DE2439775C2 - Verfahren zur Polymerisation und Copolymerisation von Äthylen - Google Patents
Verfahren zur Polymerisation und Copolymerisation von ÄthylenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Polymerisation von Äthylen unter hohem Druck unter Verwendung
eines neuen speziellen Katalysators.
Die Hochdruckpolymerisation von Äthylen, die von einem radikalbildenden Katalysator, z. B. einem Peroxid,
ausgelöst wird, ist bekannt und wird seit vielen jähren großtechnisch durchgeführt Es ist ferner
bekannt, Äthylen bei niedrigem Druck unter Verwendung eines Ziegler-Katalysators zu polymerisieren, der
beispielsweise aus Titantrichlorid und einem AIuminiumalkyl gebildet oder durch Umsetzung von Titantetrachlorid
mit einem Aluminiumalkyl hergestellt wird. Es wurde ferner vorgeschlagen, die gleichen Ziegler-Katalysatoren
für die Hochdruckpolymerisation von Äthylen bei hoher Temperatur, d. h. unter den gleichen
Bedingungen, wie sie beim radikalischen Verfahren der Polymerisation von Äthylen angewendet werden, zu
verwenden. Diese Verwendung der bekannten kfassisehen Ziegler-Katalysatoren unter hohem Druck und
bei hoher Temperatur wirft jedoch eine Reihe von Problemen technischer oder technologischer Art auf.
Diese Probleme stehen insbesondere im Zusammenhang mit der relativen Unstabilität der Aluminiumalkyle
(die zu Reaktionen führt, die als »Nebenreaktionen« bezeichnet werden können) und den Gefahren, die einer
Umwälzung von Gas, das Katalysatorreste enthält, innewohnen.
Es ist somit erwünscht, für die Hochdruckpolymerisation
von Äthylen bei hoher Temperatur nach den bekannten Verfahren über ein neues Katalysatorsystem
vom Ziegler-Typ zu verfügen, das jedoch nicht die Nachteile der klassischen Ziegler-Katalysatorsysteme
aufweist Unter der Hochdruckpolymerisation von Äthylen bei hoher Temperatur ist eine Polymerisation
zu verstehen, die bei einer Temperatur zwischen 160 und 28O0C und einem Druck oberhalb von 500 bar
abläuft. Diese an sich bekannten Arbeitsbedingungen ermöglichen die Durchführung der Polymerisationsreaktion
unter optimalen physikalischen und chemischen Bedingungen, d. h. mit einer einzigen Flüssigphase im
Reaktor.
Aus der FR-PS 20 21952 ist ein Verfahren zur
Polymerisation von Äthylen bei Drücken über 500 bar und Temperaturen zwischen 1600C und 2600C und
unter Bedingungen bekannt, unter denen die Polymerisation in einer einzigen Flüssigphase stattfindet. Als
Katalysator wird dabei eine Kombination aus einer aluminiumorganischen Verbindung und einer Titantrichloridkomponente
verwendet, wobei das Verhältnis von Al: Ti 0,1 :4,0 beträgt. Das mit diesem Katalysatorsystem
herstellbare Polyäthylen hat jedoch einen relativ hohen Anteil an niedrigmolekularem Polymerisat und
einen hohen Polydispersitätsindex. Dies ist unerwünscht, denn ein solches Polyäthylen ist nur beschränkt
verwendbar.
Nun ist nicht jeder Katalysator vom Ziegler-Typ unbedingt unter hohem Durck und bei hoher Temperatur
verwendbar. Die Ziegler-Katalysatoren bestehen
aus einem Derivat eines Übergangsmetalls (z. B. T1CI3)
und einem Aktivator (z. B. Aluminiumalkyl), zwischen denen vorteilhafte oder nachteilige Wechselwirkungen
entstehen, die von den Versuchsbedingungen abhängen. Es ist unmöglich, diese Wechselwirkungen und damit die
Aktivität der Ziegler-Katalysatoren unter extremen Polymerisationsbedingungen mit Sicherheit vorauszusagen.
Das gemäß der Erfindung für ein Verfahren zur Polymerisation von Äthylen zu verwendende Katalysatorsystem
besteht aus (A) einer aluminiumorganischen Verbindung und (B) einer Titantrichlorid-Komponente,
wobei das Al/Ti-Verhältnis zwischen den Bestandteilen
(A) und (B) oberhalb 1 bis 10 liegt.
Das Kennzeichnende der Erfindung besteht darin, daß der Bestandteil (A) ein Alkylsiloxalan der Formel
R2-Si-O-Al
(1)
R5
ist, in der die Reste R1, R2, R3, R4 und R5 gleiche oder
verschiedene Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 10 C-Atomen sind. Der Rest R5 kann auch ein Rest der
Formel Umsetzung eines cyclischen Siloxans mit einem Aluminiumtrialkyl, z. B.
R1 Ri
I I
Ri—Si — O—Si — R1
I I
O O + nAl(R2).,
I I
Rl—Si — O — Si — R,
R, Ri
R, Ri
R1
— O—Si—R2
R3
R3
oder ein Rest der Formel
R1 R2
» R1-Si-O-Al
R2 R2
Umsetzung eines Polysiloxans (vom Siliconöltyp) mit einem Aluminiumtrialkyl, z. B.
R1
■0—Si-
■0—Si-
R2
R3
25
30
sein. Im allgemeinen kann das Alkylsiloxalan eine polymere Form haben, wenn als Ausgangsprodukt für
die Herstellung dieses Alkylsiloxalans ein Polysiloxan verwendet wird. Bei allen diesen Alkylsiloxalanen liegt
das Si/Al-Verhältnis bei oder über 1 oder bei oder unter 3.
Im erfindungsgemäßen Katalysatorsystem liegt das Al/Ti-Verhältnis des Alkylsiloxalans zur halogenierten
Titanverbindung zwischen 1 und 10, vorzugsweise zwischen 1 und 5. Wie durch die obengenannte Angabe
»oberhalb 1 bis 10« zum Ausdruck gebracht und durch das unten folgende Beispiel 3 erläutert, kann auch der
Wert 10 selbst gegeben sein.
Die für die Zwecke der Erfindung geeigneten Alkylsiloxalane können im wesentlichen mit Hilfe einer
der folgenden chemischen Reaktionen hergestellt werden:
Umsetzung eines Trialkylsilanols mit einem Aluminiumtrialkyl, z. B.
i
R2-Si-OH +
R2-Si-OH +
R3
R1 R4
R2-Si-O-Al + R4H
R3 R4
55
60
65 R1
—Si — 0-4—
nAl(R3)3
R1 R3
R2-Si-O-Al
R3 R3
Titantrichlorid-Komponenten sind bekannt. Ihre genaue
chemische Formel kann je nach den Herstellungsbedingungen verschieden sein. Titantrichlorid kann in
der κ-, β-, γ- oder ό-Form vorliegen. Es kann andere
Verbindungen, z. B. TiCl2-AlCI3, enthalten. Es kann in
körniger Form oder in einer auf einem Träger aufgebrachten Form verwendet werden. So kann es
Aluminiumtrichlorid in synkristalliner Form enthalten oder in verschiedenen kristallinen Formen vorliegen.
Als Beispiele von Verfahren zur Herstellung dieser halogenierten Titanverbindungen seien genannt:
a) Reduktion von TiCl4 mit metallischem Aluminium,
Wasserstoff oder einer Aluminium-Magnesium-Legierung;
b) Reduktion von TiCl4 mit Aluminium in Gegenwart
von MgCl2, MgO oder Mg(OR)2;
c) Reduktion von TiCI4 mit einem Aluminiumalkyl.
Die Reaktion wird in einem Polymerisationsreaktor unter einem Druck oberhalb von 500 Bar, vorzugsweise
oberhalb von 1000 Bar, durchgeführt, und diese Reaktion muß unter Bedingungen durchgeführt werden,
unter denen eine einzige Flüssigphase in dem Reaktor vorhanden ist. Dies bedingt entweder die
Anwendung einer genügenden Temperatur oder die Zugabe inerter Lösungsmittel zum Polymerisationsmedium.
Die anzuwendende Temperatur liegt zwischen 160 und 28O0C.
Die Polymerisation kann in den verschiedenen Reaktortypen, die ζ. Zt für die Polymerisation von
Äthylen nach dem Hochdruckverfahren verwendet werden, durchgeführt werden, jedoch wird die Polymerisation
vorzugsweise in einem Reaktor vom Typ des Rührwerksautoklaven durchgeführt, in dem die mittlere
Verweilzeit des Katalysators auf einen Wert zwischen etwa 5 und 60 Sekunden eingestellt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren bringt eint Reihe von Vorteilen mit sich, die wie folgt zusammengefaßt
werden können:
a) Im Vergleich zur Verwendung eines radikalbildenden Katalysators werden Polyäthylene mit verschiedenen
Dichten und Molekulargewichtsverteilungen erhalten.
b) Gegenüber der Verwendung eines bekannten Katalysators vom Zieglerschen Typ erhält man
einen erhöhten Wirkungsgrad des Katalysators (scheinbar bedingt durch die höhere Stabilität des
Katalysators gemäß dem Verfahren der Erfindung), ein Polymerisat mit niedrigerem Gehalt an Chlor,
das aus dem Katalysator stammt, und ein Polyäthylen, dessen Molekulargewichtsverteilung
sehr eng sein kann (diese Verteilung ist sehr eng, wenn die Arbeitsbedingungen im gesamten Reaktor
gleich sind, jedoch kann man bekanntlich das Temperaturprofil im Reaktor verändern und/oder
mehrere Zonen im Reaktor verwenden).
c) Durch die Verwendung von Alkylsilc.alanen
anstelle von Aluminiumalkylen wird die Anwesenheit der letzteren in den Kreislaufgasen vermieden.
Es ist zu bemerken, daß es gemäß der Erfindung möglich ist, Äthylen mit anderen Olefinmonomeren, die
mit Zieglerschen Katalysatoren polymerisierbar sind, zu copolymerisieren. Insbesondere ist eine Copolymerisation
von Äthylen mit «-Olefinen möglich. Der hier gebrauchte Ausdruck »Polymerisation von Äthylen« ist
somit nicht auf die Homopolymerisation von Äthylen begrenzt, sondern umfaßt sowohl die Homopolymerisation
als auch die Copolymerisation von Äthylen mit copolymerisierbarenOlefin-Monomeren.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. Zunächst wird die Herstellung von
Alkylsiloxalanen beschrieben, die für die Zwecke der Erfindung geeignet sind. Anschließend werden in einer
Tabelle die Ergebnisse zusammengefaßt, die bei der Hochdruckpolymerisation von Äthylen erhalten wurden.
Herstellung von Trimethyldiäthylsiloxalan
Trimethyldiäthylsiloxalan der Formel
Trimethyldiäthylsiloxalan der Formel
gelöst ist, eingeführt Die Reaktionstemperatur beträgt
50° C. Auf diese Weise wird eine Lösung von Trimethyldiäthylsiloxalan in Heptan erhalten.
In der gleichen Weise werden andere Siloxalanderivite
hergestellt, indem anstelle von Aluminiumtriäthy! andere Aluminiumtrialkyle verwendet werden. Hierbei
werden die folgenden Derivate erhalten:
CH3
CH3—Si
CH3
C2H
O — Al
2Π5
C2H5
55
(TM · DE · Si)
60
wird durch Umsetzung von Trimethylsilano! mit Alumiiiiumtriäthy! hergestellt. Unter Stickstoff werden
0,5 1 einer Heptanlösung, die 1 Mol Aluminiumtriäthyl pro Liter enthält, in einem 2-l-Kolben gegeben, der mit
Rührer, Einführungsstutzen und Rückflußkühler versehen ist. Durch den Einführungsstutzen werden innerhalb
einer Stunde 0,5 Mol Trimethylsilanol, das in Heptan Aluminiumalkyl
Siloxalan
Aluminiumtrimethyl
Aluminiumtri-n-butyl
Aluminiumtriisobutyl
Aluminiumtri-n-octyl
Aluminiumtri-n-butyl
Aluminiumtriisobutyl
Aluminiumtri-n-octyl
Trimethyldimethy!-
siloxalan(TM.DM.Si) Trimethyldi-n-butylsiloxalan(TM.DnB.Si) Trimethyldiisobutylsiloxalan (TM. Dib. Si) Trimethyldioctylsiloxalan (TM. DO. Si)
siloxalan(TM.DM.Si) Trimethyldi-n-butylsiloxalan(TM.DnB.Si) Trimethyldiisobutylsiloxalan (TM. Dib. Si) Trimethyldioctylsiloxalan (TM. DO. Si)
Herstellung von Dimethyldiäthylsiloxalan
Dimethyläthyldiäthylsiloxalan der Formel
Dimethyläthyldiäthylsiloxalan der Formel
CH3 C2H5
CH3-Si-O-Al (DME DE Si)
C2H5 C2H5
wird in einer Laboratoriumsapparatur der in Beispiel 1 beschriebenen Art durch Umsetzung vor. 1 Mol
Octamethylcyclotetrasiloxan mit 4 Mol Aluminiumtriäthyl bei etwa 50°C für eine Stunde hergestellt. Hierbei
wird eine Lösung des Produkts in Heptan erhalten.
Wenn bei der vorstehend beschriebenen Reaktion 0,5 Mol Aluminiumtriäthyl pro Mol Octamethylcyclotetrasiloxan
verwendet werden, wird ein Siloxalan erhalten, in dem das Al/Si-Verhältnis etwa 1 :2 beträgt und das
scheinbar die folgende Formel hat:
CH3
\
CH3-Si-O-
CH3-Si-O-
C2H5
-Al-C2Hj
(DME-Si)2-EAl
Zur Durchführung der Polymerisationen von Äthylen gemäß der Erfindung genügt es, in den Reaktor das
Äthylen, das Siloxalan und das Titanhalogenid einzuführen. Im allgemeinen werden jedoch vorzugsweise das
Siloxalan und das Titanhalogenid in Form einer gebrauchsfertigen Katalysatorsuspension gleichzeitig in
den Reaktor eingeführt. Diese Suspension enthält die Katalysatorbestandteile in den gewünschten Mengenverhältnissen
(hierdurch wird jede Schwierigkeit hinsichtlich der eingeführten Mengen vermieden) und
ermöglicht die »Aktivierung« des Titanhalogenids mit dem Siloxalan unter den besten Bedingungen. Ferner ist
es möglich, die physikalische Beschaffenheit dieser Suspension zu modifizieren, indem in bekannter Weise
eine Vorpolymerisation vorgenommen wird. Diese Arbeitsweise wird in Beispiel 3 beschrieben.
Herstellung einer Katalysatorsuspension
Eine Suspension wird hergestellt, die 50 niMol TiCI3.
1/3AICIj in Heptan pro Liter enthält. Dieser Suspension wird eine Lösung von Trimethyldiäihylsiloxalan in einer
solchen Menge zugesetzt, daß das Al/Ti-Verhältnis 1 beträgt. Dann wird dem Gemisch Hexen-) in einer
solchen Menge zugesetzt, daß das Hexen/Titanirichlorid-Verhältnis
5 beträgt. Hierbei wird eine sehr feine, leicht pumpfähige Suspension erhalten, die mit Heptan
in einer solchen Menge verdünnt wird, daß eine Suspension, die pro Liter 5 mMol der Titanverbindung
enthält, erhalten wird. Dieser Suspension wird dann Trimethyldiäthylsiloxalan in einer solchen Menge
zugesetzt, daß das Al/Ti-Verhältnis 3 beträgt.
Dieser Versuch kann mit verschiedenen Süoxalaners
und verschiedenen Titantrichloridderivaten wiederholt werden.
Polymerisation von Äthylen
Polymerisationen von Äthylen werden bei 1600 Bar unter Verwendung der Katalysatorsuspensionen durchgeführt,
die auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellt wurden. Bei diesen Versuchen werden
variiert:
1) Der Reaktortyp. Verwendet wurde ein Rührwerksreaktor. Ferner wurde festgestellt, daß das
Verfahren gemäß der Erfindung in einem Röhrenreaktor durchgeführt werden kann.
2) Die Reaktionstemperaturen.
3) Die Katalysatorbestandteile. Die folgenden verschiedenen Titantrichloride wurden verwendet:
TiCb ■ 1/3 AlCl3: Dies ist ein bekanntes handelsübliches Produkt, das in sehr großem Umfang für Katalysen vom Ziegler-Typ verwendet wird.
TiCI3 (H): Dies ist ein Produkt, das durch Reduktion von TiCU mit Wasserstoff und Mahlen erhalten wird.
TiCb ■ 1/3 AlCl3: Dies ist ein bekanntes handelsübliches Produkt, das in sehr großem Umfang für Katalysen vom Ziegler-Typ verwendet wird.
TiCI3 (H): Dies ist ein Produkt, das durch Reduktion von TiCU mit Wasserstoff und Mahlen erhalten wird.
TiCU-Mg(OET)2: Dies ist ein TiCl3, das durch
Umsetzung von TiCl3 mit Magnesiumäthylat bei 1300C erhalten wird. (Die Reaktion kann in
bekannter Weise unter Verwendung von 150 ml TiCU und 37 g Magnesiumäthylat durchgeführt
werden.)
TiCl3-(Al-Mg): Dies ist ein TiCI3, das durch
Reduktion von TiCU mit einem Gemisch von Aluminium und Magnesium erhalten wird. Eine
solche Reaktion ist bekannt.
TiCIi- 1/3 AICl3-Mg(OC2Hs)2: Dies ist ein Feststoff,
der durch gemeinsamen Mahlen von 1 Mol TiCl3 · 1/3 AICI3 mit 1 Mol Mg(OC2H5J2 erhalten
wird.
4) Die mittlere Verweilzeit (in Sekunden) des Äthylens im Reaktor.
Die Ergebnisse werden wie folgl ausgedrückt:
1) Katalysalorwirkungsgrad (W) d. h. kg Polyäthylen, is das pro Milliatom von im verwendeten Katalysator
enthaltenem Titan erhalten wird.
2) Dichte (D) des Polyäthylens, ausgedrückt in g/cm-1.
Sie wird gemessen bei 200C an Produkten, die 1 Stunde bei 150°C getempert und mit einer
Geschwindigkeit von 50°C/h gekühlt worden sind.
3) Schmelzflußindex, gemessen nach der Methode ASTM 1238-62T bei einer Temperatur von 1900C
mit einem Gewicht von 2,16 kg.
4) Polydispersitätsindex/MnyMn)
5) Prozentualer Anteil an niedrigmolekularem Polyäthylen mit einem Molekulargewicht unter 5000.
Die Bedingungen der verschiedenen Beispiele und die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle
genannt. Es ist zu bemerken, daß bei den Beispielen der Schmelzflußindex des betreffenden Polyäthylens durch
Verwendung von 0,1 bis 0,5 Mol-% Wasserstoff, bezogen auf Äthylen, eingestellt wurde.
Zum Vergleich wurden die Vergleichsversuche A und B entsprechend den Beispielen 1 und 2 ausgeführt,
jedoch unter Verwendung eines Aluminiumalkyls (Diäthylaluminiummonochlorid oder Aluminiumtrimethyl
oder Aluminiumtriäthyl oder Aluminiumtributyl) anstelle des Siloxalans. In allen diesen Fällen wurde ein
Polyäthylen erhalten, das einen höheren Polydispersitätsindex (Mw/Mn) hatte (in der Größenordnung von 8)
und einen höheren Anteil an niedrigmoiekuiarem Polymerisat (in der Größenordnung von etwa 12%)
enthielt.
| Bei | Siloxalan | Al/Ti | TiCl3 | Temp. | Ver | Kata- | Dichte | Schmelz | M„/M„ | Anteil |
| spiel | 0C | weil | lysator- | nuß | an Poly | |||||
| Nr. | zeit | wir- | index | merisat | ||||||
| Sek. | kungs- | unter | ||||||||
| grad | Molgew. | |||||||||
| 5000 | ||||||||||
| 1 | TM. DM. Si | 3 | TiClj 1/3 AlCl3 | 240 | 35 | 2,3 | 0,961 | 2,0 | 34 | 4 |
| 2 | TM. DE. Si | 3 | TiCl3 1/3 AlCl3 | 240 | 35 | 2,7 | 0,963 | 5,8 | 2,8 | 2,3 |
| 3 | TM. DE. Si | 10 | TiCl3 1/3 AlCl3 | 240 | 42 | 2,0 | 0,955 | 17 | 4 | 11,6 |
| 4 | TM. DE. Si | 3 | TiCl3 1/3 AlCl3 | 230 | 90 | 3,1 | 0,963 | 3,2 | 3,6 | - |
| 5 | DME. DE. Si | 3 | TiCl3 1/3 AJCI3 | 220 | 30 | 3,8 | 0,966 | 1,8 | 3,6 | - |
| 6 | DME. DE. Si | 3 | TiCl3 1/3 AlCl3 | 240 | 30,5 | 3,6 | 0,962 | 1,4 | 4,7 | 6,5 |
| 7 | DME. DE. Si | 3 | TiCl3 1/3 AICl3 | 260 | 29 | 2,1 | 0,960 | 26,4 | 3,8 | 9 |
| 8 | TM. DE. Si | 3 | TiCI3 (H) | 240 | 28 | 1,8 | 0,963 | 3,8 | 3,6 | 9 |
| 9 | TM. DE. Si | 3 | TiCl4-Mg(OEt)2 | 240 | 33 | 0,964 | 0,3 | 4 | 6,4 | |
| 10 | DME. DE. Si | 3 | TiCI3 (Al-Mg) | 240 | 31 | 3 | 0,960 | 0,4 | 3,7 | 7 |
| 11 | DME. DE. Si | 3 |
/TiCl3 1/3 AIa3I
|Mg(OC2H5)2 J |
240 | 31 | 2,4 | 0,961 | 0,4 | 3,9 | 7,9 |
Fortsetzung
24 39 115
ίο
| Bei | Siloxalan | Al/Ti | TiCl, | 1/3 | AICl3 | Temp. | Ver | Kata- | Dichte | Schmelz | M,/M„ | . Anteil |
| spiel | 1/3 | AlCl3 | 0C | weil | lysator- | nuß | an Poly | |||||
| Nr. | 1/3 | AlCl3 | zeit | wir- | index | merisat | ||||||
| 1/3 | AlCl3 | Sek. | kungs- | unter | ||||||||
| grad | Molgew. | |||||||||||
| 5000 | ||||||||||||
| 12 | TM. DnB. Si | 3 | TiCI3 | 240 | 31,5 | 2,9 | 0,959 | 0,4 | 2,8 | 7,8 | ||
| 13 | DM. DiB. Si | 3 | TiCI3 | 240 | 32 | 2,6 | 0,957 | 0,4 | 3,3 | 8,8 | ||
| 14 | TM. DC. Si | 3 | TiCI3 | 240 | 31 | 2,6 | 0,959 | 0,4 | 4,9 | 8,3 | ||
| 16 | (DMESi)2-EAI | 3 | TiCl3 | 240 | 33 | 3,8 | 0,962 | 1 | - | - | ||
Claims (2)
1. Verfahren zur Polymerisation von Äthylen, allein oder zusammen mit anderen Olefinmonomeren,
die mit Ziegler-Katalysatoren polymerisierbar sind, bei Drücken über JOO bar und Temperaturen
zwischen 160° und 2800C unter Bedingungen, unter denen die Polymerisation in einer einzigen Flüssigphase
stattfindet, in Gegenwart von Katalysatoren aus
(A) einer aluminiumorganischen Verbindung und
(B) einer Titantrichlorid-Komponente,
wobei das Al/Ti-Verhältnis zwischen den Bestandteilen
(A) und (B) oberhalb 1 bis 10 liegt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Katalysatorsystem
verwendet, dessen Bestandteil (A) ein Alkylsiloxalan der Formel
Λ| R4
R2-Si-O — Al
R3 R5
ist, in der die Reste Ri, R2, R3, R4 und R5 gleiche oder
verschiedene Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 10 C-Atomen sind und wobei der Rest R5 auch ein Rest
der Formel '
R.
— O —Si—R2
— O —Si—R2
R3
oder einen Rest der Formel
R1
-0 —Si-I—R3
R3
sein kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Verweilzeit des Katalysators
im Polymerisationsreaktor zwischen 5 und 60 see beträgt.
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| JPS62132790U (de) * | 1986-02-13 | 1987-08-21 | ||
| DE3642988A1 (de) * | 1986-12-17 | 1988-06-30 | Schering Ag | Herstellung von dialkyl(alkyldimethylsilanolato)aluminium-verbindungen |
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