250 microns,
Als Magnesiumverbindungen, die zur Fixierung auf diesen Trägern dienen können, eignen sich z. B. Mg(OH)2 oder solche Magnesiumverbindungen, die neben den Hydroxylgruppen z. B. noch Sulfat-, Phosphat-, Carbonat-, Carboxylate Nitratgruppen oder Halogen enthalten.As magnesium compounds that can be used for fixation on these carriers are, for. B. Mg (OH) 2 or those magnesium compounds which, in addition to the hydroxyl groups, for. B. contain sulfate, phosphate, carbonate, carboxylate, nitrate groups or halogen.
Im Falle der Verwendung von hydroxyl- und carbonatgruppenhaltigen Magnesiumverbindungen ist ein Hydroxylgruppengehalt von 80 bis 500 mg pro Gramm Magnesiumverbindung empfehlenswert; bevorzugt ist ein Hydroxylgruppengehalt von 100 bis 400 mg pro Gramm Magnesiumverbindung.In the case of the use of magnesium compounds containing hydroxyl and carbonate groups, a Hydroxyl group content of 80 to 500 mg per gram of magnesium compound is recommended; is preferred a hydroxyl group content of 100 to 400 mg per gram of magnesium compound.
Bei hydroxylgruppen- und halogenhaltigen Magnesiumverbindungen sind· solche der allgemeinen FormelIn the case of magnesium compounds containing hydroxyl groups and halogen, they are of the general formula
MgCl8 · ZMg(OH)2 MgCl 8 • ZMg (OH) 2
wobei X ^ 3, vorzugsweise 3 bis 10, ist, oder solche, die dem Magnesia-(Sorel-)Zement entsprechen, bevorzugt. Die Fixierung auf dem Träger kann in an sich bekann-where X ^ 3, preferably 3 to 10, or those corresponding to magnesia (Sorel) cement are preferred. The fixation on the carrier can be known per se
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terWeisez. B. dadurch erfolgen, daß man die hydroxyl- Bei Zusatz ζ. B. von ZnCl2 wird ein Trägerkataly-terWeisez. B. be done by the fact that the hydroxyl With addition ζ. B. of ZnCl 2 is a carrier catalyst
gruppenhaltige Magnesiumverbindung in Gegenwart sator erhalten, der eine verbesserte Ansprechbarkeit des Trägers herstellt. gegenüber H2 zeigt und daher für die Herstellung vongroup-containing magnesium compound obtained in the presence of a generator, which produces improved responsiveness of the wearer. towards H 2 and therefore for the production of
So kann man z. B. zur Fixierung von Mg(OH)2 Polymerisaten mit niedrigerem Molekulargewicht gewäßrigen Lösungen von Magnesiumsalzen wie MgCl2, 5 eignet ist.So you can z. B. for fixing Mg (OH) 2 polymers with lower molecular weight aqueous solutions of magnesium salts such as MgCl 2 , 5 is suitable.
MgSO4, Mg(NO3)2 in Gegenwart des Trägers unter Die Überführung der vierwertigen TitanverbindungMgSO 4 , Mg (NO 3 ) 2 in the presence of the carrier with the conversion of the tetravalent titanium compound
Rühren mit Laugen, z.B. Natronlauge, versetzen; in der KomponenteA in die polymerisationsaktive, anschließend wird abfiltriert, gewaschen und getrock- niedrigere Wertigkeitsstufe erfolgt zweckmäßigernet. Dies kann z.B. bei Temperaturen von 180 bis weise während der Polymerisation durch die alu-3000C, vorzugsweise 200 bis 25O0C erfolgen. io miniumorganische Verbindung (Komponente B) beiAdd alkaline solutions, eg sodium hydroxide solution, to stirring; in component A into the polymerization-active one, then it is filtered off, washed and dried, the lower valence stage is expediently carried out. This may for example at temperatures of 180 to during the polymerization by the alu-300 0 C, preferably from 200 up to 25O 0 C. io miniumorganische connection (component B) at
Analog kann man bei der Fixierung von hydroxyl- Temperaturen von 20 bis 12O0C, vorzugsweise 60 bis undcarbonatgruppenhaltigenMagnesiumverbindungen 100° C.Analogously, in the fixation of hydroxyl- temperatures of 20 to 12O 0 C, preferably 60 to 100 ° C. undcarbonatgruppenhaltigenMagnesiumverbindungen
auf Trägern vorgehen, wobei zur Ausfällung dieser Die Komponente (a) kann jedoch auch vor derproceed on supports, where for the precipitation of this component (a) can, however, also before the
Verbindungen in Gegenwart des Trägers Karbonatlö- Polymerisation mit der aluminiumorganischen Versungen, wie z. B. Sodalösungen oder Gemische von 15 bindung bei Temperaturen von —30 bis 1000C, vor-Karbonatlösungen und Laugen, wie z. B. Natronlauge, zugsweise 0 bis 20° C, behandelt werden und anschliebenutzt werden können. ßend in die Polymerisation eingesetzt werden. Bei Ver-Compounds in the presence of the carrier Karbonatlö- polymerization with the organoaluminum compounds, such as. B. Soda solutions or mixtures of 15 bond at temperatures from -30 to 100 0 C, pre-carbonate solutions and alkalis, such as. B. caustic soda, preferably 0 to 20 ° C, can be treated and connected. ßend be used in the polymerization. In case of
Bei der Fixierung des Magnesia-(Sorel-)Zementes auf Wendung von chlorhaltigen aluminiumorganischen dem Träger verfährt man zweckmäßigerweise so, daß Verbindungen ist es jedoch zweckmäßig, das erman eine wäßrige, etwa 3 bis 5 n-MgCl2-Lösung mit 20 haltene Reaktionsprodukt zu waschen. Anschließend MgO im Verhältnis 1: 3 bis 1: 8, vorzugsweise 1: 3 erfolgt Aktivierung mit aluminiumorganischen Verbis 1: 5, in Gegenwart des Trägers umsetzt. Die weitere bindungen bei Temperaturen von 20 bis 1200C, vorAufarbeitung kann dann wieder so, wie bei der Fixie- zugsweise 60 bis 1000C.When fixing the magnesia (Sorel) cement to the support of chlorine-containing organoaluminum, it is expedient to proceed in such a way that compounds, however, it is expedient to add an aqueous reaction product containing about 3 to 5 N MgCl 2 solution containing 20% to wash. Then MgO in a ratio of 1: 3 to 1: 8, preferably 1: 3, is activated with organoaluminum verbs 1: 5, reacted in the presence of the carrier. The other compounds at temperatures of 20 to 120 0 C, vorAufarbeitung can then again as in the Fixie- preferably 60 to 100 0 C.
rung von Mg(OH)2 beschrieben wurde, erfolgen. Als aluminiumorganische Verbindungen können dietion of Mg (OH) 2 has been described. As organoaluminum compounds, the
Das Gewichtsverhältnis zwischen Träger und hydro- 25 Umsetzungsprodukte aus Aluminiumtrialkylen oder xylgruppenhaltiger Magnesiumverbindung kann in Aluminiumdialkylhydriden mit Kohlenwasserstoffweiten Grenzen schwanken: empfehlenswert ist ein resten mit 1 bis 16 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise solches von 1: 0,01 bis 1:1; vorzugsweise wird ein Al(i-Bu)3 oder Al(i-Bu)2H und 4 bis 20 Kohlenstoff-Gewichtsverhältnis von 1:0,05 bis 1: 0,6 benutzt. atome enthaltenden Diolefinen, vorzugsweise Isopren, Um möglichstfeindisperse Niederschläge zu erhalten, 30 benutzt werden; beispielsweise sei Aluminiumisowerden die Fällungen bei Raumtemperatur und in prenyl genannt.The weight ratio between the carrier and the hydro-reaction products of aluminum trialkyls or xyl-containing magnesium compounds can vary in aluminum dialkyl hydrides with hydrocarbon-wide limits: a residue with 1 to 16 carbon atoms, preferably 1: 0.01 to 1: 1, is recommended; preferably an Al (i-Bu) 3 or Al (i-Bu) 2 H and 4 to 20 carbon weight ratio of 1: 0.05 to 1: 0.6 is used. Atoms-containing diolefins, preferably isoprene, in order to obtain as finely dispersed precipitates as possible, can be used; for example, aluminum iso are the precipitations at room temperature and in prenyl.
möglichst konzentrierten Lösungen durchgeführt. Weiterhin eignen sich als Komponente (b) chlor-concentrated solutions as possible. Also suitable as component (b) are chlorine-
Speziell mit MgO als Träger kann man zur Aufbrin- haltige aluminiumorganische Verbindungen, wie Di-Specifically with MgO as a carrier, organoaluminum compounds such as di-
gung von Mg(OH)2 auch so vorgehen, daß man das alkylaluminiummonochloride der Formel R2AlCl oder MaO mit einer berechneten Menge Wasser oder Was- 35 Alkylaluminiumsesquichloride der Formel R3Al2Cl3, serdampf in Reaktion bringt. Zweckmäßigerweise wird wobei R gleiche oder verschiedene Kohlenwasserstoff-1 g MgO mit 0,2 bis lOmMol Wasser umgesetzt. reste, vorzugsweise Alkylreste mit 1 bis 16, vorzugs-Falls man andere hydroxylgruppenhaltige Magne- weise 2 bis 12 Kohlenstoffatomen sein können. Alssupply of Mg (OH) 2 also proceed in such a way that the alkylaluminum monochloride of the formula R 2 AlCl or MaO is reacted with a calculated amount of water or water vapor of the formula R 3 Al 2 Cl 3 . Expediently, where R, identical or different hydrocarbon 1 g of MgO is reacted with 0.2 to 10 mmol of water. residues, preferably alkyl residues with 1 to 16, preferably if other hydroxyl-containing magnex can be 2 to 12 carbon atoms. as
siumverbindungen auf MgO fixieren will, ist es vorteil- Beispiele seien genannt: (C2H5)2A1C1, (i-C4H9)2AlCl, haft, das MgO mit Säuren der Formel HX, wobei X 40 (C2H5)3A12C13.If you want to fix silicon compounds on MgO, it is advantageous examples are: (C 2 H 5 ) 2 A1C1, (iC 4 H 9 ) 2 AlCl, stick, the MgO with acids of the formula HX, where X 40 (C 2 H 5 ) 3 A1 2 C1 3 .
einen Halogen-, Nitrat-, (Carbonat);^-, (TO^)1I3-, (SuI- Vorteilhaft werden als Komponente (b) Aluminium-a halogen, nitrate, (carbonate); ^ -, (TO ^) 1 I 3 -, (SuI- are advantageous as component (b) aluminum
fat):t/2-, Carboxylat-, vorzugsweise Acetatrest bedeutet, trialkyle AlR3 oder Aluminiumdialkylhydride der zur Reaktion zu bringen. Zweckmäßigerweise werden Formel AlR2H eingesetzt, in denen R gleiche oder verpro Gramm MgO 0,2 bis 10 mMol HX benutzt. Die schiedene Kohlenwasserstoffreste, vorzugsweise Alkyl-Säuren HX können auch in wasserhaltiger Form mit 45 reste mit 1 bis 16, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoff-MgO umgesetzt werden. atomenbedeutet,wieAl(C2H5)3,Al(C2Hg)2H,Al(C3H7)3,fat): t / 2 , carboxylate, preferably acetate, means trialkyl AlR 3 or aluminum dialkyl hydrides to react. Appropriately, the formula AlR 2 H is used, in which R uses 0.2 to 10 mmol of HX, the same or per gram of MgO. The different hydrocarbon radicals, preferably alkyl acids HX, can also be reacted in water-containing form with 45 radicals with 1 to 16, preferably 2 to 6, carbon-MgO. atom means like Al (C 2 H 5 ) 3 , Al (C 2 Hg) 2 H, Al (C 3 H 7 ) 3,
Der Titangehalt der Komponente A beträgt zweck- A1(C3H7)2H, Al(i-C4H9)3, Al(i-C4H9)2H. mäßigerweise 0,01 bis 10 mg-Atom, vorzugsweise 0,1 Der aluminiumorganische Aktivator kann in Kon-The titanium content of component A is expediently A1 (C 3 H 7 ) 2 H, Al (iC 4 H 9 ) 3 , Al (iC 4 H 9 ) 2 H. moderately 0.01 to 10 mg-atom, preferably 0, 1 The organoaluminum activator can be used in
bis 5 mg-Atom pro Gramm Komponente A. Er läßt zentrationen von 0,5 bis 10 Mmol, vorzugsweise 2 bis sich durch die Reaktionsdauer, die Reaktionstempera- 5° 4 m Mol pro Liter Dispergiermittel bzw. pro Liter tür und die Konzentration der eingesetzten vierwerti- Reaktionsvolumen verwendet werden, gen, halogenhaltigen Titanverbindung beeinflussen. Die Polymerisation kann in Suspension oder in derto 5 mg-atom per gram of component A. It allows concentrations of 0.5 to 10 Mmol, preferably 2 to by the reaction time, the reaction temperature 5 ° 4 m mol per liter of dispersant or per liter door and the concentration of the tetravalent reaction volumes used are used, gene, halogen-containing titanium compound affect. The polymerization can be in suspension or in the
Vor der Reaktion mit der Titanverbindung können Gasphase kontinuierlich oder diskontinuierlich bei die auf dem Träger fixierten hydroxylgruppenhaltigen Temperaturen von 20 bis 1200C, vorzugsweise 60 bis Magnesiumverbindungen mit anderen inerten, die 55 100° C und besonders vorteilhaft bei 80 bis 90 0C, durchPolymerisation nicht inhibierenden anorganischen geführt werden. Die Drücke betragen bis zu 20 at, vorFeststoffen umgesetzt werden. Als solche eignen sich zugsweise 1,5 bis 8 at.Before the reaction with the titanium compound, the gas phase can continuously or discontinuously at the hydroxyl group-containing temperatures of 20 to 120 0 C, preferably 60 to magnesium compounds with other inert ones, which are 55 100 ° C and particularly advantageously at 80 to 90 0 C, by polymerization non-inhibiting inorganic led. The pressures are up to 20 at before solids are converted. As such, 1.5 to 8 at are preferably suitable.
Metallverbindungen, wie Oxyde, Hydroxyle, Haloge- Bei der Suspensionspolymerisation eignen sich dieMetal compounds such as oxides, hydroxyls, halogens are suitable for suspension polymerization
nide, Sulfate, Carbonate, Phosphate, Silikate; bei- für das Ziegler-Niederdruckverfahren gebräuchlichen spielsweise seien genannt: Erdalkalioxyde wie CaO, 60 inerten Dispergiermittel, wie aliphatische oder cyclo-Al(OH)3, Fluoride und Chloride wie MgF2, AlCl3, aliphatische Kohlenwasserstoffe; als solche seien bei-ZnCl2, NiCl2, Erdalkalicarbonate wie BaCO3, Erd- spielsweise Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Cycloalkaliphosphate wie Ca3 (PO4J2 oder Apatit, Talkum. hexan, Methylcyclohexan angegeben. Weiterhin kön-Das Molverhältnis zwischen den Magnesiumver- nen aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, bindungen auf dem Träger und anorganischen Fest- 65 Xylol benutzt werden oder auch Benzin-bzw. hydrierte stoff kann in weiten Grenzen schwanken. Empfehlens- Dieselölfraktionen, die sorgfältigvon Sauerstoff, Schwewert ist ein Bereich von 1: 0,05 bis 1: 0,9, Vorzugs- felverbindungen und Feuchtigkeit befreit worden sind, weise 1: 0,08 bis 1: 0,5. Als Olefine können Äthylen oder Mischungen vonnides, sulfates, carbonates, phosphates, silicates; Examples which are common for the Ziegler low-pressure process include: alkaline earth oxides such as CaO, inert dispersants such as aliphatic or cyclo-Al (OH) 3 , fluorides and chlorides such as MgF 2 , AlCl 3 , aliphatic hydrocarbons; as such, ZnCl 2 , NiCl 2 , alkaline earth metal carbonates such as BaCO 3 , earth, for example butane, pentane, hexane, heptane, cycloalkali metal phosphates such as Ca 3 (PO 4 I 2 or apatite, talc, hexane, methylcyclohexane) may be given Molar ratio between the magnesium compounds, aromatic hydrocarbons such as benzene, compounds on the carrier and inorganic solid 65 xylene or gasoline or hydrogenated material can vary within wide limits 1: 0.05 to 1: 0.9, preferred cellular compounds and moisture have been freed from 1: 0.08 to 1: 0.5, Ethylene or mixtures of
Äthylen mit bis zu 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise bis zu 5 Gewichtsprozent, an α-Olefinen der allgemeinen Formel R — CH = CH2, wobei R einen verzweigten oder unverzweigten Kohlenwasserstoffrest, vorzugsweise einen Alkylrest mit 1 bis 13, vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, bedeutet, eingesetzt werden. Vorteilhaft werden als Comonomere Propylen, Buten-(l), Penten-(l), 4-Methylpenten-(l) verwendet.Ethylene with up to 10 percent by weight, preferably up to 5 percent by weight, of α-olefins of the general formula R - CH = CH 2 , where R is a branched or unbranched hydrocarbon radical, preferably an alkyl radical having 1 to 13, preferably 1 to 8 carbon atoms , can be used. Propylene, butene (I), pentene (I), 4-methylpentene (I) are advantageously used as comonomers.
Die Molekulargewichte der Polymerisate lassen sich in bekannter Weise durch Molekulargewichtsregler, vorzugsweise Wasserstoff, einstellen.The molecular weights of the polymers can be determined in a known manner by molecular weight regulators, preferably hydrogen.
Der große technische Fortschritt gegenüber den Verfahren der ausgelegten Unterlagen des belgischen Patents 650 679 und der französischen Patentschrift 1 448 320 ergibt sich einmal in der einfacheren Polymerisationsausführung, da mit Hilfe der erfindungsgemäß verwendeten Trägerkatalysatoren bereits in einem für die Ziegler-Polymerisation üblichen Druckbereich von 4 bis 9 at hohe Katalysatorausbeuten erreicht werden, so daß der Trägerkatalysator vollständig im Polymerisat verbleiben darf.The great technical progress compared to the procedures of the laid out documents of the Belgian Patents 650 679 and French patent specification 1 448 320 results once in the simpler polymerization version, since with the aid of the supported catalysts used according to the invention already in a pressure range customary for Ziegler polymerization from 4 to 9 at high catalyst yields can be achieved, so that the supported catalyst is completely may remain in the polymer.
Im Falle der Suspensionspolymerisation entfallen somit so aufwendige Operationen, wie Katalysatorzersetzung, Katalysator- und Trägerentfernung usw. Nach Filtration vom Dispergiermittel wird getrocknet und direkt weiterverarbeitet. Die äußerst geringen Katalysator- und Trägermengen verursachen weder Verfärbungen an den Polymerisaten noch Korrosionsschäden an den Verarbeitungsmaschinen. In the case of suspension polymerization, such complex operations as catalyst decomposition, Catalyst and support removal, etc. After filtration from the dispersant, drying is carried out and processed directly. The extremely small amounts of catalyst and carrier cause neither Discoloration of the polymers and corrosion damage to the processing machines.
So entstehen z. B. mit 1 g MgO, auf dem hydroxylgruppenhaltige Magnesiumverbindungen fixiert sind, nach Umsetzung mit TiCl2(OiC3H7)2 bei der Äthylenpolymerisation 3 bis 15 kg Polymerisat bei Drücken von 5 bis 9 at.So arise z. B. with 1 g of MgO, on which hydroxyl-containing magnesium compounds are fixed, after reaction with TiCl 2 (OiC 3 H 7 ) 2 in the ethylene polymerization 3 to 15 kg of polymer at pressures of 5 to 9 atm.
Dagegen erhält man z. B. nach der französischen Patentschrift 1 448 320 mit 1 Gramm MgOH · Cl, auf dem TiCl4 fixiert ist, bei 20 at maximal 1,5 kg Polymerisat. In contrast, one obtains z. B. according to French patent specification 1,448,320 with 1 gram of MgOH · Cl, on which TiCl 4 is fixed, at 20 at a maximum of 1.5 kg of polymer.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß bei Verwendung der als bevorzugt genannten Chloralkoxytitanate(IV) der Formel Another essential advantage of the method according to the invention is that when using the as preferred mentioned chloroalkoxytitanates (IV) of the formula
TiClK(OR)4-„TiCl K (OR) 4 - "
in der κ 1 bis 2 und R gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 2 bis 8 Kohlenstoff atome sein sollen, Polymerisate mit sehr enger Molekulargewichtsverteilung und interessanten anwendungstechnischen Eigenschaften entstehen, wobei die -~^--Werte zwischen 2 bis 6 ' Mnin which κ 1 to 2 and R should be the same or different alkyl radicals with 2 to 8 carbon atoms, polymers with a very narrow molecular weight distribution and interesting application properties are formed, the - ~ ^ - values between 2 to 6 'Mn
liegen.lie.
Die so erhaltenen Produkte haben ausgezeichnete Färb- und Korrosionswerte und eignen sich besonders zur Herstellung von Spritzgußartikeln.The products obtained in this way have excellent color and corrosion properties and are particularly suitable for the production of injection molded articles.
6060
Beispiel 1
I. Darstellung des Trägerkatalysatorsexample 1
I. Representation of the supported catalyst
a) 500 g MgO, das durch Glühen von MgCO3 bei 800 bis 9000C hergestellt wurde, werden in der Wirbelschicht mit heißem, wasserdampfgesättigtem Stickstoff in Berührung gebracht. Man läßt das MgO so lange mit dem Wasserdampf reagieren, bis eine Gewichtszunahme von 20 g erreicht wird. Auf diese Weise wird ein Mg(OH)2, das auf MgO fixiert ist, hergestellt.a) 500 g of MgO, which was prepared by annealing of MgCO 3 at 800 to 900 0 C, are placed in a fluidized bed with hot nitrogen wasserdampfgesättigtem into contact. The MgO is allowed to react with the steam until an increase in weight of 20 g is reached. In this way, Mg (OH) 2 fixed on MgO is produced.
b) 160 g des nach I, a) hergestellten Trägers werden unter Stickstoffüberlagerung und Rührung mit 1000 ml einer lmolaren TiCl2(O — i-C3H7)2-Lösung in Cyclohexan 8 Stunden unter Rückfluß gekocht. Anschließend wäscht man den Niederschlag durch Dekantieren und Verrühren lOmal mit 500 ml Cyclohexan. Das über dem Feststoff stehende Cyclohexan soll frei von Titanverbindung sein. Das Volumen der Suspension wird auf 1000 ml aufgefüllt.b) 160 g of the carrier prepared according to I, a) are refluxed for 8 hours with 1000 ml of an 1 molar TiCl 2 (O - iC 3 H 7 ) 2 solution in cyclohexane with a nitrogen blanket and stirring. The precipitate is then washed by decanting and stirring 10 times with 500 ml of cyclohexane. The cyclohexane above the solid should be free of titanium compounds. The volume of the suspension is made up to 1000 ml.
Der Titangehalt der Suspension wird kolorimetrisch mit Wasserstoffperoxyd bestimmt (G. O. Müller, Praktikum der quantitativen chemischen Analyse, 4. Auflage [1957], S. 243). 10 ml Suspension enthalten 3,6 mMol Titanverbindung.The titanium content of the suspension is determined colorimetrically with hydrogen peroxide (G. O. Müller, practical course in quantitative chemical analysis, 4th edition [1957], p. 243). 10 ml Suspension contain 3.6 mmol of titanium compound.
II. Polymerisation von ÄthylenII. Polymerization of ethylene
In einem 150-1-Kessel werden 1001 Dieselöl mit einem Siedebereich von 140 bis 2000C vorgelegt, die Luft durch Spülen mit reinem Stickstoff verdrängt und der Kesselinhalt auf 80 bis 85 0C erwärmt. Sodann wird eine Lösung von 54 g (400 mMol) Aluminiumtriäthyl in 500 ml Dieselöl und 60 ml Suspension des Trägerkatalysators (hergestellt nach I, b) zugegeben. Die Polymerisation wird bei 85°C durchgeführt. Es werden kg Äthylen pro Stunde und so viel Wasserstoff eingeleitet, daß der Wasserstoffanteil in der Gasphase Volumprozent beträgt. Der Druck steigt im Laufe der Polymerisation auf etwa 7 at an.In a boiler-150-1 1001 Diesel oil may be presented with a boiling range from 140 to 200 0 C, the air is displaced by flushing with pure nitrogen and heated the reactor contents to 80 to 85 0 C. A solution of 54 g (400 mmol) of aluminum triethyl in 500 ml of diesel oil and 60 ml of a suspension of the supported catalyst (prepared according to I, b) is then added. The polymerization is carried out at 85 ° C. There are kg of ethylene per hour and so much hydrogen introduced that the hydrogen content in the gas phase is percent by volume. The pressure rises to about 7 atm in the course of the polymerization.
Nach 7 Stunden wird das entstandene Polyäthylen durch Filtration von Dispergiermittel abgetrennt und getrocknet. Es werden 42 kg Polyäthylen mit einem Vspezjc-Wert = 2,1 (gemessen in 0,l%igerDekahydronaphthalinlösung bei 1350C) erhalten.After 7 hours, the resulting polyethylene is separated from the dispersant by filtration and dried. There are 42 kg of polyethylene with a Vspezjc-value = 2.1 (measured in 0, l% igerDekahydronaphthalinlösung at 135 0 C).
Pro Gramm Träger — hergestellt nach I, a) — werden etwa 4 kg Polyäthylen erhalten.Per gram of carrier - produced according to I, a) - about 4 kg of polyethylene are obtained.
Es wird ein Polyäthylen mit einer sehr engen MoIe-It is a polyethylene with a very narrow MoIe-
kulargewichtsverteilung (ηττ— = 3,6) erhalten. Das Polymerisat zeigt außerdem ausgezeichnete Farb- und Korrosionswerte und läßt sich nach dem Spritzgußverfahren gut verarbeiten.kular weight distribution (ηττ— = 3.6) obtained. That Polymer also shows excellent color and corrosion values and can be injection molded process well.
4545
MwMw
InIn
-Werte wurden aus den FraktionierdatenValues were obtained from the fractionation data
des Gelpermeationschromatographen der Firma Waters (USA.) in 1,2,4-Trichlorbenzol als Lösungs- und Eluierungsmittel bei 1300C ermittelt.the gel permeation chromatograph Waters (USA.) in 1,2,4-trichlorobenzene as a solvent and determined eluent at 130 0 C.
Beispiel 2
I. Darstellung des TrägerkatalysatorsExample 2
I. Representation of the supported catalyst
a) 500 g MgO, das durch Glühen von MgCO3 bei 800 bis 900° C hergestellt wurde, wird unter intensiven Schütteln mit 25 ml 2n-HNO3 tropfenweise versetzt.a) 500 g of MgO, which was prepared by annealing of MgCO3 at 800 to 900 ° C, is added with intensive shaking with 25 ml of 2N HNO 3 was added dropwise.
b) 100 g des nach I, a) hergestellten Trägers werden unter Stickstoffüberlagerung und Rührung mit 1000 ml einer lmolaren TiCl2(O — i-C3H7)2-Lösung in Cyclohexan 7 Stunden unter Rückfluß gekocht. Anschließend wäscht man den Niederschlag durch Dekantieren und Verrühren lOmal mit 500 ml Cyclohexan. Das über dem Feststoff stehende Cyclohexan soll frei von Titanverbindung sein. Das Volumen der Suspension wird auf 1000 ml aufgefüllt.b) 100 g of the carrier prepared according to I, a) are refluxed for 7 hours with a nitrogen blanket and stirring with 1000 ml of an 1 molar TiCl 2 (O - IC 3 H 7 ) 2 solution in cyclohexane. The precipitate is then washed by decanting and stirring 10 times with 500 ml of cyclohexane. The cyclohexane above the solid should be free of titanium compounds. The volume of the suspension is made up to 1000 ml.
Der Titangehalt der Suspension wird kolorimetrisch mit Wasserstoffperoxid bestimmt (G. O.The titanium content of the suspension is determined colorimetrically with hydrogen peroxide (G. O.
209 522/520209 522/520
Müller, Praktikum der quantitativen chemischen Analyse, 4. Auflage [1957], S. 243). 10 ml Suspension enthalten 2,8 mMol Titanverbindung.Müller, internship of quantitative chemical Analysis, 4th edition [1957], p. 243). 10 ml of suspension contain 2.8 mmol of titanium compound.
II. Polymerisation von ÄthylenII. Polymerization of ethylene
In einem 150-1-Kessel werden 1001 Dieselöl mit einem Siedebereich von 140 bis 200° C vorgelegt und die Luft durch Spülen mit reinem Stickstoff verdrängt. Sodann wird eine Lösung von 54 g (400 mMol) AIuminiumtriäthyl in 500 ml Dieselöl und 80 ml Suspension des Trägerkatalysators (hergestellt nach I, b) zugegeben. Die Polymerisation wird bei 85° C durchgeführt. Es werden 6 kg Äthylen pro Stunde und so viel Wasserstoff eingeleitet, daß der Wasserstoffanteil in der Gasphase 30 Volumprozent beträgt. Der Druck steigt im Laufe der Polymerisation auf etwa 7 at an. Nach 7 Stunden wird das entstandene Polyäthylen durch Filtration vom Dispergiermittel abgetrennt und getrocknet. Es werden etwa42kgPolyäthylen mit einem ηspez./c-Wert = 1,9 (gemessen in 0,l%iger Dekahydronaphthalinlösung bei 135°C) erhalten.100 liters of diesel oil with a boiling range of 140 to 200 ° C are placed in a 150-1 boiler and the air is displaced by flushing with pure nitrogen. A solution of 54 g (400 mmol) of aluminum triethyl in 500 ml of diesel oil and 80 ml of suspension of the supported catalyst (prepared according to I, b) is then added. The polymerization is carried out at 85 ° C. 6 kg of ethylene per hour and so much hydrogen are introduced that the hydrogen content in the gas phase is 30 percent by volume. The pressure rises to about 7 atm in the course of the polymerization. After 7 hours, the polyethylene formed is separated off from the dispersant by filtration and dried. About 42 kg of polyethylene with an ηspec. / C value = 1.9 (measured in 0.1% decahydronaphthalene solution at 135 ° C) are obtained.
Es wird ein Polyäthylen mit einer sehr engen Mole-A polyethylene with a very narrow mole-
kulargewichtsverteilungweight distribution
= 3,4)= 3.4)
erhalten. Dasobtain. That
Polymerisat zeigt außerdem ausgezeichnete Färb- und Korrosionswerte und läßt sich nach dem Spritzgußverfahren gut verarbeiten.Polymer also shows excellent color and corrosion properties and can be injection molded process well.
'Beispiel 3'Example 3
(Gasphasenpolymerisation)(Gas phase polymerization)
I. Darstellung des TrägerkatalysatorsI. Representation of the supported catalyst
a) 500 mg MgO, das durch Glühen von MgCO3 bei 800 bis 900° C hergestellt wurde, wird unter intensiven Schütteln mit 40 ml 3n-Bromwasserstoffsäure versetzt.a) 500 mg of MgO, which was produced by calcining MgCO 3 at 800 to 900 ° C., is mixed with 40 ml of 3N hydrobromic acid with vigorous shaking.
b) 150 g des nach I, a) hergestellten Trägers werden unter Stickstoff Überlagerung und Rührung mit 1500 ml einer !molaren TiCl2(O — i-C3H7)2-Lösung in Cyclohexan 10 Stunden unter Rückfluß gekocht. Anschließend wäscht man den Niederschlag durch Dekantieren und Verrühren lOmal mit 500 ml Cyclohexan. Das über dem Feststoff stehende Cyclohexan soll frei von Titanverbindung sein. Das Volumen der Suspension wird auf 1500 ml aufgefüllt.b) 150 g of the carrier prepared according to I, a) are refluxed for 10 hours under a nitrogen blanket and stirring with 1500 ml of a 1 molar TiCl 2 (O - IC 3 H 7 ) 2 solution in cyclohexane. The precipitate is then washed by decanting and stirring 10 times with 500 ml of cyclohexane. The cyclohexane above the solid should be free of titanium compounds. The volume of the suspension is made up to 1500 ml.
Der Titangehalt der Suspension wird kolorimetri Der Titangehalt der Suspension wird kolorimetrisch mit Wasserstoffperoxyd bestimmt (G. O. Müller, Praktikum der quantitativen chemisehen Analyse, 4. Auflage [1957], S. 243). 10 ml Suspension enthalten 3,4 mMol Titanverbindung.The titanium content of the suspension is colorimetric. The titanium content of the suspension is colorimetric determined with hydrogen peroxide (G. O. Müller, practical course in quantitative chemisehen Analysis, 4th edition [1957], p. 243). 10 ml of suspension contain 3.4 mmol of titanium compound.
■II, Gasphasenpolymerisation■ II, gas phase polymerization
In einem liegenden 10-1-Reaktionsgefäß mit wandgängigem Rührer werden 500 g Polyäthylen fyspez./c-Wert =1,8; Schüttgewicht 430g/l) vorgelegt. Das Reaktionsgefäß wird durch mehrmaliges Evakuieren und mehrstündiges Spülen mit einem Äthylen-Wasserstoff-Gemisch von Luft befreit und dann auf 83° C geheizt. In das Reaktionsgefäß werden 5,7gAl(C2H6)3 (5OmMoI) und 12 ml Suspension des Trägerkatalysators (hergestellt nach 3,1, b) gegeben.In a horizontal 10-1 reaction vessel with a wall-mounted stirrer, 500 g of polyethylene fyspec./c value = 1.8; Bulk density 430g / l). The reaction vessel is freed from air by evacuating it several times and rinsing it with an ethylene-hydrogen mixture for several hours and then heated to 83 ° C. 5.7 gAl (C 2 H 6 ) 3 (50 mmol) and 12 ml suspension of the supported catalyst (prepared according to 3.1, b) are placed in the reaction vessel.
Es werden 400 g Äthylen pro Stunde und so viel Wasserstoff eingeleitet, daß der Wasserstoffanteil in der Gasphase während der Polymerisation immer 20 Volumprozent beträgt. Der Druck steigt im Laufe der Reaktion auf etwa 9 at an. Nach 12 Stunden wird der Ansatz abgebrochen. Es werden etwa 5,2 kg Polyäthylen mit einem ^spgz./c-Wert = 2,3 (gemessen in 0,l%iger Dekahydronaphthalinlösung bei 135°) erhalten. There are 400 g of ethylene per hour and so much Hydrogen initiated that the hydrogen content in the gas phase during the polymerization is always 20 percent by volume. The pressure increases in the course responding to about 9 at. The approach is terminated after 12 hours. It will be about 5.2 kg of polyethylene with a ^ spgz. / c value = 2.3 (measured in 0.1% strength decahydronaphthalene solution at 135 °).
I. Darstellung des TrägerkatalysatorsI. Representation of the supported catalyst
a) Zu einer Lösung von 203 g MgCl2 · 6H2O in 500 ml Wasser gibt man 200gy-Al2O3 mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 50 Mikron. Bei 25° C tropft man unter guter Rührung innerhalb von 20 Minuten eine Lösung von 80 g NaOH in 500 ml Wasser.a) To a solution of 203 g of MgCl 2 · 6H 2 O in 500 ml of water is added 200gy-Al 2 O 3 with an average particle size of 50 microns. At 25 ° C., a solution of 80 g of NaOH in 500 ml of water is added dropwise with thorough stirring over the course of 20 minutes.
Der Niederschlag wird zentrifugiert und durch Dekantieren gewaschen.The precipitate is centrifuged and washed by decantation.
Anschließend wird das auf Aluminiumoxyd fixierte Mg(OH)2 bei 230 ° C 25 Stunden getrocknet. The Mg (OH) 2 fixed on aluminum oxide is then dried at 230 ° C. for 25 hours.
b) 80 g des nach 4,1, a) hergestellten Trägers werden unter Stickstoffüberlagerung und Rührung mit 500 ml einer !molaren TiCl2 (O — i-C3H7)2-Lösung in Cyclohexan 12 Stunden unter Rückfluß gekocht. Anschließend wäscht man den Niederschlag durch Dekantieren und Verrühren lOmal mit 500 ml Cyclohexan. Das über dem Feststoff stehende Cyclohexan soll frei von Titanverbindung sein. Das Volumen der Suspension wird auf 500ml aufgefüllt.b) 80 g of the carrier prepared according to 4.1, a) are refluxed for 12 hours with a nitrogen blanket and stirring with 500 ml of a molar TiCl 2 (O - IC 3 H 7 ) 2 solution in cyclohexane. The precipitate is then washed by decanting and stirring 10 times with 500 ml of cyclohexane. The cyclohexane above the solid should be free of titanium compounds. The volume of the suspension is made up to 500 ml.
Der Titangehalt der Suspension wird kolorimetrisch mit Wasserstoffperoxyd bestimmt (G. O. M ü 1 Ie r, Praktikum der quantitativen chemischen Analyse, 4. Auflage [1957], S. 243). 10 ml Suspension enthalten 3,6 mMol Titanverbindung.The titanium content of the suspension is determined colorimetrically with hydrogen peroxide (G. O. M ü 1 Ie r, practical course in quantitative chemical analysis, 4th edition [1957], p. 243). 10 ml Suspension contain 3.6 mmol of titanium compound.
II. Polymerisation von ÄthylenII. Polymerization of ethylene
In einem 150-1-Kessel werden 1001 Dieselöl mit einem Siedebereich von 140 bis 200° C vorgelegt, die Luft durch Spülen mit reinem Stickstoff verdrängt und der Kesselinhalt auf 80 bis 85° C erwärmt. Sodann wird eine Lösung von 54 g (400 mMol) Aluminiumtriäthyl in 500 ml Dieselöl und 80 ml Suspension des Trägerkatalysators (hergestellt nach I, b) zugegeben. Die Polymerisation wird bei 85° C durchgeführt. Es werden kg Äthylen pro Stunde und so viel Wasserstoff eingeleitet, daß der Wasserstoffanteil in der Gasphase 30 Volumprozent beträgt. Der Druck steigt im Laufe der Polymerisation auf etwa 7 at an. Nach 7 Stunden wird das entstandene Polyäthylen durch Filtration vom Dispergiermittel abgetrennt und getrocknet. Es werden kg Polyäthylen mit einem ^ez./c-Wert = 1,7 (gemessen in 0,l%iger Dekahydronaphthalinlösung bei 135°C) erhalten.In a 150-1 boiler, 1001 diesel oil are added submitted to a boiling range of 140 to 200 ° C, displaced the air by purging with pure nitrogen and the boiler contents are heated to 80 to 85 ° C. Then a solution of 54 g (400 mmol) of aluminum triethyl in 500 ml of diesel oil and 80 ml of suspension of the supported catalyst (prepared according to I, b) are added. the Polymerization is carried out at 85 ° C. Kg ethylene per hour and so much hydrogen are introduced that the hydrogen content in the gas phase is 30 percent by volume. The pressure increases in the course of the Polymerization to about 7 at. After 7 hours, the resulting polyethylene is filtered off from Separated dispersant and dried. There are kg of polyethylene with a ^ ez. / C value = 1.7 (measured obtained in 0.1% strength decahydronaphthalene solution at 135 ° C).
Es wird ein Polyäthylen mit einer sehr engen Molekulargewichtsverteilung [-TT--= 3,7J erhalten. Das Polymerisat zeigt außerdem ausgezeichnete Färb- und Korrosionswerte und läßt sich nach dem Spritzgußverfahren gut verarbeiten.A polyethylene with a very narrow molecular weight distribution [-TT - = 3.7J is obtained. The polymer also shows excellent color and corrosion properties and can be processed well by injection molding.
Beispiel5
I. Darstellung des TrägerkatalysatorsExample5
I. Representation of the supported catalyst
a) Zu einer Lösung von 246,5 g MgSO4 · 7H2O in 500 ml Wasser gibt man 200 g Kieselsäuregel mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 40 Mikron. Bei 25° tropft man unter guter Rührung innerhalb von 20 Minuten eine Lösung von 55 g Na2CO3 und 40 g NaOH in 250 ml Wasser. Der Niederschlag wird zentrifugiert und durcha) 200 g of silica gel with an average particle size of 40 microns are added to a solution of 246.5 g of MgSO 4 · 7H 2 O in 500 ml of water. At 25 °, a solution of 55 g of Na 2 CO 3 and 40 g of NaOH in 250 ml of water is added dropwise with thorough stirring over the course of 20 minutes. The precipitate is centrifuged and poured through
Dekantieren gewaschen. Anschließend wird die auf Kieselsäuregel fixierte hydroxylgruppenhaltige Magnesiumverbindung bei 23O0C 25 Stunden getrocknet. Washed decant. Subsequently, the immobilized on silica gel hydroxyl-containing magnesium compound at 23O 0 C was dried 25 hours.
b) 50 g nach I, a) hergestellten Trägers werden unter S Stickstoffüberlagerung und Rührgang mit 300 ml einer lmolaren Lösung von TiCl2(O — i-C3H7)2 in Cyclohexan 8 Stunden unter Rückfluß gekocht. Anschließend wäscht man den Niederschlag durch Dekantieren und Verrühren lOmal mit je 300 ml Cyclohexan. Das über dem Feststoff stehende Cyclohexan soll frei von Titanverbindung sein. Das Volumen der Suspension wird auf 300 ml aufgefüllt.b) 50 g of the carrier prepared according to I, a) are refluxed for 8 hours under a nitrogen blanket and stirring with 300 ml of an imolar solution of TiCl 2 (O - iC 3 H 7 ) 2 in cyclohexane. The precipitate is then washed by decanting and stirring 10 times with 300 ml of cyclohexane each time. The cyclohexane above the solid should be free of titanium compounds. The volume of the suspension is made up to 300 ml.
Der Titangehalt der Suspension wird kolorimetrisch mit Wasserstoffperoxyd bestimmt. 10 ml Suspension enthalten 2,8 mMol Titanverbindung.The titanium content of the suspension is determined colorimetrically with hydrogen peroxide. 10 ml Suspension contain 2.8 mmol of titanium compound.
II. Mischpolymerisation von Äthylen—ButenII. Copolymerization of ethylene-butene
In einem 150-1-Kessel werden 1001 Dieselöl mit einem Siedebereich von 140 bis 200° C vorgelegt, die Luft durch Spülen mit reinem Stickstoff verdrängt und der Kesselinhalt auf 80 bis 850C erwärmt. Sodann wird eine Lösung von 79,2 g (400 mMol) Aluminiumtriisobutyl in 500 ml Dieselöl und 90 ml Suspension des Trägerkatalysators (hergestellt nach 5,1, b) zugegeben. Die Polymerisation wird bei 85° C durchgeführt. Es werden 6 kg Äthylen und 180 g Buten-(l) pro Stunde und so viel Wasserstoff eingeleitet, daß der Wasserstoffanteil in der Gasphase 20 Volumprozent beträgt. Der Druck steigt im Laufe der Polymerisation auf etwa 7 at an. Nach 7 Stunden wird das entstandene Äthylen-Buten-Mischpolymerisat durch Filtration vom Dispergiermittel abgetrennt und getrocknet. Es werden etwa 43 kg eines Äthylen-Buten-Mischpolymerisates mit einem ^spez./c-Wert = 2,6 (gemessen in O,l°/Oiger Dekahydronaphthalinlösung bei 135° C) und einer Dichte von 0,932 g · cm"3 erhalten. Das Produkt zeigt ausgezeichnete Färb- und Korrosionswerte.In a boiler-150-1 1001 Diesel oil may be presented with a boiling range of 140 to 200 ° C, the air is displaced by flushing with pure nitrogen and heated the reactor contents to 80 to 85 0 C. A solution of 79.2 g (400 mmol) of aluminum triisobutyl in 500 ml of diesel oil and 90 ml of a suspension of the supported catalyst (prepared according to 5.1, b) is then added. The polymerization is carried out at 85 ° C. 6 kg of ethylene and 180 g of butene- (l) per hour and so much hydrogen are introduced that the hydrogen content in the gas phase is 20 percent by volume. The pressure rises to about 7 atm in the course of the polymerization. After 7 hours, the resulting ethylene-butene copolymer is separated off from the dispersant by filtration and dried. There are about 43 kg of an ethylene-butene interpolymer with a ^ spec. / C value = 2.6 (measured in o, l ° / O Dekahydronaphthalinlösung strength at 135 ° C) and a density of 0.932 g · cm "3 The product shows excellent color and corrosion values.
40 Beispiel 6 40 Example 6
I. Darstellung des TrägerkatalysatorsI. Representation of the supported catalyst
a) Zu einer Lösung von 203 g MgCl2-OH2O in 500 ml Wasser gibt man 200 g Talkum. Bei 25° C tropft man unter Rührung innerhalb von 20 Minuten eine Lösung von 80 g NaOH in 500 ml Wasser. Der Niederschlag wird zentrifugiert und durch Dekantieren gewaschen. Anschließend wird das auf Talkum fixierte Mg(OH)2 bei 23O0C 30 Stunden getrocknet.a) 200 g of talc are added to a solution of 203 g of MgCl 2 —OH 2 O in 500 ml of water. At 25 ° C., a solution of 80 g of NaOH in 500 ml of water is added dropwise with stirring over the course of 20 minutes. The precipitate is centrifuged and washed by decantation. Subsequently, the fixed onto talc Mg (OH) 2 at 23O 0 C for 30 hours.
b) 50 g der unter I, a) erhaltenen Verbindung werden unter Stickstoffüberlagerung und Rührung mit 500 ml einer lmolaren TiCl2(O — i-C3H7)3-Lösung in Cyclohexan 12 Stunden unter Rückfluß gekocht. Anschließend wäscht man den Niederschlag durch Dekantieren und Verrühren lOmal mit je 250 ml Cyclohexan. Das über dem Feststoff stehende Cyclohexan soll frei von Titanverbindung sein. Das Volumen der Suspension wird auf 500 ml aufgefüllt.b) 50 g of the compound obtained under I, a) are refluxed for 12 hours with a nitrogen blanket and stirring with 500 ml of an 1 molar TiCl 2 (O - iC 3 H 7 ) 3 solution in cyclohexane. The precipitate is then washed by decanting and stirring 10 times with 250 ml of cyclohexane each time. The cyclohexane above the solid should be free of titanium compounds. The volume of the suspension is made up to 500 ml.
Der Titangehalt der Suspension wird kolorimetrisch mit Wasserstoffperoxyd bestimmt. 10 ml Suspension enthalten 3,1 mMol Titanverbindung.The titanium content of the suspension is determined colorimetrically with hydrogen peroxide. 10 ml Suspension contain 3.1 mmol of titanium compound.
c) Umsetzung des Trägerkatalysators mit Äthylaluminiumsesquichlorid. c) Implementation of the supported catalyst with ethylaluminum sesquichloride.
Zu 100 ml der unter I, b) hergestellten Trägerkatalysatorsuspension wird unter Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit bei 0°C eine Lösung von 50 mMol Al2(C2Hs)3Cl3 (= 12,4 g) in 250 ml Dieselöl innerhalb von 2 Stunden zugetropft und anschließend 2 Stunden bei 2O0C nachgerührt. Es bildet sich ein blauschwarzer Niederschlag, der 4mal mit je 300 ml Dieselöl ausgewaschen wird. Das Volumen der Suspension wird auf 100 ml aufgefüllt. A solution of 50 mmol of Al 2 (C 2 Hs) 3 Cl 3 (= 12.4 g) in 250 ml of diesel oil is added to 100 ml of the supported catalyst suspension prepared under I, b) with the exclusion of air and moisture at 0 ° C. within added dropwise 2 hours and then stirred for 2 hours at 2O 0 C. A blue-black precipitate forms, which is washed out 4 times with 300 ml of diesel oil each time. The volume of the suspension is made up to 100 ml.
II. Polymerisation von Äthylen—PropylenII. Polymerization of ethylene-propylene
In einem 150-1-Kessel werden 1001 Dieselöl mit einem Siedebereich von 140 bis 2000C vorgelegt, die Luft durch Spülen mit reinem Stickstoff verdrängt und der Kesselinhalt auf 80 bis 85° C erwärmt. Sodann wird eine Lösung von 54 g (400 mMol) Aluminiumtriäthyl in 500 ml Dieselöl und 40 ml Suspension des reduzierten Trägerkatalysators (hergestellt nach I, c) zugegeben. Die Polymerisation wird bei 850C durchgeführt. Es werden 6 kg Äthylen und 150 g Propylen pro Stunde und so viel Wasserstoff eingeleitet, daß der Wasserstoff anteil in der Gasphase 20 Volumprozent beträgt.In a boiler-150-1 1001 Diesel oil may be presented with a boiling range from 140 to 200 0 C, the air is displaced by flushing with pure nitrogen and the reactor contents heated to 80 to 85 ° C. A solution of 54 g (400 mmol) of aluminum triethyl in 500 ml of diesel oil and 40 ml of suspension of the reduced supported catalyst (prepared according to I, c) is then added. The polymerization is carried out at 85 0 C. There are 6 kg of ethylene and 150 g of propylene per hour and so much hydrogen introduced that the hydrogen content in the gas phase is 20 percent by volume.
Der Druck steigt im Laufe der Polymerisation auf etwa 7 at an.The pressure rises to about 7 atm in the course of the polymerization.
Nach 7 Stunden wird das entstandene Mischpolymerisat durch Filtration vom Dispergiermittel abgetrennt und getrocknet. Es werden etwa 43 kg eines Äthylen-Propylen-Mischpolymerisates mit einem Vspezjc-Wert von 3,5 (gemessen in O,l%iger Dekahydronaphthalinlösung bei 1350C) und einer Dichte von 0,935 g cm-3 erhalten.After 7 hours, the resulting copolymer is separated off from the dispersant by filtration and dried. There are about 43 kg of an ethylene-propylene interpolymer with a Vspezjc value of 3.5 (measured in o, l% ig e r Dekahydronaphthalinlösung at 135 0 C) and a density of 0.935 g cm-3 obtained.
Das Produkt zeigt ausgezeichnete Färb- und Korrosionswerte. The product shows excellent color and corrosion values.
Claims (6)
Priority Applications (10)
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