DE2130314C2 - Titanhaltige Katalysatorkomponente, Verfahren zu deren Herstellung, und deren Verwendung bei der Polymerisation von α-Olefinen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen - Google Patents
Titanhaltige Katalysatorkomponente, Verfahren zu deren Herstellung, und deren Verwendung bei der Polymerisation von α-Olefinen mit 2 bis 6 KohlenstoffatomenInfo
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Description
im Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre, bei einer Temperatur, die innerhalb des Bereichs von 0
bis 1500C liegt und einer Pulverisierungsdauer zwischen 2 und 100 Stunden, unter Einsatz des Zusatzes
in einer Menge von 1 bis 30 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile des TiCl3 bzw. der eingesetzten Titantrichloridzusammensetzung, und
(2) Waschen des Pulverisieningsprodukts bei 0 bis 2000C mit der 1- bis 500fachen Gewichtsmenge eines
gegebenenfalls durch Halogen substituierten aliphatischen, cycloaliphatische!! oder aromatischen Kohlenwasserstoffs, bis die löslichen Substanzen entfernt sind, und gegebenenfalls
(3) Entfernung des Lösungsmittels und Wärmebehandlung der Mischung.
2. Verfahren zur Herstellung einer titanhaltigen Katalysatorkomponente für die Polymerisation von e-Olefinen, durch Pulverisierung einer Mischung aus TiCl3 oder Titantrichloridzusammensetzungen, die durch
Reduktion von TiCl4 mit H2, Aluminium oder Alkylaluminiumchloriden erhalten worden sind, und einem
Zusatz, dadurch gekennzeichnet, daß man
(1) eine Mischung aus der Titanverbindung und einem Zusatz aus der Gruppe der
(a) einer organischen Verbindung aus der Gruppe der Äther, Carbonsäureester, Ketone, Thioäther,
Thioalkohole, Phosphine, Phosphinite, Organophosphate und Organophosphite,
(b) einem Komplex oder Reaktionsprodukt aus AlCI3 oder AlBr3 und einer Verbindung der Gruppe (a)
im Molverhältnis 1:1, und
(c) AlCl3 oder AlBr3 zusammen mit mindestens einer Verbindung der Gruppe (a) im Molverhältnis
1 : 1, im Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre, bei einer Temperatur, die innerhalb des
Bereichs von 0 bis 1500C liegt, und einer Dauer zwischen 2 und 100 Stunden, pulverisiert, unter
Einsatz des Zusatzes in einer Menge von 1 bis 30 Gew.-Teilen auf 100 Gew.-Teile des TiCl3 bzw. der
eingesetzten Titantrichloridzusammensetzung,
(2) das Purverisierungsprodukt bei 0 bis 2000C mit der 1- bis 500fachen Gewichtsmenge eines gegebenenfalls durch Halogen substituierten aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffs wäscht, bis die löslichen Substanzen entfernt sind, und
(3) gegebenenfalls das Lösungsmittel entfernt und die Mischung wärmebehandelt.
3. Verwendung der titanhaltigen Katalysatorkomponente gemäß Anspruch 1 zusammen mit einer aluminiumorganischen Verbindung der Formel R2AlX oder AlR3, in denen R eine Alkylgruppe mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen bedeutet und X ein Chloratom oder eine Alkoxygruppe ist, zur Polymerisation von <r-Olefinen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen.
Die Polymerisation von σ-Olefinen zu festen Polymerisaten unter Verwendung von Katalysatorsystemen,
welche ein Halogenid eines Übergangsmetalls, wie z. B. Titantrichlorid oder Titantetrachlorid, eine metallorganische Verbindung und andere organische Verbindungen, wie z. B. Amine, Äther und Thioäther enthalten, sind
bekannt. Ein komplexes ÜbergangsmetaUhalogenid aus einem durch Reduktion von TiCl4 mit Aluminium hergestellten TiUntrichlorid mit der Summenformel 3 TiCl3 · AlCl3 liefert die besten Ergebnisse bei der Polymerisation von «-Olefinen und insbesondere Propylen. Gewöhnlich handelt es sich bei der metallorganischen Verbindung um ein Trialkylaluminium oder Dialkylaluminiummonohalogenid. Die Polymerisation von a-Olefinen
unter Verwendung dieser Katalysatoren hat jedoch folgende Nachteile: (1) Trialkylaluminium als metallorganische Verbindung hat zwar eine hohe Aktivität, liefert jedoch eine beträchtliche Menge an amorphem Polymerisat, (2) Dialkylaluminiummonohalogenid setzt zwar die Ausbeute an amorphem Polymerisat herab, jedoch ist
auch die Polymerisationsgeschwindigkeit gering.
Aus der BE-PS 6 49 414 ist ein Verfahren zur Herstellung einer titanhaltigen Komponente eines Zieglei-Katalysatorsystems bekannt, bei dem diese durch Reduktion von TiCl4 mit Al und aluminiumorganischen Verbindungen in Gegenwirt eines Äthers und anschließendes Ausfällen des gebildeten titanhaltigen Produktes, und
mehrmaliges Waschen mit einem trockenen Kohlenwasserstoff sowie dessen Abfiltration hergestellt wird. Die
so hergestellte titauhaltige Komponente wird dann in Kombination mit einer aluminiumorganischen Verbindung als Katalysatorsystem zur Polymerisation von a-Olefinen eingesetzt.
Es ist auch bereits bekannt, eine in Kombination mit einem aluminiumorganischen Cokatalysator zur Polymerisation
von «-Olefinen eingesetzte titanhaltige Komponente durch gemeinsames Pulverisieren von Titantrichlorid
mit Äthern oder Ketonen (vgl. die GB-PS 10 87 314) oder mit Carbonsäureestern (vgl. die DE-OS
20 29 890) herzustellen.
Schließlich ist aus der AT-PS 2 25 1.52 eine titanhaltige Komponente und deren Verwendung zusammen mit
einem aluminiumorganischen Cokatalysator bekannt Die Titankomponente wird dabei durch Behandlung von
Titantrichlorid mit Triphenylphosphin und anschließendes Auswaschen mit einem inerten Kohlenwasserstoff
hergestellt
All diese bekannten titanhaltigen Katalysatorkomponenten zeigen jedoch bei der Polymerisation von e-Olefinen
noch keine befriedigende Katalysatoraktivität.
Aufgabe der Erfindung war es daher, eine titanhaltige Katalysatorkomponente bereitzustellen und ein Verfahren
zu deren Herstellung zu erarbeiten, die bei ihrer Verwendung in Kombinat»» mit einem aluminiumorganischen
Cokatalysator bei der Polymerisation von e-Olefinen eine höhere Aktivität zeigt als die bekannten titanhaltigen
Katalysatorkomponenten.
Gegenstände der Erfindung sind somit die titanhaltigen Katalysatorkomponenten, das Verfahren zu deren
Herstellung und deren Verwendung zur Polymerisation von u-Olefinen wie in den Patentansprüchen beschrieben.
Aus der AT-PS 2 25 152 war es zwar bekannt daß man dann Polymere mit höhe; er Isotaktizität erhält, wenn
man die titanhaltige Komponente vor ihrem Einsatz zur Polymerisation mit einem inerten Kohlenwasserstoff
wäscht. Ein solcher Effekt war daher bei dem aus beispielsweise der GB-PS10 87 314 bekannten Stand der Technik
durch Einschaltung einer Waschstufe zu erwarten.
Es war jedoch überraschend und in Kenntnis des aus der AT-PS 2 25 152 bekannten Standes der Technik nicht
zu erwarten, daß man bei dem aus der GB-PS10 87 314 bekannten Verfahren zur Herstellung einer titanhaltigen
Komponente durch eine zusätzliche Waschstufe darüber hinaus auch noch eine beachtliche Steigerung der
Katalysatoraktivität erzielt.
Wenn das a-Olefin Äthylen oder a-Olefine mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Propylen, unter Verwendung
von Katalysatorsystemen aus der erfindungsgemäßen Titantrichloridkomponente und einem aluminiumorganischen
Cokatalysator wie in Anspruch 3 beschrieben polymerisiert werfen, ist die Polymerisationsgeschwindigkeit
sehr hoch und das Polymerisationsprodukt weist eine sehr hohe Stereoregelmäßigkeit auf. Es
steigt nicht nur die Ausbeute an Polymerisat pro Monomereinheit, sondern auch die Ausbeute an Polymerisat
pro Katalysatoreinheit. Außerdem entsteht nur eine sehr geringe Menge an amorphem Nebenprodukt, wodurch
es möglich ist, sowohl die Polymerisations- als auch die anschließenden Reinigungsverfahren zu vereinfachen.
Nachfolgend sind einige Zusätze aufgeführt, die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen titanhaltigen
Katalysatorkomponente verwendbar sind.
35 Äther, Ketone und Carbonsäureester
Es sind gesättigte und ungesättigte Äther, cyclische Äther und Polyether geeignet. Geeignet sind Verbindungen
der Formel R'-O-R2, in der R1 und R2 Alkyl, Aralkyl, Cycloalkyl, Alkenyl, Alkylen, Alkaryl und Aryl mit
bis zu 20 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise bis zu 12 Kohlenstoffatomen bedeuten oder ein halogensubstituiertes
Derivat davon. Spezifische Beispiele für geeignete Äther sind Diethylether, Di(n-propyl)äther, Diisopropyläther,
Dibenzyläther, Dicyclohexyläther, Diphenylether, Ditolyläther, Methylphenyläther, Diallyläther,
Butenyläther, Di(4-chlorphenyl)äther, Di(2-chlorphenyl)äther, Tetrahydrofuran, Propylenoxyd und Dioxan.
Spezifische Beispiele für Polyäther sind BisG8-hydroxyäthyl)äther, Bis<0-methoxyäthyl)äther, Bis(£-äthoxyäthy-Oäther,
Bis(/?-propoxyäthyl)äther,jß-Hydroxyäthyl:/?'-methoxydiäthyläther, G8-Athoxymethyl)methyläther, (ß-Phenoxyäthyljphenyläther
und G8-Toloxyäthyl)tolyläther.
Als Ketone geeignet sind gesättigte oder ungesättigte Ketone, cyclische Ketone und Esterketone. Geeignet
sind Verbindungen der Formel
O
R3—C—R"
in der R3 und R4 Alkyl, Aralkyl, Alkenyl, Cycloalkyl, Alkaryl und Aryl mit bis zu 20 und vorzugsweise bis zu 12
Kohlenstoffatomen bedeuten, oder halogenierte Derivate davon. Spezifische Beispiele sind Aceton, Diäthylketon,
Methylisobutylketon, Methylbenzylketon, Acetophenon, Diphenylketon, Cyclohexanon, 2,4-Pentandion,
Allylphenylketon, p-Chlorphenylmethylketon und Methyltolylketon.
Ester können gesättigt oder ungesättigt sein. Geeignet sind Verbindungen der Formel
Ester können gesättigt oder ungesättigt sein. Geeignet sind Verbindungen der Formel
R3—O — C — R
und R die oben an p y, y
acetat, Methylacetoacetat, Cyclohexylacetat, Benzylacetat, Methylbenzoat und f-Caprolacton sowie Äthvlchlo-
in der R und R die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. Spezifische Beispiele sind Methylacetat, Äthyl-
Bevorzugte Verbindungen dieser Gruppe sind Diäthyläther, Diphenyläther, Ditolyläther Di(2-chlorphenyl )äther,
Diäthylketon, Diphenylkcton und Methylacetat
Thioäther, Thiophenole und Thioalkohole
Geeignet sind gesättigte oder ungesättigte Thioäther oder cyclische Thioäther. Geeignet sind Schwefelverbin- I
düngen der Formel R -S-RJ, in der R1 und R2 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. Spezifische Bei- I
spiele-nnd Duthylsulfid, EH(n-propyl)sulfid, Dicyclohexylsulfid, Diphenylsulfid, Ditolylsulfid Methylphenylsulfid,
Atfaylphenylsulfid, Propylphenylsulfid, Dibsnzylsulfid, Diallylsulfid, Allylphenylsulfid DiOchlorphe-
10 nyl)sulfid, Athylensulfid, Propylensulfid, Tetramethylensulfid und Pentamethylensulfid.
Erfindunssgemäß geeignet sind gesättigte oder ungesättigte Thioalkohole bzw. Thiophenole Geeignet sind
Verbindungen der Formel H-SR3, in der R3 die oben angegebenen Bedeutungen besitzt. Spezifische Beispiele
sind Athanthiol, Propanthiol, Buianthiol, Hexanthiol, Dodecanthiol, Cyclohexanol, a-Mercaptotoluol 2-Propen-1-thiol,
Benzolthiol, o-Toluolthiol, p-Toluolthiol, 2-Chloräthanthiol und p-Chlorbenzolthiol
Bevorzugte Verbindungen dieier Gruppe sind Diäthylsulfid, Di(n-propyl)sulfid, Dibenzylsulfid, Diphenylsulfid,
Metnylphenylsulfid, Athylphenylsulfid, Tetramethylensulßd, Dodecanthiol und Benzolthiol.
Phosphine, Phosphinite, Organophosphate und Organophosphite
Erfindungsgemäß geeignet sind Phosphine der Formel P(R3J0(H)3 in der R3 die oben angegebenen Bedeu-
tungen besitzt und a 1,2 oder 3 bedeutet. Spezifische Beispiele sind Athylphosphin, Diäthylphosphin Phenyl-
phosphm, Diphenyiphosphin, Triäthylphosphin, Tri(n-butyl)phosphin, Tri(n-decyl)phosphin, Tribenzylphos-
phm, Tricyclohexylphosphin, Triphenylphosphin, Tritolylphosphin, Diäthyl(n-butyl)phosphin Äthyldiphenyl-
phosphin, (n-Propyl)(n-butyl)phenylphosphin und Äthylbenzylphenylphosphin.
Geeignet zur Durchführung der vorliegenden Erfindung sind Phosphinite der Formel (R3J2POR4 in der R3
und R die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. Spezifische Beispiele sind Äthy Idiäthylphosphinit Äthyldipropylphospfainit,
Athyldibutylphosphinit, Phenyldiphenylphosphinh, Äthyldiphenylphosphinit Phenyldibenzyjphosphinit
und Athylmethylphenylphosphinit.
Erfindungsgemäß geeignete Organophosphite sind solche der Formel P(OR3JiOH)3 _ in der R3 und α wie
oben definiert sind. Spezifische Beispiele sind
Dimethylphospb.it, Diphenylphosphit, Dioctylphosphit, Trimethylphosphit, Tri(2-chloräthyl)phosphit,
Tri(n-butyl)phosphit, Tribenzylphosphit, Tricyclohexylphosphit, Triphenylphosphit, Tri(p-tolyl)-phosphit,
Tri(^-naphthyl)phosphit, Diphenylcyclohexyiphosphit und Diphenylpropylphosphit.
Geeignete Organophosphate sind solche der Formel P(O)(OR3UOH)3^ in der R3 und α wie oben definiert
sind. Spezifische Beispiele sind
Methylphosphat, Äthylphosphat, n-Butylphosphat, Cyclohexylphosphat, Phenylphosphat, p-Chlor-
phenylohosphat, Diäthylphosphat, Di(n-propyl)phosphat, Dibenzylphosphat, Diphenylphosphat, Di-
(a-naphthyl)phosphat, Di(biphenyl)phosphat, Triäthylphosphat, Tri(n-butyl)phosphat, Tri(n-amyl)-
phosphat, Tricyclohexylphosphat, Tri(o-chlorphenyl)phosphat, Triphenylphosphat, Tri(p-tolyl)phos-
phat, Tri(m-tolyl)phosphat, Tri(4-biphenyl)phosphat und Tri(a-naphthyl)phosphat.
Bevorzugte Zusätze dieser Gruppe sind
Triphenylphosphin, Triphenylphosphit, Tri(n-butyl)-phosphat, Iriphenylphosphat und Tri(p-tolyl)-
phosphat.
Bevorzugte Beispiele für die zur Herstellung der erfindungsgemäßen titanhaltigen Katalysatorkomponente
einsetzbaren Komplexe oder Reaktionsprodukte aus AlCl3 oder AlBr3 und einer Verbindung der Gruppe (a)
Diphenyläther-Aluminiumtrichlorid, Diphenyläther-Aluminiumtribromid, Diäthyläther-Alumi-
niurntnchlond, Diäthylketon-Aluminiumtrichlorid, Diphenylsulfid-Aluminiumtrichlorid, PhenylmethyJsulfid-Aluminiumtrichlorid,
Triphenylphosphin-Aluminiumtrichlorid, Triphenylphosphit-Alummiumtrichlorid,
Triphenylphosphat-Aluminiumtrichlorid und Tritolylphosphat-Aluminiumtrichlorid
und die bevorzugten Produkte sind diejenigen von Benzolthiol-Aluminiumtrichlorid und Diäthylsulfid-AJuminiumtrichlorid.
Diese Komplexe oder Reaktionsprodukte werden nach an sich bekannten Verfahren hergestellt Sie können
beispielsweise auf übliche Weise synthetisiert werden durch einfaches Mischen von AlCl3 oder AlBr3 mit dem
Zusatz bei Raumtemperatur oder durch Erhitzen der Mischung.
Die Menge an Zusatz, der mit dem Titantrichlorid oder der Titantrichloridzusammensetzung gemeinsam pulverisiert
wird, variiert etwas je nach dem speziellen Zusatz, dem speziellen TiCI3 oder der Titantrichloridzusammensetzung
und dem gewünschten oder erforderlichen Aktivierungsgrad innerhalb des anspruchsgemäßen
Bereichs. Die gesamte Additivmenge wird gewöhnlich dem Titanirichlorid oder der Titantrichloridzusammensetzung
vor dem Pulverisieren zugesetzt oder sie kann während der gemeinsamen Pulverisierung in Portionen
zugesetzt werden. Die Komponenten des Zusatzes können gemeinsam, getrennt oder in Form einer vorher hergestellten
Mischung während d«r Pulverisierung zugesetzt werden.
Zur Durchfuhruag des Verfahrens der Erfindung sind übliche Pulverisatoren geeignet. Beispiele sind Kugelmühlen,
Vibrationsmühlen, Strahlpulverisierungsvorrichtungen, Ringmühlen und Schlagpulverisierungsvor-
richtungen. Die Pulverisierung wird im Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre unter Ausschluß von Feuchtigkeit
und Sauerstoff durchgeführt. Die Pulverisationszeit variiert je nach der Art der verwendeten Pulverisierungsvorrichtung,
dem TiCl3 oder der Titantrichloridzusammensetzung und dem Zusatz und sie liegt vorzugsweise
zwischen 5 und 60 Stunden.
Der hohe Aktivierungsgrad der erfindungsgemäßen Katalysatorkomponenten wird erzielt durch Waschen des
die Zusätze enthaltenden Pulverisierungsprodukts mit einem gegebenenfalls durch Halogen substituierten
Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, und jegliches zurückbleibende Lösungsmittel kann gewüaschtenfalls entfernt
werden.
Spezielle Beispiele der zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung geeigneten Lösungsmittel sind n-Hexan,
Cyciohexan, n-Heptan, Benzol, Toluol, Xylol und Monochlorbenzol. Das Lösungsmittel kann durch
Dekantieren oder Filtrieren von der aktivierten Katalysatorkomponente abgetrennt werden. Nach mehrmaligem
Waschen erhält man eine aktivierte Titantrichloridkatalysatorkomponente, die im feuchten Zustand oder
nach Entfernung der geringen Menge an anhaftendem Lösungsmittel unter Normaldruck oder vermindertem
Druck zur Polymerisation verwendet werden kann. Durch Waschen werden erfindungsgemäfl mindestens 30,
vorzugsweise mehr als 50 Gew.-% des Zusatzes entfernt.
Ein durch Reduktion von Titantetrachlorid mit Aluminium in Gegenwart von Aluminiumtrichlorid hergestellter
Mischkristall, der eine ungefähre Zusammensetzung mit der Summenformel 3 TiCl3 ■ AlCl3 hat, ist
bekannt. Dieser Mischkristall wird nachfolgend als TiUntrichlorid vom AA-IVp bezeichnet. Wenn das Titantrichlorid
vom AA-TVp mit einem Lösungsmittel mit einem hohen Lösungsvermögen für Aluminiumtrichlorid,
wie z. B. Toluol, gewaschen wird, wird das Aluminiumtrichlorid an der Teilchenoberfläche und in Nachbarschaft
dazu in dem Lösungsmittel gelöst. Dieses gewaschene Titantrichlorid vom AA-Typ liefert in Kombination mit
einer aluminiumorganischen Verbindung ein Polymerisat mit einer besseren Stereoregelmäßigkeit als ein nichtgewaschenes
Titantrichlorid vom AA-Typ (Shokubai [Catalyst] 11 (3), 67-69 {1969]).
Das Waschen des Titantrichlorids vom AA-Typ wurde in den Vergleichsversuchen A bis C ebenfalls untersucht.
Die Stereoregelmäßigkeit des Polymerisats und die Polymerisatioosaktivität erhöhten sich durch
Waschen mit Toluol oder n-Heptan im Vergleich zu nicht-gewaschenen Katalysatoren. Erfindungsgemäß werden
die Stereoregelmäßigkeit und die Polymerisationsaktivität jedoch noch weiter erhöht, was aus dem Vergleich
mit den Beispielen 1 bis 4 hervorgeht.
Durch Kombination der aktiven Titantrichloridkomponente, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahre η
erhalten wird, mit einer aluminiumorganischen Verbindung kann ein hochaktiver und hochstereospezifischer 30 ,
Katalysator erhalten werden. Es wird angenommen, daß die Anzahl der aktiven Zentren und der erfindungsgemäß
aktivierten Titantrichloridkomponente durch Zugabe des Zusatzes, durch Pulverisieren und Waschen
erhöht wird, während der Typ der aktiven Stelle, die eine niedrigere Kristallinität erzeugt, erfindungsgemäß
desaktiviert wird.
Erfindungsgemäß können die Eigenschaften der Katalysatorkomponente durch geeignete Auswahl des Typs
und der Menge des Zusatzes variiert werden. Die allgemeinen Regeln fur die Auswahl sind folgende:
A) Wenn der Hauptzweck darin besteht, die katalytische Aktivität zu verbessern, sind Äther, Ketone und Carbonsäureester
am geeignetsten und Phosphine, Phosphinite, Organophosphate und Organophosphine am
zweitbesten geeignet;
B) wenn der Zweck darin besteht, die Stereoregelmäßigkeit der polymeren Produkte zu verbessern, sind die
Zusätze Thioäther, Thiophenole und Thioalkohole am besten und die Phosphine, Phosphinite, Organophosphate
und Organophosphine die nächstbesten;
C) wenn der Zweck darin besteht, sowohl katalytische Aktivität als auch Stereoregelmäßigkeit zu verbessern,
wird am wirksamsten ein Zusatz verwendet, der sowohl eine Verbindung der Gruppe der Äther, Ketone und
Carbonsäureester, als auch eine der Gruppe der Phosphine, Phosphinite, Organophosphate und Organophosphite
enthält.
Alle für die Polymerisation von ar-Olefinen bekannten Katalysatorkombinationen, die Titantrichlorid enthalten,
werden durch Verwendung der erfindungsgemäßen aktiven Titantrichloridkomponente verbessert. Zur
Bereitung der Katalysatoren sind dritte Additivkomponenten verwendbar, die üblicherweise in Titantrichlorid-Organoaluminium-Katalysatorsystemen
verwendet werden. Erfindungsgemäß verwendet werden Verbindungen, die den Formein Al(R5J2X und Al(R5J3 entsprechen, worin R5 Alkyl oder Aryl mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen
und X liaiogen öder Alkoxy bedeuten. Beispiele für bevorzugte Verbindungen sind
DiäthylaJuminiummonochlorid, Triäthylaluminium, Di(n-propyl)alunumummonochlorid, Diisopropylaluminiummonochlorid,
Tri(n-butyl)aluminium, DiisobutylaJuminiummonochlorid, Triisobutylaluminium,
Diäthylaluminiummonoäthylat
und Mischungen davon. Das Molverhältnis der Organoaluminiumverbindung zu der aktiven Titantrichloridkomponente
liegt gewöhnlich zwischen 1 : 0,3 und 1 :100, und vorzugsweise zwischen 1: 0,5 und 1: 50.
Monomere, die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Katalysatorkomponente homopolymerisiert oder 60 >s
mischpoiymerisiert werden können sind Äthylen, Propylen, Buten-(l), Penten-(1), Hexen-{1), 4-Methyl-penten-(l)
und Mischungen davon. Die Polymerisation wird gewöhnlich bei Temperaturen von 20 bis 200, vorzugsweise
von 50 bis 100°C und bei Drücken innerhalb des Bereiches von 1 bis 200, vorzugsweise unterhalb 100 k
Atmosphären durchgeführt. In der Polymerisationsreaktion können Lösungsmittel, wie z. B. aliphatisch«, eye- '
loaliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe und ihre Mischungen verwendet werden. Beispiele für ge- 65 ~
eignete Lösungsmittel sind Propan, Butan, Hexan, Heptan, Cyclohexan, Benzol und Toluol. Die Polymerisation ί
kann auch ohne ein Lösungsmittel durchgeführt werden. Deshalb können mit der erfindungsgemäßen titanhaltigen
Katalysatorkomponente sowohl Gasphasenpolymerisations- als auch Polymerisationsverfahren in Masse
durchgeführt werden. Nach Beendigung der Polymerisation können der Katalysator und das Lösungsmitte! nach
üblichen Verfahren aus dem Polymerisat entfernt werden.
Die hohe katalytische Aktivität der erfindungsgemäßen Katalysatorkomponente zeigt sich an einer viel größeren
Polymerisatausbeute pro Einheit TiUntrichlorid als bei den bisher bekannten Katalysatoren. Deshalb können
erfindungsgemäß, insbesondere bei der Gasphasenpolymerisation und der Polymerisation in Masse die
mühsamen Nachpolymerisationsbehandlungen weggelassen werden.
Das Molekulargewicht des mit der erfindungsgemäßen titanhaltigen Katalysatorkomponente hergestellten
Polymerisats kann durch das Katalysatorsystem und das Polymerisationsverfahren gesteuert werden. Je nach
Bedarf kann das Molekulargewicht des Polymerisats beispielsweise durch Verwendung von Wasserstoff, Alkylhalogenid
und Dialkylzink weiter kontrolliert werden.
Die folgenden Beispiele, in denen spezifische Ausführungsformen der Erfindung beschrieben sind, sollen die
Erfindung näher erläutern. Die angegebene katalytische Aktivität ist auf Gramm polymerisiertem Produkt pro
Stunde pro Gramm aktivierter Titantrichloridkomponente (g/g · Std.) bezogen.
30 g des Titantrichlorids vom AA-TVp und 2,3 g des Diphenyläther-Aluminiumtrichlorid-Komplexes wurden
in eine Vibrationsmühie mit einem Innenvolumen von 600 ml, die etwa 80 Stahlkugeln mit einem Durchmesser
von 12 mm enthielt, unter einer wasserfreien Stickstoffatmosphäre gebracht und 14 Stunden lang bei Raumtemperatur
pulverisiert. Das pulverisierte Produkt wurde unter einer Stickstoffatmosphäre von den Stahlkugeln
abgetrennt
20 g des pulverisierten Produktes wurden 20 Minuten lang in 200 ml siedendem Toluol gerührt und dann
wurde das Toluol durch Dekantieren abgetrennt. Nach viermaligem Wiederholen dieser Waschbehandlung
wurde das restliche Toluol durch Abdampfen entfernt und die trockene, aktivierte Titantrichloridzusammensetzung
wurde 30 Minuten lang unter Vakuum auf 1400C erhitzt.
11 Heptan, 0,45 g der aktivierten Titantrichloridkomponente und 1,0 ml Diäthylalum iniummonochlorid wurden
in einen 2-1-Autoklaven aus rostfreiem Stahl unter einer Stickstoffatmosphäre eingeführt. Nach dem Abziehen
des Stickstoffs aus dem Autoklaven wurde Wasserstoff eingeleitet bis zu einem Partialdruck von 0,5 kg/cm2
und dann wurde Propylen eingeführt, bis der Gesamtdruck der Gasphase 2 kg/cm2 betrug (Manometerdruck).
Das Gewicht des über einen Zeitraum von 2,24 Stunden eingeführten Propylens betrug 450 g. Das nicht umgesetzte
Gas wurde dann abgelassen. Es wurden 300 ml Methanol zugegeben und die Katalysatoren wurden durch
30minütiges Rühren desaktiviert.
Nach dem Abkühlen des Autoklaven wurde der Inhalt herausgenommen und dreimal mit 200 ml Wasser bei
600C gewaschen. Das Produkt wurde filtriert und nach dem Trocknen bei 500C unter Vakuum erhielt man 445 g
weißes Polypropylen. Das Polypropylen hatte eine Grenzviskosität von 2,08 dl/g, eine Schüttdichte von 0,41
g/ml und dir Rückstand aus der Extraktion des Polymerisats durch siedendes n-Heptan betrug 97,5%. Das beim
Eindampfen des Filtrats erhaltene amorphe Polymerisat wog 7 g.
Die Polymerisationsaktivität des Katalysators in diesem Beispiel betrug 440 g/g - Stunde und das durch siedendes
n-Heptan nicht extrahierte restliche Polymerisat betrug 95,5% des gesamten Polymerisats.
Beispiele 2-5
Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren, bei dem jedoch das Waschlösungsmittel geändert wurde,
wurden die in der folgenden Tabelle I angegebenen Werte erhalten. Jede Waschung wurde bei der Siedetemperatur
des jeweiligen Lösungsmittels durchgeführt.
Wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht, ist die erfindungsgemäß erzielte Verbesserung selbst dann wirksam,
wenn das Waschlösungsmittel geändert wird. Nach dem Auflösen der aktiven Titantrichloridkomponente
des Beispiels 4 in verdünnter Schwefelsäure und Extraktion durch Äther wurde der Extrakt gaschromatographisch
analysiert. Die Analyse zeigte, daß die Menge an Diphenylether für einen Nachweis zu gering war.
Tabelle I | Wasch- | Polyme- | Polymerisationsergebnisse | Ausbeute | Durch | Durch | Katalyti | Analyse | Schütt |
Bei |
J9sungs-
mittel |
risations-
zeit |
Ausbeute | an amor | n-Heptan nicht | n-Heptan nicht | sche Akti | Grenz- | dichte |
spiel
Nr. |
an pulver- | phem | extrahiertes. | extrahiertes | vität | visko- | |||
förmieem | Poly | zurückblei | Polypropylen | sitätszahl | |||||
Poiypro- | propylen | bendes Poly | im Verhältnis | ||||||
pylen | propylen | zum Gesamt | |||||||
polymerisat | |||||||||
(S) | (%) | (%) | (g/g · Std.) | (g/ml) | |||||
(Stunden) | (O | 9 | 97,5 | 95,5 | 425 | (dl/g) | 0,40 | ||
Benzol | 2,33 | 437 | 7 | 97,5 | 95,7 | 410 | 2,00 | 0,41 | |
2 | Heptan*) | 2,40 | 436 | 9 | 97,2 | 95,2 | 433 | 2,11 | 0,40 |
3 | n-Heptaa | 2,17 | 414 | 7 | 97,3 | 95,8 | 405 | 2,03 | 0,39 |
4 | Monochlor- | 2,53 | 453 | 2,18 | |||||
5 | |||||||||
benzol
*) Technische Qualität, Siedebereich »D-100°C. Gascfaromatographische Analyse (Gew.-%): Cyclohexan 30,2, Methylcyclohexan 20,6, n-Heptan 47,6, Toluol 2,1.
Die katalytische Aktivität des Katalysators war, wie die Beispiele 1, 2, 3, 4 und S zeigen, sehr hoch.
Vergleichsversuch A
Die Polymerisationen wurden unter den gleichen Bedingungen durchgeführt und es wurden anschließend die
gleichen Behandlungen wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch ein Titantrichlorid vom AA-TVp, bei dem
es sich um das gleiche Ausgangsmaterial handelte, wie es zur Herstellung der aktivierten Titantrichloridkomponente
des Beispiels 1 verwendet wurde, 14 Stunden lang pulverisiert und ohne Waschen als KaUlysatorkomponente
verwendet wurde.
Nach 3,0stündiger Polymerisation erhielt man 292 g pulverförmiges Polypropylen mit einer Grenzviskositätszahl
von 2,03, der durch siedendes Heptan nicht extrahierte Rückstand betrug 96,1% und die Schüttdichte
betrug 0,40 g/ml. Das amorphe Polypropylen wog 15 g.
Die katalytische Aktivität dieses Katalysators betrug nur 227 g/g ■ Stunde und das durch siedendes n-Heptan
nicht extrahierte, zurückbleibende Polymerisat betrug 91,4% des Gesamtpoiymerisats.
Vergleichsversuch B
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei diesmal eine unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 pulverisierte,
Diphenyläther enthaltende Titantrichloridzusammensetzung verwendet wurde. Der Katalysator wurde
jedoch nicht wie in Beispiel 1 gewaschen.
Nach 3,0stündiger Polymerisation erhielt man 338 g pulverformiges Polypropylen und 11 g amorphes Polypropylen.
Die Grenzviskositätszahl des pulverformigen Polypropylens betrug 2,23 dl/g. Der durch siedendes Heptan
nicht extrahierte Rückstand betrug 97,1% und die Schüttdichte betrug 0,42 g/ml. Die katalytische Aktivität
bei dieser Polymerisation betrug 258 g/g · Std.
Ein Vergleich dieser Ergebnisse mit dem Beispiel 1 zeigt, daß die erfindungsgemäß erzielte Verbesserung der
katalytischen Aktivität sehr beträchtlich war.
Vergleichsversuch C und D
Nach dem Verfahren des Vergleichsversuchs A, bei dem jedoch ein 14 Stunden lang nach dem gleichen Verfahren
wie im Vergleichsversuch A pulverisierter und mit n-Heptan oder Toluol gewaschener Titantrichlorid-Katalysator
vom AA-Typ verwendet wurde, wurden die in der folgenden Tabelle II angegebenen Ergebnisse
erhalten. Die kaUlytische Aktivität wurde durch Waschen mit n-Heptan oder Toluol etwas verbessert. Im Vergleich
zu den Werten der Beispiele 1 und 4 ergibt sich jedoch, daß die erfmdangsgemäß erzielte Verbesserung
der katalytischen Aktivität sehr wesentlich war und daß die Stereoregelmäßigkeit hoch war.
Tabelle | II | Polyme | Polymerisationsergebnisse | Ausbeute | Durch | Durch | Katalyti | Analyse | Schütt |
Ver | Wasch |
risations-
zeit |
Ausbeute | an amor | n-Heptan nicht | n-Heptan nicht | sche Akti | Grenz- | dichte |
gleichs-
versuch |
lösungs
mittel |
an pulver- | phem | extrahiertes. | extrahiertes. | vität | visko- | ||
formigem | Poly | zurückblei | zurückblei | sitätszeh! | |||||
Polypro | propylen | bendes pulver | bendes | ||||||
pylen | förmiges Poly | Polymerisat | |||||||
propylen | im Verhältnis | ||||||||
zum Gesamt | |||||||||
polymerisat | |||||||||
(g) | (%) | (%) | (g/g ■ Std.) | (g/ml) | |||||
(Stunden) | (g) | 14 | 96,8 | 93,8 | 315 | (dl/g) | 0,40 | ||
3,22 | 443 | 17 | 96,3 | 92,6 | 290 | 2,20 | 0,41 | ||
C | Toluol | 3,42 | 427 | Beispiele 6-9 | 2,03 | ||||
D | n-Heptan | ||||||||
Propylen wurde nach dem Verfahren des Beispiels 1 polymerisiert, wobei diesmal jedoch die Menge an dem
copulverisierten Aluminiurnchlorid-Diphenyläther-Komplex gegenüber derjenigen von Beispiel 1 geändert
wurde. Zu Vergleichszwecken wurde auch die katalytische Aktivität unter Verwendung von nicht gewaschenem
aktiviertem Titantrichlorid bestimmt. Bei Zugabe einer großen Menge des Aluminiumchlorid-Diphenyläther-Komplexes
ohne Waschen wurde die katalytische Aktivität vermindert, während eine sehr hohe katalytische
Aktivität erhalten wurde, wenn eine gewaschene aktivierte Komponente verwendet wurde. Wenn das gewaschene
aktivierte Titantrichlorid verwendet wurde, nahm die Menge an amorphem Polymerisat mit zunehmender
Menge an Komplex ab. Die Ergebnisse dieser Tests sind in der folgenden Tabelle ΠΙ angegeben.
Bei | Menge an | PoIy- | Polymerisationsergebnisse | Aus | Durch | Durch | KaUIy- | Analyse | Schütt | Katalytische |
spiel
Nr. |
Alumi-
nium- |
merisa-
tionszeit |
Ausbeute | beute | n-Heptan | n-Heptan | tische | Grenz- | dichte | Aktivität unter |
chlorid- | an pulver- | an | nicht ex | nicht ex | Aktivität | viskosi- | (spezi | Verwendung des | ||
Diphenyl- | förmigem | amor | trahiertes. | trahiertes, | tatszahl | fisches | nicht gewasche | |||
ather- | Polypro | phem | zurück | zurück | Schütt | nen Katalysators | ||||
Komplex | pylen | Polypro | bleiben | bleibendes | gewicht) | |||||
pylen | des Poly | Polymerisat | ||||||||
propylen | im Verhältni | |||||||||
zum Gesamt | ||||||||||
polymerisat | ||||||||||
(I) | (%) | (V.) | (g/g· | (g/ml) | ||||||
(S)*) | (Stun | (g) | Stunde) | (dl/g) | ||||||
den) | ||||||||||
1.14 | 2,33 | 445 | 7 | 97,4 | 95,9 |
4,55 | 2,30 | 450 | 7 | 97,8 | 96,3 |
13,7 | 2,40 | 452 | 6 | 98,3 | 97,0 |
22,8 | 2,55 | 448 | 4 | 98,8 | 97,9 |
431 | 2,21 | 0,40 | 280 |
442 | 2,10 | 0,41 | 248 |
424 | 2,23 | 0,42 | 220 |
390 | 2,03 | 0,42 | 136 |
*) Zusammen-pulverisiert mit 30 g Titantrichlorid vom AA-TVp.
Beispiele 10-33
Die Herstellung der in der folgenden Tabelle IV angegebenen Katalysatoren erfolgt nach dem Verfahren des
Beispiels 1, wobei diesmal jedoch anstelle des Aluminiumtrichlorid-Diphenyläther-Komplexes andere Komplexe
verwendet wurden. Die angegebenen Werte wurden nach dem Polymerisationsverfahren des Beispiels 1
erhalten.
|Mr Zusatz
Art des
Komplexes
Waschlösungs | Polymerisa | Polymerisation« | ergebnisse | |
mittel | tionszeit | Ausbeute an | Ausbeute an | |
Verwendete | pulverformigem | amorphem | ||
Menge | Polypropylen | Polypropylen | ||
(g)
Diphenylether- 2,30
AIBr3
AIBr3
Di-n-butyläther- 2,38
AICIi
AICIi
Diisopropyl- 1,06
äther-AlClj
äther-AlClj
Dioxan-AICI3 1,32
Tetrahydrofuran- 2,12
AICIj
AICIj
Methylisobutyl- 1,40
keton-AlCI3
keton-AlCI3
Diäthylenglykol- 1,13
monoäthyläther-AlCl3
monoäthyläther-AlCl3
Diphenylsulfid- 1,44
AlCl3
AlCl3
Diphenylsulfid- 2,40
AlCI3
AlCI3
Diphenylsulfid- 3,60
AlCI3
AlCI3
Melhyiphenylsulfid-AICl·)
Methylphenyl-SuIRd-AICI3
Methylphenylsulfid-AICI3
Triphenylphosphin-AICl,
1,16
1,93
1,93
2,90
2,0
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Benzol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
(Stunden)
2,67
2,35
2,35
2,30
2,35
2,35
2,25
2,30
2,30
2,23
2,45
2,45
2,77
2,80
2,55
2,70
2,75
2,65
2,50
2,70
2,75
2,65
2,50
465
442
442
458
440
440
439
450
450
439
440
440
453
458
443
468
455*)
445
450
(g)
13 9
12 10
9 10
13 9
5 4 4 5 5 4 7 Analyse
nicht extrahiertes, nicht extrahiertes. Aktivität tätszahl dichte
zurückbleibendes, zurückbleibendes pulverförmiges Polymerisat im
(g/g - Stunde) (dl/g)
(g/ml)
94,0 95,0 |
398
426 |
2,01 2.18 |
0,42
0,40 |
to
ι—» U> O |
94,8 | 444 | 2,33 | 0,41 | u> H-» |
94,4 | 425 | 2,08 | 0,43 | |
94,9 95,0 |
442 444 |
2,40 2,11 |
0,41
0,42 |
|
93,5 95,3 |
450 407 |
2,15 2,38 |
0,38 0,39 |
|
97,5 | 367 | 2,22 | 0,42 | |
97,6 | 367 | 2,18 | 0,41 | |
97,7 | 389 | 2,10 | 0,43 | |
97,2 | 389 | 2,21 | 0,40 | |
97,4 | 372 | 2,08 | 0,41 | |
97,6 | 376 | 2,29 | 0,40 | |
96,1 | 406 | 2,30 | 0,40 | |
Fortsetzung
Bei | Katalysator |
Verwendete
Menge |
Waachlösungs-
mittel |
Polymerisa- | Polymerisationsergebniese |
Ausbeute an
amorphem Polypropylen |
Durch n-HspUn
nicht extrahiertes, zurückbleibendes, pulverförmiges Polypropylen |
Durch n-Heptan
nicht extrahiertes, zurückbleibendes Polymerisat im Verhältnis zum Gesamtpolymerisat |
Katalylische
Aktivität |
Analyse |
Schütt
dichte |
spiel
Nr. |
Zusatz
Art des Komplexes |
(g) |
Ausbeute an
pulverformigem Polypropylen |
U) | (%) | <%) | (g/g · Stunde) |
Grenzviskosi-
tälszahl |
(g/ml) | ||
(Stunden) | (dl/g) | ||||||||||
25 |
Triphenyl-
phosphit-AICI3 |
1,0 |
26 |
Triphenyl-
phosphat- AJCI3 |
2,0 |
27 |
Triphenyl-
phosphat-AlCl3 |
1,0 |
28 |
Tritolylphosphat-
AlCI3 |
1,0 |
29 |
Di(4-methyl)-
phenyläther- AICI3 |
4,48 |
30 |
Tetramethylen
sulfid -AlCl3 |
1,0 |
31 |
Thiophene! -
AlCI,-! :1- Reaktionsprodufct |
1,2 |
32 |
p-Methylthio-
phenoI-AICI3- 1 : 1-Reaktions produkt |
1,0 |
33 |
Phenyldiphenyl-
phosphinil/AJu- miniumchlorid |
1,0 |
Heptan
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
Toluol
456 451 446 461 438
445 440
443 448
98,0 97,8 97,2 98,0 97,2
98,2 98,4
98,0 97,9
96,3
96,2
95,9
96,3
95,2
96,2
95,9
96,3
95,2
410 415 398 400 430
383 368
372 385
2,21 2,08 2,35 2,00 2,22
2,35 2,118
2,32 2,12
0,41 0,41 0,39 0,41 0,40
0,39 0,41
0,40 0,39
*) (Afw/.Wrr) der polymeren Produkte = 6,0.
Die Polymerisation wurde wie im Vergleichsversuch A durchgeführt, wobei diesmal 3,9 Gew.-% des Aluminiumchlorid-Methylphenylsulfid-Komplexes auf der Basis des TitantricbJoridkatalysators vom AA-TVp zugegeben wurden, wenn der Katalysator in den Autoklaven eingeführt wurde.
Nach 3,3stündiger Polymerisationszeit erhielt man 280 g pulverförmiges Polypropylen mit einer Grenzviskositätszahl von 2,53 dl/g, der durch siedendes Heptan nicht extrahierte Rückstand betrug 97,6% und die Schüttdichte betrug 0,39 g/ml. Das gebildete amorphe Polypropylen wog 9 g. Die hatalytische Aktivität betrug 194 g/
g - Stunde und das durch siedendes n-Heptan nicht extrahierte, zurückbleibeade Polymerisat, bezogen auf das
Gesamtpolymerisat, betrug 94,6%.
Ein Vergleich dieser Werte mit den Werten der Beispiele 21,22 und 23 zeigt, daß die erfindunfsgemäß erzielte
katalytische Aktivität sehr hoch war und daß die Stereoregelmäßifkcit hoch war.
Nach der Polymerisation des Vergleichsversuchs E war die innere Oberfläche des Autoklaven schwarz gefärbt
und die Menge an Polymerisatascfee betrug das etwa 3fache deijenigen des Polymerisats, das erfintfungsgemäß
synthetisiert wurde, wie es in Beispiel 21 erläutert ist Der Molekulargewichtsverteilungsindex (Sw/TÜn), gemessen durch Gel-Permeationschromatographie, betrug 8,3 und er war ungewShnlich breit im Vergleich zu der
Molekulargewichtsverteilung von 6,0 des in Beispiel 22 erhaltenen Polymerisats. Die hier verwendeten Größen
Mw und Έη können aus den Vertsilungskurven, bezogen auf die Vnkositätsmessuagen für die verschiedenen
Polymerisatfiaktionen errechnet werden.
Beispiele 34-55
Die Tests wurden analog zu Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch diesmal die Zusätze der anspruchsgemäßen
Gruppe (a) allein verwendet wurden. Diese Zusätze wurden gemeinsam mit Titantrichlorid vom AA-Typ pulverisiert und zur Aktivierung der Titantrichloridkomponente mit Toluol gewaschen. Die erhaltenen Ergebnisse
sind in der folgenden Tabelle VI angegeben.
Beispiele 73-82
Es wurden Polymerisationen analog zu Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch diesmal als Zusätze solche der
anspruchsgemäßen Gruppe (a) zusammen mit Aluminiumchlorid verwendet wurden. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle VII angegeben.
Beispiele 83-88
Die in der folgenden Tabelle VIII angegebenen Polymerisationen wurden nach dem Verfahren gemäß Beispiel
1 unter Verwendung verschiedener Zusätze durchgeführt.
Diese Versuche wurden analog zu Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch verschiedene Zusätze der anspruchsgemäßen Gruppe (a) in Verbindung mit AlCl3 bzw. AlBr3 verwendet wurdea Die dabei erhaltenen Ergebnisse
sind in der folgenden Tabelle V angegeben.
Beispiele 56-72
40
45
50
60
65
jyjr Zusatz, erste Komponente Zusatz, zweite Komponente Waschlösungs
mittel
dete Menge J— "
(g)
Art
Verwendete Menge
Polymerisationjzeit
(Stunden)
(g)
pulverlor- amorphem nicht extrahiertes,
migem Poly- Polypropy- zurückbleibendes,
propylen len in g pulverformiges
in g . Polypropylen in %
Durch n-HepUn nicht extrahiertes, zurückbleibendes
Polymerisat im Verhältnis zum Gesamtpolymerisat in %
Analyse
Katalytische Grenzvis- Schütt-AkliviUu koiitütszahl dichte
(g/g - Stun- (dl/g) den)
(g/ml)
34 |
Diphenyl
ether |
3,20 | AICI3 | 1,61 | Toluol | 2,28 | 445 | 8 | 97,2 | 95,5 | 440 | 2,28 | 0,41 |
to
H-1 |
35 |
Diphenyl-
äther |
1,60 | AlBr3 | 1,60 | Toluol | 2,25 | 435 | 7 | 97,0 | 95,4 | 436 | 2,11 | 0,41 |
U)
O |
36 |
Diäthyl-
keton |
0,65 | AlCl3 | 1,41 | Toluol | 2,45 | 460 | 20 | 96,4 | 92,4 | 435 | 2,21 | 0,38 | U) |
37 |
Diphenyl-
keton |
1,09 | AlCl3 | 1,41 | Toluol | 2,30 | 435 | 10 | 96,6 | 94,4 | 430 | 2,30 | 0,38 | |
38 |
Acetyl
aceton |
1,10 | AlCI3 | 1,01 | Toluol | 2,50 | 440 | 8 | 97,0 | 95,3 | 398 | 2,22 | 0,41 | |
"° 39 |
Methyl
acetat |
0,33 | AICl3 | 1,01 | Toluol | 2,50 | 450 | 9 | 97,0 | 95,1 | 408 | 2,09 | 0,40 | |
40 |
Diäthyl-
sulfid |
0,40 | AlCl3 | 0,59 | Toluol | 2,80 | 455 | 6 | 98,2 | 96,9 | 366 | 2,33 | 0,41 | |
41 |
Diphenyl-
sulfid |
0,83 | AlCl3 | 0,59 | Toluol | 2,60 | 448 | 4 | 98,5 | 97,6 | 386 | 2,30 | 0,43 | |
42 | Ditolylsulfid | 0,56 | AlCl3 | 0,35 | Toluol | 2,60 | 438 | 3 | 98,2 | Q-T C | ||||
43 | Methyl- | 0,56 | AICl3 | 0,60 | Toluol | 2,55 | 450 | Ofi 1 | y7,5 | 377 | 2,03 | 0,39 | ||
phenylsulfid | y8,j | 97,4 | 396 | 2,41 | 0,42 | |||||||||
44 | Äthyl· | 0,62 | AlCl3 | 0,60 | Toluol | 2,60 | 453 | A | ||||||
phenylsulfid | 98,5 | 97,6 | 390 | 2,10 | 0,41 | |||||||||
45 | Triphenyl- | 1,0 | AlCl3 | 0,56 | Toluol | 2,55 | 463 | 7 | 07 O | |||||
phosphin | y/,8 | 96,3 | 410 | 2,23 | 0,42 | |||||||||
46 |
Äthyl-
diphenyl |
0,6 | AlCl3 | 0,35 | Toluol | 2,65 | 440 | 6 | 97,9 | 96,5 | 374 | 2,40 | 0,40 | |
phosphinit | ||||||||||||||
47 |
Triphenyl-
phosphit |
0,6 | AlCl3 | 0,26 | Toluol | 2,50 | 453 | 6 | 98,0 | 96,6 | 408 | 2,15 | 0,40 | |
Fortsetzung
Bei· Katalysator
«gr Zusatz, erste Komponente Zusatz, /weite Komponente Wasch-
lösungs-
Verwen- Art Vcrwen- mittel
detc Menge clele Menge
Art
Polynierisations/eit
(Stunden)
(8)
(g)
Polymerisationsergebnisse
Ausbeute an Ausbeute an
pulverlbr- amorphem
miRem Poly- Polypropy-
propylen len in g in R
Analyse
Durch n-Heptan nicht extrahiertes, zurückbleibendes, pulverförmiges Polypropylen in % |
Durch n-Heptan nicht extrahiertes, zurückbleibende^ Polymerisat im Verhältnis zum Gesamtpolymeri sat in % |
Katalytisch^ Aktivität (g/g ■ Stun den) |
Grenzvis- kositätszahl (dl/g) |
Schütl dichte (g/m!) |
98,4 | 96,6 | 415 | 2,23 | 0,41 |
98,5 | 96,5 | 410 | 2,38 | 0,39 |
97,2 | 95,3 | 425 | 2,30 | 0,42 |
97,0 | 95,4 | 400 | 2,22 | 0.40 |
97,8 | 95,8 | 418 | 2,18 | 0,42 |
98,2 | 97,1 | 385 | 2,31 | 0,42 |
98,3 | 97,2 | 390 | 2,22 | 0,39 |
98,1 | 97,2 | 391 | 2,20 | 0,43 |
48 |
Trtphenyl-
phosphat |
Katalysator | 1,0 |
49 |
Tri(p-tolyl)-
phosphat |
1,0 | |
50 |
Di(2-chlor-
phenyDäther |
1,43 | |
51 |
Äthylen-
glykoldiphe- nyläther |
0,96 | |
52 |
Methyl-
benzoat |
0,61 | |
53 |
Tetrnmethy-
lensulfid |
0,40 | |
54 | Benzolthiol | 0,49 | |
55 | p-Toluolthiol | 0,56 | |
Tabelle VI | |||
Bei spiel Nr |
AICI3 | 0,41 |
AICI3 | 0,36 |
AICI3 | 1,01 |
AICI3 | 0,50 |
AICI3 | 1,01 |
AICI3 | 0,60 |
AlCI3 | 0,60 |
AICI3 | 0,60 |
Toluol | 2,43 |
Toluol | 2,50 |
Toluol | 2,40 |
Toluol | 2,47 |
Toluol | 2,40 |
Toluol | 2,64 |
Toluol | 2,62 |
Toluol | 2,56 |
445 453 450 438
443 453
455 447
OJ O OJ
Art
Verwendete
Menge
Menge
(g)
Waschlösungsmittel
Polymerisalionszeit
(Stunden)
Polymerisationsergebnisse
Ausbeute an pulverßrmigem Polypropylen
in %
Ausbeute an amorphem Polypropylen in %
Durch n-Heptan nicht extrahiertes, zurückbleibendes,
pulverförmiges Polypropylen in %
Durch n-Heptan
nicht extrahiertes,
zurückbleibendes
Polymerisat im
Verhältnis zum
Gesamtpolymerisat in %
Katalytische
Aktivität
Analyse
Grenzvis-
kositätszahl
(g/g ■ Stunde) (dl/g)
Schüttdichte
(g/ml)
2,67
2,75
2,87
2,87
445
451
460
451
460
15
97,0 97,2 98,8
95,4
95,5
93,7
95,5
93,7
375
370
368
370
368
2,32
2.12 2,05
0,42 0,42 0,39
Fortsetzung
si r Zusatz
Art
Verwendete
Menge
Menge
(g)
59 | Diphenylsulfid | 0,83 |
60 |
Methylphenyl-
sulfid |
0,56 |
61 | Diallylsuifid | 0,43 |
62 |
p-Phenylbenzol-
thiol |
0,49 |
63 | Dipropylsulfid | 0,50 |
64 | Tnphenylphosphit | 0,5 |
65 | Tri-p-tolylphosphit | 0,5 |
66 |
Triphenyl-
phosphat |
0,7 |
67 |
Di(2-chlorphe-
nyl)äther |
1,08 |
68 | Diphenylketon | 0,82 |
69 | Methylbenzoat | 0,61 |
70 |
p-Chlorbenzol-
thiol |
0,52 |
71 |
Tri-n-butyl-
phosphin |
0,51 |
72 |
Triphenyl-
phosphin |
0,55 |
Waschlösungsmiliel
Toluol Toluol
Toluol Toluol
Toluol Toluol Toluol Toluol
Toluol
Toluol Toluol Toluol
Toluol Toluol
Polymerisationszeit
(Stunden)
Polymerisationsergebnisse
Ausbeute an
pulverlormigem Polypropylen
pulverlormigem Polypropylen
Ausbeute an amorphem Polypropylen in %
2,87 2,93
2,90 3,0
3,08 2,87 2,87 2,86
2,63
2,54 2,62
2,77
2,67 2,60
Durch n-Heptan nicht extrahiertes, zurückbleibendes, pulverförmiges
Polypropylen in %
440
448
450
453
455
451
463
457
455
438
443
441
444
439
Durch n-Heptan nicht extrahiertes, zurückbleibendes Polymerisat im
Verhältnis zum Gesamtpolymerisat in %
Katalytische Aktivität
Analyse
Grenzviskositälszahl
(g/g · Stunde) (dl/g)
Schüttdichte
(g/ml)
13
9
9
7
6
6
98,1 97,8
98,0 98,1
97,8 97,6 98,1 97,9
97,2
97,2 97,5 98,2
97,5 97,5
345 343
350 340
333 357 365 360
390
395 383 358
375 380
2,23 2,11
2,27 2,30
2,09 2,18 2,37 2,19
2,20
2,18 2,35 2,27
2,66
2,57
0,41 0,40
0,42 0,40
0,42 0,39 0,39 0.43
0,39
0,39 0,40 0.40
0,39 0,43
Bei | Katalysator | Verwen | Zusatz | Verwen | Zusatz | Wasch- | Polymeri- | Polymerisationsergebnisse | Ausbeute | Durch n-Hep- | Durch n-Hep- | Kataly- | Analyse | Schült- |
spiel | Zusalz | dete | 2. Komponente | dete | 3. Komponente | lösungs- | sations- | Ausbeute | an amor | tan extrahier | tan extrahier | tische | Grenzvis- | dichie |
1. Komponente | Menge | Menge | mitte! | an pulver- | phem | tes, zurück | tes, zurück | Aktivität | kositäts- | |||||
fg) | Art | (g) | Art Verwen | (Stunden) | förmigem | Polypro | bleibendes. | bleibendes | zahl | (g/ml) | ||||
Art | dete | Polypro | pylen in g | pulverförmi | Polymerisat | (g/g · | ||||||||
Menge | pylen in g | ges Polypro | im Verhältnis | Stunde) | (dl/g) | |||||||||
(g) | pylen in % | zum Gesamt polymerisat |
||||||||||||
73 | Diphenyl- äther |
1,8 | Methyl- phenylsulfid |
0,56 | AlCl3 | 2,0 | Toluol | 2,40 | 453 | 6 |
74 | Diphenyl ether |
1,3 | Methyl- phenylsulfid |
0,93 | AlCl3 | 2,0 | Toluol | 2,52 | 461 | 4 |
75 | Diphenyl ether |
1,8 | Diphenyl- sulfid |
0,84 | AlCl3 | 2,0 | Toluol | 2,38 | 455 | 5 |
76 | Diphenyl- äther |
1,8 | Benzolthiol | 0,50 | AICl3 | 2,0 | Toluol | 2,47 | 453 | 6 |
77 | Diphenyl ether |
2 | Tri(n-butyl)- phosphat |
0,5 | AlCl3 | 1,8 | Toluol | 2,44 | 458 | 6 |
78 | Diphenyl- äther |
2 | Triphenyl· phosphat |
1,0 | AlCl3 | 2,0 | Toluol | 2,38 | 441 | 5 |
79 | Di(methyl- phenyl)äther |
1,78 | Methyl- phenylsullTd |
0,56 | AlCI3 | 1,81 | Toluol | 2,36 | 443 | 4 |
80 |
Diphenyl-
keton |
1,09 | Triphenyl· phosphit |
0,83 | AlCI3 | 1,41 | Toluol | 2,35 | 455 | 5 |
81 | Diphenyl ether |
1,80 | Tetrame- thylensulfid |
0,54 · | AlCl3 | 2,01 | Toluol | 2,35 | 458 | 6 |
82 | Diphenyl- äther |
2,04 | Triäthyl- phosphin |
0,35 | AICl3 | 1,61 | Toluol | 2,32 | 444 | 5 |
98,2
98.1
98,3
98,0
97,8
97,2
98,1
97,8
98,0
98,2
98.1
98,3
98,0
97,8
97,2
98,1
97,8
98,0
98,2
96,9 97,2 97,2 96,7 96,5 96,3 97,2 96,7 96,7 97,1
425 410 430 413 423 416 420 435 420 430
2,17 2,30 2,18 2,09 2,32 2,05 2,30 2,32 2,35 2,27
0,41 0,43 0,42 0,40 0,41 0,39 0,38 0,39
0,40 0,39
Nr Zusatz
1. Komponente
Art des Komplexes
Menge (g)
Zusatz
2. Komponente
Art des Komplexes
Verwendete Menge
(g)
Wasch-
lösungs-
mittel
Polymerisations-
Ausbeute Ausbeute Durch n-Heptan Durch n-Heptan Katalyan pulver- an amor- extrahiertes, extrahiertes, tische
(Stunden) förtnigem phem
zurückbleiben- zurückbleiben- Aktivität des pulverförmi- des Polymerisat
pylen in g pylen in g ges Polypropylen im Verhältnis
in % zum Gesamtpoly- Stunde)
merisat in g
Analyse
Grenzvis- Schüttkositäts- dichte
zahl
(g/ml) (dl/g)
Diphenylether- 2,3 AlClj
Diphenyläther- 3,2 AlCI3
Diphenyläther- 2,3 AlCl3
Diphenyläther- 3,5 AlCl3
Diphenyläther- 3,5 AlCl3
Diphenyläther- 3,19 AlCl3
Methylphcnylsulfid-AICl3
Methylpheinyl-SUlHd-AICI3
Diphenylsulfid-AlCl3
Triphenylphosphal-AlCI3
Triphenylphosphin-AICK
Laurylthio· alkohol
1,9
1,1
2,4
2,5
2,0
0,9
Toluol | 2,33 | 458 | 4 |
Toluol | 2,32 | 437 | 4 |
Toluol | 2,35 | 455 | 5 |
Toluol | 2,35 | 457 | 6 |
Toluol | 2,41 | 459 | 6 |
Toluol | 2,35 | 448 | 5 |
98,1 98,0 98,5 97,7 97,4 98,2
97,2 97,0 97,4 96,4 96,1 97,1
440
428 |
2,30
2,30 |
0,43
0,39 |
30 31 |
435 | 2,21 | 0,43 | |
438 | 2,15 | 0,41 | |
429 | 2,08 | 0,41 | |
428 | 2,09 | 0,40 |
Äthylen wurde polymerisiert unter Verwendung der in Beispiel 1 erhaltenen aktivierten Titantrichloridkomponenite.
1 Liter n-Heptan, 0,153 g vies aktivierten Tirantrichlorids und 1,2 ml Diäthylaluminiummonochlorid wurden
unter einer Stickstoffatmosphäre in einen 2-Liter-Autoklaven eingeführt Nach dem Evakuieren des Stickstoffs
aus dem Autoklaven durch eine Vakuumpumpe wurde Wasserstoff bis zu einem Partialdruck von 2,0 kg/cm2
(Manometerdruck) eingeführt und dann wurde Äthylen eingeleitet bis zu einem Gaspfcasendruck von 4 kg/cm2
(Manometerdruck).
Der Inhalt des Autoklaven wurde über einen Zeitraum von 20 Minuten auf 900C erhitzt und man ließ die Polymerisation
fortschreiten. Während der Polymerisation wurde kontinuierlich Äthylen eingeleitet, um den Druck
bei einem Wert von 9,5 kg/cm2 (Manometerdruck) zu halten. Nach 2,58 Stunden betrug das Gewicht des polymerisierten
Äthylens 500 g. Die Äthylenzufuhr wurde gestoppt, das nicht umgesetzte Gas wurde abgezogen, es !<
wurden 300 ml Methanol zugegeben und die Katalysatoren wurden durch 30minütiges Rühren desaktiviert.
Nach dem Abkühlen des Autoklaven wurde der Inhalt entfernt, mit 200 ml Wasser gewaschen und filtriert. Nach
dem Trocknen bei 600C unter Vakuum erhielt man 514g pulverförmiges, weiSes Polyäthylen. Die Grenzviskositätszahl
des Polyäthylens betrug 2,65 dl/g und die Schüttdichte betrug 0,40 g/ml. Die katalytische Aktivität bei
dieser Polymerisation betrug 1302 g/g · Stunde. Ii
Vergleichsversuch F
Die Polymerisation von Äthylen wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 89 durchgeführt,
wobei diesmal als Titankomponente ein 14 Stunden lang pulverisiertes Tiianfrichlorid vom AA-Typ ohne
Zugabe des AluminiumchJorid-Diphenyläther-Komplexes verwendet wurde
Nach 4,4slündiger Polymerisationszeit erhielt man 508 g Polyäthylen mit einer Grenzviskositätszahl von 2,85
dl/g, einer Schüttdichte von 0,37 g/ml. Die katalytische Aktivität bei dieser Polymerisationsreaktion betrug 754
g/g ■ Stunde.
Ein Vergleich dieses Versuches F mit Beispiel 89 zeigt, daß die erfindungsgemäße Aktivierung für die Polyme-
!isation von Äthylen wirksam war.
Titantetrachlorid wurde durch Äthylaluminiumsesquichlorid wie folgt reduziert:
0,2 Mol Titantetrachlorid und 100 ml n-Heptan wurden unter einer Stickstoffatmosphäre in einen Vierhals-Kolben
gegeben und innerhalb eines Zeitraums von 30 Minuten wurden 0,21 Mol Aluminiumsesquichlorid und
100 ml n-Heptan durch einen Tropftrichter zugetropft. Die Temperatur wurde bei 5° gehalten und nach zweistündiger
Reaktion bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von 0 bis 50C wurde die Mischung in einen
Autoklaven gebracht und auf 1200C erhitzt. Nachdem sie zwei Stunden lang bei dieser Temperatur gehalten
worden war, wurde das Reaktionsprodukt fünfmal mit 200 ml n-Heptan gewaschen. Das gewaschene Reaktionsprodukt
wurde unter einer Stickstoffatmosphäre in einen Kolben gebracht und das Heptan wurde durch
20minütiges Erhitzen unter Vakuum auf 1400C entfernt und man erhielt eine trockene Titantrichloridzusammenseming.
Nach der Zugabe von 1,3 g des Reaktionsprodukts von 1 Mol Aluminiumchlorid und 1 Mol Äthylacetat
zu 30 g der getrockneten Titantrichloridzusammensetzung wurde die Masse pulverisiert und wie in Beispiel
1 mit Toluol gewaschen. Die Polymerisationsreaktion wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt unter Verwendung
der oben beschriebenen aktivierten Titantrichloridkomponente. Nach l,94stündiger Polymerisationszeit
erhielt man 447 g pulverförmiges Polypropylen und 17 g amorphes Polypropylen. Die Grenzviskosätätszahl des
Polypropylens betrug 2,64 dl/g, das durch siedendes n-Heptan nicht extrahierte, zurückbleibende Polymerisat
betrug 96,8% und die katalytische Aktivität betrug 398 g/g · Stunde.
Vergleichsversuch G
Die Polymerisation von Propylen wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt unter Verwendung einer Titantrichloridkatalysatorkomponente,
die wie in Beispiel 90 hergestellt wurde, die jedoch 14 Stunden lang ohne Additive
pulverisiert worden war. Nach 3,23stündiger Polymerisationszeit erhielt man 413 g pulverförmiges Polypropylen
und 25 g amorphes Polypropylen. Die katalytische Aktivität bei dieser Polymerisation betrug 225
g/g · Stunde, was wesentlich unterhalb cies Wertes von 398 g/g · Stunde liegt, wie er in Beispiel 90 angegeben ist.
Die Polymerisation wurde unter Verwendung des gleichen Katalysators wie in Beispiel! nach dem Verfahren
des Beispiels 1 durchgeführt, wobei diesmal eine Propylen/Äthylen-Gasmischung, die 1,5 Mol-% Äthylen enthielt,
anstelle von Propylen als Monomerem verwendet wurde. Die katalytische Aktivität bei dieser Polymerisationsrealition
betrug 482 g/g · Stunde.
Dem aktivierten Titantrichlorid vom AA-Typ wurde ein Aluminiumchlorid-Diphenyläther-Komplex zugesetzt
und gemeinsam wie in Beispiel 1 pulverisiert. Nach viermaligem Waschen mit Toluol wurde Toluol zu- f>5
gegeben zur Herstellung einer Aufschlämmung mit einer Konzentration von 4,5 g aktiviertem Titantrichlorid
pro 100 ml. Die Polymerisation von Propylen wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt unter Verwendung von 10 ml
dieser Aufschlämmung und 1,0 ml Diäthylaluminiummonochlorid als Katalysator. Nach 2,2stündiger Polymerisation
erhielt man 7 g amorphes Polypropylen und 443 g pulverförmiges Polypropylen mit einer Grenzviskositätszahl
von 2,76 dl/g und der durch n-Heptan nicht extrahierte Rückstand betrug 97,7%. Die katalytische Aktivität
bei dieser Polymerisationsreaktion betrug 458 g/g · Stunde.
B e i s ρ i e 1 93 und Vergleichsversuch K
Die Polymerisation wurde unter ähnlichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt unter Verwendung
von 1,8 ml Diisobutylaluminiummonochlorid als aluminiumorganische Verbindung und unter Verwendung der
aktivierten Titantrichloridkomponente des Beispiels 1 als aktivierter Titantrichloridkomponente.
ίο Die katalytische Aktivität bei dieser Polymerisationsreaktion betrug 219 g/g - Stunde und das durch siedendes
n-Heptan nicht extrahierte, zurückbleibende Polymerisat, bezogen auf das gesamte polymere Produkt, betrug
95,3%.
Zum Vergleich wurde die Polymerisation unter Verwendung von nicht-aktiviertem Titantrichlorid vom AA-Typ
durchgeführt. Die katalytische Aktivität bei der Vergleichspolymerisation betrug 141 g/g · Stunde und das
durch n-Heptan nicht extrahierte, zurückbleibende Polymerisat betrug 90,2%, bezogen auf das gesamte polymere
Produkt.
Beispiel 94 und Vergleichsversuch I
Bei einer Polymerisationstemperatur von 5O0C nach dem Verfahren des Beispiels ! unter Verwendung von
0,75 ml Triäthyialuminium als aluminiumorganische Verbindung und unter Verwendung des aktivierten Titantrichlorids
des Beispiels 1 betrug die katalytische Aktivität 468 g/g · Stunde und unter Verwendung von nicht
aktiviertem Titantrichlorid vom Typ AA zum Vergleich betrug die katalytische Aktivität nur 308 g/g ■ Stunde.
25 Beispiel 95
Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurde Propylen polymerisiert, wobei diesmal anstelle des Titantrichlorids
vom AA-Typ, das zur Herstellung des Katalysators des Beispiels 1 als Rohmaterial verwendet wurde, nichtpulverisiertes
Titantrichlorid verwendet wurde, das durch Reduktion von Titantetrachlorid durch Aluminium
hergestellt worden war.
Nach 2,38stündiger Polymerisation erhielt man 453 g pulverförmiges Polypropylen und 7 g amorphes Polypropylen.
Der durch siedendes n-Heptan aus dem pulverförmigen Polypropylen nicht extrahierte Polymerisatrückstand
betrug 97,2% und seine Grenzviskositätszahl betrug 2,32 dl/g. Die Schüttdichte desselben betrug 0,40
g/ml. Die katalytische Aktivität betrug 428 g/g · Stunde und das durch n-Heptan nicht extrahierte, zurückbleibende
Polymerisat betrug 97,7%, bezogen auf das Gesamtpolymerisat.
Unter Verwendung einer aktivierten Titantrichloridkomponente, die wie in Beispiel 1 hergestellt worden war,
40 wurde eine Polymerisation in Masse durchgeführt."
Die aktivierte Titantrichloridkomponente wurde in einer Menge von 0,2 g in 30 ml Heptan suspendiert und 0,8
ml Diäthylaluminiummonochlorid wurden unter einer Stickstoffatmosphäre in einen 6-Liter-Autoklaven eingeführt.
Nach der Evakuierung des Stickstoffes wurden 2 1 Wasserstoff (unter Standardbedingungen) und 2,5 kg
Propylen eingeführt. Der Autoklav wurde über einen Zeitraum von 15 Minuten auf eine Temperatur von 6O0C
erhitzt. Die Polymerisation wurde bei 60°C durchgeführt und nach 5 Stunden wurden 20 ml Methanol zugegeben
und 10 Minuten lang gerührt zur Desakti vierung des Katalysators. Nach dem Abkühlen wurde der Katalysatorinhalt
entfernt und nach dem Trocknen unter Vakuum bei 600C erhielt man 1065 g Polypropylen. Die Grenzviskosität
des Polypropylens betrug 2,21 dl/g, die Schüttdichte 0,43 g/ml und der durch siedendes n-Heptan
nicht extrahierte Rückstand betrug 92,3%. Die katalytische Aktivität bei dieser Polymerisation betrug 1065 g/
so g ■ Stunde.
Beispiele 97-106
Nach dem Verfahren des Beispiels 96, wobei diesmal jedoch die Zusätze variiert wurden, wurden durch Poly- η
merisation in Masse von Propylen die in der folgenden Tabelle IX angegebenen Ergebnisse erhalten. tfi
18
Bei | Katalysator | Verwendete | Zusatz | Verwendete | Wasch | Polymerisa | Polymerisationsergebnisse | Katalytische | Analyse | - | 94,2 | Grenzvisko· | Schütt |
spiel Nr |
Zusatz | Menge | 2. Komponente | Menge | lösungs | tionszeit | Ausbeute an | Aktivität | Durch n-Heptan | sitätszahl | dichte | ||
1. Komponente | (g) | Art | (g) | mittel | pulverförmi- | extrahiertes, | 95,0 | ||||||
Art | 1,9 | gem Polypro | zurückbleibendes | ||||||||||
pylen | (g/g ■ Stunde) | Polymerisat | 94,0 | (g/ml) | (B/ml) | ||||||||
1,5 | _ | - | Toluol | (Stunden) | (g) | 853 | (%) | 2,33 | 0,38 | ||||
97 | Methylphenyl- | 5,0 | 853 | 95,0 | 93,8 | ||||||||
SuIfId-AlCl3 | 2,4 | - | - | Toluol | 955 | 2,25 | 0,40 | ||||||
98 | n-Butylphos- | 5,0 | 955 | 93,3 | 93,7 | ||||||||
phin-AlCl3 | 3,2 | - | 1,2 | Toluol | 815 | 2,57 | 0,41 | ||||||
99 | Diphenylthio- | 5,0 | 815 | 95,3 | 94,8 | ||||||||
äther-AICl3 | 2,3 | Diphenylsulfid- | 2,4 | Heptan | 935 | 2,40 | 0,39 | ||||||
100 | Diphenyläther- | AlCl3 | 5,0 | 935 | 95,8 | ||||||||
AlCI3 | 2,3 | Diphenylsulfid- | 1,9 | Toluol | 1065 | 2,31 | 0,40 | ||||||
101 | Diphenyläther- | AlCl3 | 5,0 | 1065 | |||||||||
AlCl3 | 2,3 | Methylphenyl- | 2,4 | Toluol | 983 | 2,18 | 0,41 | ||||||
102 | Diphenyläther- | SuIHd-AlCl3 | 5,0 | 983 | |||||||||
AJCl3 | 3,5 | Methylphenyl- | 2,0 | Heptan | 1008 | 2,21 | 0,42 | ||||||
103 | Diphenyläther- | sulfid-AlClj | 5,0 | 1008 | |||||||||
AlCl3 | 3,5 | Triphenylphos- | 2,0 | Toluol | 1060 | 2,11 | 0,39 | ||||||
104 | Diphenyläther- | phat-AlCI3 | 5,0 | 1060 | |||||||||
AICl3 | 2,3 | Triphenylphos- | 0,9 | Toluol | 1050 | 2,35 | 0,41 | ||||||
105 | Diphenyläther- | phin-AlCl3 | 5,0 | 1050 | |||||||||
AlCl3 | Methylphenyl- | Heptan | 820 | 2,20 | 0,41 | ||||||||
106 | Diphenyläther- | sulfid | 5,0 | 820 | |||||||||
AlCl3 | |||||||||||||
Unter Verwendung eines Katalysators, d*sr wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde eine Gasphasenpolymerisation
von Propylen durchgeführt
150 g Polypropylenpulver, 0,15 g der wie in Beispiel 1 hergestellten aktivierten TitantrichJoridkomponente
und 0,6 ml Diäthylaluminiummonochlorid wurden unter einer Stickstoffatmosphäre in einen 2-1-Autoklaven
eingeführt Nach Zugabe von 300 ml Wasserstoff unter Standardbedingungen wurde die Innentemperatur auf
s 80°C erhöht und die Polymerisation wurde zwei Stunden lang bei einem Propylen-Druck von 30 kg/cm2 (Manometerdruck)
durchgeführt.
Die Polymerisation wurde durch Zugabs von 30 ml Methanol gestoppt und es wurden 608 g pulverförmiges
Polypropylen erhalten. Nach dem Abziehen von 150 g Polypropylen, das als Träger verwendet wurde, betrug das
in dieser Polymerisationsreaktion gebildete Polypropylen 458 g. Die Grenzviskositätszahl des Polypropylens
ίο betrug 2,38 dl/g, der durch n-Heptan nicht extrahierte Rückstand betrug 93,8% und die Schüttdichte betrug 0,40
g/ml. Die katalytische Aktivität bei dieser Polymerisationsreaktion betrug 1520 g/g · Stunde.
20
Claims (1)
1. Titanhaltige Katalysatorkomponente für die Polymerisation von e-Olefinen, hergestellt durch
(1) Pulverisierung einer Mischung aus TiCl3 oder Titantrichloridzusammensetzungen, die durch Reduktion von TiCl4 mit H2, Aluminium oder Alkylaluminiumchloriden erhalten worden sind, und einem
Zusatz aus der Gruppe
(a) einer organischen Verbindung aus der Gruppe der Äther, Carbonsäureester, Ketone, Thioäther,
Thioalkohole, Phosphine, Phosphinite, Organophosphate und Organophosphite,
ίο (b) einem Komplex oder Reaktionsprodukt aus AICl3 oder AlBr3 und einer Verbindung der Gruppe (a)
im Molverhältnis 1 : 1, und
(c) AlCl3 oder AlBr3 zusammen mit mindestens einer Verbindung der Gruppe (a) im Molverhältnis
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