DE1808388C3 - 02/27/68 USA 708638 Process for the polymerization of ethylene - Google Patents

02/27/68 USA 708638 Process for the polymerization of ethylene

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DE1808388C3
DE1808388C3 DE19681808388 DE1808388A DE1808388C3 DE 1808388 C3 DE1808388 C3 DE 1808388C3 DE 19681808388 DE19681808388 DE 19681808388 DE 1808388 A DE1808388 A DE 1808388A DE 1808388 C3 DE1808388 C3 DE 1808388C3
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Description

InSI = k InInSI = k In

[A + ß] [A + ß]

+ Ine+ Ine

in welcher Sl für den Schmelzindex des Polyäthylens steht, A die Wassersloffkonzentration in Molprozent bedeutet, B die Athyienkonzentration in Molprozent ist und k und c empirisch bestimmte Konstanten für den besonderen, auf Kieselsäure aufgebrachten Bis-(cyclopentadienyl)-chromdO-Katalysator, gemessen bei einer gegebenen Katalysatorkonzentration, einem gegebenen Katalysatoroberflächengebiet und einer gegebenen Polymerisationstemperatur, sind.in which Sl stands for the melt index of polyethylene, A is the hydrogen concentration in mol percent, B is the Athyien concentration in mol percent and k and c empirically determined constants for the particular, silica-applied bis (cyclopentadienyl) -chromdO catalyst, measured on a given catalyst concentration, a given catalyst surface area and a given polymerization temperature.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur kontinuierlichen Herstellung fester Polymerisate von Äthylen, gegebenenfalls zusammen mit einer geringeren Menge eines anderen '/-Olefins, gleichzeitig3. The method according to claim 1, characterized in that that one for the continuous production of solid polymers of ethylene, optionally together with a smaller amount of another '/ -olefin, at the same time

a) einen das bzw. die Monomeren enthaltenden gasförmigen Strom mit dem feinzerteiltcn, auf einem Träger aufgebrachten Bis-(cyclopentadienyl)-chrom(II)-Katalysator in einer Polymerisationszone, die aus einem Wirbelbett gebildeter und sich bildender Polymerisatteilchen besteht, bei einer zur vollständigen Verwirbelung ausreichenden Massengasfließgeschwindigkeit und einer Temperatur unterhalb der Sintertemperatur der festen Polymerisatteilchen in Berührung bringt,a) a gaseous stream containing the monomer or monomers with the finely divided bis (cyclopentadienyl) chromium (II) catalyst applied to a support in a polymerization zone, which consists of a fluidized bed and forming polymer particles, with one to the complete Vortex sufficient mass gas flow rate and a temperature below brings the sintering temperature of the solid polymer particles into contact,

b) aus der Polymerisationszone einen geringen Anteil des Wirbelbettes als diskrete Teilchen in Suspension mit einem Teil des gasförmigen Stromes abzieht.b) from the polymerization zone a small proportion of the fluidized bed as discrete particles withdraws in suspension with part of the gaseous stream.

c) den nicht umgesetzten Anteil des gasförmigen Stromes aus der Polymerisations/otic abzieht.c) the unconverted portion of the gaseous stream is withdrawn from the polymerization / otic.

d) den nicht umgesetzten, gasförmigen Strom zur Entfernung der Reaktionswärme abkühlt,d) cools the unconverted, gaseous stream to remove the heat of reaction,

c) den abgekühlten gasförmigen Strom unterhalb der Basis des Wirbelbettes bei einer zur Aufrcchtcrhaltung der Verwirbelung ausrei-Es ist bekannt, daß es nicht möglich ist, mit einem nicht auf Trägern aufgebrachten Bis-(cyclopentadienyl)-chrom(Il), ohne weitere Behandlung, z. B. Oxydation, die Polymerisation von Äthylen einzuleiten. Wird Bis-icyclopentadienylj-chromfll) jedoch mit einem anorganischen Oxyd mit hohem Oberflächengebiet in solcher Weise in Berührung gebracht, daß es auf dem anorganischen Oxyd absorbiert wird (oder abgelagert wird, wobei diese beiden Bezeichnungen austauschbar verwendet werden), so wird ein ungewöhnlich wirksamer Katalysator für die Polymerisation von Äthylen in Abwesenheit von Feuchtigkeit und Luft über einen weiten Bereich von Reaktionsbedingungen gebildet. Durch Polymerisation von Äthylen in Anwesenheil eines auf einem Träger aufgebrachten Bis-(cydopentadienyl)-chrom(Il)-Katalysators ist es möglich, entweder Polyäthylen. Mischpolymerisate aus Äthylen und anderen «-Olefinen oder vernetzbare Mischpolymerisate aus Äthylen und Diolefinen zu bilden.c) the cooled gaseous stream below the base of the fluidized bed at a for Maintaining turbulence sufficient- It is known that it is not possible with a bis (cyclopentadienyl) chromium (II) not applied to supports, without further treatment, e.g. B. Oxidation to initiate the polymerization of ethylene. If bis-icyclopentadienylj-chromfll) however brought into contact with an inorganic oxide with a high surface area in such a way that that it is absorbed (or deposited on the inorganic oxide, these two designations used interchangeably), it becomes an unusually effective catalyst for the Polymerization of ethylene in the absence of moisture and air over a wide range formed by reaction conditions. By polymerization of ethylene in the presence of one bis (cydopentadienyl) chromium (II) catalyst applied to a support it is possible to use either polyethylene. Copolymers of ethylene and others «To form olefins or crosslinkable copolymers from ethylene and diolefins.

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zur Polymerisation von Äthylen, allein oder zusammen mit einer geringeren Menge mindestens eines anderen «-Olefins und/oder einer geringeren Menge mindestens eines Diolefins, bei Temperaturen von 30 bis 200 C und Drücken von 1,4 bis 56 atü in Gegenwart eines Katalysators aus einer Organochromverbindung, die auf einem anorganischen Oxyd mit hohem Oberflächengebiet absorbiert ist. das dadurch gekennzeichnet ist, daß es sich bei der Organochromverbindung um Bis-(cyclopentadienyl)-chrom(il) oder dessen substituierte Derivate mit einem oder mehreren Substituenten an den Cyclopentadienylringen, die die katalylische Wirksamkeit nicht beeinträchtigen, handelt.The invention accordingly provides a process for the polymerization of ethylene, alone or together with a smaller amount of at least one other -olefin and / or a smaller amount Amount of at least one diolefin, at temperatures from 30 to 200 C and pressures from 1.4 to 56 atm in the presence of a catalyst made from an organochrome compound based on an inorganic oxide with high surface area is absorbed. which is characterized in that it is at the Organochrome compound around bis (cyclopentadienyl) chromium (il) or its substituted derivatives with one or more substituents on the cyclopentadienyl rings, which do not impair the catalylic effectiveness.

Das Verfahren der Erfindung ermöglicht in hoher Ausbeute die Bildung von Polyäthylen mit hohem Molekulargewicht und enger Molekulargewichtsverteilung, das praktisch frei von inneren und endständigen, ungesättigten Bindungen ist.The process of the invention enables the formation of high yield polyethylene Molecular weight and narrow molecular weight distribution, which is practically free of internal and terminal, unsaturated bonds.

Das aus der US-PS 31 34 824 bekannte Verfahren zur Polymerisation von Äthylen in Gegenwart von Bis-(cyclopentadienyl)-nickel, das auf einem anorganischen Oxyd als Träger aufgebracht ist, ermöglicht demgegenüber nur die Herstellung dimerer. tetramerer oder anderer oligomerer bzw. flüssiger niedermolekularer Polymerisate. Die aus der JA-AS 4741/ 1964. referiert im Chemischen Zentralblatl, 1967. Heft 8. Referat 2977, bekannte Äthylenpolymerisation mit Katalysatoren aus Dibenzolchrom auf Ton, SiO2 oder Aluminiumsilikat liefert nur relativ geringe Ausbeuten. Außerdem weisen die Polymerisate einen hohen Vinylgehalt und ein sehr hohes Molekulargewicht auf, das sich mit Hilfe von Wasserstoff nicht beeinflussen läßt.The process known from US Pat. No. 3,134,824 for the polymerization of ethylene in the presence of bis (cyclopentadienyl) nickel, which is applied to an inorganic oxide as a carrier, enables only the production of dimers. tetrameric or other oligomeric or liquid low molecular weight polymers. The from JA-AS 4741 / 1964. reported in Chemischen Zentralblatl, 1967. Issue 8. Referat 2977, known ethylene polymerization with catalysts made of dibenzene chromium on clay, SiO 2 or aluminum silicate gives only relatively low yields. In addition, the polymers have a high vinyl content and a very high molecular weight which cannot be influenced with the aid of hydrogen.

Auf Grund dieses Standes der Technik konnte nicht vorhergesehen werden, daß bei der Aufbringung von Bis-(cyclopentadicnyl)-chrom(II) auf anorganische Oxyde mit hohem Oberflächengebiet hoheOn the basis of this state of the art, it could not be foreseen that during the application from bis (cyclopentadicnyl) chromium (II) to inorganic oxides with a high surface area

Ausbeuten eines Polymerisats mit geringem Vinyljehalt erhalten werden und daß sich das Molekulargewicht mit Hilfe von Wasserstoff in der gewünschten Weise regeln läßt, wie die weiter unten folgenden Bei- ;piele und Vergleichs versuche zeigen.Yields of a polymer with a low vinyl content can be obtained and that the molecular weight with the help of hydrogen in the desired In a manner that can be regulated, as the examples and comparative experiments below show.

Gemäß einer Ausführungsform bt das Verfahren ier Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß man zur continuierlichen Herstellung fester Polymerisate von Ethylen, gegebenenfalls zusammen mit einer gerinieren Menge eines anderen «-Olefins, gleichzeitigAccording to one embodiment, the method applies ier invention characterized in that one for the continuous production of solid polymers of Grain ethylene, possibly together with one Lot of another 'olefin, at the same time

a) einen das bzw. die Monomeren enthaltenden gasförmigen Strom mit dem feinzerteilten, auf einem Träger aufgebrachten Bis-(cyclopenladienyl)-chrom(IlJ-Katalysator in einer Polymerisationszone, die aus einem Wirbelbett gebildeter und sich bildender Polymerisatteilchen besteht, bei einer zur vollständigen Verwirbelung ausreichenden Massengasfließgeschwindigkeit und einer Temperatur unterhalb tier Sintertemperatur der festen Polymerisatteifchcn in Berührung bringt,a) a gaseous stream containing the monomer or monomers with the finely divided one bis (cyclopenladienyl) chromium (IIJ catalyst applied to a carrier in a polymerisation zone which consists of a fluidized bed of polymer particles which are formed and which are being formed, at a mass gas flow rate that is sufficient for complete turbulence and at a temperature below the sintering temperature of the solid polymer material brings,

b) aus der Polymerisationszone einen geringen Anteil des Wirbclbettes als diskrete Teilchen in Suspension mit einem Teil des gasförmigen Stromes abzieht,b) from the polymerization zone a small proportion of the fluidized bed as discrete particles in Withdraws suspension with part of the gaseous stream,

c) den nicht umgesetzten Anteil des gasförmigen Stromes aus der Polymerisationszone abzieht,c) withdrawing the unconverted portion of the gaseous stream from the polymerization zone,

d) den nicht umgesetzten, gasförmigen Strom zur Entfernung der Reaktionswärme abkühlt,d) cools the unconverted, gaseous stream to remove the heat of reaction,

e) den abgekühlten gasförmigen Strom unterhalb der Basis des Wirbelbettes bei einer zur Aufrechterhaltung der Verwirbelung ausreichenden Geschwindigkeit zur Polymerisationszone zurückführt unde) to maintain the cooled gaseous stream below the base of the fluidized bed at one the fluidization returns sufficient speed to the polymerization zone and

f) zusätzlich weiteres Monomeres und Katalysator nach Maßgabe des Verbrauchs einführt.f) additional monomer and catalyst imports according to consumption.

Der zusätzliche Katalysator wird oberhalb der Bettbasis in das Wirbelbett eingeführt, um eine schnelle und einheitliche Katalysatorverteilung über das gesamte Bett zu erreichen.The additional catalyst is introduced into the fluidized bed above the bed base to create a to achieve rapid and uniform catalyst distribution over the entire bed.

In den erfindungsgemäß gebildeten Polymerisatteilchen ist der Katalysatorrückstand nicht nur nichtkorrodierend, sondern auch so gering, daß die Polymerisatteilchen direkt ohne Behandlung zur Katalysatorentfernimg verwendet werden können.In the polymer particles formed according to the invention the catalyst residue is not only non-corrosive, but also so small that the polymer particles directly without treatment for catalyst removal can be used.

Bis-fcyclopentadienylj-chromill) kann nach ver- »chiedenen Verfahren hergestellt werden. Das üblichste ist die Reaktion von Natriumcyclopenladien mit Chromochlorid (vgl. die USA.-Patentschrift 28 70 183) oder die Verwendung eineo Überschusses an Natriumcyclopentadien mit Chromichlorid. Bis-(cyclopentadienyl)-chrom(II) und seine ringsubstituierten Analogen können auch hergestellt werden durch Umsetzung von Cyclopentadien oder eines substituierten Cyclopentadiene mit Chromo-(oder Chromi)-chlorid in Anwesenheit von Diäthylamin (vgl. die USA.-Patentschrift 30 71 605). Bis-(cyclopentadienyl)-chrom(II), das die empirische Formel (C5H5)2Cr besitzt, ist eine rötlich-purpurne Verbindung mit kristalliner Form. Es wird leicht oxydiert Und ist sehr empfindlich gegenüber Luft. Eigenschaften, die eine sorgfältige Handhabung während der Herstellung des abgelagerten Katalysators erfordern. <>sBis-cyclopentadienyl-chromill) can be produced by various processes. The most common is the reaction of sodium cyclopentadiene with chromochloride (see U.S. Patent 2870183) or the use of an excess of sodium cyclopentadiene with chromium chloride. Bis- (cyclopentadienyl) chromium (II) and its ring-substituted analogues can also be prepared by reacting cyclopentadiene or a substituted cyclopentadiene with chromo- (or chromium) chloride in the presence of diethylamine (cf. US Pat. No. 3,071,605 ). Bis (cyclopentadienyl) chromium (II), which has the empirical formula (C 5 H 5 ) 2 Cr, is a reddish-purple compound with a crystalline form. It is easily oxidized and is very sensitive to air. Properties which require careful handling during the preparation of the deposited catalyst. <> s

Zur Herstellung des abgelagerten Katalysators wird Bis-(cyclopentadicnyl)-chrom(II) mit einem praktisch «vasserfreien anorganischen Oxyd mit hohem Oberflächengebiet unter solchen Bedingungen in Berührung gebracht, daß das Bis - (cyclopentadienyl) - chrom (II) durch das anorganische Oxyd adsorbiert und auf diesem abgelagert wird. Die verschiedenen anorganischen Oxyde, die zur Bildung eines abgelagerten Bis-(cyclopentadienyl)-chrom(lI)-Katalysators verwendet werden können, sind unter anderem Kieselsäure gegebenenfalls hydratisiertes SiO2 oder Kieselerde, Tonerde, Kieselsäure/Tonerde-Mischungen, Thorerde, Zirkonerde und vergleichbare Oxyde; alle diese Träger sind gegenüber Bis-icyclopentadienyll-chromdl) chemisch inert. Um wirksam zu sein, müssen diese Träger ein hohes Oberflächengebiet zur Adsorption einer ausreichenden Menge des Bis-(cyclopentadienyl)-chroms(II) und zur Schaffung eines ausreichenden Kontaktes zwischen dem Katalysator und dem Monomeren haben. Gewöhnlich sollten anorganische Oxyde mit einem Oberflächengebiet zwischen etwa 50 hi* 1000 m2/g als Katalysatorträger verwendet werden. Die Teilchengröße dieser Träger ist nicht besonders entscheidend, vorausgesetzt jedoch, daß der Katalysator ein hohes Oberflächengcbiet hat.To prepare the deposited catalyst, bis (cyclopentadienyl) chromium (II) is brought into contact with a practically anhydrous inorganic oxide with a high surface area under conditions such that the bis (cyclopentadienyl) chromium (II) is adsorbed by the inorganic oxide and is deposited on it. The various inorganic oxides that can be used to form a deposited bis (cyclopentadienyl) chromium (III) catalyst include silica, optionally hydrated SiO 2 or silica, alumina, silica / alumina mixtures, thore, zirconia and the like Oxides; All of these carriers are chemically inert to bis-icyclopentadienyl-chromium (1). To be effective, these supports must have a high surface area to adsorb a sufficient amount of the bis (cyclopentadienyl) chromium (II) and to provide sufficient contact between the catalyst and the monomer. Usually inorganic oxides with a surface area between about 50 hi * 1000 m 2 / g should be used as catalyst supports. The particle size of these carriers is not particularly critical, provided that the catalyst has a high surface area.

Da Bis-fcyclopentadienylJ-chromdD auch gegen Feuchtigkeit empfindlich ist, sollte der Katalysatorträger vollständig getrocknet werden, bevor er mit der organischen Chromverbindung in Berührung gebracht wird. Dies erfolgt gewöhnlich durch einfaches Erhitzen oder Vortrocknen des Katalysatorträgers mit einem inerten Gas vor der Verwendung. überraschenderweise wurde jedoch gefunden, daß die Temperatur der Trocknung eine merkliche Wirkung auf die relative Produktivität des Katalysalorsystems, auf die Molekulargewichtsverteilung und den Schmelzindex des hergestellten Polymerisats hat.Since bis-fcyclopentadienylJ-chromdD also against If moisture is sensitive, the catalyst support should be dried completely before using the organic chromium compound is brought into contact. This is usually done by simply Heating or predrying the catalyst support with an inert gas before use. Surprisingly, however, it has been found that the drying temperature has a noticeable effect on the relative productivity of the catalyst system, on the molecular weight distribution and the melt index of the polymer produced.

Die Trocknung oder Aktivierung des Trägers kann bei fast jeder Temperatur bis etwa der Sintertemperatur für eine Dauer durchgeführt werden, die mindestens zur Entfernung des adsorbierten Wassers ausreicht, jedoch vermeidet, daß alles chemisch gebundene Wasser entfernt wird. Zweckmäßig unterstützt ein inerter, während der Trocknung durch den Träger geführter Gasstrom diese Behandlung. Temperaturen von etwa 200 bis 900 C für eine kurze Zeit von etwa 6 Stunden sollten ausreichen, wenn ein gut getrocknetes, inertes Gas verwendet wird und die Temperatur nicht so hoch steigen gelassen wird, daß alle chemisch gebundenen Hydroxylgruppen auf der Oberfläche des Trägers vollständig entfernt werden.Drying or activation of the support can be at almost any temperature to about the sintering temperature for a period performed we r the at least sufficient to remove the adsorbed water, however, avoids that all chemically bound water is removed. An inert gas stream passed through the carrier during drying expediently supports this treatment. Temperatures of about 200 to 900 C for a short period of about 6 hours should be sufficient if a well-dried, inert gas is used and the temperature is not allowed to rise so high that all chemically bonded hydroxyl groups on the surface of the support are completely removed .

Erfindungsgemäß können alle Trägerarten verwendet werden, wobei jedoch mikrosphäroide, rr.ilteldichte Kieselsäure mit einem Cberflächengebiei von 258 m2/g und einem Porendurchmesser von etwa 288 Ä und mitteldichte Kieselsäure mit demselben Oberflächengebiet, jedoch einem Porendurchmesser von 164Ä bevorzugt werden. Andere Arten, wie z. B. Kieselsäure und Kieselsäure/Tonerde mit Oberflächengebicten von 700 bzw. 500 m2 'g und Porendurchmessern von 50 bis 70 A sind ebenfalls recht befriedigend. Bei den verschiedenen Trägerarten können Änderungen in der Schmelzindexkontrolle und der Polymerisatproduktivität erwartet werden.According to the invention, all types of carrier can be used, although microspheroidal, gold-density silica with a surface area of 258 m 2 / g and a pore diameter of about 288 Å and medium-density silica with the same surface area but a pore diameter of 164 Å are preferred. Other types, such as B. silica and silica / alumina with surface areas of 700 and 500 m 2 'g and pore diameters of 50 to 70 Å are also quite satisfactory. Changes in melt index control and polymer productivity can be expected for the various types of carrier.

Nach Bildung des abgelagerten Bis-(cyclopentadienyl)-chroms(ll) erfolgt die Polymerisation, indem man das Äthylen, praktisch in Abwesenheit von Feuchtigkeit und Luft, mit einer katalytischen Men.ue des abgelagerten Bis-(cyclopentadien vl)-chrom! H)-Katalysalors in Berührung bringt. Gegebenenfalls kann ein inertes, organisches Lösungsmittel als \ er-After formation of the deposited bis (cyclopentadienyl) chromium (II) the polymerization takes place by adding the ethylene, in virtually the absence of Moisture and air, with a catalytic menu of the deposited bis- (cyclopentadiene vl) -chrome! H) catalyst brings in touch. If necessary, an inert, organic solvent can be used as

dünnungsmittel und zur leichteren Handhabung der Materialien verwendet werden.thinners and for easier handling of the Materials are used.

Die Polymerisation erfolgt bei Temperaturen von 30 bis 200 C in Abhängigkeit vom Arbeitsdruck. dem Druck der gegebenenfalls verwendeten anderen Olefin monomeren, dem besonderen Träger und der Katalysalorkonzeniration. Selbstverständlich hängt die gewählte Arbeitstemperatur auch vom gewünschten Schmclzindcx des Polymerisats ab, da die Temperatur ein entscheidender Faktor bei der Einstellung des Molekulargewichtes des Polymerisats ist. Vorzugsweise beträgt die Temperatur etwa 30 bis 100 C" für übliche Suspensions-Verfahren und 100 bis 200 C bei der Lösungspolymerisation. Wie im folgenden noch näher ausgeführt, ist die Temperaturregelung in diesem Verfahren zweckmäßig, indem sie verschiedene Effekte auf das Molekulargewicht der Polymerisate sowie in der Regelung der Phase, in welcher sie hergestellt werden, ergibt. Wie bei den meisten Katalysatorsystemen liefern die höheren Temperaturen Polymerisate mit niedrigeren, gewichtsmäßigen, durchschnittlichen Molekulargewichten und daher höherem Schmelzindex. Beim Arbeiten bei den höheren Polymerisationstemperaturen sind tatsächlich Polymerisate mit einem Schmelzindex von 100 bis 1000 oder mehr möglich, die als Wachse gekennzeichnet werden können.The polymerization takes place at temperatures of 30 to 200 C, depending on the working pressure. the pressure of any other olefin monomers used, the particular carrier and the Catalyst concentration. Of course it depends the selected working temperature also depends on the desired melting point of the polymer, since the temperature is a decisive factor in setting the molecular weight of the polymer. Preferably the temperature is about 30 to 100 ° C "for conventional suspension processes and 100 to 200 ° C in solution polymerization. As explained in more detail below, the temperature control is useful in this process by having various effects on the molecular weight of the polymers as well as in the regulation of the phase in which they are produced. As with most Catalyst systems deliver the higher temperatures polymers with lower, weight, average molecular weights and therefore higher melt index. When working at the higher polymerization temperatures are actually polymers with a melt index of 100 up to 1000 or more possible, which can be identified as waxes.

Als Druck wird ein solcher von 1,4 bis 56 atü angewendet.The pressure used is 1.4 to 56 atmospheres.

Das erfindungsgemäß verwendbare, inerte, organische Lösungsmittelmedium ist nicht sehr entscheidend, sollte jedoch gegenüber dem abgelagerten Bis-(cyclopentadienyD-chrom(II)-Katalysator und dem gebildeten Olefinpolymerisat inert und bei den angewendeten Reaktionstemperaturen stabil sein. Es ist jedoch nicht notwendig, daß das inerte, organische Lösungsmittelmedium auch als Lösungsmittel für das gebildete Polymerisat wirkt. Für diesen Zweck geeignete, inerte, organische Lösungsmittel sind z. B. gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Hexan, Heptan. Pentan. lsooctan oder gereinigtes Kerosin, gesättigte cyclocycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Cyclohexan, Cyclopentan, Dimethylcyclopentan oder Methylcyclohexan, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol oder Xylol, und chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Chlorbenzol, Tetrachloräthylen oder p-Dichlorbenzol. Besonders bevorzugte Lösungsmittclmedien sind Cyclohexan, Pentan, Hexan und Heptan.The inert, organic solvent medium which can be used according to the invention is not very critical, should, however, be compared with the deposited bis (cyclopentadienyD-chromium (II)) catalyst and the olefin polymer formed be inert and stable at the reaction temperatures used. It is but not necessary that the inert, organic solvent medium also as a solvent for the polymer formed acts. Inert organic solvents suitable for this purpose are e.g. B. saturated aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane. Pentane. lsooctane or purified kerosene, saturated cyclocycloaliphatic hydrocarbons, such as cyclohexane, cyclopentane, dimethylcyclopentane or methylcyclohexane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene or xylene, and chlorinated ones Hydrocarbons such as chlorobenzene, tetrachlorethylene or p-dichlorobenzene. Particularly preferred solvent media are cyclohexane, pentane and hexane and heptane.

Wird es bevorzugt, die Polymerisation, wie oben erwähnt, auf einen hohen Feststoffgehalt durchzuführen, so sollte das Lösungsmittel selbstverständlich zweckmäßig bei der Reaktionstemperatur flüssig sein. Beim Arbeiten bei einer Temperatur unter der Lösungstemperatur des Polymerisats im Lösungsmittel kann das Verfahren z, B. praktisch ein Suspensions· polymerisationsverfahren sein, bei welchem das Polymerisat tatsächlich aus dem flüssigen Reaktionsmedium ausfällt und in welchem der Katalysator in feinzerteilter Form suspendiert ist.It is preferred to carry out the polymerization as above mentioned to perform on a high solids content, the solvent should of course expediently be liquid at the reaction temperature. When working at a temperature below the solution temperature of the polymer in the solvent the process can, for example, be practically a suspension polymerisation process in which the polymer actually precipitates from the liquid reaction medium and in which the catalyst in finely divided form is suspended.

Dieses Aufschlämmungssystem hängt selbstverständlich ab von dem besonderen, bei der Polymerisation verwendeten Lösungsmittel und seiner Lösungstemperatur für das hergestellte Polymerisat. Daher ist es bei der Ausführungsform mit »feinzerteilter Form« am zweckmäßigsten, bei einer Temperatur unter der normalen Lösungstemperatur des Polymerisats im ausgewählten Lösungsmittel zu arbeiten. So hat z. B. erlindungsgemäö hergestelltes PoIsäthylcn eine Lösungstemperatur in Cyclohexan von etwa 90 C. wahrend seine Lösui'gslempcratur in Pentan etwa 110 C beträgt. Es ist ein Kennzeichen S dieses Polymerisationssystems mit »fcinzerleilter Tcilchenform··. daß selbst bei niedrigen Temperaturen ein hoher Polymerisatfcstsloffgehalt möglich ist. vorausgesetzt, daß man rührt, um ein ausreichendes Mischen des Monomeren mit der polymerisieiendenThis slurry system depends, of course, on the particular one involved in the polymerization solvent used and its solution temperature for the polymer produced. Therefore, in the "finely divided form" embodiment, it is most appropriate at one temperature to work under the normal solution temperature of the polymer in the selected solvent. So has z. B. In accordance with the invention, produced PoIsäthylcn a solution temperature in cyclohexane of about 90 C. while its solution temperature in Pentane is about 110 ° C. It is a mark S of this polymerization system with »finely divided particles ··. that a high polymer content is possible even at low temperatures. provided, that stirring is used to ensure sufficient mixing of the monomer with the polymerizing agent

ίο Masse zu ermöglichen. Obgleich die Polvmcnsationsgcschwindigkeil bei den niedrigeren Temperaturen etwas langsamer sein kann, scheint es. daß das Monomere im Lösungsmittelmedium löslicher ist. wodurch einer Tendenz zu niedrigen Geschwindigkeiten undίο enable mass. Although the polarity wedge can be a bit slower at the lower temperatures, it seems. that the monomer is more soluble in the solvent medium. causing a tendency to low speeds and

i<j oder niedrigen Ausbeuten entgegengewirkt wiro.i <j or low yields are counteracted by wiro.

Es ist weiterhin kennzeichnend, daß das Monomere offenbar wesentliche Löslichkeitsesgenschaflcn selbst im festen Anteil der Aufschlämmung hat. so daß ein weiterer Größenbereich der festen TeilchenIt is also characteristic that the monomer evidently plays an important role in solubility even in the solid portion of the slurry. so that a wider size range of solid particles

ίο in der Aufschlämmung geschaffen werden kann. solange gerührt und die Polymerisationslcmperatur aufrechterhalten wird. Versuche haben gezeigt, daß das Aufschlämmungsverfahren Systeme mit mehr als 50% Feststoffgehalt bilden kann, vorausgesetzt, daß ausreichende Verwirbelungs- und Rührbedingungen aufrechterhalten werden. Es ist besonders zweckmäßig, das Suspensionsverfahren bei einem Polymerisatfeststoffgehalt von 30 bis 40 Gewichtsprozent zu betreiben. ίο can be created in the slurry. while stirring and the polymerization temperature is maintained. Experiments have shown that the slurry process can form systems with greater than 50% solids, provided that sufficient fluidizing and agitation conditions are maintained. It is particularly advantageous to operate the suspension process with a polymer solids content of 30 to 40 percent by weight.

Die Gewinnung des Polymerisats aus dem Lösungsmittelmedium wird in dieser Ausführungsform zum einfachen Abfiltrieren und Trocknen vereinfacht, wobei keine Polymerisatreinigung und Katalysatorabtrennung oder -reinigung notwendig wird. Die restliehe Katalysatorkonzentration im Polymerisat ist so gering, daß man gewöhnlich weniger als 2 oder 3 Teile Chrom pro Million Teile Polymerisat vorfindet. Rückstände bei solchen Werten sind im Polymerisat unbedeutend und nicht bemerkbar; sie können im Polymerisat verbleiben.The recovery of the polymer from the solvent medium is used in this embodiment simple filtering off and drying simplified, with no polymer purification and catalyst separation or cleaning becomes necessary. The remaining catalyst concentration in the polymer is like this little in that one usually finds less than 2 or 3 parts of chromium per million parts of polymer. Residues at such values are in the polymer insignificant and not noticeable; they can remain in the polymer.

Auch das Arbeiten bei Temperaturen über der Lösungstemperatur des Polymerisats im ausgewählten Lösungsmittelmedium kann einen hohen PoIymerisatfesistoffgehalt in der Lösung ergeben. Die Temperatur in dieser Ausführungsform muß ausreichend hoch sein, so daß das Lösungsmittel zum Lösen von mindestens 25 bis 30 Gewichtsprozent des Polymerisats verwendet werden kann. Dagegen muß die Temperatur genügend niedrig sein, um einen thcrmischen Abbau des gebildeten Polymerisats und des besonderen, verwendeten Bis - (cyclopentadien}!) chrom(II)-Katalysators zu vermeiden. Für die ver schiedenen verwendeten Lösungsmittel und den Bis (cyclopentadienyH-chromUH-Katalysator haben sielAlso working at temperatures above the solution temperature of the polymer in the selected Solvent medium can have a high polymer solids content result in the solution. The temperature in this embodiment must be high enough so that the solvent to Dissolving at least 25 to 30 percent by weight of the polymer can be used. Against it must the temperature must be low enough to allow thermal degradation of the polymer formed and of the to avoid special bis (cyclopentadiene}!) chromium (II) catalyst used. For the ver The various solvents used and the bis (cyclopentadienyH-chromium-UH catalyst) have siel

gewöhnlich Temperaturen von 100 bis 200 C, vor zugsweise von 120 bis 170 C, als optimal zur Durch führung einer solchen Lösungspolymerisation er wiesen. Jedoch hat auch das besondere, hergestellt Polymerisat einen wesentlichen Einfluß auf die optiusually temperatures of 100 to 200 C, preferably from 120 to 170 C, as optimal for through management of such a solution polymerization he showed. However, the special also made it Polymer has a significant influence on the opti

male Temperatur. So sind z. B. nach diesem Vei fahren hergestellte Äthylen-Propylen-Mischpolymeri sate in vielen dieser organischen Lösungsmittel bc niedrigen Temperaturen löslrch, und daher ist di Anwendung solcher Temperaturen erfindungsgemämale temperature. So are z. B. after this Vei drive produced ethylene-propylene copolymers sate is soluble in many of these low temperature organic solvents, and therefore di Use of such temperatures according to the invention

zulässig, obgleich diese für die optimale Herstellun von Polyäthylenhomopolymerisaten oder -mischpol} merisalen nicht zweckmäßig zu sein brauchen. Lösungsmittel sind eine der wesentlichsten unpermissible, although this is for optimal manufacture Polyäthylenhomopolymerisaten or -mischpol} merisalen need not be appropriate. Solvents are one of the most essential un

slörendsten Quellen der Katalysalorvcigiftung. Weiterhin wurde bei bekannten Lösungspolynierisationsverfahrcn unter Verwendung von Katalysatoren mit Ubergangsmetallen die Verwendung großer Lösungsmillelmengen, d. h. ein Verhältnis von Lösungsmittel zu Polymerisat um 20:1, als notwendig erachtet. Ein derartig großer Lösungsmiltelantcil erhöhte notwendigerweise das Katalysatorvergiflungsproblem wesentlich. Beim crfmdungsgemäßen Verfahren kann das Verhältnis von Lösungsmittel zu Polymerisat jedoch nur 1:1 oder sogar noch weniger betragen, wodurch eine sehr hohe Katalysatorproduktiviläl und Wirksamkeit des Systems aufrechterhalten bleibt.most troubling sources of catalyst poisoning. Farther was used in known solution polymerization processes when using catalysts with transition metals, the use of large amounts of solution, d. H. a ratio of solvent to polymer of around 20: 1 is deemed necessary. A such a large proportion of solvent necessarily increased the problem of catalyst poisoning substantially. In the process according to the invention, however, the ratio of solvent to polymer can be only 1: 1 or even less, resulting in a very high catalyst productivity and effectiveness of the system is maintained.

Wenn das Lösungsmittel als Hauptreaklionsmedium dient, ist es selbstverständlich zweckmäßig, das Lösungsmittelmedium praktisch wasserfrei und frei von irgendwelchen möglichen Katalysatorgiflen zu halten, indem man es vor der Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren erneut destilliert oder anderweitig reinigt. Die Behandlung mit einem Absorptionsmittel, wie z. B. Kieselsäuren, Tonerden, Molekularsieben und ähnlichen Materialien mit hohem Oberflächengebiet ist günstig zur Entfernung von Spurenmengen von Verunreinigungen, die die Polymerisationsgeschwindigkeit verringern oder den Katalysator während der Reaktion vergiften können.If the solvent is used as the main reaction medium, it is of course appropriate to the solvent medium is practically anhydrous and free of any possible catalyst poisons to keep by redistilling or otherwise before use in the process of the invention cleans. Treatment with an absorbent such as B. Silicas, clays, molecular sieves and similar high surface area materials is beneficial in removing trace amounts of impurities that reduce the rate of polymerization or the catalyst may poison during the reaction.

Es ist jedoch gegebenenfalls auch möglich, die Polymerisation ohne zugefügtes Lösungsmittelreaktionsmedium durchzuführen. So kann das flüssige Monomere selbst z. B. das Reaktionsmedium sein, und zwar entweder mit den normalerweise flüssigen Monomeren, wie bei der Herstellung von Äthylen-Propylen-Mischpolymerisaten unter Verwendung von verflüssigtem Propylen und anderen, ähnlichen, normalerweise flüssigen Monomeren, oder durch Arbeiten unter ausreichendem Druck, so daß die normalerweise gasförmigen Monomeren verflüssigt werden.However, it is optionally also possible to carry out the polymerization without an added solvent reaction medium perform. So the liquid monomer itself can e.g. B. be the reaction medium, either with the normally liquid monomers, as in the production of ethylene-propylene copolymers using liquefied propylene and other similar ones normally liquid monomers, or by working under sufficient pressure so that the normally gaseous monomers are liquefied.

Die Tatsache, daß die Polymerisationsgeschwindigkeit hoch bleibt, selbst bei den mit einem hohen Feststoffgehalt verbundenen hohen Viskositäten, ist unerwartet. Besonders überraschend und unerwartet i:,t es, daß die Reaktionsgeschwindigkeit hoch bleibt, wenn gasförmige Monomere, wie Äthylen und Propylen, verwendet werden. Erfindungsgemäß wurde jedoch festgestellt, daß hohe Polymerisationsgeschwindigkeiten sogar bei Verwendung dieser gasförmigen Monomeren bei Drücken unter 7 atü aufrechterhalten werden, wenn die Reaktionslösung mittels eines Rührers mit hoher Geschwindigkeit und hoher Scherkraft, irisbesondere eines bei Geschwindigkeiten über 2000 Umdrehungen/Min, betriebenen Rührers, dessen Konstruktion der Lösung eine wesentliche Scherkraft verleihen kann, gerührt wird. The fact that the rate of polymerization remains high, even at the high viscosities associated with high solids, is unexpected. It is particularly surprising and unexpected that the reaction rate remains high when gaseous monomers such as ethylene and propylene are used. According to the invention, however, it has been found that high polymerization rates are maintained even when these gaseous monomers are used at pressures below 7 atmospheres if the reaction solution is constructed by means of a high-speed, high- shear stirrer, particularly a stirrer operated at speeds above 2000 revolutions / min can impart substantial shear to the solution, is stirred.

Ein weiterer, besonders wichtiger Vorteil dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Polymerisatlösung mit hohem Feststoffgehalt nach beendeter Polymerisation ohne jegliche weitere Behandlung für die Polymerisatisolierung durch Mahl- und Walzverfahren (vgl. zum Beispiel die USA.-Patentschrift 24 34 707) geeignet ist. Die »Marshall-Mühle« wird am zweckmäßigsten mit der zu behandelnden Polymerisat-Lösungsmittel-Mischung mit hohem Polymerisatgehalt betrieben. Die Verwendung einer solchen, geschlossenen Vorrichtung ermöglicht weiterhin die Rückführung des gesamten oder eines Teils des abgetrennten Lösungsmittels zum Polymerisationsgefäß ohne Berührung mit Sauerstoff oder atmosphärischem Wasserdampf, die für viele der Ubergangsmetalle enthaltenden Katalysatoren schädlich sind. Another particularly important advantage of this embodiment of the process according to the invention is that the polymer solution with a high solids content is suitable for polymerisation isolation by grinding and rolling processes after the end of the polymerisation without any further treatment (cf., for example, US Pat. No. 24 34 707) is. The “Marshall mill” is most expediently operated with the polymer-solvent mixture to be treated with a high polymer content. The use of such a closed device also enables all or part of the separated solvent to be returned to the polymerization vessel without contact with oxygen or atmospheric water vapor, which are detrimental to many of the catalysts containing transition metals.

Ein weiterer Vorteil des crfindungs^cmäßcn Verfahrens besteht darin, daß man Katalysator und gebildetes Polymerisat im Lösungsmitlelmedium in homogener Lösung halten kann. Durch Vermeiden der Bildung einer Polymerisaisuspension verhält s;ch die Rcaktionsmasse überraschenderweise wie ein viskoses, fiießbares Material, das nach üblichen Verfahren zur Handhabung derselben gepumpt und gehandhabt werden kann.A further advantage of the process according to the invention is that the catalyst and the polymer formed can be kept in homogeneous solution in the solvent medium. By avoiding the formation of a polymer suspension, s ; The reaction mass surprisingly looks like a viscous, flowable material that can be pumped and handled by conventional methods for handling the same.

Ein weiterer Vorteil des im Verdünnungsmittel löslichen Polymerisats besteht in der Möglichkeit zur Anwendung hoher Reaklionstemperaturen. Dies i;t zweckmäßig, da die hohen Temperaturen die Viskosität der Lösung verringern, wodurch die Polymerisation schneller verläuft und eine wirksamere Entfernung der Reaktionswärme möglich ist auf Grund des größeren Temperaturdifferentials zwischen dem Reaktionsgefäß und dem Kühlwasser. Weiterhin kann auch das Molekulargewicht des Polymerisats geregelt werden, da höhere Reaktionstemperaturen gewöhnlich die Bildung von Polymerisaten mit niedrigerem Molekulargewicht bewirken. Dieser letztgenannte Faktor ist besonders wichtig bei der Herstellung von Wachsen mit hohem Schmelzindex, wie in den folgenden Beispielen noch gezeigt wird.Another advantage of the polymer which is soluble in the diluent is the possibility of Use of high reaction temperatures. This is not practical, as the high temperatures reduce the viscosity of the solution, making the polymerization faster and more effective removal the heat of reaction is possible due to the larger temperature differential between the Reaction vessel and the cooling water. The molecular weight of the polymer can also be regulated be, since higher reaction temperatures usually the formation of polymers with lower Cause molecular weight. This latter factor is particularly important in the manufacture of Waxes with a high melt index, as shown in the following examples.

Die Abtrennung des Polymerisats aus dem Losungsmittelmedium ist nicht auf die Verwendung einer Walzvorrichtung mit hoher Scherkraft beschränkt, obgleich sich eine Marshall-Mühle erfindungsgemäß als sehr geeignet erwiesen hat und bevorzugt wird. Es ist jedoch auch möglich. Ausfallungsund Filtrierverfahren zur Gewinnung des Polymerisats anzuwenden oder die Polymerisat/Lösungsmittel-Masse durch Entspannungsverdampfung oder andere Mittel der Lösungsmittelentfernung zu konzentrieren, an die sich das Verwalzen bzw. Mahlen mit hoher Scherkraft anschließt. Es ist eine Anzahl anderer.The separation of the polymer from the solvent medium is not limited to the use of a high shear rolling device, although a Marshall mill has proven to be very suitable and preferred in accordance with the invention will. However, it is also possible. Precipitation and filtering process to obtain the polymer apply or the polymer / solvent mass by flash evaporation or others Concentrate means of solvent removal, to which the rolling or grinding with high Shear force connects. It is a number of others.

geeigneter Walzvorrichtungen mit hoher Scherkraft verfügbar, und auf Grund des geringen Lösungsmittelgehaltes der zu behandelnden Lösung sind auch andere Vorrichtungen, wie entlüftbare Strangpressen, Kalanderwalzenstühle, Planeten-Rolor-Mühlen. wie sie z. B.suitable rolling devices with high shear force available, and due to the low solvent content the solution to be treated are also other devices, such as ventable extrusion presses, calender roll mills, Planet Rolor Mills. how they z. B.

in der USA.-Patentschrift 30 75 747 beschrieben sind, oder Banbury-Mühlen mit Erfolg zur Isolierung des Polymerisatproduktes verwendbar. Die im folgenden verwendete Bezeichnung »Walzenstuhl (Mühle) mit hoher Scherkraft« bezieht sich auf eine Vorrichtung aus parallelen Walzen mit ineinander greifenden Gewinden; die Bezeichnung »hohe Scherbedingungen« und »Bedingungen hoher Scherkraft« bedeuten diejenigen, die auf einem Walzenstuhl hoher Scherkraft oder durch ausreichend angetriebene, hoch- tourige Mischer für viskose Materialien erzielt werden. Selbstverständlich kann das System mit hohem Feststoffgehalt mit dem im Lösungsmittel suspendierten Katalysator verwendet werden, vorausgesetzt, daß die notwendigen Bedingungen von Rühren. in US Pat. No. 3,075,747, or Banbury mills can be used successfully to isolate the polymer product. The term "roller frame (mill) with high shear force" used in the following refers to a device made up of parallel rollers with intermeshing threads; the terms "high shear conditions" and "high shear conditions" mean those that are achieved on a high-shear roller mill or by sufficiently driven, high- speed mixers for viscous materials. Of course, the high solids system can be used with the catalyst suspended in the solvent provided the necessary conditions of agitation.

Druck und Temperatur aufrechterhalten werden, um einen Kontakt des Monomeren mit dem Katalysator zu liefern, und weiterhin vorausgesetzt, daß Druck und Temperatur so sind, daß sie die Polymerisation dieses Monomeren zum Polymerisat einleiten.Pressure and temperature are maintained to keep the monomer in contact with the catalyst and provided that the pressure and temperature are sufficient to cause the polymerization introduce this monomer to the polymer.

Die Menge oder Konzentration des verwendeten, abgelagerten Bis--(cyclopentadienyl)-chrom(II)-Katalysators ist nicht entscheidend und beeinflußt gewöhnlich nur die Geschwindigkeit und die Ausbeute desThe amount or concentration of the deposited bis (cyclopentadienyl) chromium (II) catalyst is not critical and usually only affects the rate and yield of the

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erhaltenen Polymerisats. Sie kann /wischen etwa I und 100OuO Gewichisteilen Katalysator, bezogen auf das 1 Million Gewichtsteile des eingeführten Oiefins, variieren. .Ic geringer das Mali an Verunreinigung im Reaktionssystem ist. desto niedriger kann selbstverständlich die verwendete Katalysatorkonz.entration sein. Versuche haben gezeigt, daß Ausbeuten über 300 000 Teile Polymerisat pro Teil Bis-(cyclopentadienyl)-chrom(ll) erhalten werden können. Bei diesen Katalysatoren ist das Gewicht des Trägers gewöhnlich etwa das 10- bis lOOfachc des Gewichtes der organischen Chromverbindung. Dieses Verhältnis ist jedoch nicht entscheidend und kann stark variiert werden.obtained polymer. You can / between about 1 and 100OuO parts by weight of catalyst, based to the 1 million parts by weight of imported Oiefins. .Ic lower the penalty for pollution is in the reaction system. Of course, the lower the catalyst concentration used being. Tests have shown that yields over 300,000 parts of polymer per part of bis (cyclopentadienyl) chromium (II) can be obtained. For these catalysts, the weight is the The carrier is usually about 10 to 100 times the weight of the organic chromium compound. This However, the ratio is not critical and can be varied widely.

Zu den erfindungsgemäß mit Äthylen polymcrisierbaren «-Olefinen gehören solche mit 3 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Propylen. Butcn-(l). Penten-(l). 3-Methylbuten-(l), Hexen-(l). 4-Melhylpenten-(l). 3-Athylbuten-(l), Hepten-(l). Octen-(l). Decen-(l). 4,4 - Dimethylpenten -(1), 4.4 - Duithylhexen-(l), 3,4-Dimethylhexen-(l), 4-Buiyl-l -octen, 5-Äthyl-l-decen und 3,3-Dimethylbuten-(l). Diese Verbindungen können in Kombination mit einer Hauptmenge an Äthylen zu normalerweise festen, hochmolekularen Mischpolymerisaten von Äthylen und einem oder mehreren «-Olefinen polymerisiert werden. Äthylen (allein oder mit einci geringeren Menge anderer «-Olefine) kann auch mit einem Diolefin zur Bildung normalerweise fesler, vernetzbarer Interpolymerisate polymerisiert werden. Verwendbare Diolefine sind unter anderen Butadien. 1.5-Hexadien. Dicyclopenladien und Äthylidennorbornen. Die Herstellung von Ätnylen-Homopolymcrisaten wird allerdings besonders bevorzugt. Bevorzugte Mischpolymerisate enthalten einen Hauptanteil an misch polymerisieren! Äthylen zusammen mit einem geringeren Anteil eines anderen Monomeren. Besonders bevorzugte Mischpolymerisate sind Äthylen-Propylen- oder Äthylen-Buten-Mischpolymerisate mit bis zu 20 Gewichtsprozent mischpolymcnsiertem Propylen oder Buten.The olefins which can be polymerized with ethylene according to the invention include those with 3 to about 10 carbon atoms, such as B. propylene. Butcn- (l). Pentene- (l). 3-methylbutene- (l), hexene- (l). 4-methylpentene- (l). 3-ethylbutene- (l), heptene- (l). Octene (l). Decen- (l). 4,4 - Dimethylpentene - (1), 4.4 - Duithylhexen- (l), 3,4-dimethylhexene (1), 4-butyl-1-octene, 5-ethyl-1-decene and 3,3-dimethylbutene- (1). These compounds can be used in combination with a Main amount of ethylene to normally solid, high molecular weight copolymers of ethylene and one or more -olefins are polymerized. Ethylene (alone or with a few minor Amount of other -olefins) can also be used with a diolefin to form normally stronger, more crosslinkable Interpolymers are polymerized. Usable diolefins include butadiene. 1.5-hexadiene. Dicyclopenladien and ethylidene norbornene. The production of ethylene homopolymer is, however, particularly preferred. Preferred Mixed polymers contain a major proportion of mixed polymerize! Ethylene together with a lesser proportion of another monomer. Particularly preferred copolymers are Ethylene-propylene or ethylene-butene copolymers with up to 20 percent by weight of mixed-polymer propylene or butene.

Während der Polymerisation sollte dafür gesorgt werden, daß weder Feuchtigkeit. Luft noch Sauerstoff eingerührt wird, die alle Katalysatorgifte sind.During the polymerization care should be taken that neither moisture. Air still oxygen is stirred in, which are all catalyst poisons.

Durch Durchführung der Polymerisation in Anwesenheit von Wasserstoff, der als Kettenübertragungsmittel wirkt, kann das Molekulargewicht des "Polymerisats geregelt und die Ausbeute der Polymerisation verbessert werden Die Wasserstoflzugabe zum System erhöht überraschenderweise die Aktivität des Katalysators, denn Vergleichstests haben gezeigt, daß unter identischen Reaktionsbedinguntien die Anwesenheit von Wasserstoff in der Polymerisation die Produktivität des Katalysators (Kilogramm hergestelltes Polymerisat pro Kilogramm Katalysator) bis zu 20° ο erhöhtBy carrying out the polymerization in the presence of hydrogen, which acts as a chain transfer agent acts, the molecular weight of the "polymer" regulated and the yield of the polymerization The hydrogen addition to the system surprisingly increases the activity of the catalyst, because comparative tests have shown that under identical reaction conditions the presence of hydrogen in the polymerization the productivity of the catalyst (kilograms produced Polymer per kilogram of catalyst) up to 20 ° ο increased

Die Erfahrung hai gezeigt, daß Wasserstoff m der Polymerisation in unterschiedlichen Mengen zwischen etwa 0.001 und etwa 10 Mol Wasserstoff pro Mol Äthylen verwendet werden kann Für die meisten Polymerisationen kann eine enge Molekulargewichtsverteilung durch Verwendung von etwa 0.001 bis 0.5 Mol Wasserstoff pro Mol Äthylen erhalten werden Anders ausgedruckt, der bevorzugte Wasserstoffbereich beträgt 0.1 bis 50 Molpro/ent. bezogen aufÄthylen.Experience has shown that hydrogen m the Polymerization in different amounts between about 0.001 and about 10 moles of hydrogen per mole of ethylene can be used for most Polymerizations can have a narrow molecular weight distribution can be obtained by using about 0.001 to 0.5 moles of hydrogen per mole of ethylene In other words, the preferred hydrogen range is 0.1 to 50 molpro / ent. based on ethylene.

Wird Äthvlen in Lösung*- oder Suspensionssy-'.temcn unter Verwendung eines abgelagerten Bi>(cyclopentadienyl)-chrom(ll !-Katalysators homopolymcrisicrt. dann ist das Verhältnis des Schmclzindcxes des Polymerisats zur verwendeten Wasserstoff- und Äthylenkonzentration in der Polymerisation - wie festgestellt wurde durch die folgende Gleichung bestimmt:If Äthvlen in solution * - or Suspensionssy- '. Temcn using a deposited Bi> (cyclopentadienyl) chromium (II ! -Catalyst homopolymcrisicrt. then the ratio of the speed is of the polymer to the hydrogen and ethylene concentration used in the polymerization - such as was determined by the following equation:

InSlInSl

AInAIn

M +B]M + B]

4 hit4 hit

Dabei stehen Sl für den Schmelzindex des Polyäthylens. A für die Wasserstoffkonzentration in Molprozent, ß für die Äthylenkonzentration in Molprozent, k und c sind empirisch bestimmte Konstanten für den besonderen, abgelagerten Bis-(cyclopentadicnyl)-chrom(ll(-Katalysator, der in der Polymerisation verwendet wurde.Sl stand for the melt index of polyethylene. A for the hydrogen concentration in mol percent, ß for the ethylene concentration in mol percent, k and c are empirically determined constants for the particular, deposited bis (cyclopentadicnyl) chromium (II (catalyst, which was used in the polymerization.

Die Konstanten werden für den Katalysator bei einer gegebenen Katalysatorkonzentration. Trägeroberfiächengebiet. Temperatur der Trägeraktivierung und Polymerisationstemperatur bestimmt. So ist z. B. mit einem Bis-(cyclopentadienyl)-chrom(ID-Katalysator auf Kieselsäure, hergestellt durch Adsorption von 6 Gewichtsteilen Bis-lcyclopentadienyD-chiomfll) auf 94 Gewichtsteilen mitteldichter Kieselsäure mit einer Oberfläche von 258 nr g und einem Porendurchmesser von 164 Ä (vorher 24 Stunden in einer Stickstoffatmosphärc bei 650 C getrocknet) das Verhältnis zwischen Schmelzindex des Polymerisats und den Wasserstoff- und Äthylenkonzentrationen bei Durchführung der Polymerisation bei 90 C:The constants will be for the catalyst at a given catalyst concentration. Carrier surface area. Determined temperature of carrier activation and polymerization temperature. So is z. B. with a bis (cyclopentadienyl) chromium (ID catalyst on silica, produced by adsorption of 6 parts by weight of bis-1cyclopentadienyD-chiomfll) to 94 parts by weight of medium-density silica with a surface area of 258 nr g and a pore diameter of 164 Å (previously dried for 24 hours in a nitrogen atmosphere at 650 C) the ratio between the melt index of the polymer and the hydrogen and ethylene concentrations Carrying out the polymerization at 90 C:

SlSl

(3.39- KP)(3.39- CP)

A + B]A + B]

Dieser Sachverhalt ist in der F i g. 1 szezciut. Durch richtige Wahl eines besonderen, abgelagerten Bis-lcyclopentadienyD-chroml I D-Katalysators und der Wasserstoff- und Äthyienkonzcntrationen liefert die Polymerisation ein Polyäthylen mit einem vorherbestimmten Schmelzindex und einer engen Molekulargewichtsverteilung, das praktisch frei von inneren und endständigen ungesättigten Bindungen ist.This fact is shown in FIG. 1 szezciut. By correct choice of a special, deposited bis-lcyclopentadienyD-chroml I D catalyst and the The polymerization yields a polyethylene with a predetermined concentration of hydrogen and ethylene Melt index and a narrow molecular weight distribution that is practically free of internal and terminal unsaturation.

Die Polymerisation von Äthvlen mit den erfindungsgemäßen verwendeten Katalysatoren in einem Wirbelbettreaktionsgefäß wird durch die folgende Beschreibung und die F i g. 2 weiter veranschaulicht, in dei das schematische Arbeiten eines erfindungsgemiil:The polymerization of Äthvlen with the inventive Catalysts used in a fluidized bed reaction vessel are illustrated by the following description and FIG. 2 further illustrates in dei the schematic working of an inventive:

so verwendeten Wirbelbetireaktors gezeigt wird. "the vortex reactor used in this way is shown. "

Durch Verwendung der auf Trägern aufgebrachter B]s-(cyclopentadienyl)-ehrom(]D-Katalysatoren kön nen unter den im folgenden für ein Wirbelbettreak tionsgefaß angegebenen Bedingungen ÄthylenhomoBy using the B] s- (cyclopentadienyl) -hrom (] D catalysts applied to supports, it is possible to NEN under the conditions specified below for a fluidized bed reaction vessel ethylene homo

ss polymerisate gebildet sowie Polymerisate durch Poly mcnsieren von Äthvlen mit ..Olefinen mit etwa 3 bi 8 Kohlenstoffatomen, die bei der Polymerisations temperatur gasförmig sind und mit Äthvlen bei eine Temperatur unterhalb der Sintertemperatur des erhaiss polymers formed as well as polymers by poly mcnsieren von Äthvlen with .. olefins with about 3 bi 8 carbon atoms, which are gaseous at the polymerization temperature and with Äthvlen at one Temperature below the sintering temperature of the received

ho tenen Polymerisats polymerisierbar sind, unter Bi dung trockener, fcinzerteilter Harzteilchen, die u wesentlichen frei sind von niedrig molekularen Wad sen und Fetten, hergestellt werden Auf diese Weise ist die Bildung von Polymerisatenho ten polymer are polymerizable, under Bi dung dry, finely divided resin particles, which u are essentially free of low molecular weight calves and fats In this way the formation of polymers

hs wie statistischen Mischpolymerisaten oder Spezia polymerisaten möglich. So können z. B. verschieder Monomere nacheinander in ein einziges Wirbelbe zur Bildung von Blockmischpolymemateii eingcfühhs like statistical copolymers or specia polymers possible. So z. B. different monomers one after the other in a single vortex for the formation of block mixed polymers

werden. Weiterhin kann man Harz aus einem ein Monomcres enthaltendes Rcaktionsgefäß durch ein geeignetes Ventil in ein ein anderes Monomcres enthaltendes Reaktionsgefäß mit nur unbedeutendem Mitgeführtwcrden des Monomeren von einem Rcaktionsgefäß in das andere überführen. Dieses letztere Verfahren ist auch besonders wirksam zur Bildung von Mischungen von Polymerisaten. Beide Alternative sind besonders geeignet bei der Bildung von Blockmischpolymerisaten und Mischungen von Polymcrisäten aus Monomeren mit unterschiedlicher Reaktivität. will. Furthermore, you can resin from a reaction vessel containing a monomer through a suitable valve into a reaction vessel containing another monomer with only insignificant The monomer is carried along by a reaction vessel transfer into the other. This latter method is also particularly effective for education of mixtures of polymers. Both alternatives are particularly suitable for the formation of block copolymers and mixtures of polymers made from monomers with different reactivity.

Die auf Trägern abgelagerten Katalysatoren werden in Form einer konzentrierten Aufschlämmung von Teilchen oder als pulverige, frei fließende feste Teilchen in oben beschriebener Weise verwendet. Die abgelagerten Katalysatoren können zweckmäßig noch unterteilt werden; Unterteilung ist die Fähigkeit der Katalysatorteilchen, in Anwesenheit eines wachsenden Polymerisats zu brechen und sich dadurch selbst unter Bildung vieler Teilchen von niedrigem Katalysalorrückstand aus einem einzigen Katalysatorteilchen zu strecken.The supported catalysts are in the form of a concentrated slurry of Particles or as powdery, free flowing solid particles used in the manner described above. The deposited catalysts can expediently still be subdivided; Subdivision is the ability of the catalyst particles to grow in the presence of one To break polymer and thereby itself with the formation of many particles of low catalyst residue to stretch from a single catalyst particle.

Die unterteilbaren, abgelagerten Katalysatoren für die Wirbelbettreaktoren werden vorzugsweise hergestellt, indem man Bis-lcyclopentadienyH-chromOI) auf einem porösen Träger mit hohem Oberflächengebiet ablagert. Bei Einvcrlcihung in einen porösen Träger mit hohem Oberflächengebiet bildet der Katalysator aktive Stellen auf der Oberfläche und in den ^o Poren des Trägers. Ohne an irgendeine Theorie gebunden werden zu wollen, wird angenommen, daß das Polymerisat an der Oberfläche sowie in den Katalysatorporcn zu wachsen beginnt. Wenn ein porcn-gewachsencs Polymerisat groß genug ist. bricht es den Träger auf und setzt damit weitere Katalysaiorstellen in den inneren Poren des Trägers frei. Der abgelagerte Katalysator unterteilt sich somi! während seiner Lebcnsdauci im Bett viele Male und verbessert dadurc'.i die Herstellung von Polymerisatcn mit niedrigem Katalysatorrückstand, wodurch die Notwendigkeit zur Rückgewinnung des Katalysators aus den Polymerisatteilchen eliminiert wird. Sind die Trägerteilchen zu groß, so können sie einem Zerbrechen widerstehen und verhindern dadurch die Unterteilung, so daß dadurch eine Katalysatorvcrschwendung entsteht. Weiterhin können zu große Trägcrtcilchen als Wärmefalle wirken und die Bildung »heißer Stellen« verursachen.The divisible, deposited catalysts for the fluidized bed reactors are preferably produced, by bis-lcyclopentadienyH-chromOI) deposited on a porous support with high surface area. When packed in a porous With high surface area carriers, the catalyst forms active sites on the surface and in the ^ o Pores of the carrier. Without wishing to be bound by any theory, it is believed that the polymer begins to grow on the surface and in the catalyst pores. When a porcn-grown polymer is large enough. breaks it on the carrier and thus releases further catalyst sites in the inner pores of the carrier. The deposited catalyst is divided somi! during his life in bed many times and dadurc'.i improves the production of polymers with low catalyst residue, eliminating the need for catalyst recovery is eliminated from the polymer particles. If the carrier particles are too large, they can cause you Resist breakage and thereby prevent subdivision, thereby wasting catalyst arises. Furthermore, carrier particles that are too large can act as a heat trap and prevent formation Cause "hot spots".

Die abgelagerten Katalysatoten können durch cm Aufschlämmungsverfahren hergestellt werden, in welchem ein gewählter und entsprechend getrockneter Träger unter Bedingungen, die die Anwesenheit von Luft und Feuchtigkeit ausschließen, zu einer das Bis-(cyclopentadienyl)-chrom(Il) und ein Lösungsmittel enthaltenden Lösung zur Bildung einer Aufschlämmung zugefügt wird. Die Aufschlämmung kann bis zu etwa 4 Stunden gerührt wevden. um eine gute Adsorption des Bis-(cyclopentadicnyl)-chroms(lli durch den Träger zu erhalten. Das Lösungsmittel wird dann \on der Aufschlämmung abgezogen und der Katalysator per se verwendet, oder das zurückgehaltene Lösungsmittel kann unter Bedingungen, die Sauerstoff und Feuchtigkeit ausschließen, zvr Bildung eines trockenen. puKengcn Katalysators auf einem Träger abgedampft werdenThe deposited catalysis can be removed by cm Slurry process can be prepared in which a selected and appropriately dried support under conditions that require the presence of Exclude air and moisture, to one of the bis (cyclopentadienyl) chromium (II) and a solution containing a solvent to form a slurry is added. The slurry can be stirred for up to about 4 hours. to be good Adsorption of bis (cyclopentadicnyl) chromium (lli to be obtained by the carrier. The solvent is then stripped off the slurry and the catalyst is used per se, or the retained solvent can be used under conditions which exclude oxygen and moisture, for formation a dry one. puKengcn catalyst are evaporated on a support

Der trockene Katalysator kann auch zweckmäßig ■ η Abwesenheit eines Lösungsmittels durch direkte Dampfabschcidung (Sublimation) des Bis-(cvclopenladicnyl)-chroms(ll) auf einen trockenen Träger hergestellt werden. Dies erfolgt einfach und zweckmäßig durch Mischen des kristallinen Bis-(cydopentadienyl)-chroms(ll) und des Trägers unter einer trockenen inerten Atmosphäre, worauf der Druck zwecks Sublimierung und Adsorption des Bis-(cyclopentadienyl)-chroms(Il) auf dem Träger verringert wird.The dry catalyst can also expediently ■ η the absence of a solvent by direct Vapor deposition (sublimation) of bis- (cvclopenladicnyl) -chroms (ll) can be prepared on a dry carrier. This is done simply and appropriately by mixing the crystalline bis (cydopentadienyl) chromium (ll) and the support under a dry inert atmosphere, followed by printing for sublimation and adsorption of the bis (cyclopentadienyl) chromium (II) on the support is reduced.

Die auf Trägern aufgebrachten, trockenen His-(cyclupentadicnyl)-chrom(ll(-Katalysatoren sind bei richtiger Herstellung dunkelrol und manchmal fast schwarz. Bei Vergiftung durch Sauerstoff. Feuchtigkeit oder manche andere Verunreinigungen werden sie grün. Die Katalysatorfarbc dient daher der eigenen Qualitätskontrolle.The dry His- (cyclupentadicnyl) -chrom (II (-catalysts If made correctly, they are dark rol and sometimes almost black. In case of poisoning by oxygen. humidity or some other impurities they turn green. The catalyst color is therefore your own Quality control.

F i g. 2 zeigt ein erfindungsgemäß verwendetes Wirbclbctlrcaktionssystem. Mit Bezug auf F i g. 2 besteht das Rcaktionsgefaß 10 aus einer Reaktionszonc 12 und einer Zone zur Geschwindigkcitsvermindcrung 14.F i g. 2 shows a vortex action system used according to the invention. With reference to FIG. 2 the reaction vessel 10 consists of a reaction zone 12 and a zone for reducing the speed 14th

Die Reaktionszone 12 besteht aus einem Bett wachsender Polymerisalleiichcn, gebildeter Pohmerisattcilchen und einer geringen Katalysatormenge, die durch den kontinuierlichen Fluß polymerisierbarer und modifizierender, gasförmiger Komponenten in Form von zusätzlicher Beschickung und Rückfiihrungsgas durch die Reaktionszone vcrwirbeli werden. Zur Aufrechtcrhaltung eines lebensfähigen Wirbclbcttes liegt der Masscngasfluß durch das Bett oberhalb des für die Verwirbelung notwendigen Miiuicstflusses. vorzugsweise zwischen 2- und etwa (mial G,„, oder mehr, insbesondere zwischen etwa 3 und ? ('»if' ('mi w'rd in dieser Form als Abkürzung für den zur Hrzielung einer Verwirbelung notwendigen Mindcsimassengasfluß verwendet (\gl. CY. Wen und Y. H. Yu, »Mechanics of Fluidization» Chemical Engineering Progress Symposium Series Bd. 62. S. 100 bis IU [ 19661)."The reaction zone 12 consists of a bed of growing polymerisals, formed polymerisates and a small amount of catalyst which are swirled by the continuous flow of polymerisable and modifying gaseous components in the form of additional feed and recycle gas through the reaction zone. To maintain a viable vortex, the mass gas flow through the bed is above the minimum flow necessary for the vortex. preferably used between 2 and about (mial G, "or more particularly between about 3 and? ( '' if '(' mi w 'r d in this form as an abbreviation for the amount necessary to Hrzielung turbulence Mindcsimassengasfluß (\ gl CY, Wen and YH Yu, Mechanics of Fluidization, Chemical Engineering Progress Symposium Series, Vol. 62, pp. 100 to IU [19661). "

Ls ist wesentlich, daß das Bett immer leuchen zur Vermeidung der Bildung lokalisierter »heißer Stellen« und zum Aufnehmen und Verteilen des pulverigen Katalysators durch die Rcaktions/onc enthält. Bei Verfahrensbeginn wird die Reakiioiiszonc gewöhnlich mit einer Basis fein/erteilter PoU-merisatteilchen vor Anstellen des (Jasflusscs beschichtet. Die Teilchen können in ihrer Art dem /u hildendcn Polymerisat identisch oder \on diesem verschieden scm. Sind sie verschieden, so werden sie abgezogen, wenn sich die gewünschten Pohmcnsatteikhcn als erstes Produkt bilden. Allmählich ersetzt ein Wirbelbett der gewünschten Teilchen das Λη· fangsbelt.It is essential that the bed always light up to avoid the formation of localized "hot spots" and to pick up and distribute the powdery catalyst by the Rcaktions / onc contains. At the start of the proceedings, the reaciioiiszonc usually with a base of finely divided polymer particles before starting the (Jasflusscs coated. The particles can in their type the / u Hildendcn polymer identical or different from this. If they are different, they will deducted when the desired Pohmcnsatteikhcn as the first product to form. Gradually a fluidized bed of the desired particles replaces the Λη fangsbelt.

Die Katalysatorkon/entration im Bett ist praktiscr gleich der Katalysatorkonzentration im Produkt nämlich in der Größenordnung von etwa 0.005 bi 0,50% des Bettvolumens.The catalyst concentration in the bed is practical equal to the catalyst concentration in the product, namely in the order of about 0.005 bi 0.50% of the bed volume.

Der im Wirbeibelt verwendete Katal\sau>i win vorzugsweise zur Verwendung in einem Behälter 3! unter einer StickstofFatmosphare gelagertThe katal \ sau> i win used in the Wirbeibelt preferably for use in a container 3! stored under a nitrogen atmosphere

Die Verwirbelung wird erreicht durch cmc höh Geschwindigkeit der Gasrückführung zum und durc das Bett, die gewöhnlich etwa das 50fachc der Bt schickungsgcschwιndigkeit des zusätzlichen Gast betragt. Das Wirbelbett hat gewöhnlich das Au· sehen einer dichten Masse wathstumsfahiger Tei chcn in möglichst strudelfreiem Fluß, wie er durc die Perkolation des Gases durch das Bett gebildi wird Der freie Muß der Teilchen und damn die VeThe swirl is achieved by cmc height The rate of gas recirculation to and through the bed, which is usually about 50 times the Bt Dispatch speed of the additional guest amounts to. The fluidized bed usually has the appearance of a dense mass of volatile parts chcn in the most vortex-free river, as he thruc the percolation of the gas through the bed is formed The free must of the particles and then the Ve

wirbelung werden bestätigt durch die Tatsache, daß der axiale Druckabfall durch daj Bett gewöhnlich nur um etwa 0,07 atü beträgi.vortices are confirmed by the fact that the axial pressure drop across the bed is usually only by about 0.07 atm.

Das zusätzliche Gas w.jd dem Bett bei einer Geschwindigkeit zugeführt, die gleich der Geschwindigkeit ist, mit welcher das feinzerteilte Polymerisatprodukt abgezogen wird. Die Zusammensetzung des zusätzlichen Gases wird bestimmt durch eine Gasanal ysevorrichtung 16 oberhalb des Bettes. Die Gasanalysevorrichtung bestimmt das Fehlen oder ungenügende Vorhandensein einer Komponente im zurückgeführten Gas, und die Zusammensetzung des zusätzlichen Gases wird entsprechend eingestellt, um innerhalb der Reaktionszone eine praktisch gleichmäßige Zusammensetzung aufrechtzuerhalten.The extra gas w.jd the bed at one speed fed, which is equal to the speed with which the finely divided polymer product is deducted. The composition of the additional gas is determined by a gas analyzer 16 above the bed. The gas analyzer determines the absence or insufficient presence of a component in the returned Gas, and the composition of the additional gas is adjusted accordingly to maintain a practically uniform composition within the reaction zone.

Zur Sicherstellung einer vollständigen Verwirbelung werden das Rückführungsgas und gegebenenfalls ein Teil des zusätzlichen Gases zum Reaktionsgefäß an Punkt 18 unterhalb des Bettes zurückgeführt. Zur besseren Verwirbelung des Bettes gibt es oberhalb des Rückführungspunktes einen Gasverteilungsboden 20.To ensure complete turbulence, the recycle gas and, if necessary some of the additional gas is returned to the reaction vessel at point 18 below the bed. To the There is a gas distribution base above the return point for better fluidization of the bed 20th

Der nicht im Bett reagierende Anteil des Gasstromes stellt das Rückführungsgas dar, das aus der Polymerisationszone entfernt wird, vorzugsweise, indem man es in eine Zone zur Geschwindigkeitsverminderung 14 oberhalb des Bettes leitet, wo die mitgeflihrten Teilchen die Gelegenheit haben, in das Bett zurückzufallen. Die Teilchenrückführung kann durch eine Zyklonvorrichtung 22 unterstützt werden, die ein Teil der Zone zur Geschwindigkeitsverminderung sein kann oder außerhalb derselben liegen kann. Gegebenenfalls kann das Rückführungsgas dann durch einen Filter 24 geführt werden, um kleine Teilchen bei hohen Gasflußgeschwindigkeiten zu entfernen, wodurch man vermeidet, daß Staub mit den Wärmeübertragungsoberflächen und Kompressorflügeln in Berührung kommt.The portion of the gas stream that does not react in the bed represents the recycle gas that emerges from the polymerization zone is removed, preferably by placing it in a decelerating zone 14 above the bed directs where those who were brought along Particles have the opportunity to fall back into bed. Particle recirculation can be done by a cyclone device 22 may be supported forming part of the speed reduction zone can be or can be outside the same. If necessary, the recycle gas can then passed through a filter 24 to remove small particles at high gas flow rates, thereby avoiding dust with the heat transfer surfaces and compressor blades comes into contact.

Das Rückführungsgas wird dann durch einen Wärmeaustauscher 26 geführt, in welchem vor der Rückführung in das Bett die Reaktionswärme abgezogen wird. Durch ständige Entfernung der Reaktionswärme scheint innerhalb des Bettes kein merklicher Temperaturgradient zu bestehen. Es wurde insbesondere beobachtet, daß das Bett fast sofort die Einstellung der Temperatur des Rückführungsgases bewirkt, um diese der Temperatur des Bettes entsprechen zu lassen, wodurch es sich selbst bei einer praktisch konstanten Temperatur unter gleichmäßigen Bedingungen hält. Das Rückführungsgas wird dann in einem Kompressor 28 komprimiert und an seiner Basis 18 zum Reaktionsgefaß und durch den Verteilungsboden 20 zum Wirbelbett zurückgeführt. The recycle gas is then passed through a heat exchanger 26, in which before the Returning to the bed, the heat of reaction is removed. By constantly removing the heat of reaction there appears to be no noticeable temperature gradient within the bed. It was in particular it is observed that the bed causes the temperature of the recycle gas to adjust almost immediately to that of the temperature of the bed to allow it to conform, making it even at a practically constant temperature under uniform Conditions. The recycle gas is then compressed in a compressor 28 and returned at its base 18 to the reaction vessel and through the distribution tray 20 to the fluidized bed.

Der Verteilungsboden 20 spielt eine wichtige Rolle beim Betrieb des Reaktionsgefaßes. Das Wirbelbett enthält wachsende und gebildete, feinzerteilte Polymerisatteilchen sowie Katalysatorteilchen. Da die Polymerisatteilchen heiß und möglicherweise aktiv sind, dürfen sie sich nicht absetzen, denn wenn man eine ruhende Masse entstehen läßt, kann jeder darin enthaltene, aktive Katalysator fortfahren zu reagieren und eine Verschmelzung bewirken. Daher ist ein Diffundieren des Rückführungsgases durch das Bett bei einer zur Aufrechterhaltung der Verwirbelung an der Bettbasis ausreichenden Geschwindigkeit wichtig. Der Verteilungsboden 20 dient diesem Zweck; er kann ein Sieb oder eine geschlitzte oder perforierte Platte sein. Ungeachtet seiner Konstruktion muß er das Rückführungsgas durch die Teilchen an der Bettbasis leiten, um sie wachstumsfähig zu halten und um auch als Träger eines ruhenden Bettes von Harzteilchen zu dienen, wenn das Reaktionsgefaß nicht in Betrieb ist.The distribution tray 20 plays an important role in the operation of the reaction vessel. The fluidized bed contains growing and formed, finely divided polymer particles and catalyst particles. Since the Polymer particles are hot and possibly active, they must not settle because if you creates a resting mass, any active catalyst contained therein can continue to react and cause a merger. Hence there is diffusion of the recycle gas through the bed important at a speed sufficient to maintain turbulence at the bed base. The distribution tray 20 serves this purpose; it can be a sieve or a slotted or perforated one Be plate. Regardless of its construction, it must pass the recycle gas through the particles to the Bed base conduct to keep them viable and also to support a dormant bed of resin particles to serve when the reaction vessel is not in use.

Wasserstoff als Komponente des Gasstromes ist von gleich entscheidender Bedeutung bei der Dampfphasenpolymierisation im WirbelbettreaktionsgefäßHydrogen as a component of the gas flow is of equally decisive importance in vapor phase polymerization in the fluidized bed reaction vessel

ίο wie in den üblicheren Systemen. Bei der Dampfphasenpolymerisation ist der Schmelzindex des Produktes relativ unbeeinflußbar durch die Temperatur, da eine mäßige Änderung der Arbeitstemperatur keine merkliche Veränderung des Schmeizindexes bewirkt. Daher muß man auf eine Alternative für die gegebenenfalls gewünschte Modifikation des Schmelzindexes zurückgreifen. Es wurde gefunden, daß Wasserstoff den Schmelzindex im Produkt beeinflußt. Wie oben erwähnt, erhöht sich der Schmelzindex des Produktes mit der Waaserstoffkonzentraition im Gasstrom. ίο as in the more common systems. In vapor phase polymerization the melt index of the product is relatively unaffected by the temperature, as there is a moderate change in the working temperature causes no noticeable change in the melt index. Therefore one has to look for an alternative for that if necessary, use the desired modification of the melt index. It was found that hydrogen affects the melt index in the product. As mentioned above, the melt index of the increases Product with the hydrogen concentration in the gas stream.

Wasserstoff erhöht auch die Aktivität des Katalysators, denn Verjleichsversuche haben gezeigt, daß unter identischen Reaktionsbedingungen die Wasser-Stoffanwesenheit bei der Polymerisation die Produktivität des Katalysators (Kilogramm hergestelltes Polymerisat pro Kilogramm Katalysator) bis zu 20'% erhöht.
Versuche haben gezeigt, daß Wasserstoff in der Polymerisation in Mengen zwischen etwa 0,001 und 10 Mol Wasserstoff pro MoI Äthylen verwendet werden kann. Für die meisten Polymerisationsreaktionen kann eine enge Molekulargewichtsverteilung durch Verwendung von etwa 0,01 bis 0,5 Mol Wasserstoff pro Mol Äthylen erreicht werden.
Hydrogen also increases the activity of the catalyst, because comparison tests have shown that under identical reaction conditions the presence of water in the polymerization increases the productivity of the catalyst (kilograms of polymer produced per kilogram of catalyst) by up to 20%.
Experiments have shown that hydrogen can be used in the polymerization in amounts between about 0.001 and 10 mol of hydrogen per mol of ethylene. For most polymerization reactions, a narrow molecular weight distribution can be achieved by using from about 0.01 to 0.5 moles of hydrogen per mole of ethylene.

Bei der Herstellung von Mischpolymerisaten aus Äthylen und Propylen oder anderen Monomeren mit niedriger Reaktivität wurde auch festgestellt, daß die Anwesenheit von Wasserstoff die Reaktivität des Monomeren mit niedrigerer Reaktivität verbessert.In the production of copolymers from ethylene and propylene or other monomers with low reactivity has also been found to reduce the reactivity of the Improved monomers with lower reactivity.

Falls zur Regelung des Systems gewünscht, so kannIf desired to regulate the system, so can

jedes gegenüber dem Katalysator und den Reaktions-each against the catalyst and the reaction

teilnehiraern inerte Gase anwesend sein.inert gases must be present.

Es ist entscheidend, daß das Wirbelbettreaktionsgefäß bei einer Temperatur unterhalb der Sintertemperatur der Pölymerisatteilchen betrieben wird. Um sicherzustellen, daß kein Sintern auftritt, sind Arbeitstemperaturen wesentlich unterhalb der Sintertemperatur erwünscht. Zur Herstellung von Homopolymerisaten wird eine Arbeitstemperatur von etwa 70 bis 1100C bevorzugt, während für Mischpolymerisate eine Arbeitstemperatur von etwa 90° C oder weniger bevorzugt wird.It is critical that the fluidized bed reactor be operated at a temperature below the sintering temperature of the polymer particles. To ensure that sintering does not occur, working temperatures well below the sintering temperature are desirable. For the preparation of homopolymers an operating temperature of about 70 is preferably 0 to 110 C, while for copolymers an operating temperature of about 90 ° C or less is preferred.

Das Verfahren wird bei einem Druck von etwa 2,8 bis 21 atü oder mehr durchgeführt, wobei ein Arbeiten bei mittleren und erhöhten Drücken die Wärmeübertragung begünstigt, da eine Druckerhöhung die Volumeneinheit an Wärmekapazität des Gases erhöht.The process is carried out at a pressure of about 2.8 to 21 atmospheres or more, with a Working at medium and high pressures favors the heat transfer, since a pressure increase the unit volume of heat capacity of the gas is increased.

Der Katalysator wird bei einer seinem Verbrauch gleichen Geschwindigkeit an einem Punkt 30 oberhalb des Verteilungsbodens 20 in das Bett eingeführt. IEr wird vorzugsweise an einem Punkt eingeführt, der bei etwai 1U bis3/4 der Betthöhe liegt. Die Katalysatoreinführung an einem Punkt oberhalb des Verteilungsbodens ist erfindungsgemäß ein wichtiges Merkmal. Da die erfindungsgemäß verwendeten Katalysatoren äußerst aktiv sind, kann die Einführung in das GebietThe catalyst is introduced into the bed at a point 30 above the distribution tray 20 at a rate equal to its consumption. Ier is preferably introduced at a point which is at etwai 1 U to 3/4 of the bed height. The introduction of the catalyst at a point above the distribution tray is an important feature of the invention. Since the catalysts used according to the invention are extremely active, the introduction into the field

unterhalb des Verteilungsbodens den dortigen Beginn äer Polymerisation verursachen und allmählich ein Verstopfen des Verteilungsbodens bewirken. Die Einführung in das Bett unterstützt dagegen die Kataly-Batorverteilung durch das BeU und verhindert die Bildung lokalisierter Stellen mit hoher Katalysatorkonzentration, die zur Bildung »heißer Stellen« führen kann.cause the start of polymerization there below the distribution tray and gradually commence Clog the distribution base. The introduction into the bed, on the other hand, supports the catalyst distribution by the BeU and prevents the formation of localized sites with a high catalyst concentration, which can lead to the formation of "hot spots".

Der gesamte oder ein Teil des zusätzlichen Beschickungsstromes wird verwendet, um den Katalysator in das Bett zu führen. Vorzugsweise wird nur ein Teil des zusätzlichen Beschickungsstromes als Träger Tür den Katalysator verwendet, da bei hohen Produktivitäten die Einführung großer Gasmengen in die Seite des Bettes die Betteigenschaften unterbrechen und eine Kanalbildung usw. verursachen kann. Als Alternative kann ein Teil des Rückführungsgasstromes auch umgeleitet werden, um den Katalysator in das Bett zu leiten.All or part of the additional feed stream is used to make the catalyst to lead into the bed. Preferably only part of the additional feed stream is used as Carrier door uses the catalyst, since at high productivities the introduction of large amounts of gas into the side of the bed interrupt the bed properties and cause channeling, etc. can. Alternatively, a portion of the recycle gas stream can also be diverted to the catalyst to lead into the bed.

Die Bettproduklivitäl wird einzig durch die Geschwindigkeit der Katalysatoreinführung bestimmt. Sie kann durch einfaches Erhöhen der Katalysatoreinführungsgeschwindigkeit erhöhl und durch Verringerung derselben vermindert werden.Bed productivity is only made by speed determined by the introduction of the catalyst. It can be done by simply increasing the rate of catalyst introduction increased and decreased by decreasing them.

Da jede Veränderung in der Katalysatoreinführungsueschwindigkeit eine Veränderung der Bildungsceschwindigkeit der Reaktionswärme verursacht, wird die Temperatur des Rückführungsgases aufwärts oder abwärts eingestellt, um die Geschwindigkeitsveränderunc der Wärmcbildung auszugleichen. Dies gewährleistet die Aufrechterhaltung einer praktisch konstanten Bettemperatur. Eine vollständige Instrumentenausstattung sowohl des Wirbelbettes als auch des Kühlsystems für das Rückführungsgas ist selbstverständlich zur Feststellung jeder Temperaturveränderung im Bett notwendig, damit das Bedienungspersonal eine geeignete Einstellung in der Temperatur des Rückführungsgases vornehmen kann.As any change in the catalyst introduction rate a change in the rate of formation of the heat of reaction is caused adjust the temperature of the recycle gas up or down to accommodate the change in speed to compensate for the heat build-up. This ensures the maintenance of a practically constant Bed temperature. A complete set of instruments for both the fluidized bed and the Cooling system for the recirculation gas is of course to detect any temperature change in bed necessary for the operator to make an appropriate setting in the temperature of the recycle gas can make.

Unter einem gegebenen Schema von Arbeitsbedingungen wird das Wirbelbett auf einer praktisch konstanten Höhe gehalten, indem man einen Teil des Bettes als Produkt mit gleicher Geschwindigkeit wie die Bildungsgeschwindigkeit des reinzerteiltcn PoIymensatproduktcs abzieht. Da die Geschwindigkeit der Wärmebildung direkt zur Produktbildung in Beziehung steht, ist eine thermische Analyse des das Reaktionsgefäß verlassenden Gases eine Anzeige für die Geschwindigkeit der Bildung des feinzertcilten Polymerisats.Under a given scheme of working conditions, the fluidized bed will be at a practically constant Maintained height by moving part of the bed as a product at the same rate as the rate of formation of the divided polymer product withdraws. Since the rate of heat generation is directly related to product formation, a thermal analysis of the is The gas leaving the reaction vessel provides an indication of the rate of formation of the finely divided Polymer.

Das feinzcrteilte Polymerisatprodukl wird Vorzugsweise kontinuierlich an Punkt 34 oder in der Nähe des Verteilungsbodens 20 in Suspension mit einem Teil des Gasstromes abgezogen, der vor Absetzen der Teilchen entlüftet wird, um eine weitere Polymerisation und ein Sintern auszuschließen, wenn die Teilchen ihre endgültige Sammel/.one erreichen. Das suspendierende Gas kann auch, wie oben erwähnt, verwendet werden, um das Produkt von einem Reaktjonsgefäß in das andere zu führen.The finely divided polymer product is preferred continuously at point 34 or near the distribution tray 20 in suspension with a Part of the gas stream withdrawn, which is vented before settling of the particles, for further polymerization and preclude sintering when the particles reach their final collection / zone. The Suspending gas can also, as mentioned above, be used to remove the product from a reaction vessel to lead into the other.

Das feinzertciltc Polymerisatprodukt wird /weck-■läßig und vorzugsweise durch aufeinanderfolgendes Arbeiten eines Paares zeitgeschalteler. eine Abseheiiungszonc 40 begrenzende Ventile 36 und 38 ahgeioeen. Während Ventil 38 geschlossen isi. öffnet sich Ventil 36 und gibt eine Gas- und Produklmenge in die Zone 40 zwischen ihm und Ventil 36 ab, das sich dann schließt. Ventil 38 öffnet sich, um das Produkt in eine äußere Gewinnungszone abzugeben, worauf es sich schließ! und den nächsten Durchgang abwartet. The finely divided polymer product becomes / awkward and preferably by sequential operation of a pair of timers. a segregation zone 40 limiting valves 36 and 38 ahgeioeen. While valve 38 is closed. valve 36 opens and inputs a gas and product amount the zone 40 between it and valve 36, which then closes. Valve 38 opens to the product to be released into an outer extraction zone, whereupon it closes! and wait for the next round.

Schließlich ist das Wirbelbettreaktionsgefäß mit einem ausreichenden Entlüftungssystem versehen, um eine Entlüftung des Bettes während Verfahrensbeginn und -ende zu ermöglichen.Finally, the fluidized bed reaction vessel is provided with a sufficient venting system to to enable ventilation of the bed during the beginning and end of the process.

Das erfindungsgemäße verwendete, auf einem Träger aufgebrachte Bis-(cyclopentadienyl)-chrom(ll)-Katalysatorsystem liefert ein Wirbelbettprodukt mit einer durchschnittlichen Teilchengröße zwischen etwa 0,42 und 0,15 mm, in welchem der Katalysator- und Trägerrückstand ungewöhnlich niedrig ist.The bis (cyclopentadienyl) chromium (II) catalyst system used according to the invention and applied to a carrier provides a fluidized bed product with an average particle size between about 0.42 and 0.15 mm, in which the catalyst and support residue is unusually low.

Durch Arbeiten im Wirbelbettreaktionsgefäß wurden verschiedene Vorteile gegenüber üblichen Suspensions- und Lösungsverfahren festgestellt.By working in the fluidized bed reaction vessel found various advantages over conventional suspension and solution processes.

Wichtig ist, daß offenbar keine Neigung des Polymerisats zum überziehen der Reaktionsgefäßwände besteht. Die Bildung eines Polymerisatüberzuges auf den Wänden eines Suspensions- und Lösungsreaktionsgefäßes ist ein relativ unkontrollierbares und unvorhersehbares Phänomen, das die Wärmeübertragung behindert und bewirkt, daß Polymerisatklumpen »abbrechen« bzw. in das System gelangen. Auf der Grundlage der Produktivität bictet das Wirbclbettreaktionsgefäß verringerte lnstallalions- und Betriebskosten.It is important that the polymer does not appear to have any tendency to coat the walls of the reaction vessel consists. The formation of a polymer coating on the walls of a suspension and solution reaction vessel is a relatively uncontrollable and unpredictable phenomenon that is heat transfer hinders and causes polymer lumps to "break off" or get into the system. Based on productivity, the fluidized bed reactor has reduced installation and operating costs.

Er ist auch stabiler, da er dazu neigt, alle plötzlichen Veränderungen der Arbeitsbedingungen natürlich zu dämpfen. Beim Arbeiten im Wirbelbetlreaktionsgefäß scheint es einen größeren Spielraum zu geben.He is also more stable as he tends to be all sudden To dampen changes in working conditions, of course. When working in a fluidized bed reaction vessel there seems to be more leeway.

Schließlich besteht ein wesentlicher Vorteil in der verbesserten Regelung der Gaszusammensetzung. Die GaszusammensJtzung in Aufschlämmungs- und Lösungsreaktoren ist durch die Monomerenlöslichkeit und -difiusivität begrenzt. Da im Wirbelbettreaktionsgefäß keine Flüssigkeiten vorliegen, ist die Gaszusammensetzung praktisch unendlich variabel, und die praktische bzw. tatsächliche Gaszusammensetzung wird nur durch die relativen Reaktivitäten der anwesenden Monomeren beeinflußt.Finally, there is an essential advantage in the improved regulation of the gas composition. the Gas composition in slurry and solution reactors is due to monomer solubility and diffiusivity limited. Because in the fluidized bed reaction vessel no liquids are present, the gas composition is practically infinitely variable, and the practical or actual gas composition is only determined by the relative reactivities of those present Affected monomers.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Herstellung der Katalysatoren, und ihre Verwendung in üblichen Polymerisationssystemen und Wirbelbettreaktionsgefaßen und zeigen weiterhin die Eigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten Polymerisate. The following examples illustrate the preparation of the catalysts and their use in common polymerization systems and fluidized bed reaction vessels and still show the properties of the polymers produced according to the invention.

Die Eigenschaften der hergestellten Polymerisate in den Beispielen wurden nach den folgenden Testverfahren bestimmt:The properties of the polymers produced in the examples were determined according to the following test methods definitely:

Dichte: ASTM D-1505,die Platte wurde 1 Stunde bei 120" C konditioniert, um möglichst nahe an eine Gleichgewichtskristallinität zu kommen. Schmclzindex (M/): ASTM D-1238, gemessen bei 190 C und angegeben als Gramm pro 10 Minuten. Density: ASTM D-1505, the plate was conditioned for 1 hour at 120 "C to get as close as possible an equilibrium crystallinity to come. Melt Index (M /): ASTM D-1238, measured at 190 C and given as grams per 10 minutes.

Fließgeschwindigkeit (HLMI): ASTM D-1238, gemessen beim lOfachen des im obigen Schmelzindexiest verwendeten Gewichtes.Flow Rate (HLMI): ASTM D-1238, measured at 10 times the weight used in the melt index above.

■'ließ\erh;ilinis■ 'let \ erh; ilinis

Fließgeschwindigkeit Schmel/.indexFlow rate melt / .index

Steifheit: ASTM D-63X.Stiffness: ASTM D-63X.

Zug-Schlag: ASTM D-256, die nicht gekerbteTensile Shock: ASTM D-256 Not Notched

Probe wurde in solcher Weise in einen Izod-Schlagtestcr geklemmt, daß sie bei Spannung brach.Sample was subjected to an Izod impact tester in such a manner clamped that it broke when tensioned.

0808

1010

Temperatur der Voraktivierung des TrägersPre-activation temperature of the support

( C)(C)

465 580 670465 580 670

Beispiel 1example 1

In einen Autoklav wurden 500 ecm trockenes Hexan und 0,4 g mitteldichte Kieselsäure mit oner Oberfläche von 258 m2/g und einem Porendurchmesser von 164 Ä (vorher durch 24stündiges Erhitzen SI! einer Stickstoffatmosphäre auf 58O0C aktiviert) gegeben. Nach gründlichem Durchspülen des Keaiclionsgefäßes mit Argon wurden 2 ecm ?arWcJ°~ pentadienyl)-chrom(ll) in Lösung mit Hexan (5 mg/ccm) zugefügt, worauf das ReaktionsgefaB verschlossen und auf 700C erhitzt wurde Bei dieser Temperatur wurde der Autoklav mit Äthylen aui einen Druck von 14atü eingestellt. Für die Dauer der Polymerisation wurde Äthy'en nach Bedarf eingeführt, um einen Druck von 21 atü auliechtzu- ,In an autoclave 500 cc of dry hexane and 0.4 g of medium-density silica with oner surface area of 258 m were 2 / g and a pore diameter of 164 Å (before heating for 24 hours by si! A nitrogen atmosphere to 58o C 0 activated) was added. After thoroughly flushing the keaiclion vessel with argon, 2 ecm ? ar W was c J ° ~ pentadienyl) chromium (II) was added in solution with hexane (5 mg / cc), after which sealed the ReaktionsgefaB and heated to 70 0 C. At this temperature, the autoclave was pressurized with ethylene aui a pressure of 14atü set . Ethylene was introduced as required for the duration of the polymerization in order to maintain a pressure of 21 atmospheres,

erhalten. Nach 30 Minuten langer Polymerisation Tabelle^ bei 700C wurde der Äthylennuß unterbrochen und das Reaktionsgefaß entlüftet und dann geöffnet. Uie Reaktion lieferte 100g Polyäthylen mit einem Schmelzindex von 0 und einer Fließgeschwindigkeit von U. Das Polymerisat enthielt praktisch keine Verzweigung (der Methylgehalt wurde durch Infrarot bestimmt und betrug weniger als 0,1%) und praktisch keine ungesättigten Bindungen (d. h. weniger als 0,03 /0). ^receive. After 30 minutes, a long polymerization table ^ at 70 0 C the Äthylennuß was discontinued and the reaction vessel vented and then opened. The reaction yielded 100 g of polyethylene with a melt index of 0 and a flow rate of U. The polymer contained practically no branching (the methyl content was determined by infrared and was less than 0.1%) and practically no unsaturation (ie less than 0.03) / 0). ^

Beispiel 2Example 2

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch das Reaktionsgefaß bei 70 C mit Wasserstoff auf einen Druck von 2,1 atü eingestellt wurde. Dann wurde Äthylen in das Reaktionsgeräß gegeben, bis der Gesamtdruck aus Wasserstoff und Äthylen 21 atu erreichte. Nach 30 Minuten wurde die Polymerisation durch Entlüften des Reaktionsgefaßes abgebrochen und ergab 120 g Polyäthylen mit einem Schmelzindex von 1,7 und einer Fließgeschwindigkeit von 73. Die Wasserstoffzugabe erhöhte die Katalysatorproduktivität um 20%, was durch die höhere Polyäthylenausbeute im Vergleich zu Beispiel 1 gezeigt wurde. Beispiel 3Example 1 was repeated, but the reaction vessel at 70 C with hydrogen on one Pressure of 2.1 atü was set. Then ethylene was added to the reaction vessel until the Total pressure of hydrogen and ethylene reached 21 atu. After 30 minutes the polymerization started stopped by venting the reaction vessel and gave 120 g of polyethylene with a Melt index of 1.7 and a flow rate of 73. The addition of hydrogen increased catalyst productivity by 20%, which is shown by the higher polyethylene yield compared to Example 1 would. Example 3

Gemäß Beispiel 1 wurde Äthylen in Anwesenheit eines auf Kieselsäure abgelagerten Bis-(cyclopentadienyl»-chrom( 11 (-Katalysators polymerisiert, wobei jedoch 30 mg (C,H,)2Cr verwendet wurden Die Reaktion erfolgte bei 120 bis 130'C und 28 atu Äthylendruck. Bei dieser Temperatur verlauft die Polymerisation in Lösung. Nach 15 Minuten langer Polymerisation wurden 60 g Polyäthylen mit einem Schmelzindex von 19,5 und einer Fließgcschwindigkeit von 486 sowie mit 0,30 Gewichtsprozent transungesättigter Bindungen und 0,10 Gewichtsprozent ungesättigter Vinylbindungen erhalten.According to Example 1, ethylene was polymerized in the presence of a bis (cyclopentadienyl »chromium (11 (catalyst) deposited on silica, but 30 mg (C, H,) 2 Cr were used At this temperature the polymerization proceeds in solution. After 15 minutes of polymerization 60 g of polyethylene with a melt index of 19.5 and a flow rate of 486 and with 0.30 percent by weight of transunsaturated bonds and 0.10 percent by weight of unsaturated vinyl bonds were obtained.

B e i s ρ i.e 1 5B e i s ρ i.e 1 5

Tabelle 1 zeigt die Veränderung des Schmelzdes Polyäthylens mit der Veränderung der peratur des Trägers. Der abgelagerte Jienyl)-chrom(ll)-Katalysator wurde hergestellt Xrdi Adsorption von 10 mg (C5H^2Cr auf Sg mitteldichter Kieselsaure mit emer Oberfläche von 258m2/g und einem Porendurchmesser \ die vorher 24 Stunden in einer Sticksioff-' auf die unten angegebenen Temperatzt worden war. Jede Polymerisation erfolgte u · -7Π"ί nnter einem Wasserstoffdruck von 2.1 atü und eiernT Gesamtdruck von 14 atü. Die Polvmerisationszeit betrug 30 Minuten.Table 1 shows the change in the melt of the polyethylene with the change in the temperature of the support. The deposited jienyl) chromium (II) catalyst was produced by adsorption of 10 mg (C 5 H ^ 2 Cr on Sg medium-density silica with a surface area of 258 m 2 / g and a pore diameter which had previously been stored for 24 hours in a nitrogen to the temperature given below. Each polymerization took place under a hydrogen pressure of 2.1 atmospheres and a total pressure of 14 atmospheres. The polymerization time was 30 minutes.

SchmelzindexMelt index

0,30
1,70
2,70
0.30
1.70
2.70

Beispiel 6Example 6

Füeßgcsch« mdiukcitFeet mdiukcit

1313th

7373

119119

B e i s ρ i e 1 4B e i s ρ i e 1 4

Gemäß Beispiel 3 erfolgte eine Polymerisation bei 155 bis 160 C unter 31.5 atü Äthylendruck. Der Katalysator bestand aus 30 mg (C^H5I2Cr und 0.4 g forher IS Stunden bei 760'C aktivierter mikroiphäroider mitleldichler Kieselsäure mit einem Obcrfläcliengehiel von 258 in2 g und einem Porendurchtnesscr von 288 A. Nach 30 Minuten langer Polymerisation wurden 61 μ niedrigmolekulares Wachs erhalten, das für eine Schmelzindexbestimmung zu fließbar war. Dieses Wachs enthielt 1.65 Gewichtsprozent innere trans-ungesättigte Bindungen und 11.42 Gewichtsprozent ungesättigte Vinylbindungen.According to Example 3, polymerization was carried out at 155 to 160 ° C. under 31.5 atmospheres of ethylene pressure. The catalyst consisted of 30 mg (C ^ H 5 I 2 of Cr and 0.4 g forher IS hours at 760'C activated mikroiphäroider mitleldichler silica with a Obcrfläcliengehiel of 258 in 2 g and a Porendurchtnesscr of 288 A. After 30 minutes, a long polymerization were 61 μ obtained a low molecular weight wax which was too flowable for a melt index determination. This wax contained 1.65% by weight of internal trans-unsaturated bonds and 11.42% by weight of unsaturated vinyl bonds.

Gemäß Beispiel 1 wurden Äthylen und Propylen mischpolymerisiert, wobei das Reakt.onsgefaß jedoch m Wasserstoff auf einen Druck von 14 atu und mit Propylen auf 4,9 atü eingestellt und ausrechend Äthylen bis zu einem Gesamtdruck von 14 atu zueefögt wurde. Nach 30 Minuten langer Polymeri- «1 Hon bei 7O0C wurden 36 g Mischpolymerisat mit einem Schmelzindex von 1,1 und einer Fließgeschwindigkeit von 42 erhalten. Der Methylgehalt des Harzes gemäß IR-Verfahren betrug 0,79 (was 1,55 Gewichtsprozent einverleibtem Propylen entsprach). Das Mischpolymerisat hatte eine Dichte von 0,932.Ethylene and propylene were copolymerized as in Example 1, but the Reakt.onsgefaß was adjusted to a pressure of 14 atmospheres with hydrogen and 4.9 atmospheres with propylene and ethylene was added up to a total pressure of 14 atmospheres. After 30 minutes, a long polymerisation "1 Hon at 7O 0 C. 36 g of copolymer having a melt index of 1.1 and a flow rate of 42 were obtained. The methyl content of the resin by IR method was 0.79 (corresponding to 1.55% by weight of incorporated propylene). The copolymer had a density of 0.932.

Beispiel 7Example 7

Gemäß Beispiel 1 wurden Äthylen und Äthylidennorbornen mischpolymerisiert, wobei jedoch nach der Zugabe von (CHs)2Cr insgesamt 10 ecm Alhylidennorbornen zum Reaktionsgefäß gegeben1 wurden. Nach 60 Minuten langer Polymerisation wurden 100 g Mischpolymerisat mit einem Schmelz.ndex von 0,1 und einer Fließgeschwindigkeit von 14 erhalten. Das erhaltene Harz enthielt 0,97 Gewichtsprozent Methyl. Die Dichte des Mischpolymerisats betrug 0,947.Ethylene and ethylidene norbornene were copolymerized as in Example 1, but after the addition of (CHs) 2 Cr, a total of 10 ecm of alhylidene norbornene were added to the reaction vessel. After 60 minutes of polymerization, 100 g of copolymer with a melting index of 0.1 and a flow rate of 14 were obtained. The resin obtained contained 0.97 percent by weight methyl. The density of the copolymer was 0.947.

Beispiel 8Example 8

In einem kontinuierlichen Reaktionsgefaß wurden zwei Homopolymerisate von Äthylen (A und B) hergestellt Das Lösungsmittel war Isopentan, und der Hb-elagerte Katalysator bestand aus 94 Gewichtsprozent mitlcldichter Kieselsäure mit einer Oberfläche von 258m2/2 und einem Porendurchmesser von 164 A (vorher 24 Stunden in einer N,-Atmosphärc bei 65Ol C getrocknet) und 6 Gewichtsprozent Bis-lcyclopentadienyO-chromOI). Die Bedingungen der Polymerisation und die Eigenschaften der beiden Polymerisate sind in Tabelle Il zusammengefaßt:In a continuous reaction vessel two homopolymers were prepared from ethylene (A and B) The solvent was isopentane, and the Hb elagerte catalyst consisted of 94 weight percent mitlcldichter silica having a surface area of 258m 2/2 and a pore diameter of 164 A (before 24 hours dried in an N, atmosphere at 65O l C) and 6 percent by weight bis-1cyclopentadienyO-chromOI). The polymerization conditions and the properties of the two polymers are summarized in Table II:

Tabelle ΠTable Π

AthylenkonzentrationEthylene concentration B e i s ρ iB e i s ρ i 20,020.0 19,519.5 14,514.5 (Molprozent)(Mole percent) 0,97450.9745 WasserstoffkonzentrationHydrogen concentration 0,160.16 0,340.34 (Molprozent)(Mole percent) ReaktionsgefäßdruckReaction vessel pressure 31,531.5 31,531.5 (kg/cm2)(kg / cm 2 ) ReaktionsgefäßtemperaiurReaction vessel temperature 9090 9090 ( <■->
Katalysatorproduktivität
(<■ ->
Catalyst productivity
mehr alsmore than 7000 ku7000 ku
Harz proResin per Kilo- ~Kilo- ~ gramm Katalysatorgrams of catalyst SchmelzindexMelt index 1,151.15 Dichtedensity 0,96980.9698 el 9el 9

Beispiel 11Example 11

In einen 1-1-Autoklav wurden 500 ecm trockenes Hexan gegeben. Das Reaktionsgefäß wurde unter einen kontinuierlichen Argonstrom gebracht, worauf 0,4 g mitteldichte Kieselsäure mit einer Oberfläche von 258m2/g und einem Porendurchmesser von 164 A (24 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre bei 550 C vorgetrocknet) zugegeben wurden. Dann wurden 10 mg Bis-(cyclopentadienyl)-chrom(ll) in das Reaktionsgefäß eingeführt, und dieser wurde verschlossen und auf 85° C erhitzt. Der Autoklav wurde entlüftet und mit Wasserstoff auf einen Druck von 3.5 atü gebracht. Der Reaktionsgefäßinhalt wurde 30 Minuten bei 90cC gerührt. Dann wurde der Wasserstoff-Überdruck abgelassen, und das Reaktionsgefäß wurde mit Äthylen auf einen Druck von 14 atü eingestellt. Äthylen wurde nach Bedarf eingeführt, um während der gesamten Polymerisation einen Druck von 14 atü aufrechtzuerhalten. Nach einstündiger Polymerisation wurden 37 g Polyäthylen mit einem Schmelzindex von 0,13 und einer Fließgeschwindigkeil von 0,15 erhalten.500 ecm of dry hexane were placed in a 1-1 autoclave. The reaction vessel was placed under a continuous stream of argon, whereupon 0.4 g of medium-density silica with a surface area of 258 m 2 / g and a pore diameter of 164 Å (predried in a nitrogen atmosphere at 550 ° C. for 24 hours) was added. Then 10 mg of bis (cyclopentadienyl) chromium (II) was introduced into the reaction vessel, and this was sealed and heated to 85 ° C. The autoclave was vented and pressurized to 3.5 atmospheres using hydrogen. The reaction vessel contents were stirred for 30 minutes at 90 C c. The excess hydrogen pressure was then released, and the reaction vessel was adjusted to a pressure of 14 atmospheres with ethylene. Ethylene was introduced as needed to maintain a pressure of 14 atmospheres throughout the polymerization. After one hour of polymerization, 37 g of polyethylene with a melt index of 0.13 and a flow rate of 0.15 were obtained.

Beispiel 10Example 10

In einen kontinuierlich mit Argon durchspülten 1-1-Rührautoklav wurden 500ccm trockenes Hexan und 0,4 g mitteldichte Kieselsäure mit einer Oberfläche von 258 m2/g und einem Forendurchmesseir von 164 A gegeben, die vorher 46 Stunden durch Verwirbeln in Stickstoff bei 55O°C getrocknet worden war. Mittels einer Injektionsnadel wurden 5 mg Bis-(cyclopentadienyl) - chrom(II) in Form einer Hexanlösung (5 mg/ccm) eingeführt. Das Bis-(cyclopcntadienyl)-chrom(Il) war vorher gemäß dem in der Zeitschrift für Naturforschung 90, 417 (1954), beschriebenen Verfahren in Tetrahydrofuran hergestellt worden. Nach Einführung des Bis-(cyclopentadienyl)-chrom(l I) wurde das Reaktionsgefäß verschlossen, auf 90 C erhitzt, dann entlüftet und mit Äthylen auf 14 atü Druck gebracht. Während der 30 Minuten langen Reaktionszeit wurde Äthylen nach Bedarf eingeführt, um den Druck auf 14 atü zu halten. Nach der Polymerisation wurde die Äthylenzufuhr abgebrochen und der Reaktor auf 70" C abgekühlt, entlüftet und auseinandergenommen. Die Ausbeute an trockenem Polyäthylen betrug 60 g; seine Fließgeschwindigkeil In einen kontinuierlich mit Stickstoff durchgespülten '-1-Rührautoklav wurden 500 ecm trockenes Hexan und 0,5 g Kieselsäure Tonerde gegeben, die vorher 18 Stunden bei 500 C getrocknet worden war. Dann wurden 20 mg Bis-lcyclopentadienyO-chromdl) eingeführt, und das Reaktionsgefäß wurde verschlossen. Es wurde anschließend auf 90 C erhitzt und mit500ccm of dry hexane and 0.4 g of medium-density silicic acid with a surface area of 258 m 2 / g and a forum diameter of 164 A were placed in a 1-1 stirred autoclave continuously flushed with argon, which had previously been added for 46 hours by vortexing in nitrogen at 550 ° C had been dried. Using an injection needle, 5 mg of bis (cyclopentadienyl) chromium (II) were introduced in the form of a hexane solution (5 mg / ccm). The bis (cyclopcntadienyl) chromium (II) had previously been prepared in tetrahydrofuran according to the process described in Zeitschrift für Naturforschung 90, 417 (1954). After the bis (cyclopentadienyl) chromium (l I) had been introduced, the reaction vessel was closed, heated to 90 ° C., then vented and pressurized with ethylene to 14 atmospheres. During the 30 minute reaction time, ethylene was introduced as needed to maintain the pressure at 14 atmospheres. After the polymerization, the ethylene supply was stopped and the reactor was cooled to 70 ° C., vented and taken apart. The yield of dry polyethylene was 60 g; its flow rate. 5 g of silica alumina were added, which had previously been dried for 18 hours at 500 ° C. Then 20 mg of bis-1cyclopentadienyO-chromium were introduced and the reaction vessel was sealed

ίο Äthylen auf einen Druck von 28 atü gebracht. Während der Reaktion wurde Äthylen nach Bedarf eingeführt, um den Druck auf 28 aiü zu halten. In 45 Minuten langer Polymerisation bei 90 bis 115 C wurden 165 g Polyäthylen mit einer Fließgesehwindigkeit von 0 erhalten.ίο ethylene brought to a pressure of 28 atm. While Ethylene was introduced into the reaction as needed to keep the pressure at 28 aiu. In Polymerization at 90 to 115 ° C. for 45 minutes gave 165 g of polyethylene at one flow rate received from 0.

Beispiel 12Example 12

Gemäß Beispie! 10 wurde Äthylen polymerisiert.According to the example! 10 ethylene was polymerized.

wobei jedoch das Reaktionsgefäß bei 85 C mit Wasserstoff auf einen Druck von 2.1 alü gebracht wurde. Nachdem die Reaktionsgefaßtemperatur 90' C erreicht hatte, wurde mit Äthylen auf einen Gesamtdruck von 14 atü eingestellt. Nach 30 Minuten langer PoIvmerisation bei 90 C wurden 70 g Polyäthylen erhalten mit einem Schmelzindex von 1,64, einer Fließgeschwindigkeit von 85.5 und einer Dichte von 0.945. Das Harz war fast frei von ungesättigten Bindungen (das IR-Spektrum zeigte nur Spuren von Absorptionen bei 10,4 und 11.0 μ).however, the reaction vessel at 85 C with hydrogen was brought to a pressure of 2.1 alü. After the reaction vessel temperature reaches 90 ° C had, was adjusted with ethylene to a total pressure of 14 atm. After 30 minutes of polymerization at 90 ° C., 70 g of polyethylene were obtained with a melt index of 1.64, a flow rate of 85.5 and a density of 0.945. The resin was almost free of unsaturation (the IR spectrum only showed traces of absorptions at 10.4 and 11.0 μ).

Beispiel 13Example 13

Gemäß Beispiel 12 wurde Äthylen bei einem Wasserstoffdruck von 3,5 atü (Gesamtdruck 14 alü) polymerisiert. Nach 30 Minuten langer Polymerisation bei 90 C wurden 64 g Polyäthylen mit einem Schmclzindex von 24,0 erhalten.According to Example 12, ethylene was made under hydrogen pressure of 3.5 atmospheres (total pressure 14 aluminum) polymerized. After 30 minutes of polymerization At 90 ° C., 64 g of polyethylene with a melting index of 24.0 were obtained.

Beispiel 14Example 14

Gemäß Beispiel 12 wurde Äthylen bei einem Wasserstoffdruck von 2,1 atü (Gesamtdruck 14 atü) bei 70°C polymerisiert. Nach 60 Minuten langer PoIymerisalion bei 70'C wurden 124g Polyäthylen mit einem Schmclzindex von 1,08 und einer Fließgeschwindigkeit von 44,7 erhallen.According to Example 12, ethylene was made under hydrogen pressure polymerized from 2.1 atmospheres (total pressure 14 atmospheres) at 70 ° C. After 60 minutes of polymerization at 70 ° C., 124 g of polyethylene with a melting index of 1.08 and a flow rate were obtained of 44.7.

Beispiel 15Example 15

Gemäß Beispiel 12 wurden Äthylen und Propylen polymerisiert. In diesem bei 70 C durchgeführten Versuch wurde das Reaktionsgefäß zuerst mit Wasserstoff auf einen Druck von 1,4 atü, dann mil Propylen auf 4,9 atü und schließlich mit Äthylen bis zu einem Gesamtdruck von 14a'.ü gebracht. Nach 30 Minuten langer Polymerisation wurden 36 g Äthylen Propylen-Mischpolymcrisat mit einem Propylcngeh.'il von 1.6 Gewichtsprozent, einem SchmelzindexAccording to Example 12, ethylene and propylene were polymerized. In this one carried out at 70 C. The reaction vessel was tested first with hydrogen to a pressure of 1.4 atmospheres, then with propylene brought to 4.9 atmospheres and finally with ethylene up to a total pressure of 14a'.ü. To 30 minutes of polymerization were 36 g of ethylene-propylene mixed polymer with a Propylcngeh.'il of 1.6 percent by weight, a melt index

von 1.11 und einer Fließgeschwindigkeil von 42.<X erhalten.of 1.11 and a flow velocity wedge of 42. <X receive.

Beispiele 16 bis 23Examples 16-23

Die 'Libelle 111 zeigt eine Reihe von Poiymerisationen. bei welchen Äthylen in Anwesenheit eines abgelagerten Bis-(cy el open tadienyl)-chrom( II (-Katalysators bei einem Gesamldruck von elwa 14 atü polymerisiert wurde:The dragonfly 111 shows a series of polymerizations. in which ethylene in the presence of a deposited bis (cy el open tadienyl) chromium (II (catalyst polymerized at a total pressure of elwa 14 atm would:

Tabelle 111Table 111

HeispielHot example TiiigcrTiiigcr KaIaU
salor
KaIaU
salor
PoU menPoU men .Ir).Ir) 00 •.alum• .alum TempeTempe Ausheule
an l\>l>-
Howl
an l \>l> -
Schnifl/-
iiulc\
Schnifl / -
iiulc \
ITielV·
gcsclivvin
ITielV
gcsclivvin
aiii H.aiii H. 2.12.1 /eil/ hurry raturrature nierisalnierisal iliukcililiukcil 3.53.5 ( l'l(l'l tmi;tmi; 2.12.1 iMin.)iMin.) (μ)(μ) (ClU(ClU 1.41.4 9090 1616 mitteldichtc Kieselsäure*)medium density silica *) 55 2.12.1 3030th 9090 6060 00 00 1717th mitleldichle Kieselsäure*)medium-sized silica *) 55 2.12.1 3030th 9090 7070 1.641.64 85.585.5 1818th mitteldichte Kieselsäure*)medium density silica *) 55 4.24.2 3030th 7070 6464 2424 1919th mitteldichte Kieselsäure*)medium density silica *) 55 6060 7070 124124 1.081.08 4-'. 74- '. 7th 2020th mitteldichte Kieselsäure*)medium density silica *) 44th 6060 8080 129129 0.600.60 27.227.2 2121 mitteldichte Kieselsäure*)medium density silica *) 55 6060 9090 109109 1.671.67 102102 ">">">"> Kieselsäure**)Silica **) 1010 3030th 9090 8989 1 3.61 3.6 2323 Kieselsäure/TonerdeSilica / alumina SS. 6060 4343 0.030.03 1.861.86

*) Mil einer Oberfläche von 25R m2;g und einem Porendurchmesser von 164 A **) Mit einer Oberfläche von 700 rrr.'g und einem l'orcndurchmesser von 5(1 bis 71) A*) Mil a surface area of 25R m 2; g and a pore diameter of 164 A **) With a surface area of 700 mm and a l'orcnd diameter of 5 (1 to 71) A

Beispiel 24Example 24

Der verwendete Katalysator wurde hergestellt durch Dampfabschcidung von (C5Hy)2Cr auf mitteldichter Kieselsäure mit einer Oberfläche von 258 nrg und einem Porendurchmesser von 164 A in Abwesenheit eines Lösungsmittels. 0.4 g kristallines (C5Hs)2Ct wurden unter einer Argonatmosphärc mit 10 g trokkener mitteldichtcr Kieselsäure mit einer Oberfläche von 258 m2g und einem Porendurchmesser von 164Ä (18Stunden in einem Stickstoffstrom bei 600 C getrocknet) gemischt. Der Behälter wurde auf ein Vakuum von 2 mm evakuiert und geschüttelt. Dieses Verfahren wurde in einer Zeitspanne von 6 Stunden etwa lOmal wiederholt. Dann wurde der Druck im Behälter mit Argon auf atmosphärischen Druck gebracht. Der Katalysator wurde 3 Tage gelagert, dann wurden 0.4 g entnommen und zur Polymerisation von Äthylen unter den im Beispiel 2 genannten Bedingungen verwendet. Nach einer Stunde wurden 87 g nncs Polymerisats mit einem Schmclzindcx von 3.9. einer Fließgeschwindigkeit von 148 und einer Dichte von 0.963 erhalten.The catalyst used was prepared by vapor deposition of (C 5 Hy) 2 Cr on medium-density silica with a surface area of 258 nm and a pore diameter of 164 Å in the absence of a solvent. 0.4 g of crystalline (C 5 Hs) 2 Ct were mixed under an argon atmosphere with 10 g of dry medium-density silica with a surface area of 258 m 2 g and a pore diameter of 164 Å (dried in a stream of nitrogen at 600 C for 18 hours). The container was evacuated to a vacuum of 2 mm and shaken. This procedure was repeated about 10 times over a period of 6 hours. Then the pressure in the container was brought to atmospheric pressure with argon. The catalyst was stored for 3 days, then 0.4 g was removed and used for the polymerization of ethylene under the conditions mentioned in Example 2. After one hour, 87 g of polymerizate with a melting point of 3.9. a flow rate of 148 and a density of 0.963.

Beispiel 25Example 25

300 g eines Kieselsäureträgers der Zusammensetzung gemäß Tabelle IV und den dort genannten physikalischen Eigenschaften:300 g of a silica carrier with the composition shown in Table IV and those mentioned there physical properties:

Tabelle IVTable IV

KomponenlcComponents c

SiC)2 SiC) 2

Na2ONa 2 O

SO4 (wasserlöslich)SO 4 (water soluble)

Trockenbasis 0Dry basis 0

97.95 0,05 097.95 0.05 0

SiebgrößeSieve size

0.250 mm 0.149 mm 0.105 mm 0.074 mm Oberflächengebiet Durchschnittlicher Porendurchmesser0.250 mm 0.149 mm 0.105 mm 0.074 mm Surface area Average Pore diameter

großer als jeweilige Siebgröße larger than the respective sieve size

0.0 max.0.0 max.

4.0 max.4.0 max.

10.0 max.10.0 max.

9 33 338 nr g 170 \ 9 33 338 no g 170 \

wurde 12 Stunden unter einer Stickstoffatmosphäre bei 650 C getrocknet, unter einer Stickstoffdecke abgekühlt und in einen 3-1-Glaskolben gegeben. Dieser war mit eingcschliffcnen Standard-Glaskonusverbindungen und einem gesinterten Glas verschen, das im Boden mit einem einen Abschlußhahn tragenden Abzugsrohr verbunden war. Der Kolben war auch mit einem Rührer. Thermometer und elektrischen Hcizmantel versehen. Es wurde besonders dafür gesorgt, daß an allen Verbindungsstellen nur Rohr verwendet wurde, das gegenüber Sauerstoff und Wasser undurchlässig war. Alle Abzugsvorrichtungen wurden durch Blasenfallen herausgeführt, und der ausgerüstete Kolben war vor Zugabe des Kicselsäureträgers mn Stickstoff durchgespült wordenwas dried under a nitrogen atmosphere at 650 ° C. for 12 hours, under a nitrogen blanket cooled and placed in a 3-1 glass flask. This was with cut-in standard glass cone connections and give away a sintered glass with a stopcock in the bottom Flue pipe was connected. The flask also came with a stirrer. Thermometer and electric Hcizmantel provided. Particular care was taken to ensure that only pipe at all connection points was used, which was impermeable to oxygen and water. All trigger devices were extracted by bubble traps and the fitted flask was prior to the addition of the silica carrier flushed with nitrogen

Es wurde ausreichend Isopentan zur Herstellung einer Aufschlämmung zugefügt, und zur Aufschläm mung wurden 300 ecm einer Isopentanlösung mti 9 g Bis-KcyclopentadicnvlFchromUl) zugegeben. Nach 4stündigem Rühren wurde das Lösungsmittel durcl den gesinterten Filtcrboden abgelassen. Der Kolbei wurde auf 40 C erwärmt, und zur Entfernung de restlichen Lösungsmittels wurde eine kleine Stick stoffmenge über den Kolbenkopf geleitet, r/s wurd ein frei fließendes, dunkelrotcs Pulver erb ilten. Di abgelassene Flüssigkeit war wasscrklar. wurde jedod bei Berührung mit Luft dunkelgrün, was eine gering' Menge eines Chromrückstandes anzeigte.There was enough isopentane to make it added to a slurry, and 300 ecm of an isopentane solution were mti 9 g of bis-cyclopentadicnvlFchromUl) were added. To After stirring for 4 hours, the solvent was drained off through the sintered filter base. The Kolbei was heated to 40 C and a small stick was used to remove the remaining solvent amount of substance passed over the piston head, r / s was produced a free flowing, dark red powder. Tuesday drained liquid was clear as water. was however dark green on contact with air, indicating a small amount of chromium residue.

Der Katalysator wurde unter einer Sttckstoffdeck zuiTi Katalysatorvorratsbehältcr eines großen Wirbel bettrcaktionsgefaßes mit einem unteren Reaktorab schnitt von 60 cm Durchmesser und 3.6 m HöhThe catalyst was attached to a large vortex under a plastic deck bedtrcaktionsgefaßes with a lower Reaktorab section of 60 cm in diameter and 3.6 m in height

und einem oberen Abschnitt von 1,05 m Durchmesser und 1,05 m Höhe geführt. Das verwirbelte Harzbetl im Reaktionsgcfäß hatte eine Tiefe von 2.1 bis 3 m und befand sich auf einem Drahtsieb von 0.25 mm lichter Maschenweite aus rostfreiem Stahl, das seinerseits von Slahlsläben gehallen wurde. Das Reaktionsgcfäß war durch Füllen mit sauberem, feinzerteiltem Polyäthylen für die Verwendung vorbereitet worden. Feuchtigkeit und Sauerstoff waren durch erneutes Zirkulieren von Stickstoff oder Älhylen bei 80 bis 90'C entfernl worden. Das Bett wurde weiterhin durch Verwirbeln von fcinzerlciltcm Polyäthylen mit Stickstoff bei 80 bis 100" C konditioniert, wobei ausreichend Triäthylaluminium zur Reaktion mit der gesamten Feuchtigkeit und anderen möglicherweise verbliebenen Spurengiflcn zugefügt wurde. Dann wurde der Stickstoff entlüftet und mil der Äthylenbeschickung und anschließend mit der Katalysatorbeschickung in die Seite des Bettes begonnen, wodurch die Reaktion eingeleitet wurde (Druck etwa 8.4 atü, Temperatur etwa 90 C). Der Katalysator zeigte eine Produktivität von 500 kg Polyäthylen pro Kilogramm Katalysator.and an upper section 1.05 m in diameter and 1.05 m high. The fluidized resin bed in the reaction vessel had a depth of 2.1 to 3 m and was on a wire screen of 0.25 mm clear mesh size made of stainless steel, which in turn was heard from slavery. The reaction vessel was filled with clean, finely divided Polyethylene has been prepared for use. Moisture and oxygen were through again Circulating nitrogen or ethylene at 80 to 90 ° C has been removed. The bed continued to grow conditioned by swirling small polyethylene with nitrogen at 80 to 100 "C, whereby sufficient Triethyl aluminum to react with all moisture and others possibly remaining trace toxins was added. The nitrogen was then vented and added to the ethylene charge and then started to feed the catalyst to the side of the bed, whereby the reaction was initiated (pressure about 8.4 atü, temperature about 90 C). The catalyst showed one Productivity of 500 kg of polyethylene per kg of catalyst.

Beispiel 26Example 26

Ein abgelagerter Bis-(cyclopcntadienyl)-chrom(ll)-Katalysator mit 12 mg Bis-(cyclopcntadicnyl)-chrom(Il) pro Gramm Träger wurde unter den im Beispiel 25 beschriebenen Bedingungen hergestellt. Dieser wurde in dem im Beispiel 25 beschriebenen Reaktor unter folgenden Arbeitsbedingungen verwendet: A deposited bis (cyclopcntadienyl) chromium (II) catalyst with 12 mg bis (cyclopcntadicnyl) chromium (II) per gram of support was among the im Example 25 prepared conditions described. This was described in Example 25 Reactor used under the following working conditions:

C)C)

9090

Fließverhältnis .Flow ratio.

Verteiluni: der TeilchengrößeDistribution: the particle size

(1.84 mm(1.84 mm

< 0.X4.
<. 0.42.
<0.25.
<0.X4.
<. 0.42.
<0.25.

< 0.15.
«; 0.11.
<0.15.
«; 0.11.

-0.42 mm
-0.25 mm.
-0.42 mm
-0.25 mm.

>0.15 mm
•0.11 mm
> 0.15 mm
• 0.11 mm

.- 0.07 mm..- 0.07 mm.

-. 0.07 mm-. 0.07 mm

10.010.0

2 ~> 2 ~>

18.418.4

36.236.2

29.129.1

6.96.9

3.73.7

1.51.5

Beispiele 27 bis 29Examples 27 to 29

Der im Beispiel 26 beschriebene Katalysator wurde in ein ummanteltes Reaktionsgefäß mil einem Verhältnis von Durchmesser zu Höhe von ctv.a 1:7,5 und einem oberen Abschnitt mit einem Verhältnis von Durchmesser /u Höhe von etwa 1:2 verwendet Bei verschiedenen Wasscrstoffkonzentrationen als Cjasmasscnfließgeschwtndigkeitcn zwischen 3 und 4 G-f wurden 3 Versuche durchgeführt.The catalyst described in Example 26 was placed in a jacketed reaction vessel at a ratio of from diameter to height of ctv.a 1: 7.5 and a top section with a diameter / height ratio of about 1: 2 is used At different hydrogen concentrations as Cjasmass flow rates between 3 and 4 G-f 3 experiments were carried out.

Die genauen Arbeitsbedingungen und die Eigenschaften der hergestellten Äthylenhomopolymerisatc sind in der Tabelle V angegeben.The exact working conditions and characteristics the Äthylenhomopolymerisatc produced are given in Table V.

3535

Reaktionstemperatur (
Rcaktionsdruck (atü). .
Äthylen in Bcschickun
Reaction temperature (
Rcaktionsdruck (atü). .
Ethylene in Bcschickun

(Volumprozent) 91(Percent by volume) 91

Wasserstoff in BeschickungHydrogen in charge

(Volumprozent) 9(Volume percentage) 9

Das hergestellte Polymerisat hatte die folgenden Eigenschaften:The polymer produced had the following properties:

Schmclzindcx (dg min) 0.34Schmclzindcx (dg min) 0.34

F'ließgcschwindigkcit 37.5Flow rate 37.5

Tabelle VTable V

Pi odukteigenschaften
Schmelzindex
Fl ießgesch windigkeil
Fließverhältnis
Dichte
Product features
Melt index
Flow velocity wedge
Flow ratio
density

Steifheit (kg/cm2)
Zuschlagfestigkeit
Stiffness (kg / cm 2 )
Impact strength

Durchschnittliche
Reaktionsgefäßbedingungen
Average
Reaction vessel conditions

Tempel atur (' C)
Druck (kg/cm2)
Wasserst offgchalt
(Volumprozent)
Äthylcngchalt
(Volumprozent)
Temple atur ('C)
Pressure (kg / cm 2 )
Switch off water
(Volume percentage)
Ethylchalt
(Volume percentage)

Beispielexample

1.21.2

138138

115115

0,950.95

99409940

8,4
17
8.4
17th

2.92.9

250250

8686

0,950.95

98009800

9090

8.4
18
8.4
18th

8282

6.56.5

486486

7878

0,950.95

1064010640

1313th

100
8.4
100
8.4

7979

Das Produkt von Beispiel 29 wurde dann mil den Ergebnissen gemäß Tabelle Vl einer Siebanalyse unterworfen.The product of Example 29 was then screened using the results shown in Table VI subject.

Tabelle VlTable Vl

■Ό des Produktes■ Ό of the product

>0.84 mm 0.35> 0.84 mm 0.35

< 0.84. > 0.42 mm 1.67<0.84. > 0.42 mm 1.67

<0,42. >0.25 mm 22.9<0.42. > 0.25 mm 22.9

<0.25, >0.15 mm 44.3<0.25,> 0.15 mm 44.3

■-.0.15; >0.11 mm 11.6■ -.0.15; > 0.11 mm 11.6

<0,ll, >0.07mm 9,17<0, ll,> 0.07mm 9.17

<0.07 10.1<0.07 10.1

Die durchschnittliche Teilchendimension betrug 0.155 mm.The average particle dimension was 0.155 mm.

Beispiel 30Example 30

Gemäß Beispiel 5 wurde ein abgelagerter Bis-(cyclopentadienyD-chromlII(-Katalysator hergestellt, der jedoch als konzentrierte Aufschlämmung in den Katalysatorbehälter des im Beispiel 25 beschriebenen Wirbelbettreaktionsgefäßes übergeführt wurde (Druck etwa 8,4 atü. Temperatur etwa 90° C). Dieser Katalyse sator zeigte bei seiner Verwendung eine Produktivität von 1300 kg Polyäthylen pro Kilogramm Katalysator.According to Example 5, a deposited bis (cyclopentadienyD-chromium (catalyst produced, however, as a concentrated slurry in the catalyst container of that described in Example 25 Fluidized bed reaction vessel was transferred (pressure about 8.4 atü. Temperature about 90 ° C). This catalysis sator showed productivity in its use of 1300 kg of polyethylene per kg of catalyst.

Beispiele 31 und 32Examples 31 and 32

60 Fm abgelagerter. 0.0445 g Bis-KyclopentadienyD-chromtlll pro Gramm Träger enthaltender Katalysator wurde wie im Beispiel 18 hergestellt. In dem im Beispiel 27 bis 29 beschriebenen Reaktionsgefäß wurden zwei Versuche durchgeführt. 60 Fm of seasoned. 0.0445 g of bis-cyclopentadienyD-chromium III per gram of catalyst containing carrier was prepared as in Example 18. Two experiments were carried out in the reaction vessel described in Examples 27 to 29.

Die genauen Arbeitsbedingungen und Eigenschaften der hergestellten Äthylenpolymensate sind in Tabelle VIl zusammengefaßt:The exact working conditions and properties of the ethylene polymers produced are in Table VIl summarized:

609 641 /95609 641/95

2525th

08 38808 388

Tabelle VIITable VII

2626th

Produkteigenschaften Schmelzindex Fließgeschwindigkeil Fließverhältnis DichteProduct properties melt index flow velocity wedge Flow ratio density

Steifheit (kg/cm2) ZuschlagfestigkeitRigidity (kg / cm 2 ) impact strength

Durchschnittliche ReaktionsgefäßbedingungenAverage reaction vessel conditions

Temperatur ("C) Druck (kg/cm2)Temperature ("C) pressure (kg / cm 2 )

Wasserstoffkonzentration (Volumprozent) Äthylenkonzentration (Volumprozent) Produktivität (g Harz/g Cr)Hydrogen concentration (percent by volume) Ethylene concentration (Volume Percent) Productivity (g resin / g Cr)

llcispielllc example 3232 3131 17,017.0 0,840.84 - 44.444.4 3333 0,9610.961 0,9560.956 99409940 84008400 4949 90—9590-95 8080 8,48.4 8,48.4 1010 55

1250012500

9090

148000148000

Beispiel 33Example 33

Ein Teil des für Beispiele 31 und 32 hergestellten von 3,2. einer Fließgeschwindigkeit von 162 uncA portion of that prepared for Examples 31 and 32 from 3.2. a flow rate of 162 unc

Katalysators wurde dann in dem im Beispiel 1 bc- einem Fließverhältnis von 51. Polyäthylen wurde irCatalyst was then in the example 1 bc- a flow ratio of 51. Polyethylene was ir

schriebenen Reaktionsgefäß verwendet. Eine 95% einem Verhältnis von 1000 kg Harz pro Kilogrammwritten reaction vessel is used. A 95% ratio of 1000 kg of resin per kilogram

Äthylen und 5% Wasserstoff enthaltende Beschik- Katalysator hergestellt. Die "durchschnittliche TeilEthylene and 5% hydrogen containing Beschik catalyst produced. The "average part

kung wurde dann bei 95° C und 7 atü polymerisiert 35 chcngröße des Produktes belrua 0,34 mm.
und ergab ein Polymerisat mit einem Schmelzindex
This was then polymerized at 95 ° C. and 7 atmospheres. The size of the product was 0.34 mm.
and gave a polymer with a melt index

Vergleichs versucheComparison attempts

Tabelle VIIITable VIII

Polymerisalionsversuche mit Katalysatoren auf Kieselsaure bzw. Siiiziumdioxyd*)Polymerization tests with catalysts on silica or silicon dioxide *)

Versuchattempt

KatalysatorkomponcntenCatalyst components Chrom
verbindung
chrome
connection
Reaktionsbedin;'.Reaction condition; '. ungcnungcn CJH,CJH,
ChromverbindungChromium compound (mg I(mg I ZeilLine Temperaturtemperature (al)(al) 1111th (Std.l(Hourly I C)I C) 21.021.0 BisbenzolchromBisbenzene chrome 1313th 0.750.75 9090 21.021.0 BisbenzolchromBisbenzene chrome 4444 1.01.0 9090 21.021.0 BisbenzolchromBisbenzene chrome 55 0.500.50 9090 14.014.0 Bis-(cyclopentadienyl)-
chrom(II)
Bis (cyclopentadienyl) -
chrome (II)
1.01.0 9090

Ausbeute an Polymerisat Yield of polymer

(Cl(Cl

0 0 00 0 0

•i Die Chromverbindungen uurden mit 0.4g Kieselsaure iObcrflachenbercn.ii: .VKIm-' g. durchschnittliche Teilchengröße etwa 70
die bei 5(Ml bis «HI C dchvdratisicrt «orden war. um^esel/l
• i The chromium compounds were treated with 0.4 g of silicic acid. average particle size about 70
which was at 5 (Ml to "HI C dchvdratisicrt" order. um ^ donkey / l

Erläuterungen zu Tabelle VIIIExplanations for Table VIII

Die Katalysatoren wurden hergestellt, indem man die jeweilige organische Chromverbindung auf 0.4 g O i i Obfläh t 350 2 diThe catalysts were prepared by adding the respective organic chromium compound to 0.4 g O ii Obfläh t 350 2 di

Die Katalysatoren wurden hergestet, ndem ma Die Polymerisation wurde in Aufschlämmung iThe catalysts were prepared after the polymerization was carried out in slurry i

die jeweilige organische Chromverbindung auf 0.4 g 500 ecm η-Hexan durchgeführt.the respective organic chromium compound carried out on 0.4 g of 500 ecm η-hexane.

SiO2 mit einer Oberfläche von etwa 350 m2g, die <,_s Die Polymerisation wurde bei 90 C bei einerSiO 2 with a surface area of about 350 m 2 g, the <, _ s The polymerization was at 90 C at a

bei 500 bis 600 C > 18 Stunden lang aktiviert worden Äthyk-ndruck von 14,0 bis 21,01 tu 1 2 bis 1 StundActivated at 500 to 600 C for> 18 hours. Ethylene pressure from 14.0 to 21.0 1 tu 1 2 to 1 hour

war, aufbrachte. Die Menge an organischer Chrom- lang durchgeführt.was upset. The amount of organic chrome long carried out.

VIII dVIII d

war, aufbracht g gwas, applied g g

verbindune kann Tabelle VIII entnommen werden.connections can be found in Table VIII.

27 I^f & 2827 I ^ f & 28

Tabelle IXTable IX

Polymerisationsversuche mit Katalysatoren auf Sili/iumdiox\d Tonerde*)Polymerization experiments with catalysts on silicon dioxide alumina *)

\ er- Kalalvsalorkoniponenleii Polvmerisalionshedingungen KaIaI)- i'igeiisehaflen des l'olvmcrisais\ er Kalalvsalorkoniponenleii Polvmerisalionshedbedingungen KaIaI) - i'igeiisehaflen des l'olvmcrisais

svieh salor-svieh salor-

Chromveibindung Chrom- H. (\llj 11.(',1I1 akliMl.ii SI1I l-'Ci2) Vnnl-Chromium connection Chrom- H. (\ llj 11. (', 1I 1 akliMl.ii SI 1 I l-'Ci 2 ) Vnnl-

verhin- gelialt'lverhin- gelialt'l

dungmanure

BisbenzolchromBisbenzene chrome (mg)(mg) (an(on I.ItII.ItI 00 ig l\»l>-ig l \ »l> - Uli! Mill.IUli! Milli I dg MmI dg Mm -I-I 1.51.5 BisbenzolchromBisbenzene chrome 0.030.03 merisalmerisal l.Sl.S. BisbenzolchromBisbenzene chrome 0.110.11 MillirmilMillirmil 1.81.8 BisbenzolchromBisbenzene chrome 0.200.20 Cr 7.0alCr 7.0al 1.91.9 Bis-(cyclopenta-Bis- (cyclopenta- 0.0810.081 C2H4IC 2 H 4 I. 0.050.05 11 dienyl)-chrom(ll)dienyl) chrome (ll) 4040 00 21.021.0 192192 kein FIuIJno FIuIJ 0.20.2 VV 4040 0,70.7 20.320.3 140140 kein Flußno river 1,01.0 33 4040 2,12.1 18.918.9 144144 kein· Flußno · river 2.12.1 44th 4040 3,53.5 17.517.5 145145 kein Flußno river 2.92.9 55 1212th 1.051.05 1.31.3 485485 0,950.95 5858

*) 0.4μ SiO, ΛΙ,Ο, (Dehydratisicrungslcmpcratur WK) C): die Reaktion wurde 1 Stunde lang bei 41 C duahgefülirl.
1I SI = Schnielzindcv 2) FG = Fließgcsehwindigkeit. 3I Vinvlgruppen K)(K) Kolilenslollatoiiie.
*) 0.4μ SiO, ΛΙ, Ο, (dehydration temperature WK) C): the reaction was carried out for 1 hour at 41 C.
1 I SI = Schnielzindcv 2 ) FG = flow velocity. 3 I Vinvlgruppen K) (K) Kolilenslollatoiiie.

Die Katalysatoren wurden hergestellt, indem man beuten an den erhaltenen Polymeren sind in Tabelle XThe catalysts were prepared by taking booty from the polymers obtained are shown in Table X

die jeweilige organische Chromverbindung auf 0.4 g zusammengestellt.the respective organic chromium compound put together to 0.4 g.

SiO2 Al2O3 (SiO2 : Al2O3 = 87: 13) aufbrachte. Der 25 Zur Herstellung des benutzten Katalysators wurdenSiO 2 Al 2 O 3 (SiO 2 : Al 2 O 3 = 87: 13) applied. The 25 for the production of the catalyst used were

Träger hatte eine Oberfläche von etwa 500 nr g und 15 mg (in den Beispielen 34 bis 41) bzw. 10 mg (inCarrier had a surface area of about 500 nr g and 15 mg (in Examples 34 to 41) and 10 mg (in

war > 18 Stunden lang bei 600rC aktiviert worden. den Beispielen 42 bis46) der Organochromverbindunghad been activated for> 18 hours at 600 r C. Examples 42 to 46) of the organochrome compound

Die Menge an verwendeter Chromverbindung kann aus einer Lösung in Hexan auf 0.5 g SiliciumdioxydThe amount of chromium compound used can be from a solution in hexane to 0.5 g of silicon dioxide

Tabelle IX entnommen werden. mittlerer Dichte mit einem Oberflächenbereich vonTable IX can be found. medium density with a surface area of

Die Polymerisation wurde in Aufschlämmung in 30 etwa 300 nr g. das bei 600 C für >18 Stunden akti-The polymerization was carried out in slurry in about 300 nr g. that at 600 C for > 18 hours active

500 ecm η-Hexan durchgeführt. viert worden war. niedergeschlagen.500 ecm η-hexane carried out. had been fourth. dejected.

Die Polymerisation wurde 1 Stunde lang bei einer Alle Reaktionen wurden in 500 cm3 Hexan imThe polymerization was carried out for 1 hour. All reactions were carried out in 500 cm 3 of hexane im

Temperatur von 9TC bei einem Gesamtdruck (Äthy- Autoklav durchgeführt, die Reaktionen der BeispieleTemperature of 9TC at a total pressure (Ethy-Autoclave carried out the reactions of the examples

len und Wasserstoff) von 14 oder 21 atü durchgeführt. 34 bis 41 30 Minuten unter einem Gesamtdruck vonlen and hydrogen) of 14 or 21 atmospheres. 34 to 41 30 minutes under a total pressure of

. . 35 14 atü und die Reaktionen der Beispiele 42 bis 46. . 35 14 atü and the reactions of Examples 42 to 46

Beispiele 34 bis 4b 60 Minuten unter einem Gesanudruck von 12 atü.Examples 34 to 4b 60 minutes under a total pressure of 12 atmospheres.

Es wurden dreizehn Athylcn-Homopolymerisatio- In einigen Beispielen wurde Wasserstoff benutzt. BeiThirteen ethylene homopolymers were used. In some examples, hydrogen was used. at

nen durchgeführt, um die Brauchbarkeit von auf Abwesenheit von Wasserstoff wurde der gesamtenen carried out to ascertain the usefulness of the absence of hydrogen was the entire

einem Träger befindlichen Bis-fmethylcyclopcntadi- angegebene Druck vom Äthylen erzeugt. Bei Anwesen-a carrier located bis-methylcyclopcntadi- specified pressure generated by the ethylene. At presence

enyl)-chrom(ll) als Katalysator zu veranschaulichen. 40 heil von Wasserstoff, wie in Tabelle I angegeben.Enyl) chromium (II) to illustrate as a catalyst. 40 healing of hydrogen, as indicated in Table I.

In einer Reihe von Beispielen wurde dann die Brauch- wurde Äthylen in so großer Menge benutzt, daß derIn a number of examples the customary ethylene was used in so large quantities that the

barkeit dieser Organochromverbindung mit der von Gesamtdruck von 14 bzw. 12 atü erreicht wurde.The availability of this organochrome compound was achieved with a total pressure of 14 or 12 atmospheres.

Bis-(cyclopentadienyl)-chrom(Il) (auf einem Träger) Bei den erhaltenen Produkten handelt es sich umBis (cyclopentadienyl) chromium (II) (on a carrier) The products obtained are

verglichen. Die Reaktionsbedingungen sowie die Aus- feste Polymere hoher Dichte.compared. The reaction conditions as well as the solid polymer of high density.

Tabelle XTable X

Beispiel Chromverbindung H: Reaktion·» Ausbeute Sehmcl/indeExample chromium compound H : Reaction · »Yield Sehmcl / inde

keil
(atül
wedge
(atül

34 CpCr 0 70 96.1 NF34 CpCr 0 70 96.1 NF

35 CpCr 0 70 102.2 NF35 CpCr 0 70 102.2 NF

36 MeCpCr 0 70 114.1 NF36 MeCpCr 0 70 114.1 NF

37 MeCpCr 0 70 109.9 NF37 MeCpCr 0 70 109.9 NF

38 CpCr 2.1 70 110.1 1.67 28.038 CpCr 2.1 70 110.1 1.67 28.0

39 CpCr 2.1 70 100.6 0.65 43.439 CpCr 2.1 70 100.6 0.65 43.4

40 MeCpCr 2.1 70 104.9 1.07 37.640 MeCpCr 2.1 70 104.9 1.07 37.6

41 MeCpCr 2.1 70 114.1 1.84 39.641 MeCpCr 2.1 70 114.1 1.84 39.6

42 CpCr 1.0542 CpCr 1.05

43 MeCpCr 1.0543 MeCpCr 1.05

44 MeCpCr 1.0544 MeCpCr 1.05

45 MeCpCr 1.0545 MeCpCr 1.05

46 MeCpCr 1.0546 MeCpCr 1.05

CpCr - Bis-(cyclopcntadicnyl)-chromtll) MeCpO = Bis-lmeth\it)clopentadicr,\ii-i.hrom(Ill NI Kein FlußCpCr - bis (cyclopcntadicnyl) -chromtll) MeCpO = bis-lmeth \ it) clopentadicr, \ ii-i.hrom (III NI No flow

Reaktion·,·Reaction·,· Au-beuK'Au-beuK ' temperaturtemperature ( Cl(Cl 7070 96.196.1 7070 102.2102.2 7070 114.1114.1 7070 109.9109.9 7070 110.1110.1 7070 100.6100.6 7070 104.9104.9 7070 114.1114.1 8585 94.794.7 8585 111.7111.7 8585 109.0109.0 8585 114.4114.4 8585 101.4101.4 neth\it\v.loneneth \ it \ v.lone ntadicmii-i'hromillintadicmii-i'hromilli

Beispiele 47 und 48Examples 47 and 48

8 08 3888 08 388

Es wurden zwei Äthylen-Homopolymerisationen durchgeführt; um die Brauchbarkeit von auf einem Träger befindlichen Bis-{tert.-butylcyclopentadienyl)-chrom(II) als Katalysator zu veranschaulichen. Zur Herstellung des Katalysators wurden 0,11 Millimol (Beispiel 47) oder 0,055 Millimol (Beispiel 48) der Organochromverbindung aus einer Hexanlösung auf 0,4 g aktiviertem Siliciumdioxyd niedergeschlagen. Der im Beispiel 47 benutzte Siliciumdioxyd-Träger hatte einen Oberflächenbereich von etwa 350 nrVg und war bei 8000C (für >18 Stunden) aktiviert worden, der im Beispiel 48 benutzte Siliciumdioxyd-Träger hatte einen Oberflächenbereich von etwa 300 nrVg und war bei 6O5°C (für > 18 Stunden) aktiviert werden.Two ethylene homopolymerizations were carried out; to illustrate the utility of supported bis (tert-butylcyclopentadienyl) chromium (II) as a catalyst. To prepare the catalyst, 0.11 millimoles (Example 47) or 0.055 millimoles (Example 48) of the organochrome compound were precipitated from a hexane solution onto 0.4 g of activated silica. Had in Example 47 used silica carrier has a surface area of about 350 NRVG and had been activated at 800 0 C (for> 18 hours), which in the example 48 used silica carrier had a surface area of about 300 NRVG and was at 6O5 ° C (for> 18 hours) must be activated.

Die beiden Reaktionen waren jeweils in 500 cm3 Hexan in einem Autoklav 1,5 Stunden bei 85° C unter einem Gesamtdruck von 14atü durchgeführt worden. Im Beispiel 47 betrug der Wasserstoffdruck 1,05 atü, und der Restanteil des Gesamtdruckes wurde vom Äthylen geliefert. Im Beispiel 48 wurde kein Wasserstoff benutzt, und der Gesamtdruck von 14 atü wurde vom Äthylen erzeugt.The two reactions were each carried out in 500 cm 3 of hexane in an autoclave for 1.5 hours at 85 ° C. under a total pressure of 14 atmospheres. In Example 47 the hydrogen pressure was 1.05 atmospheres and the remainder of the total pressure was provided by the ethylene. In Example 48, no hydrogen was used and the total pressure of 14 atm was generated by the ethylene.

Im Beispiel 47 wurden 11 g Polymerisat und im Beispiel 48 18 g Polymer erzeugt. Bei den erhaltenen Polymeren handelt es sich um feste Polymere mit hohem Molekulargewicht. Bei der Untersuchung auf den Schmelzindex zeigten sie keinen Fluß (d. h. S/ = 0).In Example 47, 11 g of polymer and im Example 48 18 grams of polymer produced. With the received Polymers are solid, high molecular weight polymers. When examining on the melt index they showed no flow (i.e. S / = 0).

Beispiele 49 bis 51Examples 49 to 51

Es wurden drei Äthylen-Homopolymerisationen durchgeführt, um die Anwendung von Magnesiumoxyd (MgO) und Magnesiumsilikat (MgO—SiO2) als anorganische Oxyd-Träger zu veranschaulichen.Three ethylene homopolymerizations were carried out to illustrate the use of magnesium oxide (MgO) and magnesium silicate (MgO — SiO 2 ) as inorganic oxide carriers.

Bei dem Träger des Beispiels 49 handelt es sich um 0,4 g MgO mit einem Oberflächenbereich von 50 m2/g, der bei 600'C (für >18 Stunden) aktiviert worden war, bei dem Träger des Beispiels 50 um 0,4 g MgO mit einem Oberflächenbereich von 140 m2/g, der bei 6000C (für > 18 Stunden) aktiviert worden war, und beim Träger des Beispiels 5 i handelt es sich um 0,4 g MgO — SiO2 mit einem Oberflächenbereich von >50m2/g, der bei 53OC (für > 18 Stunden) aktiviert worden war.The carrier of Example 49 is 0.4 g of MgO with a surface area of 50 m 2 / g, which had been activated at 600 ° C. (for> 18 hours), and the carrier of Example 50 is 0.4 g of MgO with a surface area of 140 m 2 / g, which had been activated at 600 ° C. (for> 18 hours), and the carrier of example 5 i is 0.4 g of MgO — SiO 2 with a surface area of > 50m 2 / g activated at 53OC (for> 18 hours).

Zur Herstellung der Katalysatoren für diese drei Beispiele wurden 20 mg Bis-tcyclopentadienyO-chrom-(II) aus einer Hexanlöaung auf dem aktivierten Träger niedergeschlagen.To prepare the catalysts for these three examples, 20 mg of bis-tcyclopentadienyO-chromium- (II) precipitated from a hexane solution on the activated carrier.

Alle drei Polymerisationen wurden in 500 cm' Hexan in einem Autoklav 30 Minuten bei 87 bis 900C unter einem Gesamtdruck von 14 atü (1,05 atü H2 und 12,95 atü C2H4) durchgeführt.All three polymerizations were carried out in 500 cm 'hexane in an autoclave for 30 minutes at 87 to 90 ° C. under a total pressure of 14 atmospheres (1.05 atmospheres H 2 and 12.95 atmospheres C 2 H 4 ).

Die Ausbeuten und Schmelzindizes der erhaltenen Polymeren sind in Tabelle Xl zusammengestellt.The yields and melt indices of the polymers obtained are shown in Table XI.

Beispiel TrägermaterialExample carrier material

5050

Ausbeule Schmelz- FG**|
index*)
Dent enamel FG ** |
index*)

(g| (dg/Min.) Idü Min.)(g | (dg / min.) Idu min.)

2,52.5

6,06.0

2,32.3

146146

labellelabel XIXI \ us he Ii lc\ us he Ii lc Aclinic
index*
Aclinic
index*
g Mig Mi W-
ι
W-
ι
1X3**11X3 ** 1
iJcispieliJcample TrägermaterialCarrier material (μι(μι κ!κ! 2424 η.Ιη.Ι (dg Min.ι(dg min 6.56.5 0.0. 1313th 1919th MgO
(50 m2/g)
MgO
(50 m 2 / g)

MgOMgO

(140m2/g)(140m 2 / g)

51 MgO ■ SiO2 51 MgO ■ SiO 2

(>50nr/g)
*) Schmelzindex ASTM D-1238 gemessen bei 190 C.
(> 50nr / g)
*) Melt index ASTM D-1238 measured at 190 C.

**) Fließgeschwindigkeit gemäü ASTM D-1238. gemessen beim Zehnfachen des beim Sch-ncl/jndcx benutzten Gewichtes.**) Flow rate according to ASTM D-1238. measured at Ten times the weight used for the Sch-ncl / jndcx.

Beispiele 52 und 53Examples 52 and 53

Es wurden Polymerisationen durchgeführt, in denen Buten-1 mit Äthylen copolymerisiert wurde.Polymerizations were carried out in which butene-1 was copolymerized with ethylene.

Zur Herstellung der in den beiden Reaktionen benutzten Katalysatoren wurden etwa 4 Gewichtsprozent Bis-icyclopentadienylJ-chromOI) auf Silici-About 4 percent by weight were used to prepare the catalysts used in the two reactions Bis-icyclopentadienylJ-chromOI) on silicon

umdioxyd mit einem Oberilächenbereich von etwa 300 m2/g, das bei 6000C (für >18 Stunden) aktiviert worden war, niedergeschlagen. Die Chromverbindung wurde aus einer Hexanlösung auf dem Träger niedergeschlagen. Die Reaktion wurde in Hexan beiumdioxyd with a surface area of about 300 m 2 / g, which had been activated at 600 0 C (for> 18 hours), precipitated. The chromium compound was deposited on the support from a hexane solution. The reaction was carried out in hexane

ζ-; 90° C unter einem Gesamtdruck von 31,5 atü in Gegen-ζ-; 90 ° C under a total pressure of 31.5 atü in counter-

" wart von Wasserstoff durchgeführt. Die weiteren Reaktionsbedingungen sowie die erzielten Ausbeuten und die Eigenschaften der erhaltenen Copolymcren"Was carried out by hydrogen. The further reaction conditions and the yields achieved and the properties of the copolymers obtained

sind in Tabelle XII zusammengestellt.are summarized in Table XII.

Tabelle XIITable XII Beispielexample

5252

C2H4, Molprozenl 20,0 17,1C 2 H 4 , mole percent 20.0 17.1

C4H8, Molprozenl 0,75 2,7C 4 H 8 , mole percent 0.75 2.7

H2, Molprozent 1.015 0.015H 2 , mole percent 1.015 0.015

H2VH2 + C2H4, Molverhältnis 0,00075 0,0009H 2 VH 2 + C 2 H 4 , molar ratio 0.00075 0.0009

C4H87C4H8+C2H4, 0,036 0.136
Molverhältnis
C 4 H 87 C 4 H 8+ C 2 H 4 , 0.036 0.136
Molar ratio

Reaktionsdauer 4 16Response time 4 16

Ausbeute, kg Harz/kg 2200 1100Yield, kg resin / kg 2200 1100

Katalysator/Std.Catalyst / hour

Dichte des Copolymeren 0,951 0,94«Density of the copolymer 0.951 0.94 «

Schmelzindex des Copolymeren 0,23 0.20Melt index of the copolymer 0.23 0.20

Beispiele 54 und 55Examples 54 and 55

In einer Reaktion wurde Dicyclopentadien mit Äthylen copolymerisiert und in einer Kontrollreaktion Äthylen homopolymerisiert.In one reaction, dicyclopentadiene was copolymerized with ethylene and in a control reaction Ethylene homopolymerized.

Zur Herstellung des Katalysators für die beiden Reaktionen wurden 10 mg Bis-(cyclopentadienyi)-chrom(II) auf 0,4 g Siliciumdioxyd mit einem Oberflächenbereich von etwa 300nr/g, das bei 600 C (für > 18 Stunden) aktiviert worden war. niedergeschlagen. Die Füllung der Chromverbindung auf to den Träger erfolgte aus einer Lösung in Hexan. Die Reaktionen wurden 1 Stunde in 500 cm1 Hexan bei 85'C unter einem Gesamtdruck von 14 aiii (1.05 atü H2 und 12.95 atü C2H4) durchgeführt.To prepare the catalyst for the two reactions, 10 mg of bis (cyclopentadienyi) chromium (II) were added to 0.4 g of silicon dioxide with a surface area of about 300 nr / g, which had been activated at 600 ° C. (for> 18 hours). dejected. The chromium compound was filled onto the carrier from a solution in hexane. The reactions were carried out for 1 hour in 500 cm 1 of hexane at 85 ° C. under a total pressure of 14 aiii (1.05 atmospheres H 2 and 12.95 atmospheres C 2 H 4 ).

In der Copolymerisationsreaktion betrug das MoI-(,s verhältnis von Dicyclopentadien zu Chromverbindung 22,60.In the copolymerization reaction the MoI was - (, s ratio of dicyclopentadiene to chromium compound 22.60.

Die Ausbeuten und Eigenschaften der beiden PoIymerprodukle sind in Tabelle XIII zusammengestellt.The yields and properties of the two polymer products are summarized in Table XIII.

Tabelle XIIlTable XIIl

Homopolv- Copolymere* meresHomopoly copolymers * meres

Ausbeute g/g Katalysalor/Std.
Schmelzindex dg/min.
Fließverhältnis
Yield g / g catalyst / hour
Melt index dg / min.
Flow ratio

109109

4,5 474.5 47

44 2,044 2.0

7171

Von den beiden Polymeren wurden auch die IR-spektroskopischen Analysen gemacht. Das Copolymere zeigte Absorptionen bei 10,6, 10,85 und 12,5'μ, dies ist charakteristisch für Copolymere mit Dicyclopentadieneinheiten (vgl. European Polymer Journal Bd. 1, S. 121 [1965]). '*The two polymers were also determined by IR spectroscopy Analyzes made. The copolymer showed absorptions at 10.6, 10.85 and 12.5'μ, this is characteristic of copolymers with dicyclopentadiene units (see European Polymer Journal Vol. 1, p. 121 [1965]). '*

Beispiele 56 bis 58Examples 56 to 58

Copolymerisation von Äthylen und Vinylnorbornen KatalysalorherstellungCopolymerization of ethylene and vinyl norbornene. Catalyst production

Es wurden drei getrennte Katalysatoren hergestellt, indem man 20 mg Bis-icyclopentadienyU-chromUI) Tabelle XlV
Copolymerisation von Äthylen und Vinylnorbornen
Three separate catalysts were prepared by adding 20 mg of bis-icyclopentadienyU-chromUI) Table XIV
Copolymerization of ethylene and vinyl norbornene

auf 0,4 g aktiviertes Siliciumdioxyd niederschlug. Das Siliciumdioxyd hatte einen Oberflächenbereich von etwa 325 nr/g und war durch Erhitzen auf 600 C für > 4 Stunden aktiviert worden. Die Organochromverbindung wurde dem Siliciumdioxyd in Foim einer Lösung in η-Hexan zugefügt.precipitated on 0.4 g of activated silica. The silica had a surface area of about 325 nr / g and had been activated by heating at 600 C for> 4 hours. The organochrome compound was added to the silicon dioxide in the form of a solution in η-hexane.

Polymerisat ionsreaktionPolymerisation reaction

Eine der Kalalysatorproben wurde zur Homopolymerisation von Äthylen in einem Kontrollbereich (Beispiel 56) und die beiden anderen Katalysatorproben wurden zur Copolymerisation von Äthylen in einem Kontrollbeispiel (Beispiel 56) und die beiden anderen Katalysatorproben wurden zur Copolymerisation von Äthylen mit Vinylnorbornen eingesetzt. Alle drei Versuche wurden in einem geschlossenen Autoklav in 500 cm3 η-Hexan unter Suspensionspolymerisations-Bedingungen durchgeführt. Alle Reaktionen wurden bei etwa 853C 30 Minuten unter einem Gesamtdruck von Hatü (12.95 aiii Äthylen plus 1.05 atü H2) durchgeführt.One of the analyzer samples was used to homopolymerize ethylene in a control area (Example 56) and the other two catalyst samples were used to copolymerize ethylene in a control example (Example 56) and the other two catalyst samples were used to copolymerize ethylene with vinyl norbornene. All three experiments were carried out in a closed autoclave in 500 cm 3 of η-hexane under suspension polymerization conditions. All reactions were carried out at about 85 3 C for 30 minutes under a total pressure of Hatü (12.95 aiii ethylene plus 1.05 atmospheres H 2 ).

Beispielexample VNBVNB Polymerisal
ausbeule
Polymerisal
bulge
SISI KiKi
(cc ml(cc ml IgIIgI Idg'Min.iIdg'Min.i (dg Min.)(dg min.) 56
57
58
56
57
58
0
0.2
0,5
0
0.2
0.5
116
129
116
116
129
116
5,2
1,08
0.43
5.2
1.08
0.43
205
101
56
205
101
56

1 RR1 RR

Dichtedensity

(g ecm)(g ecm)

F.Mrahierhare PoIv mere* IF.Mrahierhare PoIv mere * I

39 0.955 5.2 94 0.954 5.9 56 0.951 3.539 0.955 5.2 94 0.954 5.9 56 0.951 3.5

VNB = Vinylnorbornen.
KG = l-ließgeselnvindigkcit (hoch beschickter SchmclzindcM ASTM D-123X gemessen beim Zehnfachen des heim Schmel/-
VNB = vinyl norbornene.
KG = l-letgeselnvindigkcit (highly charged SchmclzindcM ASTM D-123X measured at ten times the Heim Schmel / -

index (Sl| benutzten Gewichtes. 1"RR = FG/SI.index (Sl | weight used. 1 "RR = FG / SI.

*) = 24 Stunden in siedendem Cyclohexan.*) = 24 hours in boiling cyclohexane.

Beispiele 59 bis 64Examples 59 to 64

Copolymerisation von Äthylen und Methylnorbornen Katalysatorherstellung ganochromverbindung wurde dem Siliciumdioxyd in Form einer Lösung in η-Hexan zugesetzt.Copolymerization of ethylene and methylnorbornene. Catalyst production Nanochrome compound was added to the silica in the form of a solution in η-hexane.

Polymerisationsreaktion Alle sechs Katalysatoren wurden zur < opolymeri-Polymerization reaction All six catalysts were used to < opolymeric

sation von Äthylen mit Methylnorbornen benutzt.sation of ethylene with methylnorbornene used.

Es wurden sechs verschiedene Katalysatoren her- wobei die sechs Versuche in einem geschlossenenSix different catalysts were produced, with the six tests being carried out in one closed unit

gestellt, indem man 0,016 bis 0,020 g Bis-(cyclo- Autoklav in 500 cm1 η-Hexan iiniei Suspensions-placed by placing 0.016 to 0.020 g of bis- (cyclo-autoclave in 500 cm 1 of η-hexane iiniei suspension

pentadienyl)-chrom(II) auf 0,4 g aktiviertem Silicium- polymerisalionsbedingungen durchgeführt wurden,pentadienyl) chromium (II) on 0.4 g activated silicon polymerisation conditions were carried out,

dioxyd niederschlug, das einen Oberflächenbereich Die Reaktionen wurden unter einem ticsamtdruckDioxide precipitated on a surface area The reactions were under a total pressure

von etwa 325 m2 g hatte und durch Erhitzen auf so von 14 atü (13.44 atü Äthylen plus 0.56 atü Hl cimrh-of about 325 m 2 g and by heating to 14 atü (13.44 atü ethylene plus 0.56 atü Hl cimrh-

600' C für >4 Stunden aktiviert worden war. Die Or- neführt.600'C had been activated for> 4 hours. The Orne leads.

mn ii liebln I Mi.ilneimn ii darling I Mi.ilnei

MMMM

IS I.IS I.

Tabelletable XVXV Temperaturtemperature XlXl Dauerlength of time Pohnionsiil-
itusbcutc
Pohnionsiil-
itusbcutc
SISI KiKi IR KIR K I )ιι hI) ιι h
Beispielexample MNBMNB ( Cl(Cl S'4S'4 (Mm.I(Mm.I (dp Mm.)(dp Mm.) (du Mm I(you Mm I ■ι·■ ι · lccmtlccmt 7979 7676 3535 113113 2.472.47 1 If1 If PP. ■"Μ■ "Μ 5959 SS. X2X2 7272 3030th 78.678.6 1.831.83 KKi ·KKi -χ ι.- χ ι. 6060 1010 7070 S7S7 3030th 153153 4.404.40 ! U ! U > I > I. 6161 2020th 6969 7X7X 3030th 149149 0.9X0.9X \ I Ί \ \ I Ί \ 6262 1010 8383 niieii.
UiCH1-C
h.iies Im
niieii.
UiCH 1 -C
h.iies Im
1010 V}JV} J Ί7.4 Ί 7.4 ι IH I ι IH I
6363 2020th 7575 1010 92.492.4 i(i.7i (i.7 ΙΙ.Ί.1ΙΙ.Ί.1 6464 3030th Mctlnlnmbi
Veihällnis \ι
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'Ό! », Trainer
ii uppcn iOOü {. -Ahniu'M ι
Mciifiuk'm n-1 k'vin i'tn
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Mciifiuk'm n-1 k'vin i'tn
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MNH
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Hierzu 2 Bhill /.eiehniinuenTo this end, 2 bhill / .eiehniinuen

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: I. Verfahren zur Polymerisation von Äthylen, allein oder zusammen mit einer geringeren Menge mindestens eines anderen «-Olefins und/oder einer geringeren Menge mindestens eines Diolefins, bei Temperaturen von 30 bis 200" C und Drücken von 1,4 bis 56 atü in Gegenwart eines Katalysators aus einer Organochromverbindung, die auf einem anorganischen Oxyd mit hohem Oberflächengebiet absorbiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Organochromverbindung um Bis-(cyclopentadienyl)-chrom(ll) oder dessen substituierte Deri- "5 vate mit einem oder mehreren Substituenten an den Cyclopentadienylringen, die die katalytische Wirksamkeit nicht beeinträchtigen, handelt.I. Process for the polymerization of ethylene, alone or together with a minor amount at least one other -olefin and / or a smaller amount of at least one diolefin Temperatures from 30 to 200 "C and pressures from 1.4 to 56 atü in the presence of a catalyst from an organochrome compound, which is based on an inorganic oxide with a high surface area is absorbed, characterized in that the organochrome compound is bis (cyclopentadienyl) chromium (II) or its substituted derivatives with one or more substituents the cyclopentadienyl rings, which do not affect the catalytic efficiency. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzindex des erhaltenen ^o Polyäthylens mit Hilfe von Wasserstoff auf einen vorherbestimmten Wert geregelt wird, indem man die Polymerisation unter Verwendung einer aus der folgenden Formel berechneten Äthylen- und WasserstofTkonzentration durchführt:2. The method according to claim 1, characterized in that the melt index of the ^ o polyethylene obtained is regulated to a predetermined value with the aid of hydrogen by carrying out the polymerization using an ethylene and hydrogen concentration calculated from the following formula: chenden Geschwindigkeit zur Polymerisationszone zurückführt und f) zusätzlich weiteres Monomeres und Katalysator nach Maßgabe des Verbrauchs einfuhrt.corresponding speed to the polymerization zone and f) additional monomer and catalyst imports according to consumption.
DE19681808388 1967-11-13 1968-11-12 02/27/68 USA 708638 Process for the polymerization of ethylene Expired DE1808388C3 (en)

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