DE2146686C3 - Verfahren zur Polymerisation von Äthylen und Katalysator zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Polymerisation von Äthylen und Katalysator zur Durchführung dieses VerfahrensInfo
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Description
Es ist bekannt, für die Niederdruckpolymerisation von Olefinen katalytische Systeme zu verwenden, die eine
Halogenverbindung eines Übergangsmetalls und eine metallorganische Verbindung enthalten. Es ist ebenfalls
bekannt, die Übergangsmetallverbindung auf einem sauerstoffhaltigcn Träger, wie einem Alumiriiumoxyd.
Aluminiumsilikat. Siliciumdioxyd oder Titanoxyd, zu
fixieren (siehe britische Patentschrift 8 23 024, französische
Patentschrift 13 49 864 und französische Patentschrift
14 73 568}. — Nach diesen Verfahren wird die Fixierung der UlnTgangsmetallverbindung durch chemische
Reaktion nuspchcnd von einer Lösung in einem Kohlenwasserstoff oder ausgehend von Dämpfen der
Übergangsmetallverbindung durchgeführt. Die Arbeitsbedingungen werden so gewählt, daß der Halogenwasserstoff,
der sich im Verlauf der Fixierungsreaktion bildet, vollständig entfernt wird. Die nach dieser
Arbeitsweise erhaltenen katalytischen Systeme haben eine sehr geringe Produktivität, und zwar in der
Größenordnung von einigen Dezigramm Polymeres pro g Katalysator.
Aus der DE-OS 19 31 762 sind bereits Katalysatoren
zur Polymerisation und Mischpolymerisation von Olefinen auf der Basis von Aluminiumalkylverbindungen
und Umsetzungsprodukten aus Übergangsmetallverbindungen, insbesondere Titantetrachlorid und halogenierten
Oxyden zweiwertiger Metalle, insbesondere halogeniertem Magnesiumoxyd, bekannt Die erzielte
Katalysatoraktivität läßt jedoch zu wünschen jbrig, und
die Molekulargewichte der erhaltenen Polymerisate sind zu niedrig.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Polymerisation von Äthylen, allein oder zusammen mit
«-Monoolefinen mit 3—18 C-Atomen oder mit Diolefinen, in Anwesenheit von Katalysatoren aus (a) einer
Aluminiumalkylverbindung und (b) einer Katalysatorkomponentc die durch Umsetzung eines halogenierten
Metalloxyds als Träger mit einem Halogenid, Oxyhalogenid oder Alkoxyhalogenid des Titans, Zirkoniums,
Vanadiums oder Chroms erhalten worden ist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man in Gegenwart
eines Katalysators polymerisiert, bei dessen Herstellung als halogeniertes Metalloxyd ein fluoriertes Aluminiumoxyd
mit einem Atomverhältnis Fluor/Aluminium von 0,06—0,30 eingesetzt worden ist.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Katalysator zur Durchführung dieses Verfahrens aus (a) einer
Aluminiumalkylverbindung und (b) einer Katalysatorkomponente, die durch Umsetzung eines halogenierten
Metalloxyds mit einem Halogenid, Oxyhalogenid oder Alkoxyhalogenid des Titans, Zirkoniums, Vanadiums
oder Chroms erhalten worden ist, der dadurch gekennzeichnet ist, daß als halogeniertes Metalloxyd ein
fluoriertes Aluminiumoxyd mit einem Atomverhältnis Fluor/Aluminium von 0,06—0,30 eingesetzt worden ist.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren haben gegenüber denjenigen der DE-OS 19 31 762 den Vorteil, daß
sie Polymerisate mit niedrigerem Halogengehalt liefern, wie aus der weiter unten folgenden Tabelle IV
ersichtlich ist.
Wie weiterhin aus einem Vergleich der in den Beispielen der DE-OS 19 31 762 erhaltenen Schmelzindizes
mit den Schmelzindizes der Polymerisate derjenigen der weiter unten folgenden Beispiele, die mit
Katalysatoren auf der Basis von TiCU und Aluminiumtriisobutyl durchgeführt wurden, ersichtlich ist, werden
bei den genannten der folgenden Beispiele Polymerisate mit höheren Molekulargewichten erhalten. Hierbei ist
noch darauf hinzuweisen, daß die mittleren Molekulargewichte von gemäß der Erfindung hergestellten
Polymerisaten so hoch üegcn, daß die Messung der Schmelzindizcs nur unter höherer Belastung möglich
war.
Die besten Ergebnisse werden mit fluorierten Aluminiumoxyden erhalten, deren Atomverhältnis
Fluor/Aluminium O1K) bis 0,15 beträgt.
Zahlreiche Methoden können zur Herstellung dieser fluorierten Aluminitimoxyde verwendet werden. Als
Atisgangsprodukte kann man Aluminitimoxyclhydrate
verschiedener Kristallmodifikationen verwenden, die
amorphen Aluminiumoxydhydrate, die aktivierten Aluminiumoxyde verschiedener Kristallmodifikationen sowie
amorphe Aluminiumoxyde. Die besten Ergebnisse werden jedoch erhalten, wenn man von durch Pyrolyse
von kristallisierten Aluminiumoxydhydraten erhaltenen aktivierten Aluminiumoxyden ausgeht.
Verschiedene Aluminiumoxydhydrate werden zur Herstellung der aktivierten Aluminiumoxyde verwendet
Es können besonders die «-Trihydrate (Hydrargilit und Gibbsit) und /f-Trihydrate (Bayerit oder Nordstandit)
und a-Monohydrate (Boehmit) und ß-Monohydrate
(Diaspor) genannt werden.
Wenn die Trihydrate auf eine Temperatur oberhalb von etwa 200°C erhitzt werden, entweicht ein Teil des
Hydratationswassers, und ein Teil des Trihydrates wird in Monohydrat umgewandelt Oberhalb von etwa 4000C
werden die Monohydrate ebenfalls instabil. Sie zersetzen sich und geben verschiedene kristalline Modifikationen
von aktivierten Aluminiumoxyden, die Übergangsaluminiumoxyde gekannt werden. Die Beschaffenheit
dieser !Modifikationen hängt hauptsächlich von der
Modifikation des Ausgangshydrates, der Temperatur und den Erhitzungsmodalitäten ab. Oberhalb von etwa
1100°C ist die einzige stabile Modifikation das α-Aluminiumoxyd, wie auch immer die Beschaffenheit
des Ausgangshydrates ist
Zur Herstellung der fluorierten Aluminiumoxyde verwendet man vorzugsweise aktivierte Aluminiumoxyde,
die durch Pyrolyse der Aluminiumoxydhydrate bei einer Temperatur von 500 bis 900°C erhalten werden.
Die besten Ergebi>:sse werden erhalten, wenn die
Pyrolyse zwischen 550 und 800°C und ganz besonders zwischen 600 und 7CiO0C durchgeführt wird.
Die Pyrolyse kann indifferent in LufL Stickstoff oder
jeder anderen, gegenüber Aluminiuinoxyd inerten Atmosphäre durchgeführt werden. Der Druck ist
nichtkritisch. Man zieht jedoch vor, aus Bequemüchkeitsgründen
bei atmosphärischem Druck oder gegebenenfalls vermindertem Druck zu arbeiten. Die Dauer ist
auch nichtkritisch. Sie liegt im allgemeinen oberhalb von 1 Stunde und vorzugsweise bei 4 Stunden. Die
Fortsetzung der Behandlung über 24 Stunden ist im allgemeinen ohne Interesse.
Die vorzugsweise verwendeten aktivierten Aluminiumoxyde weisen eine hohe Innenporösität auf. Mit
anderen Worten macht das Porenvolumen einen erheblichen Anteil des Gesamtteilchenvolumens aus.
Die Innenporosität ist durch das Verhältnis des Porenvolumens zum Materialgewicht gekennzeichnet.
Man verwendet vorzugsweise aktivierte Aluminiumoxyde, deren Innenporosität oberhalb von 0,3 cmVg und
ganz besonders oberhalb von 0,7 crnVg liegt. Die besten Ergebnisse werden mit aktivierten Aluminiumoxyden
einer Innenporosität oberhalb von 1 cmVg erhalten.
Diese aktivierten Aluminiumoxyde mit hoher Innenporosität
weisen im allgemeinen eine spezifische Oberfläche oberhalb von 100 m2/g auf, meistens in der
Größenordnung von 250—400 m2/g. Die Dimension der
Teilchen ist nichtkritisch.
Aus Bequemlichkeitsgründen verwendet man jedoch bevorzugt Teilchen, deren mittlerer Teilchendurchmesser
1 —500 μ und vorzugsweise 40-200 μ beträgt. Die Morphologie des Polymeren und seine Gießbarkeit
werden außerdem verbessert, wenn man Aluminiumoxyde in Form regelmäßiger Teilchen verwendet. Man
verwendet ebenfalls bevorzugt Aluminiumoxyde, deren Teilchengrößenverteilung sehr beschränkt ist, um
Polymerisatkörner zu erhalten, deren Teilchengrößenverteilung ebenfalls wieder beschränkt ist Ausgezeichnete
Ergebnisse werden mit Teilchen von aktiviertem Alumtniumoxyd erhalten, deren mittlerer Teilchendurchmesser
etwa 100 μ beträgt, deren Form sehr -, regelmäßig ist und deren Teilchengrößen verteilung sehr
beschränkt ist
Bei der Polymerisation besonders aktive Katalysatorkomponenten (b) werden hergestellt wenn man von
aktiviertem Aluminiumoxyd mit einer Innenporösität in
ίο der Größenordnung von 1,1 crnVg ausgeht Diese
Aluminiumoxyde werden durch 4—24stündige Pyrolyse von Ä-Aluminiumoxydmonohydrat (Boehmit) bei
650—7000C erhalten. Die verwendeten fluorierten
Ali'miniumoxyde werden hergestellt indem man die ι ->
Ausjangsprodukte (Aluminiumoxyde oder Aluminiumoxydhydrate) einer Fluorierungsbehandlung unterwirft
Alte Fluorierungsmittel können zur Durchführung dieser Behandlung verwendet werden. Von der; am
häufigsten verwendeten können besonders genannt m werden:
!. Fluor im elementaren Zustand:
beispielsweise F2.
2. Die Metallfluoride und Ammoniumfluoride:
beispielsweise
beispielsweise
■' KF, KF χ HF, NH4F und NH4F χ HF.
Die Fluorierung kann nach jedem beliebigen Verfahren durchgeführt werden, das mit den Eigenschaften des
verwendeten Mittels vereinbar ist. So kann man in Fluorierungsmittel verwenden.
1. Im gasförmigen Zustand, rein oder im Gemisch mit einem inerten Gas,
2. im flüssigen Zustand, rein oder mit einer inerten Flüssigkeit verdünnt,
3. im gelösten Zustand, in Wasser oder einem anderen Lösungsmittel gelöst,
4. im festen Zustand, durch Fest-Fest-Reaktion oder durch Entweichen einer flüchtigen Fluorverbindung.
Die Temperatur, bei der die Behandlung durchgeführt wird, wird in Abhängigkeit von der Konzentration an
Fluor, die man zu erhalten wünscht, den Reaktivitäten und der Behandlungsmethode gewählt. Man arbeitet im
■>■> allgemeinen bei einer Temperatur oberhalb der
gewöhnlichen Temperatur, aber man vermeidet, die Pyrolysetemperatur zu überschreiten, wenn man ein
aktiviertes Aluminiumoxyd verwendet.
Die Behandlungsdauer und die Menge des zu )0 verwendenden Fluorierungsmittels werden ebenfalls in
Abhängigkeit von den oben angegebenen Faktoren gewählt.
Nach der Behandlung können die fluorierten Aluminiumoxyde einer Aktivierungsbehandlung unterer) worfen werden. Diese Behandlung ist unumgänglich,
wenn man bei weniger als 4000C pyrolysierte oder
nichtpyrolysierte Aluminiumoxydhydrate als Ausgangsprodukte verwendet oder wenn man die Fluorierung in
Anwesenheit von Wasser durchführt.
Wi Diese Aktivierungsbehandlung besteht darin, die Produkte der Fluorierungsbehandlung auf eine Temperatur von 300—900°C zu erhitzen. Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn die Temperatur 4OO-7OO°C und ganz besonders 450-5500C beträgt. h-> Die Aktivierungsbehandlung kann indifferent in Luft, Stickstoff oder jeder anderen, gegenüber Aluminiumoxyd inerten Atmosphäre durchgeführt werden. Der Drück ist nichtkritisch; man zieht jedoch aus Bequem-
Wi Diese Aktivierungsbehandlung besteht darin, die Produkte der Fluorierungsbehandlung auf eine Temperatur von 300—900°C zu erhitzen. Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn die Temperatur 4OO-7OO°C und ganz besonders 450-5500C beträgt. h-> Die Aktivierungsbehandlung kann indifferent in Luft, Stickstoff oder jeder anderen, gegenüber Aluminiumoxyd inerten Atmosphäre durchgeführt werden. Der Drück ist nichtkritisch; man zieht jedoch aus Bequem-
lichkeitsgründen vor, bei atmosphärischem Druck oder
gegebenenfalls vermindertem Druck zu arbeiten. Die Dauer der Behandlung liegt im allgemeinen oberhalb
von 1 Stunde und vorzugsweise oberhalb von 4 Stunden. Die Fortsetzung der Behandlung über 24 Stunden ist im
allgemeinen ohne Interesse.
Es ist bequem, die Aktivierungsbehandlung mit der Fluorierungsbehandlung zu kombinieren. In diesem
Falle werden die beiden Behandlungen vorzugsweise bei der gleichen Temperatur durchgeführt. Das
Fluorierungsmittel kann beispielsweise zu Beginn der kombinierten Behandlung eingeleitet werden, um
anschließend durch ein inertes Millieu ersetzt zu
werden, und zwar ohne Überführung des Feststoffes in einen anderen Behälter.
Diese Art des Vorgehens ist besonders vorteilhaft, wenn man ein festes und ohne festen Rückstand in
flüchtige Produkte zersetzbares Fluorierungsmittel, wie NH4F χ HF oder NH4F, verwendet. Man mischt es mit
dem Ausgangsprodukt und bringt das Gemisch auf die Behandlungstemperatur, die genügend hoch sein muß,
um die Zersetzung des Mittels zu veranlasse'-. Nach dem Aufhören dieser letzteren setzt man das Erhitzen zur
Durchführung der Aktivierung fort. Selbstverständlich müssen die Bedingungen der Durchführung der
Fluorierungs- und gegebenenfalls Aktivierungsbehandlung so gewählt werden, um schließlich fluorierte
Aluminiumoxyde zu erhalten, die ein Atomverhältnis Fluor/Aluminium, wie man es wünscht, aufweisen.
Die Katalysatorkomponenten (b) werden dann erhalten, indem man ein fluoriertes Aluminiumoxyd mit
einer Verbindung des Titans, Zirkoniums, Vanadium* oder Chroms reagieren läßt und zwar einem Halogenid,
Oxyhalogenid oder Alkoxyhalogenid. Man bevorzugt die Brom- und Chlorverbindungen, wie
TiCU1TiBr4. VCI4, VOCI1, VOBr3
CrO2CI2, Ti(OC2H5JiCl, Ti(OiC3H7J3CI
Ti(OC2H5J2CL2 und Ti(OiC3H7)Cl3
CrO2CI2, Ti(OC2H5JiCl, Ti(OiC3H7J3CI
Ti(OC2H5J2CL2 und Ti(OiC3H7)Cl3
Die besten Ergebnisse werden mit TiCI4 erhalten.
Die Methode, nach der die Reaktion zwischen fluoriertem Aluminiumoxyd und der Übergangsmetallverbindung
durchgeführt wird, ist nichtkritisch. Die ÜbergangsmetiJlverbindung kann in Gas- oder Dampfform,
gegebenenfalls durch ein inei :es Gas verdünnt, in flüssiger Form und in Form einer Lösung verwendet
werden. Als Lösungsmittel verwendet man im allgemeinen die gewöhnlich bei der Niederdruckpolymerisation
von Olefinen verwendeten Verdünnungsmittel. Eine besonders bequeme Art des Vorgehens besteht darin,
fluorierte Aluminiumoxyde in der reinen, in flüssigen Zustand gebrachten und gehaltenen Verbindung zu
suspendieren. Man kann die Reaktion auch durchführen, indem man das fluorierte Aluminiumoxyd mit der
Übergangsmetallverbindung wäscht, wenn diese unter den Reaktionsbedingungen flüssig ist.
Die Temperatur und der Druck, bei der die Reaktion durchgeführt wird, sind nichtkritisch. Man arbeitet im
allgemeinen aus Bequemlichkeitsgründen zwischen O und 300°C und vorzugsweise zwischen 2Öund 15O8C.
Das fluorierte Aluminiumoxyd und die Übergangsmetallverbindung werden während einer ausreichenden
Dauer miteinander in Berührung gebracht, damit die chemische Fixierung der Übcrgangsmetallverbindung
auf dem Aluminiumoxyd erfolgt. Diese Fixierung wird im allgemeinen im Verrüfe von 1 Stunde durchgeführt.
Nach der Reaktion wird die Katalysatorkomponente
(b) separat gewonnen. Sie kann mit Hilfe der Übergangsmetallverbindung, die zur Reaktion gedient
hat, extrahiert werden. Es wird anschließend mit Hilfe eines inerten Kohlenwasserstofflösungsmittels, wie
Pentan, Hexan oder Cyclohexan, gewaschen, um die überschüssige, auf dem fluoriertem Aluminiumoxyd
chemisch nichtfixierte Übergangsmetallverbindung zu entfernen.
Die Elementaranalyse der Katalysatorkomponente (b), die der Waschbehandlung unterworfen worden war,
zeigt einen Gehalt an Titan, Zirkonium, Vanadium bzw. Chrom oberhalb von 2 mg/g und im allgemeinen
oberhalb von 5 mg/g. Man kann daraus schließen, daß eine wirksame chemische Reaktion zwischen dem
fluorierten Aluminiumoxyd und der Verbindung erfolgt ist. Die Elementaranalyse zeigt außerdem, daß die
Gesamtmenge an chemisch fixiertem Halogen so ist, daß das Atomverhältnis Halogen/Titan, Zirkonium,
Vanadium bzw. Chrom oberhalb der Wertigkeit dieses Metalls (iegt, unter Berücksichtigur-r der nichthologenhaltigen
Substituenten. die es tragen kann. Diese Menge enthält sowohl das Halogen des fluorierten Aluminiumoxyds
wie das Halogen der Übergangsmetallverbindung. Die besten Ergebnisse werden mit den i.atalytischen
Elementen erhalten, deren Atomverhältnis Halogen/Titan, Zirkonium, Vanadium bzw. Chrom
6—30 und vorzugsweise 10—20 beträgt.
Als Aluminiumalkylverbindung (a) kann man die vollständig alkylierten Verbindungen verwenden, deren
Aikyireste 1—20 C-Atome enthalten und geradkettig oder verzweigt sind, wie beispielsweise Trimethylaluminium
oderTriäthylaluminium.
Man verwendet jedoch bevorzugt Aluminiumtrialky-Ie, deren Aikyireste 4—12 C-Atome enthalten, wie das
Triisobutylaluminium, Trioctyialuminium und Tridecylaluminium.
Man kann ebenfalls die Alkylaluminiumhydride verwenden, bei denen die Aikyireste ebenfalls
1—20 C-Atome enthalten, wie Diisobutylaluminiumhydrid. Geeignet sind ebenfalls die Alkylhalogenide des
Aluminiums, bei denen die Aikyireste auch 1—20 C-Atome enthalten, wie Äthylaluminiumsesquichlorid,
Diä'ihylaluminiumchlorid und Diisobutylaluminiumchlorid.
Schließlich kann man auch Organoaluminiumverbindungen verwenden, die erhalten werden, indsm man
Aluminiumtrialkyle oder Dialkylaluminiumhydride, deren Reste 1 —20 C-Atome enthalten, mit Diolefinen mit
4 — 20 C-Atomen reagieren läßt und ganz besonders die als Aluminiumisoprenyle bezeichneten Verbindungen.
Die als Comonomere verwendeten «-Olefine weisen vorzugsweise 3 bis 6 C-Atome auf wie. Propylen,
Buten-1,4-Methylpenten-l und Hexen-1. Das Verfall! en
der Erfindung ebenfalls ist auf die Mischpolymerisation unter Verwendung von Diolefinen mit vorzugsweise 4
bis 18 C-Atomen anwendbar. Diese Diolefine können nichtkonjugierte aliphatische Diolefone, wie Hexadien-1,4,
nichtkonjugierte monocyclische Diolefine, wie 4-Vinylcyclohexen, I.S-Divinylcyclohexan, Cycloheptadien-1,4
oder C"clooctadien-1,5, alicyclische Diolefine, die eine endocyclische Brücke aufweisen, wie das
Dicyclopentadien oder das Norbornadien, Und die konjugierten aliphatischen Diolefine, wie das Butadien
und Isopren, sein.
Das Verfahren der Erfindung wird besonders gut auf die Herstellung v<
η Homopolymeren des Äthylens und von Mischpolymeren mit mindestens 90 Mol-% und
vorzugsweise 95 MoI-0A Äthylen angewandt.
Die Polymerisation kann nach jedem beliebigen
bekannten Verfahren durchgeführt werden: in Lösung
oder in Suspension in einem Kohlenwasserstofflösungsiniltel
oder Kohlenwasserstoffverdünnungsmittel oder auch in der Gasphase, l-'iir die Verfahren in Lösung oder
in Suspension verwendet man inerte Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel, die den für das Waschen des
katalytischer! Elementes verwendeten analog sind: dieses sind vorzugsweise aliphatisch*; oder cycloaliphatische
Kohlenwasserstoffe, wie Butan, l'entan, Hexan.
Heptan. Cyclohcxan, Methylcyclohexan oder deren
Gemische. Man kann ebenfalls die Polymerisation in dem Monomeren oder einem der in flüssigem Zustand
gehaltenen Monomeren durchführen.
Der Polyinerisationsdruck liegt im allgemeinen
/wischen atmosphärischem Druck und 100 kg/cm', vorzugsweise 1S-1JO kg/cm-'. Die Temperatur wird im
allgemeinen zwischen 20 und 120 und vorzugsweise zwischen bü und HKTC gewählt. Uic Polymerisation
kann kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. Die Alkylaluminiumverbindung (a) und die
Katalysatorkomponente (b) können separat dem Polymerisationsmilieu zugesetzt werden. Man kann sie
ebenfalls bei einer Temperatur von —40 bis 80C
während einer Dauer, die bis zu 2 Stunden betragen kann, miteinander in Berührung bringen, bevor sie in
den Polymerisationsbehälter eingeleitet werden. Man kann sie auch in mehreren Etappen miteinander in
Berührung bringen oder auch einen Teil der Alkylaluminiumverbindung (a) der Katalysatorkomponente (b)
zusetzen, bevor sie in den Polymerisationsbehältcr eingeleitet wird, oder auch mehrere verschiedene
AIky!aluminiumverbindungen zusetzen.
Die verwendete Gesamtmenge dcrAlkylaluminiumverbindung ist nichtkritisch Sie liegt im allgemeinen
zwischen 0.02 und 50 mMol/dm' Lösungsmittel, Verdünnungsmittel oder Polymerisationsbehältervolumen und
vorzugsweise zwischen 0.2 und 5 mMol/dm'.
Die verwendete Menge der Katalysatorkomponente (b) wird in Abhängigkeit von ihrem Gehalt an Titan.
Zirkonium. Vanadium oder Chrom des Elements spezifischen (iewichl herstellen, das /w ischen denen tier
nach einem Hochdruckverfahren hergestellten Polyäthylene
und denen der klassischen Polyäthylene mit hoher Dichte liegt.
Von den Alkoxyden, die sich für diese Regulierung
eignen, sind die des Titans und Vanadiums, deren Reste
icweils I —20 C-Atome enthalten, besonders brauchbar.
Es können von diesen
Ti(OCHi)4. Ti(OOII-,)*. Ti[OCH2CH(CHt)2I4
Li(OC «II,;).,. Ti(OCVH,,)* und VO(OC2H-,),
Li(OC «II,;).,. Ti(OCVH,,)* und VO(OC2H-,),
genannt werden.
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht es. Polyäthylene mit bemerkenswert hohen Produktivitäten herzustellen.
So überschreitet bei der llomopolymcrisation von Äthylen die Produktivität, ausgedrückt in g
Polyäthylcn/g Katalysatorkomponente (b). 1000. Die
Produktivität kann i 200 und sogar iSöüg Poiyathyien/g
Katalysatorkomponente (b) erreichen.
Da außerdem der Gehalt an Titan, Zirkonium Vanadium oder Chrom der Katalysatorkomponenten
(b) sehr gering ist (unterhalb von 20 mg/g in den meisten Fällen), ist die Konzentration an störenden katalytisehen
Rückständen bei der Verwendung der Polymeren vernachlässigbar. Auf Grund dieser Tatsache brauchen
die Polymeren nicht mehr gereinigt zu werden. Man vermeidet io den schwierigsten und kostspieligsten
Vorgang bei der Veredelung der Polymeren.
Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Polyäthylene zeichnen sich durch ein besonders hohes
mittleres Molekulargewicht und infolgedessen durch einen besonders niedrigen Schmelzindcx aus. So erhält
man sehr leicht Polyäthylene mit einem Schmelzindex unterhalb von 0,5. obgleich man die Polymerisation bei
hoher Temperatur durchführt und hohe Produktivitäten erhält. Diese Polyäthylene eignen sich besonders gut für
das Extrudieren und Biasextrudieren, cicriP, sie errnegh
chen hohe Extrusionsgeschwindigkeiten, ohne daß das Phänomen des Schmelzbruches auftritt. Die mit Hilfe
dieser Polyäthylene hergestellten Gegenstände weisen
daß die Konzentration zwischen 0,001 und 2,5 und vorzugsweise zwischen 0,01 und 0,25 mg-Atom Metall
pro dmJ Lösungsmittel. Verdünnungsmittel oder Polymerisationsbehältervolumen
liegt.
Das Verhältnis der Mengen der Alkylaluminiumverbindung (a) und der Katalysatorkomponente (b) ist auch
nichtkritisch, unter der Bedingung, daß die Alkylaluminiumverbindung (a) im molaren Oberschuß, bezogen auf
das in der Katalysüiorkomponente (b) vorliegende
Titan, Zirkonium. Vanadium oder Chrom, vorliegt. Man wählt es gewöhnlich so. daß das Verhältnis Alkylaluminiumverbindung/Titan.
Zirkonium, Vanadium oder Chrom, ausgedrückt in Mol/g-Atom, oberhalb von 2 und
vorzugsweise oberhalb von 10 liegt.
Das Molekulargewicht der nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Polymeren kann durch Zugabe eines oder mehrerer Molekulargewichtsmodifizierungsmittel,
wie Wasserstoff, Zink- oder Cadmiumdiäthyl, von Alkoholen oder Kohlendioxyd, zum Polymerisationsmilieu
reguliert werden.
Das spezifische Gewicht der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Homopolymeren kann ebenfalls
durch Zugabe eines nicht auf dem Katalysatorträger fixierten Alkoxyds eines Metalls der IV. oder V.
Nebengruppe des Periodensystems zum Polymerisationsmilieu reguliert werden.
So kann man Polyäthylene mit einem mittleren gegenüber Reißen unter Spannung auf.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Man hält ein Aluminiumoxydmonohydrat vom Λ-Typ (Poehmit) 16 Stunden auf 700°C. Man mischt 100 g des
so hergestellten aktivierten Aluminiumoxyds mit 12,5 g
NH4F und bringt das Gemisch auf eine Temperatur von
500° C. Man hält es 4 Stunden auf dieser Temperatur.
Man erhält ein fluoriertes Aluminiumoxyd, dessen
Gehalt an Aluminium 509 mg/g und dessen Gehalt an Fluor 42 mg/g beträgt, was einem Atomverhältnis F/Al
von etwa 0,12 entspricht. Die spezifische Oberfläche beträgt 260 m2/g.
Man suspendiert 5 g dieses fluorierten Alurrüniurrsoxyds
in 25 cm3 TiCl4 und bringt das Ganze 1 Stunde
unter starkem Rühren auf 13O0C. Man trennt das feste Reaktionsprodukt ab und wäscht es mit Hexan bis zum
Verschwinden aller Chlorspuren in der Waschflüssigkeit. Man trocknet es anschließend unter einem
trockenen Stickstoffstrom. Die Elementaranalyse der so gebildeten Katalysatorkomponente (b) zeigt, daß sie 11
mg/g Ti, 36 mg/g Chlor und 40 mg/g Fluor enthält. Das Atomverhältnis F+ ClATi beträgt etwa 13,5.
Man suspendiert 79,5 mg Katalysatorkomponente (b) in 500 ml Hexan in einem 1500-ml-Reaktionsbehälter
aus rostfreiem Stahl, der mit einem Flügelrührer
ausgestaltet lsi. Μ;ιπ setzt 100 mg Triisohntylaluniinium
Man bringt die Temperatur auf Xr>
C und leitet Äthylen unter ei rein Partialdruck von 10 kg/cm2 ein und
Wasserstoff unter einem Partialdruck von 4 kg/cnv. Man setzt die Polymerisation 1 Stunde fort, indem man
den Äthylenpartialdriick durch kontinuierliches [Einleiten
■ -)ii Äthylen i'.onstant hält.
Nach dem Entgasen des Autoklavs erhält man 92 g
Polyäthylen. Dieses entspricht einer stündlichen Produktivität des Katalysators von 1220 j, Polyäthylen/g
Katalvsalorkomrionente (b) und von 10 500 g Polyäthylen/g
Ti χ Stunde χ kg/cm-CjIh.
Das erhahene Polyäthylen besitzt einen Schmelzindex.
bestimmt unter starker belastung nach der ASTM-Norm D 1238-57 T. von 0.1 5 g/10 Minuten.
Vergleichs versuch
Man suspendiert 5 g nicht der Fluorierungsbehandlung
unterworfenes, aktiviertes Aluminiumoxyd in 25 em 1TiCU und stellt eine Katalysatorkomponente analag
Beispiel I her.
Die Elementaranalyse dieser Komponente zeigt, daß sie 17 mg/g Titan und 78 mg/g Chlor enthält. Das
Atomverhältnis Cl/Ti beträgt also 6,2.
Man suspendiert 75 mg dieser Katalysatorkomponente in 500 ml Hexan und setzt den Polymerisationsversuch
analog Beispiel 1 fort. Man erhält 51 g Polyäthylen mit einem .Schmelzindex unter starker Belastung von
0.65 g/10 Minuten. Die stündliche Produktivität beträgt 6K0 g Polyäthylen/g Katalysatorkomponente und die
spezifische Aktivität 3990 g Polyäthylen/g Ti χ Stunde χ kg/cm-'CjI I4.
Man sieht, dall die Katalysatoren der Erfindung eine fast doppelte Produktivität gegenüber derjenigen von
Katalysatoren aufweisen, die ausgehend von gleichen, aber nichthaiogenicrten Aiuminiunioxyden unter gleichen
Bedingungen hergestellt wurden. Bei gleichen Bedingungen ermöglichen sie es außerdem, Polymere
mit einem viel niedrigeren Schmelzindex herzustellen. Schließlich wird der Gehalt an schädlichen Übcrgangsmetallrückständen
um mehr als 60% vermindert, ebenso wie die Werte der spezifischen Aktivität erhöht werden.
Tatsächlich lassen die Verbindungen dieser Metalle unerwünschte Färbungen in den Endgegenständen
entstehen und haben die Korrosion der FormungsvoriiCiitüngcn
ucr t Giyrncrcri zur roigc
Beispiele 2 bis 9
Diese Beispiele werden unter den gleichen Bedingungen und mit den gleichen Produkten wie die des
Beispiels 1 mit der Ausnahme durchgeführt, daß sie sich auf die beim jeweiligen Versuch in Tabelle I unten
aufgeführten speziellen Bedingungen beziehen. Diese Tabelle gibt ebenfalls die Ergebnisse der Polymerisation
wieder
Spezielle Bedingungen
Pym!yse!omppr;iiiir des Aluminium- 600 700 700 600
oxydmonohydrates. (
Gewicht an verwendetem NH4I". g
Gehalt des fluorierten Aluminiumoxyds
-in Al mo/ti
* ■ t.· 1^
Gehalt des fluorierten Aluminiumoxyds
an F-. mg/g
Atomverhältnis [7Al des lluorierten
Aluminiumoxyds
Gehalt der Katalys.itorkomponente (b)
an Ti. mg/g
Gehalt der Katalysatorkomponente (b)
an Cl. mg/g
Gehalt der Katalysatorkomponente (b)
■in F mo/σ
" π" e·
" π" e·
Atomverhältnis F:+CI/Ti der Katalysatorkomponente
in)
Gewicht der verwendeten Katalysatorkomponente (b), g
Gewicht des erhaltenen Polyäthylens, g
Stündliche Produktivität in g
Polyäthylen/g Katalysatorkomponente (b)
Polyäthylen/g Katalysatorkomponente (b)
Spezifische Aktivität ing 4100 8900
Polyäthylen/Std. x g
Ti x kg/cm: C2Hj
Ti x kg/cm: C2Hj
Schmelzindex unter starker Belastung. 0,30 0.23 0.15 0.16
g/10 Min.
600
700
600
5.5 | 10 | 16 | 12,5 | 16 | 20 | 37 |
496 | 503 | 518 | 497 | 495 | 508 | 456 |
24 | 35 | 38 | 41 | 44 | 53 | 81 |
0.07 | 0.10 | 0.11 | 0.12 | 0,13 | 0.15 | 0,25 |
19 | 11 | 8.4 | 8,9 | 11 | 7.2 | 8 |
66 | 38 | 29 | 38 | 37 | 26 | 24 |
19 | 28 | 40 | 46 | 39 | 48 | 67 |
8 | 11 | 16 | 19 | 13,5 | 21,5 | 25.5 |
75 | 79.5 | 79,5 | 75 | 75 | 79,5 | 75 |
58 | 78 | 82 | 90 | 85 | 78 | 62 |
750 | 1040 | 1100 | 1200 | 1130 | 1040 | 800 |
12 500 13 500 10 500 13 500 10 500
0.13
0.08
Diese Heispiele /eigen, dall die stündliche Produktivität
bezogen auf die Katalysatorkomponente (b) für die Werte des Alomverhältnisses P/Al des fluorierten
Aluminiumoxyds /wischen 0,10 und 0,15 durch ein Maximum geht. Die Beispiele 2 und 8 /eigen, verglichen
mit dem Verglcichsvorsuch, ebenfalls, daß für Werte des Verhältnisses unterhalb von 0,10 und oberhalb von 0.1 "3
die stündliche Produktivität noch besser ist als mit den Kataiysaiorkomponenten, die ausgehend von nichthalogcniertctn
Aluminiumoxyd hergestellt worden sind.
B c i s ρ i c I e 9 bis 11
Diese Beispiele werden unter den gleichen Bedingungen und mit den gleichen Produkten wie in Beispiel I mit
der Ausnahme durchgeführt, daß sie sich auf die speziellen, in Tabelle II aufgeführten Bedingungen
beziehen. Diese Tabelle gibt ebenfalls die Ergebnisse der Polymerisation wieder.
Spezielle Bedingungen
10
l'yrolysetemperatur des 600 600 600
Aluminiumoxydmono-
hydrates, (
Gewicht an verwen- 16 12,5 20
detem NH4I-, g
Behandlungstempcra- 350 400 600
tür des Gemisches, C
Ciehalt des fluorierten 486 479 483
Aluminiumoxyds an
Al, mg/g
Gehalt des lluorierten 40 40 42
Aluminiumoxyds an
F. mg/g
F. mg/g
Atomverhältnis F/Al 0,12 0,12 0.12
des fluorierten Aluminiumoxyds
Gehalt der Katalysator- 15 15 l>
komponente (b) an Ti,
Ciehall der Katalysator- 54 49 26
komponente (b) an Cl,
Spe/iolle Bedingungen | Heispiel | H) | I I |
Gehalt der K;.italysator- | 50 | 31 | 59 |
komponente (b) an 1·', | |||
mg/g | |||
Atomverhältnis | 13,5 | 9.5 | 18.5 |
F+Cl/Ti der Katalysa | |||
torkomponente (b) | |||
Gewicht der verwen | 75 | 79,5 | 79.5 |
deten Katalysatorkom | |||
ponente (b), g | |||
Gewicht des erhalte | 56 | 67 | 80 |
nen Polyäthylens, g | |||
Stündliche Produktivi | 750 | 900 | 10611 |
tät, g | |||
Polyäthylen/g | |||
Katalysatorkompo | |||
nente (b) | |||
Spezifische Aktivität, g | 3500 | 5500 | 11 01 |
Polyäthylen/Std. x g | |||
Ti x kg/cnr C,H, | |||
Schmelzindex unter | 0.23 | 0,17 | 0.1 3 |
starker Belastung, | |||
g/10 Minuten |
Diese Versuche werden mit dem des Beispiels 5 verglichen, bei dem die Behandlungstemperatur des
Gemisches 5000C beträgt. Sie /.eigen, daß für ein
gleiches Atomverhältnis F/Al des fluorierten Aluminiumoxyds die höchsten stündlichen Produktivitäten im
Temperaturbereich zwischen etwa 400 und 700'C mit einem Maximum gegen 500"C erreicht werden.
Beispiele 12 bis 16
Diese Beispiele werden unter den gleichen Bedingungen und mit den gleichen Produkten wie die des
Beispiels 1 mit der Ausnahme durchgeführt, daß sie sich auf die speziellen in Tabelle III unten angegebenen
Bedingungen beziehen. Diese Tabelle gibt ebenfalls die Ergebnisse der Polymerisation wieder.
Tabelle IH | Beispiel | 700 | 14 | 15 | 5 Ϊ |
Spezielle Bedingungen | i: | 600 | 700 | I ! ■ |
|
700 | 12,5 | i6 ι | |||
l'yrolysetemperatur des AIu- | 25 | 10 | 700 \ | ||
miniumoxydmonohydrates, C | 10 | 509 | |||
Gewicht des verwendeten | 490 | 503 | ίο 1 | ||
NH4F. g | 503 | 42 | |||
Gehalt des fluorierten Alu | 82 | 35 | 503 1 | ||
miniumoxyds an Al, mg/g | 35 | 0.12 | |||
Gehalt des fluorierten Alu | 0,24 | 0,10 | 35 ! | ||
miniumoxyds an F, mg/g | 0,10 | 11 | |||
Atomverhältnis F/Al des | 7 | 11 | 0.10 j | ||
fluorierten Aiuminiumoxyds | 11 | ||||
Gehalt der Katalysatorkompo | |||||
nente (b) an Ti. mg/g | |||||
1 οι tscl/ιιπμ
(ichalt der Katalysatorkomponente (b) an Cl, mg/g
(iehiilt der Katalysatorkomponenti:
(b) an I·'. mg/e
Atomverhältnis I+Cl/Ti der
KataIysiildrkomponente (b)
Atomverhältnis I+Cl/Ti der
KataIysiildrkomponente (b)
Metallorganisehe Verbindung
(iewieht der verwendeten
metallorganischen Verbindung, mg
metallorganischen Verbindung, mg
katalysaU.rkomponente (b). mg
W assers tui'l partial druck.
kg/cm ■'
kg/cm ■'
(iewieht des erhaltenen Polyathylens. g
Stündliche l'roduklivilät. g
l'olyalhylen/g
Katalysatorkomponente (b)
l'olyalhylen/g
Katalysatorkomponente (b)
Spezifische Aktivität, g
l'olyäthylen/Std. x g
Ti x kg/env (MI4
l'olyäthylen/Std. x g
Ti x kg/env (MI4
Schmelzindcx unter starker
Belastung, g/10 Minuten
Belastung, g/10 Minuten
\? | 1.5 | 14 | I·,,), | 38 | Ki |
38 | 36 | 27 | 28 | 38 | |
28 | 40 | 66 | Il | 28 | |
I I | 13.5 | 29 | lsoprenyl- | 1 I | |
AI(C.HJ1 | AIlCJI,-); | AI(C1J | ;iUiniiniuin | AI(C.lh),Cl | |
140 | |||||
100 | 360 | 280 | 120 | ||
| dl)
3000
2.83
10 500
0.10
4000
1.57
IJ(I
14 | 14 | 4 | 14 | 14 |
50 | 124 | 44 | 59 | 31 |
360 | 890 | 750 | 420 | 220 |
2000
1.87
Das im Beispiel 15 verwendete Isoprenylaluminium ist das Produkt der Reaktion von Triisobutylakiminium
mit Isopren. Es ist durch ein Verhältnis zwischen den Hydrolyseprodukten mit 5 C-Atomen und mit 4
C-Atomen von 1,4 charakterisiert.
Die Versuche zeigen, daß das erfindungsgemäße Verfahren Polyäthylene mit niedrigem Schmelzindex
ergibt, wie auch immer die Beschaffenheit der
verwendeten Aluminiumalkylverbindung ist und trotz einer hohen Konzentration an Molekulargewichtsmodifizierungsmittel.
Die Versuche zeigen ferner, daß die Aluminiumtrialkyle,
deren Alkylreste eine lange Kette aufweisen, die interessantesten Ergebnisse im Hinblick auf die
stündliche Produktivität und die spezifische Aktivität des Katalysators ergeben.
Beispiel 17
Man näh 16 Su.pd.en ein A-Aiuminiumoxydmononyflrat(Bochmit),
auf 6000C.
Man suspendiert anschließend 100 g so aktiviertes Aluminiumoxyd in 1 Liter einer wäßrigen 30%igen
NH4F-Lösung. Nach lstündiger Behandlung filtriert und
wäscht man das fluorierte Alurniniurnoxyd 3rna! mit
Wasser.
Man trocknet es anschließend im Vakuum.
Man bringt so geticcknetes fluoriertes Aluminiumoxyd
auf 600°C und hält es 4 Stunden auf dieser Temperatur. Man erhält schließlich ein fluoriertes
Aluminiumoxyd, dessen Gehalt an Aluminium 482 mg/g und dessen Gehalt an Fluor 5i mg/g beträgt, was einem
Atomverhältnis F/Al von etwa 0.15 entspricht.
Man suspendiert 5 g dieses fluorierten Aluminiumoxydes in 25 ml TiCU und bringt das Ganze 1 Stunde
unter starkem Rühren auf 130°C. Man trennt das feste Reaktionsprodukt ab und wäscht mit Hexan bis zum
Verschwinden aller TiCU-Spuren in der Waschflüssigkeit. Man trocknet es anschließend unter einem
trockenen Stickstoffstrom.
Die Elementaranalyse der so gebildeten Katalysatorkomponente (b) zeigt, dall sie 9 mg/g Ti, 45 mg/g Cl und
53 mg/g F enthält, was einem Atomverhältn.a F + Cl/Ti
von etwa 22 entspricht.
Man suspendiert 75 mg Katalysatorkomponente (b) in 500 ml Hexan in einem 1500-ml-Reaktionsbehälter aus
rostfreiem Stahl, der mit einem Flügelrührcr ausgestattet ist. Man setzt 100 mg Triisobutylaluminium zu. Man
bringt die Temperatur auf 85°C und leitet Äthylen unter einem Partialdruck von 10 kg/cm2 ein und Wasserstoff
unter einem Partialdruck von 4 kg/cm2. Man setzt die Polymerisation 1 Stunde fort, indem man den Äthyienpartiaidruck
durch kontinuierliches Einleiten von Äthylen konstant hält.
Nach dem Entgasen des Autoklavs erhält man 112 g
Polyäthylen. Dieses entspricht einer stündlichen Produktivität von 1500 g Polyäthylcn/g Katalysatorkomponente
(b) und einer spezifischen Aktivität von 21500 g Polyäthylen/Std. χ g Ti χ kg/cm2 C2H4. Das so hergestellte
Polyäthylen zeichnet sich durch einen Schmeizindex unter starker Belastung von 0,08 aus.
Beispiel 18
Man suspendiert 5 g fluoriertes, analog Beispiel 1 hergestelltes Aiuminiumoxyd in 25 mi auf i25'C
gebrachtem VOCI3. Man hält die Temperatur konstant
und rührt 1 Stunde. Man trennt das feste Reaktionspro-
dukt ab und wäscht es mit Hexan bis zum Verschwinden
aller Chlorspuren in der Waschflüssigkeit Man trocknet anschließend unter einem trockenen Stickstoffstrom.
Die Elementaranalyse der so gebildeten Katalysatorkomponente
(b) zeigt, daß sie 17 mg/g Vanadium, 36 mg/g Chlor und 45 mg/g Fluor enthält Das Atomverhältnis
F + CUV beträgt etwa 10.
Man suspendiert 200 mg Katalysatorkomponente (b) in 500 ml Hexan und polymerisiert analog Beispiel 1 mit
der Ausnahme, daß der Äthylenpartialdruck 8 kg/cm2 und der des Wasserstoffs 15 kg/cm2 beträgt
Man erhält 15 g Polyäthylen mit einem Schmelzindex von 0,70 g/10 Minuten. Die stündliche Produktivität
beträgt 75 g Polyäthylen/g Katalysatorkomponente (b). Die spezifische Aktivität beträgt 550 g Polyäthylen/
Std. χ gV χ kg/cm2 C2H4.
Beispiel 19
Man stellt die Katalysatorkomponente (b) analog
Man stellt die Katalysatorkomponente (b) analog
Aluminiumoxyd in auf 135° C gebrachtes Ti(OC2H5)Cl3
suspendiert.
Die Elementaranalyse der Katalysatorkomponente (b) zeigt, daß sie 57 mg/g Titan, 74 mg/g Chlor und 41
mg/g Fluor enthält. Das Atomverhältnis F + Cl/Ti beträgt etwa 3,6.
Man erhält bei der Polymerisation unter den Bedingungen des Beispiels 18 30 g Polyäthylen mit
einem Schmelzindex von 0,04 g/10 Minuten. Die stündliche Produktivität beträgt 150 g Polyäthylen/g
Katalysatorkomponente (b). Die spezifische Aktivität beträgt 330 g Polyäthylen/Std. χ gTi χ kg/cm2 C2H4.
Man stellt die Katalysatorkomponente (b) analog Beispiel 18 mit der Ausnahme her, daß man fluoriertes
Aluminiumoxyd in auf 1100C gebrachtem CrO2CI2
suspendiert.
Die Elementaranalyse der Katalysatorkomponente (b) zeigt, daß sie 81 mg/g Chrom, 97 mg/g Chlor und 3i
mg/g Flucr enthält Das Atomverhältnis F+Cl/Ci
beträgt etwa 3.
Bei der Polymerisation unter den Bedingungen de: Beispiels 18 erhält man 11 g Polyäthylen mit einen
Schmelzindex von 0,78 g/10 Minuten. Die stündliche Produktivität beträgt 55 g Polyäthylen/g Katalysator
komponente (b). Die spezifische Aktivität beträgt 85 j
ίο Polyäthylen/St, χ gCr χ kg/cm2C2H4.
Man mischt 100 g eines Aluminiumoxydmonohydrates des α-Typs (Boehmit) mit 7,8 g NH4F und bringt das
Gemisch auf eine Temperatur von 7000C Man hält es £ Stunden auf dieser Temperatur.
Man erhält ein fluoriertes Aluminiumoxyd, desser Gehalt an Aluminium 520 mg/g und dessen Gehalt ar
Fluor 57 mg/g beträgt, was einem Atomverhäilniä F/A
von etwa 0,15 entspricht
Man geht anschließend bei der Herstellung dei
Katalysatorkomponente (b) analog Beispiel 1 vor. Die Elementaranalyse der erhaltenen Katalysatorkomponente
zeigt, daß sie 6,2 mg/g Ti, 26 mg/g Cl und 55 mg/g
F enthält. Das Atomverhältnis F + Cl/Ti beträgt etwa 28
Man verwendet 100 mg Katalysatorkomponente (ty
in einem mit dem des Beispiels 1 identischer Polymerisationsversuch.
jo Man erhält 137 g Polyäthylen mit einem Schmelzindex
unter starker Belastung von 0,29 g/10 Minuten. Die stündliche Produktivität beträgt 1370 g Polyäthylen/g
Katalysatorkomponente (b) und die spezifische Aktivität 22100 g Polyäthylen/g Ti χ Std. χ kg/cm2 C2H4
Dieses Beispiel zeigt, daß man äußerst aktive Katalyse torkomponente (b) erhält, wenn man von Aluminium
oxydhydraten ausgeht und die Aktivierungsbehandlung mit der Halogenierungsbehandlung kombiniert.
Tabelle IV | Gesamthalogen | Katalytische Produk | Gesamt | Erfindungsgemäß | Gcsamlhalo- | Katalytische Produk | Gesaml- |
DE-OS 19 31762 | gehalt der | tivität (g PÄ/g Kataly | halogen | Bsp. | gengchalt der | tivität (g PA/g Kata | halogen- |
Bsp. | Katalysatorkom | satorkomponente aus | gehalt des | Katalysator | lysatorkomponente | gchalt des | |
ponente aus | T1CI4 und halogenier- | erhaltenen | komponente (b) | (b) x Stunde) Tür | erhaltener | ||
TiCU und halo- | tem MgC x Stunde) | PÄ | einen Äthylenpartial | I'Ä | |||
geniertem MgC | für einen Äthylen | druck von 10 kg/cm2 | |||||
partialdruck von | |||||||
(mg/g) | 10 kg/cm2 | (g/kg) | (mg/g) | (g/kg) | |||
416 | 300 | 1,39 | 76 | 1220 | 0,06 | ||
451 | 330 | 1,37 | 1 | 85 | 750 | 0,11 | |
2 | 386 | 485 | 0,80 | 2 | 66 | 1040 | 0.06 |
3 | 256 | 1360 | 0,19 | 3 | 69 | 1100 | 0,06 |
4 | 408 | 145 | 2,81 | 4 | 84 | 1200 | 0,07 |
5 | 260 | 1010 | 0,26 | 5 | 76 | Ii 30 | 0.07 |
6 | 90 | 600 | 0,15 | 6 | 74 | 1040 | 0,07 |
7 | 45 | 125 | 0,36 | 7 | 91 | 800 | 0.11 |
8 | 8 | ||||||
9 |
9O!)fi3B/1?n
Claims (8)
1. Verfahren zur Polymerisation von Äthylen, allein oder zusammen mita-Monoolefinen mit 3—18
C-Atomen oder mit Dio!efinen, in Anwesenheit von Katalysatoren aus
(a) einer Aluminiumalkylverbindung und
(b) einer Katalysatorkomponente,
die durch Umsetzung eines halogenierten Metalloxyds als Träger mit einem Halogenid, Oxyhalogenid
oder Alkoxyhalogenid des Titans, Zirkoniums, Vanadiums oder Chroms erhalten worden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart eines Katalysators polymerisiert, bei
dessen Herstellung als halogeniertes Metalloxyd ein fluoriertes Aluminiumoxyd mit einem Atomverhältnis
Fluor/Aluminium von 0,06—0,30 eingesetzt worden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß das fluorierte Aluminiumoxid durch Fluorierung eines aktivierten Aluminiumoxyds, das
durch Pyrolyse eines Aluminiumoxydhydrates erhalten worden ist, hergestellt wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrolyse zwischen 500 und 9000C
durchgeführt worden ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aktivierte, durch Pyrolyse erhaltene
Aluminiumoxyd eine Innenporosität oberhalb von 03 cmVg aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aluminiumoxydhydrat das λ-AIuminiumoxydmonohydrat
ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das fluorierte Aluminiumoxyd durch Fluorierung eines Aluminiumoxydhydrates hergestellt
worden ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das fluorierte Aluminiumoxyd durch
Erhitzen auf eine Temperatur von 300—900°C einer Aktivierungsbehandlung unterworfen worden ist.
8. Katalysator zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 aus (a) einer Aluminiumalkylverbindung
und (b) einer Katalysatorkomponentc. die durch Umsetzung eines halogenierten Metalloxyds
mit einem Halogenid. Oxyhalogenid oder Alkoxyhalogenid des Titans, Zirkoniums, Vanadiums oder
Chroms erhalten worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß als halogeniertes Metalloxyd ein fluoriertes
Aluminiumoxyd mit einem Atomverhältris Fluor/ Aluminium van 0,06 — 0.30 eingesetzt worden ist.
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---|---|---|---|
DE2146686A Expired DE2146686C3 (de) | 1970-10-08 | 1971-09-17 | Verfahren zur Polymerisation von Äthylen und Katalysator zur Durchführung dieses Verfahrens |
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TR (1) | TR18048A (de) |
YU (1) | YU34489B (de) |
ZA (1) | ZA715890B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4258159A (en) | 1972-11-24 | 1981-03-24 | Solvay & Cie | Process for the polymerization of olefins |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2331103C2 (de) * | 1973-06-19 | 1983-12-08 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zum Herstellen kleinteiliger Homo- oder Copolymerisate des Äthylens |
CA1039448A (en) * | 1973-12-27 | 1978-09-26 | Mituji Miyoshi | Process for preparing polyolefins |
IT1009869B (it) | 1974-04-17 | 1976-12-20 | Snam Progetti | Procedimento per la polimerizzazio ne di alfa olefine catalizzatore impiegato in tale processo e meto do per la sua preparazione |
JPS5641207A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-17 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Preparation of polyethylene |
US4359403A (en) * | 1981-04-13 | 1982-11-16 | Chemplex Company | Polymerization catalyst and method |
US4806513A (en) * | 1984-05-29 | 1989-02-21 | Phillips Petroleum Company | Silicon and fluorine-treated alumina containing a chromium catalyst and method of producing same |
AU6725790A (en) * | 1989-11-01 | 1991-05-31 | Exxon Chemical Patents Inc. | Support adjuvant for improved vanadium polymerization catalyst |
-
1970
- 1970-10-08 LU LU61838D patent/LU61838A1/xx unknown
-
1971
- 1971-09-02 ZA ZA715890A patent/ZA715890B/xx unknown
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-
1973
- 1973-03-28 GB GB1487973A patent/GB1376887A/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4258159A (en) | 1972-11-24 | 1981-03-24 | Solvay & Cie | Process for the polymerization of olefins |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH532087A (fr) | 1972-12-31 |
BG20385A3 (de) | 1975-11-05 |
AU3390971A (en) | 1973-04-05 |
IT939036B (it) | 1973-02-10 |
NL143944B (nl) | 1974-11-15 |
JPS5211349B1 (de) | 1977-03-30 |
AT312288B (de) | 1973-12-27 |
FI56189C (fi) | 1979-12-10 |
GB1314784A (en) | 1973-04-26 |
LU61838A1 (de) | 1972-06-28 |
PL72441B1 (en) | 1974-06-29 |
DK132952B (da) | 1976-03-01 |
HU163169B (de) | 1973-06-28 |
NO137642B (no) | 1977-12-19 |
CA974345A (en) | 1975-09-09 |
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