DE1901264A1 - Verfahren zum Herstellen von gut weiterverarbeitbarem granulatfoermigem Propylen-Polymerisat - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von gut weiterverarbeitbarem granulatfoermigem Propylen-PolymerisatInfo
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Description
. . Badische Anilin- & Soda-Fabrik AQ *λλ* «■»<»#
Unser Zeichen: O.Z. 25 720 HWz/Km 67ΟΟ Ludwigshafen, 9.1.1969
Verfahren zum Herstellen von gut weiterverarbeitbarem granulatförmigem
Propylen-Polymerisat
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von gut weiterverarbeitbarem granulatförmigem Propylen-Polymerisat,
wobei man (1) durch Polymerisation von Propylen mittels eines Titan enthaltenden Katalysators vom Ziegler-Natta-Typ ein Propylen-Polymerisat
herstellt, (2) dieses Propylen-Polymerisat thermisch-mechanisch nachbehandelt und (3) das so nachbehandelte Propylen-Polymerisat
homogenisiert, extrudiert sowie granuliert.
Bei den üblichen Verfahren dieser Art ist es bekanntlich u.a. von
Nachteil, daß die thermisch-mechanische Nachbehandlung einen unerwünscht hohen Aufwand an Zeit, Energie bzw. Maschinen erfordert
und/oder daß die Verfahrensprodukte in ihren Eigenschaften bei der Weiterverarbeitung nicht befriedigen, z.B. nur relativ geringe Verarbeitungsgeschwindigkeiten
zulassen, oder zu hohe, störende Ascheanteile enthalten.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs definierten Art aufzuzeigen, das mit den erwähnten Nachteilen nicht oder in erheblich geringerem Umfang belastet ist.
Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man in der ersten Verfahrensstufe ein Propylen-Polymerisat einer speziell
ausgewählten Spezifikation herstellt, in der zweiten Stufe dieses Propylen-Polymerisat unter speziellen Bedingungen thermischmechanisch nachbehandelt und in der dritten Stufe in üblicher Weise
homogenisiert, extrudiert sowie granuliert.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung i3t dementsprechend ein Verfahren
zum Herstellen von gut weiterverarbeitbarem granulatförmigem Propylen-Polymerisat, wobei man (1) durch Polymerisation von Propylen
mittels eines Titan enthaltenden Katalysators vom Ziegler-Natta-Typ
ein Propylen-Polymerisat herstellt, (2) dieses Propylen-Polymerisat thermisch-mechanisch nachbehandelt und (3) das so nach-
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behandelte Propylen-Polymerisat homogenisiert, extrudiert sowie granuliert. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß man
(1) die Polymerisation des Propylene in Abwesenheit von Löaungs-
bzw. Verdünnungsmitteln durchführt, derart, daß unmittelbar ein Propylen-Polymerisat entsteht, das pulverförmig ist, 5 bis
30 Gewichts-ppm Titan enthält, einen in siedendem n-Heptan löslichen
Anteil von 10 bis 35 Gew.? aufweist und eine Intrinsic-Viskosität
von 6 bis 10 hat (Intrinsic-Viskositäten jeweils gemessen an einer 0,l£igen Lösung in Dekalin bei 1300C und auf
Konzentration null extrapoliert; sC^J-Wert),
(2) dieses Propylen-Polymerisat - ohne zuvor den Katalysator desaktiviert zu haben - bei einer Temperatur von 250 bis
35O0C solange einer Schergeschwindigkeit von 20 bis 1 000 see"
aussetzt, bis seine Intrinsic-Viskosität 1,5 bis 4,0 beträgt und
(3) das so nachbehandelte Propylen-Polymerisat in üblicher Weise
homogenisiert, extrudiert sowie granuliert.
Zu den Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im einzelnen das Folgende zu sagen:
(1) die Polymerisation von Propylen mittels Titan enthaltenden
Katalysatoren vom Ziegler-Natta-Typ in Abwesenheit von Lösungsbzw. Verdünnungsmitteln ist an sich bekannt. Es läßt sich des
weiteren aus der Literatur herleiten, daß bei dieser sogenannten "Gasphasen-Polymerisation" bzw. "Trocken-Polymerisation"
unter bestimmten sonstigen Bedingungen unmittelbar ein Propylen-Polymerisat erhalten werden kann, das pulverförmig ist
und die weiteren im vorliegenden Zusammenhang kritischen Spezifikationen aufweist; vgl. z.B. die österreichischen Patentschriften
202 346, 204 775 und 220 8o6. Insoweit ist also das Verfahren als solches, das zum Herstellen des hier in Rede stehenden
primären Propylenpolymerisate dient, nicht Gegenstand
der vorliegenden Erfindung. - Zu bemerken ist noch, daß das pulverförmige Polymerisat für den erfindungagemäßen Zv/eck bssonders
geeignet ist, wenn es eine Teilchengröße von 0,2 bi3
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3,0 mm, vorzugsweise von 0,3 bis 1,5 mm, hat. Das Polymerisat kann ferner vorzugsweise haben einen Titangehalt von 10 bis 20
Gew.-ppm, einen in siedendem n-Heptan löslichen Anteil von 20 bis 30 Gew. t und eine Intrinsic-Viskosität von 7 bis 9·
(2) Die thermisch-mechanische Nachbehandlung des Propylen-Polymerisats
erfolgt ohne vorherige Desaktivierung des Katalysators. Das Einhalten dieser Bedingung ist für das Ergebnis des erfindungsgemäßen
Verfahrens von wesentlicher Bedeutung. Diese Erkenntnis setzt auch einen grundlegenden Unterschied zu bekannten
Verfahrensweisen. - Die Nachbehandlung als solche erfolgt mittels üblicher Vorrichtungen, wenn diese ein Arbeiten
bei der angegebenen Temperatur und mit der angegebenen Schergeschwindigkeit
gestatten. Geeignete Vorrichtungen sind z.B. Schneckenmaschinen, vorzugsweise Schneckenkneter oder schnelllaufende
Einwellen-Schneckenmaschinen.
Die bei der Nachbehandlung vorzugsweise anzuwendenden Bedingungen sind: Temperaturen von 280 bis 31JO0C und Schergeschwindigkeiten
von Ί0 bis 700 see . Das dabei entstehden Propylen-Polymerisat
soll vorzugsweise eine Intrinsic-Viskosität von 2,2 bis 2,8 haben.
Es ist ferner von Vorteil, dem Polymerisat im Zuge der Nachbehandlung
einschlägig Übliche Hilfsstoffe, insbesondere Antioxydantien
und Gleitmittel, in den einschlägig üblichen Mengen zuzusetzen. Gut geeignete Antioxydantien sind aromatische Amine
oder Phenolderivate, gegebenenfalls in Kombination mit Thiodialkansäureestern
oder Phosphiten, in Mengen von 0,02 bis 0,3, vorzugsweise von 0,1 bis 0,2 Gewichtsprozent (bezogen auf das
Polymerisat). Gut geeignete Gleitmittel sind Alkalisalze, Erdalkalisalze und Amide von Fettsäuren mit 18 bis 22 Kohlenstoffatomen
in Mengen von 0,1 bis 0,5» vorzugsweise von 0,2 bis 0,3 Gewichtsprozent (bezogen auf das Polymerisat).
(3) Das Homogenisieren, Extrudieren sowie Granulieren erfolgt mit einschlägig üblichen Vorrichtungen. Sie sind wohlbekannt, so
daß sich ein näheres Eingehen an dieser Stelle erübrigt. - Zu bemerken ist jedoch, daß es besonders wirtschaftlich ist, wenn
! die thermisch-mechanische Nachbehandlung und das Homogenisieren,
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if·
Extrudieren sowie das Granulieren mittels einer Maschineneinheit erfolgt, z.B. mittels eines Doppelwellen-Schneckenkneters.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich in einfacher und
wirtschaftlicher Weise ein gut weiterverarbeitbares granulatförmiges Propylen-Polymerisat erhalten, das sich z.B. sehr gut eignet
zum Herstellen von Folien, Folienfolgeprodukten, Bändern, Hohlkörpern und Spritzgußartikeln.
Stufe 1
Es wird gearbeitet mit einem Rühr-Reaktor von 5 m5 Inhalt unter
einem - durch Regelung dauernd aufrecht erhaltenen - Propylendruck von 35 atti, bei einer - durch Regelung dauernd konstant gehaltenen - Reaktionstemperatur von 9O0C und in Abwesenheit von Lösungsbzw. Verdünnungsmitteln. Der Reaktor wird kontinuierlich betrieben,
derart, daß - jeweils getrennt - kontinuierlich eingebracht werden 25 g/h TiCl3.1/3 AlCl3 sowie 42,5 g/h Al(C2H5) ; durch eine -ebenfalls getrennt angebrachte - Zuleitung wird Reinpropylen eingebracht, wobei die Steuerung so erfolgt, daß der Propylendruck konstant bei 35 atü liegt. Der Ausstoß des Reaktors an Propylen-Polymerisat beträgt 410 kg/h; das Polymerisat ist pulverförmig (Teilchengröße 0,3 bis 2,5 mm), enthält 15 Gewichts-ppm Titan, weist
einen in siedendem n-Heptan löslichen Anteil von 27,5 Gew.Ji auf und
hat eine Intrinsic-Viskosität von 7,8.
Stufen 2 und 3
100 Gewichtsteile des in Stufe 1 erhaltenen, von anhaftendem Propylen befreiten Propylen-Polymerisats werden ohne weiteres gemischt
mit 0,2 Gewichtsteilen des Stearinsäureesters des 2,6-Di-tert.-butyl-, 4-methyl-, β-ß-hydroxyäthyl-phenols und 0,2 Gewichtsteilen
Kaliumstearat. Dieses Gemisch wird in einem Doppelwellen-Schneckenkneter bei einer Schergeschwindigkeit von 400 see thermischmechanisch nachbehandelt und dann homogenisiert, extrudiert sowie
granuliert, derart, daß das Temperaturprofil der Massetemperatur im Kneter beträgt 25O0C (nach Einzugsteil) 270 bis 3000C (in den
Zonen für die thermisch-mechanische Nachbehandlung) und 23O0C (in
den Zonen für das Homogenisieren). Die Verweilzeit (40 see) ist
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so gewählt, daß das resultierende Granulat eine Intrinsic-Viskositat
von 2,5 hat.
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Claims (1)
- -V- ■'" ' O.Z.'25 720PatentanspruchVerfahren zum Herstellen von gut weiterverarbeitbarem granulatförmigem Propylen-Polymerisat, wobei man (1) durch Polymerisat von Propyeln mittels eines Titan enthaltenden Katalysators vom Ziegler-Natta-Typ ein Propylen-Polymerisat herstellt, (2) diesesPropylen-Polymerisat thermisch-mechanisch nachbehandelt und (3) das so nachbehandelte Propylen-Polymerisat homogenisiert, extrudiert sowie granuliert, dadurch gekennzeichnet , daß man(1) die Polymerisation des Propylene in Abwesenheit von Lösungsbzw. Verdünnungsmitteln durchführt, derart, daß unmittelbar ein Propylen-Polymerisat entsteht, das pulvervörmig ist, 5 bis 30 Gewichts-ppm Titan enthält, einen in siedendem n-Heptan löslichen Anteil von 10 bis 35 Gew.% aufweist und eine Intrinsic-Viskosität von 6 bis 10 hat,(2) dieses Propylen-Polymerisat - ohne zuvor den Katalysator desaktiviert zu haben - bei einer Temperatur von 250 bis 35O0C so lange einer Schergeschwindgkeit von 20 bis 1 000 see" aussetzt, bis seine Intrinsic-Viskoeität 1,5 bis k,0 beträgt und(3) das so nachbehandelte Propylen-Polymerisat in üblicher Weise homogenisiert, extrudiert sowie granuliert.Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG ..ORiGfNAL INSPECTED 009816/1687
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