DE2645530C2 - - Google Patents
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
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Description
Die Erfindung betrifft zur stereospezifischen Polymerisation
von α-Olefinen geeignete, getrocknete Titantrichloridteilchen
und ein Verfahren zur Herstellung dieser Teilchen. Ferner betrifft
die Erfindung ein Verfahren zur Polymerisation von α-Olefinen
mit Hilfe dieser Teilchen.
Es ist allgemein bekannt, α-Olefine wie Propylen, mit Hilfe eines
Katalysatorsystems, das durch ein Titantrichlorid in Form von festen
Teilchen und einen durch eine metallorganische Verbindung wie
Diäthylaluminiumchlorid gebildeten Aktivator umfaßt, stereospezifisch
zu polymerisieren.
Aus der BE-PS 7 80 758 und der dieser entsprechenden DE-OS 22 13 086
sind Titantrichloridteilchen bekannt, deren Verwendung bei der
Polymerisation von α-Olefinen besonders vorteilhaft ist. Diese
Teilchen zeichnen sich durch eine besondere Struktur aus. Sie
bestehen aus einem Agglomerat von Mikroteilchen, die selbst äußerst
porös sind. Hieraus ergibt sich, daß solche Teilchen eine besonders
hohe, spezifische Oberfläche und eine besonders hohe Porosität aufweisen.
Eine derartige Struktur führt bei der Polymerisation zu einer
außergewöhnlichen Wirksamkeit. Infolge der Porosität der Teilchen
ist die katalytische Aktivität derart hoch, daß man die Polymerisation
unter solchen Bedingungen durchführen kann, daß die katalytischen
Rückstände sehr gering sind, so daß sie nicht mehr entfernt
werden müssen. Man kann daher die klassische Behandlung der
erhaltenen Polymerisate mit Alkohol auslassen. Darüber hinaus liegt
das erhaltene Polymerisat, da solche Teilchen die Form von großen,
regelmäßigen Kugeln besitzen, ebenfalls in Form von regelmäßigen,
kugelförmigen Teilchen vor. Hieraus ergibt sich, daß es eine hohe
Schüttdichte aufweist und sehr gute Schüttfähigkeit besitzt.
Wenn die Teilchen nach der ebenfalls in der BE-PS 7 80 758 und der
DE-OS 22 13 086 beschriebenen, besonderen Arbeitsweise hergestellt
werden, bei der die Titanchlorid enthaltenden Katalysatorteilchen
durch Spülen mit Stickstoff bei erhöhter Temperatur einer gewissen Trocknung
unterworfen werden, weisen die erhaltenen Polymerisate schließlich
eine sehr gute Stereoregularität auf und enthalten nur einen sehr
geringen Anteil an amporphem Polymerisat. Für den überwiegenden Anteil
der Anwendungen können sie als solche ohne die klassische
Entfernung des amorphen Anteils durch Waschen mit Hilfe eines warmen
Lösungsmittels eingesetzt werden. Über die Dauer und insbesondere
den Grad der Trocknung der Katalysatorteilchen finden sich in der
BE-PS 7 80 785 und in der DE-OS 22 12 086 jedoch keinerlei nähere
Angaben.
Die gemäß der in der BE-PS 7 80 758 und DE-OS 22 13 086 beschriebenen
Arbeitsweise hergestellten Titantrichloridteilchen weisen jedoch
einen schwerwiegenden Nachteil auf. So hat sich gezeigt, daß bei
ihrer Verwendung zur Polymerisation von Propylen bei relativ hoher
Temperatur (in der Größenordnung von 70°C) ein Polymerisat mit
sehr vielen feinen Teilchen erhalten wird, daß die Form der
Teilchen unregelmäßig ist und daß die Schüttdichte gering ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, zur stereospezifischen Polymerisation
von α-Olefinen geeignete, getrocknete Titantrichloridteilchen anzugeben,
die alle Vorteile der gemäß der BE-PS 7 80 758 und der
DE-OS 22 13 086 hergestellten Teilchen aufweisen und darüber hinaus
den Vorteil haben, auch bei relativ hoher Temperatur Polymerisate
mit vorteilhaften morphologischen Eigenschaften und hoher Schüttdichte
zu liefern.
Die Erfindung betrifft den durch die Ansprüche gekennzeichneten
Gegenstand.
Es hat sich gezeigt, daß eine Verfestigung oder Härtung auftritt,
wenn die Teilchen soweit getrocknet werden, bis ihr Flüssigkeitsgehalt
auf unterhalb von 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des
in den Teilchen vorhandenen Titandichlorids vermindert wird.
Erfolgt das Trocknen unter Bedingungen, welche nicht zu so niedrigen
Flüssigkeitsgehalten führen, treten die zuvor beschriebenen Nachteile
bei der Polymerisation bei relativ hoher Temperatur auf.
Wird das Trocknen demgegenüber in der Weise durchgeführt, daß der
zuvor genannte Flüssigkeitsgehalt erreicht wird, so weisen die
getrockneten Teilchen die gleiche katalytische Aktivität oder
sogar eine leicht bessere Aktivität wie Teilchen mit einem höheren
Flüssigkeitsgehalt auf und führen zu Polymerisaten mit ausgezeichneter
Morphologie, und zwar selbst dann, wenn bei relativ
hoher Temperatur polymerisiert wird.
Vorzugsweise werden die Teilchen soweit getrocknet, daß ihr
Flüssigkeitsgehalt unterhalb von 0,3% liegt. Im allgemeinen
tritt kein weiterer Vorteil auf, wenn die Teilchen auf einen
Flüssigkeitsgehalt von unter 0,01% getrocknet werden.
Die erfindungsgemäßen Titantrichloridteilchen können vor
dem Trocknen mit einer beliebigen Verbindung oder Gemisch
von Verbindungen, die unter den normalen Temperatur- und
Druckbedingungen flüssig sind, verbunden sein. Eine solche
Verbindung kann beispielsweise Titantetrachlorid sein,
das zur Herstellung des Trichlorids diente, oder auch
eine zur Behandlung des Trichlorids verwendete Lewis-
Säure oder -Base. Gemäß der Erfindung wird es jedoch bevorzugt,
daß die mit den dem Trocknen unterworfenen Titantrichloridteilchen
verbundene Flüssigkeit aus aliphatischen,
cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen
oder deren Gemischen besteht, welche unter normalen Temperatur-
und Druckbedingungen Flüssigkeiten sind. Die
besten Ergebnisse werden mit aliphatischen oder cycloaliphatischen
Kohlenwasserstoffen mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen
erhalten, wobei Hexan technischer Qualität am
häufigsten angewandt wird. Andere Beispiele für bevorzugte
Kohlenwasserstoffe sind Pentan, Heptan, Octan, Cyclohexan,
Benzol, Toluol und Xylole.
Die dem Trocknen unterworfenen Titandichloridteilchen
sind im allgemeinen mit wenigstens 1% Flüssigkeit verbunden,
berechnet in Gewicht der Flüssigkeit, bezogen auf das
Gewicht des in den Teilchen vorliegenden Titantrichlorids,
TiCl₃. Vorzugsweise beträgt die Flüssigkeitsmenge wenigstens
2%. Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn sie
wenigstens 5% beträgt.
Die Arbeitsbedingungen, unter denen das Trocknen der Titantrichloridteilchen
durchgeführt wird, werden im folgenden
präzisiert. Es wurde gefunden, daß die Auswahl der Arbeitsbedingungen
zur Verstärkung der zuvor genannten Erscheinungen
der Verfestigung beitragen kann, so daß hierdurch
dem Polymerisat eine noch bessere Morphologie erteilt
werden kann.
Die Trocknungstemperatur liegt im allgemeinen unterhalb
von 90°C. Die bei einer Temperatur oberhalb von 90°C
durchgeführten Trocknungsvorgänge führen tatsächlich zu
Teilchen, deren Aktivität bei der Polymerisation weniger
hoch ist als die mit bei niedrigeren Temperaturen getrockneten
Teilchen beobachtete. Trocknungstemperaturen unterhalb
von 20°C sind jedoch wenig vorteilhaft, da sie die
Trocknungsdauer übermäßig verlängern.
Vorzugsweise werden die Teilchen bei einer Temperatur
zwischen 50 und 80°C getrocknet. Die besten Ergebnisse
werden erhalten, wenn die Temperatur zwischen 60 und 75°C
liegt.
Die Trocknungsdauer hängt nicht nur von der Temperatur,
sondern auch von zahlreichen anderen Arbeitsbedingungen
ab. Auf jeden Fall wird das Trocknen solange durchgeführt,
bis der Flüssigkeitsgehalt der Teilchen unterhalb der
zuvor genannten Grenze liegt. Der Flüssigkeitsgehalt der
Teilchen kann durch die Differenz beim Erhitzen einer Probe
der Teilchen auf hohe Temperatur, z. B. bis zu deren
Gewichtskonstanz, bestimmt werden. Im allgemeinen liegt
die Trocknungsdauer zwischen 15 Minuten und 48 Stunden
und vorzugsweise zwischen 30 Minuten und 6 Stunden. Unter
sonst gleichen Bedingungen ist die Trocknungsdauer im allgemeinen
um so kürzer, je höher die Temperatur liegt.
Der Druck, unter welchem die Teilchen während des Trocknens
gehalten werden, ist nicht kritisch, sofern dieser
unterhalb des Sättigungsdruckes der mit den Teilchen
verbundenen Flüssigkeit liegt. Im allgemeinen arbeitet
man bei atmosphärischem Druck oder vermindertem Druck.
Das Arbeiten bei reduziertem Druck (in der Größenordnung
von Bruchteilen von Torr) kann vorteilhaft sein, wenn
die Trocknungstemperatur niedrig ist, beispielsweise in
der Nähe von Umgebungstemperatur liegt, um die Entfernung
von überschüssiger Flüssigkeit zu beschleunigen.
Das Trocknen der Teilchen kann unter Spülen mit einem
Inertgas durchgeführt werden. Hierzu wird vorzugsweise
Stickstoff verwendet. Dieses Inertgas muß jedoch von allen
Substanzen gereinigt werden, welche die katalytischen
Eigenschaften des Titantetrachlorids hemmen könnten, z. B.
Kohlenmonoxid und Sauerstoff. Das Inertgas kann erwärmt
werden, um die Gesamtmenge oder eine Teilmenge der zum
Trocknen erforderlichen Wärme zuzuführen.
Das Trocknen der Titantrichloridteilchen gemäß der Erfindung
kann in einer beliebigen, für diesen Arbeitsvorgang
geeigneten Vorrichtung durchgeführt werden, z. B. in
Trocknern mit Bewegtbett wie Tellertrocknern, Trommeltrocknern,
pneumatischen Trocknern und Tunneltrocknern.
Ebenfalls kann man einen von einem Inertgas durchströmten Festbetttrockner
verwenden. Die Durchführung der Trocknung
in einem Fließbett wird jedoch bevorzugt. In diesem Fall
ist das Gas für die Fluidisierung ein Inertgas, wie es
zuvor definiert wurde. Schließlich kann das Trocknen
kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden.
Die dem Trocknen unterworfenen Teilchen können in Form
einer mehr oder weniger konzentrierten Suspension in der
Flüssigkeit, mit welcher sie verbunden sind, eingesetzt
werden. In diesem Fall wird zu Beginn des Trocknens die
die flüssige Phase der Suspension bildende Flüssigkeit
zunächst verdampft, bevor das eigentliche Trocknen beginnt.
Auf diese Weise kann man die Teilchen in Suspension in
einem flüssigen Kohlenwasserstoff in ein Fließbett oder
Wirbelbett injizieren.
Aus wirtschaftlichen Gründen wird es jedoch bevorzugt, wenn
die Teilchen nicht mit einer zu großen Flüssigkeitsmenge
verbunden sind, deren Verdampfung zu große Wärmemengen erforderlich
machen würde. Vorzugsweise übersteigt die Menge
der mit den Teilchen verbundenen Flüssigkeit die Menge
nicht, welche die Teilchen unter Beibehaltung pulverförmiger
Eigenschaften und ohne Bildung einer kontinuierlichen,
flüssigen Phase zu absorbieren vermögen. Wenn man die
Teilchen in Form einer Suspension einsetzt, kann man sie
daher vorteilhafterweise vor dem Trocknen von überschüssiger,
flüssiger Phase befreien, z. B. durch Filtration,
Zentrifugieren oder Abhebern.
Die als Ausgangsprodukte zur Herstellung der getrockneten
Teilchen gemäß der Erfindung verwendeten Titantrichloridteilchen
können nach einem beliebigen Verfahren erhalten
worden sein. So kann man sie aus einem festen Komplex auf
Basis von Titandichlorid durch Oxidation-Reduktion unter
Zuhilfenahme von Titantetrachlorid herstellen. Solche
Komplexe auf Basis von Dichlorid werden durch Reduktion
von Tetrachlorid mittels Aluminium in benzolischem Medium
hergestellt.
Es wird jedoch der Einsatz von Teilchen bevorzugt, welche
durch Reduktion von Titantetrachlorid erhalten wurden.
Diese Reduktion kann unter Zuhilfenahme von Wasserstoff
oder von Metallen wie Magnesium und vorzugsweise Aluminium
durchgeführt werden. Die besten Ergebnisse werden
unter Verwendung von Teilchen erhalten, welche durch
Reduktion von Titantetrachlorid durch eine metallorganische
Verbindung erhalten wurden. Diese kann z. B. eine
magnesiumorganische Verbindung sein. Jedoch werden die
besten Ergebnisse mit aluminiumorganischen Verbindungen
erhalten.
Bevorzugt verwendbare aluminiumorganische Verbindungen
sind solche, welche wenigstens einen direkt an das Aluminiumatom
gebundenen Kohlenwasserstoffrest aufweisen.
Beispiele für Verbindungen dieses Typs sind die Mono-,
Di- und Trialkylaluminiumverbindungen, deren Alkylreste
1 bis 12 und vorzugsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten,
wie Triäthtylaluminium, Isoprenylaluminiumverbindungen,
Diisobutylaluminiumhydrid und Äthoxydiäthylaluminium.
Bei Verbindungen dieses Typs werden die besten Ergebnisse
mit Dialkylaluminiumchloriden und insbesondere mit Diäthylaluminiumchlorid
erhalten.
Die Reduktion von Titantetrachlorid mit Hilfe einer aluminiumorganischen
Verbindung kann vorteilhafterweise
unter den in der BE-PS 7 80 758 beschriebenen Arbeitsbedingungen durchgeführt
werden. Für gewöhnlich umfaßt die Herstellungsmethode die
Verwendung, insbesondere für Waschvorgänge, von einem
organischen Verdünnungsmittel der gleichen Art wie die
bevorzugten Flüssigkeiten, welche mit den dem Trocknen
gemäß der Erfindung unterworfenen Titantrichloridteilchen
verbunden sind und zuvor definiert wurden. Die erhaltenen
Teilchen enthalten daher nach ihrer Herstellung eine solche
Flüssigkeit.
Besonders zum Trocknen gemäß der Erfindung geeignete
Titantrichloridteilchen sind die in der
BE-PS 7 80 758 beschriebenen Teilchen.
Diese Teilchen, die kugelförmig sind, besitzen im allgemeinen
einen Durchmesser zwischen 5 und 100 µm,
häufiger zwischen 15 und 50 µm. Sie werden aus einem
Agglomerat von ebenfalls kugelförmigen Mikroteilchen gebildet,
die einen Durchmesser zwischen 0,05 und 1 µm,
häufiger zwischen 0,1 und 0,3 µm besitzen. Wie bereits
beschrieben, besitzen diese Teilchen eine besondere
Morphologie im Hinblick darauf, daß die Mikroteilchen
äußerst porös sind. Hieraus folgt, daß die Teilchen eine
spezifische Oberfläche, gemessen nach der auf der Adsorption
von Stickstoff basierenden BET-Methode, oberhalb von
75 m²/g besitzen, welche am häufigsten zwischen 100 und
250 m²/g liegt. Gleichzeitig besitzen die Teilchen ein
Innenporenvolumen oberhalb von 0,15 cm³/g, was in den
meisten Fällen zwischen 0,20 und 0,35 cm³/g liegt. Die
innere Porosität der Teilchen kann gemessen werden, indem
die Methode der Adsorption von Stickstoff mit der Quecksilbereindringmethode
kombiniert wird. Die Porosität der
Mikroteilchen wird durch den hohen Wert des an den Teilchen
gemessenen Porenvolumens bestätigt, und sie entspricht
Poren von weniger als 200 Å Durchmesser. Dieses Porenvolumen
liegt oberhalb von 0,11 cm³/g, und in den meisten
Fällen liegt es zwischen 0,19 und 0,31 cm³/g. Die Schüttdichte
(scheinbares, spezifisches Gewicht) dieser Teilchen
liegt für gewöhnlich zwischen 0,6 und 1,2 kg/dm³.
In der BE-PS 7 80 758 ist ebenfalls eine besondere Herstellungsmethode
für die im vorangegangenen Abschnitt definierten Teilchen
beschrieben. Diese Methode umfaßt die Reduktion von Titantetrachlorid
mit Hilfe eines Reduktionsmittels unter milden
Bedingungen, wobei letzteres vorzugsweise ein Dialkylaluminiumchlorid
ist, dessen Alkylketten 2 bis 6
Kohlenstoffatome enthalten. Anschließend wird eine
Behandlung mit einem komplexierenden Mittel durchgeführt,
das vorzugsweise aus organischen Verbindungen ausgewählt
wird, welche ein oder mehrere Atome oder eine oder mehrere
Gruppen mit einem oder mehreren freien Elektronenpaaren,
die die Sicherstellung der Koordination mit den
in den Titan- oder Aluminiumhalogeniden vorhandenen Titan-
oder Aluminiumatomen möglich machen, enthalten. Bevorzugte
komplexierende Mittel sind aliphatische Äther, deren
aliphatische Reste 4 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten.
Schließlich führt man eine Behandlung mittels Titantetrachlorid
durch und wäscht die Teilchen mit Hilfe
von Verdünnungsmitteln, wie sie zuvor beschrieben wurden.
Die gemäß dieser Arbeitsweise unter Wahl der bevorzugten
Bedingungen hergestellten Teilchen entsprechen der folgenden
allgemeinen Formel:
TiCl₃ · (AlRCl₂) x · C y
worin
Rein Alkylrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen,
Cein komplexierendes Mittel entsprechend der zuvor
gegebenen Definition,
xeine beliebige Zahl kleiner als
0,20 und
yeine beliebige Zahl größer als 0,009 und im
allgemeinen kleiner als 0,20 sind.
Bei einer Abänderung der zuvor beschriebenen Arbeitsweise
kann man auch nur die Behandlung mit dem komplexierenden
Mittel oder diejenige mit Tetrachlorid oder auch beide
Behandlungen gleichzeitig durchführen. Ebenfalls kann man
das Titantetrachlorid durch eine chemisch äquivalente
Verbindung wie Tetrachloride von Vanadium, Silizium
oder Kohlenstoff ersetzen. Jedoch sind die gemäß diesen
Varianten erhaltenen Ergebnisse weniger vorteilhaft als
diejenigen, welche mit der zuvor genannten belgischen
Patentschrift beschriebenen Methode erhalten wurden.
Tatsächlich führen diese Varianten im allgemeinen nicht
zu Teilchen mit einer ebenso regelmäßigen Morphologie
noch einer so hohen inneren Porosität wie die bevorzugte
Arbeitsweise. Hieraus ergibt sich, daß die katalytische
Aktivität solcher Teilchen weniger hoch und die Morphologie
des erhaltenen Polymerisates weniger gut sind. Darüber
hinaus führen diese Varianten zu Trichloriden, welche
relativ große Mengen an Aluminiumchloriden enthalten.
Hieraus ergibt sich, daß die Teilchen zu weniger stereo
spezifischen Katalysatoren führen.
Die dem Trocknen unterworfenen Titantrichloridteilchen
werden nicht ausschließlich aus der Verbindung der chemischen
Formel TiCl₃ gebildet. Diese
Verbindung ist in Form einer festen, cokristallisierten oder
komplexierten Lösung mit anderen Verbindungen verbunden,
welche allgemein aus der Herstellung des Trichlorides
stammen. Im allgemeinen können solche anderen Verbindungen
durch ein Waschen mit Kohlenwasserstoffen, welche
bevorzugt mit den dem Trocknen unterworfenen Teilchen
verbunden sind, nicht entfernt werden.
Die Teilchen enthalten wenigstens 50 Gew.-% TiCl₃,
bezogen auf das Gesamttrockengewicht. Vorzugsweise enthalten
sie wenigstens 65%. Die günstigsten Ergebnisse werden
erhalten, wenn sie wenigstens 80% enthalten.
Bestimmte Methoden der Herstellung der Titantrichloridteilchen
führen zu vollkommen trockenen Teilchen.
Solche Teilchen können dennoch gemäß der Erfindung
getrocknet werden, nachdem sie zuvor mit einer geeigneten
Flüssigkeit, vorzugweise den zuvor genannten
Kohlenwasserstoffen, imprägniert worden sind.
Die erfindungsgemäßen Teilchen unterscheiden sich im allgemeinen
im Hinblick auf ihre Strukur nicht von den zu
ihrer Herstellung verwendeten Teilchen. Wenn sie daher
aus kugelförmigen, aus einem Agglomerat von kugelförmigen,
extrem porösen Mikroteilchen gebildeten Teilchen
hergestellt wurden, besitzen sie im wesentlichen dieselbe
Struktur, die gleichen Abmessungen und die gleichen Formen
wie die Ausgangsteilchen. Hieraus folgt, daß sie sich
ebenfalls durch dieselbe, hohe, spezifische Oberfläche,
verbunden mit demselben hohen Porenvolumen auszeichnen.
Die zuvor gegebene Beschreibung hinsichtlich der Ausgangsteilchen
ist daher auch für die erfindungsgemäßen Teilchen,
zu denen sie führen, gültig.
Daher enthalten die erfindungsgemäßen Titantrichloridteilchen
ebenfalls wenigstens 50 Gew.-% TiCl₃, bezogen
auf das Gesamttrockengewicht. Vorzugsweise enthalten sie
wenigstens 65%. Die günstigsten Ergebnisse werden erhalten,
wenn sie wenigstens 80% enthalten.
Nachdem sie getrocknet worden sind und vorzugsweise nachdem
ihr ihre Temperatur wieder auf unter 30°C abgefallen ist,
können die erfindungsgemäßen Teilchen sofort in Kontakt
mit einer Flüssigkeit und insbesondere mit einem Kohlenwasserstoff
wie denjenigen, mit denen sie bevorzugt vor
dem Trocknen verbunden waren und die ebenfalls als Verdünnungsmittel
bei der Suspendierungspolymerisation geeignet
sind, in Kontakt gebracht werden. Die erfindungsgemäßen
Teilchen können außerdem einer Voraktivierungsbehandlung
und gegebenenfalls einer Vorpolymerisation unterworfen
werden, wie dies in der BE-PS 8 03 875
beschrieben ist, und sie können
unter Hexan während langer Zeitspannen ohne Verlust
ihrer Qualität gelagert werden.
Zur Polymerisation werden die erfindungsgemäßen Titantrichloridteilchen
zusammen mit einem Aktivator verwendet,
der unter metallorganischen Verbindungen von Metallen der
Gruppen Ia, IIa, IIb und IIIb des Periodensystems und
vorzugsweise unter Verbindungen der folgenden allgemeinen
Formel
AlR′ m X3-m
worin
R′ein 1 bis 18 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 1 bis
12 Kohlenstoffatome enthaltender Kohlenwasserstoffrest
in Form von Alkyl,- Aryl-, Arylalkyl-, Alkylaryl-
oder Cycloalkylresten ist und die besten Ergebnisse
mit 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylresten
R′ erhalten werden,
Xein Halogen in Form von Fluor, Chlor, Brom oder Jod
ist und die besten Ergebnisse für den Rest X = Chlor
erhalten werden,
meine beliebige Zahl von 0<m3 und vorzugsweise
1,5m2,5 ist und die besten Ergebnisse mit m = 2
erhalten werden,
ausgewählt wurde.
Diäthylaluminiumchlorid (AlEt₂Cl) ergibt eine maximale
Aktivität und eine maximale Stereospezifität des katalytischen
Systems.
Die so definierten, katalytischen Systeme sind zur Polymerisation
von Olefinen mit endständiger Unsättigung
geeignet, deren Moleküle 2 bis 18 und vorzugsweise 2 bis
6 Kohlenstoffatome enthält, z. B. für Äthylen, Propylen,
Buten-(1), Penten-(1), Methylbutene, Hexen-(1), 3- und
4-Methylpenten-(1) und Vinylcyclohexan. Sie sind zur
stereospezifischen Polymerisation von Propylen, Buten-(1)
und 4-Methylpenten-(1) zu kristallinen, stark isotaktischen
Polymerisaten besonders vorteilhaft. Ebenfalls
sind sie zur Copolymerisation dieser α-Olefine untereinander
wie auch mit 4 bis 18 Kohlenstoffatome enthaltenden
Diolefinen geeignet. Vorzugsweise sind die Diolefine aliphatische,
nicht-konjugierte Diolefine wie Hexadien-(1,4),
monocyclische, nicht-konjugierte Diolefine wie 4-Vinylcyclohexen,
alicyclische Diolefine mit einer endocyclischen
Brücke wie Dicyclopentadien, Methylen- und Äthylen
norbornen, sowie aliphatische, konjugierte Diolefine wie
Butadien oder Isopren.
Sie sind weiterhin zur Herstellung von sogenannten Blockcopolymerisaten
geeignet, welche aus α-Olefinen und Diolefinen
aufgebaut sind. Solche Blockcopolymerisate
bestehen aus Aufeinanderfolgen von Kettensegmenten unterschiedlicher
Längen; jedes Segment besteht aus einem Homopolymerisat
eines α-Olefins oder aus einem statistischen,
ein α-Olefin und wenigstens ein Comonomeres in Form von
α-Olefinen oder Diolefinen umfassenden, statistischen
Copolymerisat. Die α-Olefine werden aus
den zuvor genannten Verbindungen ausgewählt.
Die erfindungsgemäßen Teilchen sind besonders gut zur Herstellung
von Propylenhomopolymerisaten und von insgesamt
wenigstens 50 Gew.-% und vorzugsweise 75 Gew.-% Propylen
enthaltenden Copolymerisaten geeignet.
Die Polymerisation kann nach einer beliebigen, bekannten
Arbeitsweise durchgeführt werden, nämlich in Lösung oder
in Suspension in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel
oder -verdünnungsmittel, das vorzugsweise aus aliphatischen
oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen wie
Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Cyclohexan, Methylcyclohexan
oder deren Gemischen ausgewählt wird. Ebenfalls
kann man die Polymerisation auch in dem Monomeren oder
einem der Monomeren, welche in flüssigem Zustand gehalten
werden, oder auch in der Gasphase durchführen.
Die Polymerisationstemperatur wird im allgemeinen zwischen
20 und 200°C und beim Arbeiten in Suspension vorzugsweise
zwischen 50 und 80°C ausgewählt, wobei die
besten Ergebnisse zwischen 65 und 75°C erhalten werden.
Der Druck wird im allgemeinen zwischen atmosphärischem
Druck und 50 Atmosphären und vorzugsweise zwischen 10 und
30 Atmosphären gewählt. Dieser Druck ist selbstverständlich
von der angewandten Temperatur abhängig.
Die Polymerisation kann kontinuierlich oder diskontinuierlich
durchgeführt werden.
Die Herstellung der sogenannten Blockcopolymerisate kann
ebenfalls nach an sich bekannten Arbeitsweisen erfolgen.
Bevorzugt wendet man eine Zweistufenarbeitsweise an, die
aus der Polymerisation eines α-Olefins, im allgemeinen
Propylen, nach der zuvor für die Homopolymerisation
beschriebenen Methode besteht. Anschließend polymerisiert
man das andere a-Olefin und/oder Diolefin, im
allgemeinen Äthylen, in Anwesenheit der noch aktiven
Homopolymerisatkette. Diese zweite Polymerisation kann
erfolgen, nachdem das im Verlauf der ersten Stufe nicht
vollständig umgesetzte Monomere vollständig oder partiell
entfernt wurde.
Die metallorganische Verbindung und die Teilchen können
getrennt zu dem Polymerisationsmedium zugesetzt werden.
Man kann sie ebenfalls bei einer Temperatur zwischen
-40°C und 80°C während einer Dauer, die bis zu zwei
Stunden betragen kann, vor ihrem Einführen in das Reaktionsgefäß
für die Polymerisation in Kontakt bringen.
Die Gesamtmenge an eingesetzter, metallorganischer Verbindung
ist nicht kritisch; im allgemeinen liegt sie oberhalb
von 0,1 mMol pro Liter an Verdünnungsmittel, an
flüssigen Monomeren oder an Volumen des Reaktionsgefäßes,
vorzugsweise oberhalb von 1 mMol pro Liter.
Die Menge der eingesetzten Teilchen wird in Abhängigkeit
von ihrem Gehalt an TiCl₃ festgelegt. Im allgemeinen wird
sie derart ausgewählt, daß die Konzentration im Polymerisationsmedium
oberhalb von 0,01 mMol TiCl₃ pro Liter an
Verdünnungsmittel, flüssigem Monomeren oder Volumen des
Reaktionsgefäßes und vorzugsweise oberhalb von 0,2 mMol
pro Liter liegt.
Das Verhältnis der Mengen an metallorganischer Verbindung
und an Teilchen ist ebenfalls nicht kritisch. Im allgemeinen
wird es so ausgewählt, daß das Molverhältnis von
metallorganischer Verbindung zu in den Teilchen vorliegendem
TiCl₃ zwischen 0,5 und 20 und vorzugsweise zwischen
1 und 15 liegt. Die besten Ergebnisse werden erhalten,
wenn das Molverhältnis zwischen 2 und 10 liegt.
Das Molekulargewicht der nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Polymerisate kann durch Zugabe
von einem oder mehreren Molekulargewichtsreglern zu dem
Polymerisationmedium, z. B. von Wasserstoff, Diäthylzink,
Alkoholen, Äthern und Alkylhalogeniden, geregelt
werden.
Ebenfalls ist es möglich, zu dem Polymerisationsmedium
ein komplexierendes Mittel von dem gleichen Typ wie die
Mittel zuzusetzen, die bei der Herstellung der Teilchen nach
der in der BE-PS 7 80 758 beschriebenen
Methode anwendbar sind.
Die Stereospezifität und die Aktivität der erfindungsgemäßen
Teilchen sind wenigstens ebenso hoch und häufig
höher als diejenigen der in der BE-PS
7 80 758 beschriebenen, katalytischen Komplexe, wenn sie
aus den letzeren hergestellt wurden. So ist bei der
Homopolymerisation von Propylen das Verhältnis von amorphem
Propylen, bestimmt durch Messen des in dem inerten
Lösungsmittel für die Polymerisation und für das Waschen
löslichen Polypropylen, bezogen auf das insgesamt im
Verlauf der Polymerisation hergestellte Polypropylen,
beinahe immer geringer als 3%. Die Aktivität, ausgedrückt
in g unlöslichem Polypropylen pro h und pro g an in den
Teilchen enthaltenen TiCl₃ erreicht ohne weiteres 2500 g
unlösliches Polypropylen, wenn die Homopolymerisation bei
ungefähr 70°C in Suspension in Hexan durchgeführt wird.
Schließlich ermöglichen die erfindungsgemäßen Teilchen
in überraschender Weise die Herstellung von Polymerisaten
mit leicht höheren Schüttdichten bei sonst gleichen
Bedingungen, verglichen zu denjenigen von Polymerisaten,
die unter Zuhilfenahme von nicht gemäß der Erfindung
getrockneten, katalytischen Komplexen erhalten wurden.
Diese sehr hohen Schüttdichten sind im Hinblick auf die
Verkleinerungen der Abmessungen der Polymerisationsvorrichtungen
und der Lagerflächen, die hierdurch möglich
werden, vorteilhaft. Darüber hinaus erleichtert die sehr
schmale Korngrößenverteilung von Polymerisatpulvern und
der sehr hohe, mittlere Durchmesser der Teilchen gemeinsam
mit der hohen Schüttdichte in sehr starkem Maße die
Arbeitsvorgänge des Trocknens des Polymerisates und seinen
späteren Einsatz nach den üblichen Verformungsmethoden.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher
erläutert.
Man führt in ein 500-ml-Reaktionsgefäß, das mit einem bei
140 Upm laufenden Blattrührer ausgerüstet ist, unter
Stickstoffatmosphäre 120 ml trockenes Hexan und 30 ml
reines TiCl₄ ein. Diese Lösung aus Hexan-TiCl₄ wird auf
1 (±1) °C abgekühlt. Innerhalb von 4,5 Stunden gibt
man hierzu eine Lösung, welche aus 90 ml Hexan und 34,2 ml
AlEt₂Cl besteht, wobei die Temperatur von 1 (±1) °C in
dem Reaktionsgefäß aufrechterhalten wird.
Nach der Zugabe der Lösung aus AlEt₂Cl-Hexan wird das
durch eine Suspension von sehr feinen Teilchen gebildete
Reaktionsmedium unter Rühren auf 1 (±1) °C während
15 Minuten gehalten, anschließend wird es innerhalb
1 Stunde auf 23°C gebracht und 1 Stunde auf dieser
Temperatur gehalten und dann innerhalb ungefähr
1 Stunde auf 65°C gebracht. Das Medium wird 2 Stunden
auf 65°C unter Rühren gehalten.
Die Flüssigkeitsphase wird dann von dem Feststoff durch
Filtration abgetrennt, und das als "reduzierter Feststoff"
bezeichnete Produkt wird fünfmal mit 100 ml
trockenem Hexan gewaschen, wobei der Feststoff bei jedem
Waschvorgang wieder in Suspension überführt wird.
Der "reduzierte Feststoff" wird in 300 ml Verdünnungsmittel
(Hexan) in Suspension überführt und hierzu werden
48,5 ml Diisoamyläther (DIAÄ) hinzugegeben. Die Suspension
wird während 1 Stunde bei 35°C gerührt. Anschließend
wird der als "behandelter Feststoff" bezeichnete Feststoff
von der flüssigen Phase getrennt.
Der "behandelte Feststoff" wird in einer Menge von 47 g
in 95 ml Hexan und 25 ml TiCl₄, die in einem 500-ml-
Dreihalsreaktionsgefäß, ausgerüstet mit einem Doppelmantel
zur Zirkulation von Wasser, einer Frittenplatte,
einem Seitenhals zur Filtration und einem Zweiblattrührer,
enthalten sind, in Suspension überführt, und die Suspension
wird bei 70°C während 2 Stunden gerührt. Die flüssige
Phase wird anschließend durch Filtration entfernt, und der
erhaltene Feststoff wird viermal mit 100 ml Hexan bei 70°C
gewaschen.
Die Trocknung des gewaschenen Feststoffes wird
an dem aus der letzten Wäsche mit Hexan herrührenden
Kuchen durchgeführt, der ungefähr 200 ml Hexan/kg
enthält, und zwar mittels eines in dem Unterteil des
Reaktionsgefäßes in einer Menge von 300 l/h eingeführten
und durch die Frittenplatte verteilten Stickstoffstroms
bei einer Temperatur von ungefähr 25°C.
Die Temperatur des Doppelmantels beträgt ungefähr 70°C.
Nach 10 Minuten beobachtet man eine Fluidisierung bzw.
Aufwirbelung der Teilchen.
Das Trocknen der Teilchen wird dann während 4 Stunden bei
70°C bei gleichem Stickstoffdurchsatz durchgeführt. Am
Schluß der Behandlung erhält man einen Feststoff, welcher
861 g TiCl₃, 6,9 g Aluminium, 106 g DIAÄ und 1,9 g Hexan
pro kg enthält. Der Flüssigkeitsgehalt der getrockneten
Teilchen lag somit, bezogen auf das Gewicht des TiCl₃,
bei etwa 0,22 Gew.-%.
In einen 5-l-Autoklaven aus rostfreiem Stahl, der mehrmals
mit Stickstoff gespült wurde, werden 1 l trockenes
und gereinigtes Hexan eingeführt. Anschließend führt man
aufeinanderfolgend 240 mg AlEt₂Cl (in Form einer Lösung
in Hexan mit 200 g/l) und 58 mg getrocknete Teilchen,
d. h. ungefähr 50 mg TiCl₃, ein. Das Molverhältnis AlEt₂Cl/TiCl₃
beträgt daher ungefähr 6,2.
Der Autoklav wird auf 70°C erwärmt und durch langsames
Abblasen wieder auf atmosphärischen Druck gebracht. Anschließend
wird ein Absolutdruck an Wasserstoff von
0,20 kg/cm² eingestellt, dann führt man Propylen in den
Autoklaven bis zum Erreichen eines Gesamtdruckes bei der
betreffenden Temperatur von 12,7 kg/cm² ein. Dieser Druck
wird während der Polymerisation durch Einführen von gasförmigem
Propylen konstant gehalten.
Nach 3 Stunden wird die Polymerisation durch Abblasen des
Propylens angehalten.
Der Inhalt des Autoklaven wird auf einen Büchner-Filter
geschüttet, dreimal mit 0,5 l Hexan gespült und unter
vermindertem Druck bei 50°C getrocknet. Man erhält 296 g
in Hexan unlösliches Polypropylen (PP).
In dem Hexan der Polymerisation und des Waschens findet
man 12,4 g lösliches Polymerisat, dies entspricht 4,2%.
Die katalytische Aktivität beträgt daher 1978 g Polypropylen/h × g
TiCl₃ und die Produktivität 5103 g Polypropylen/g
der Teilchen.
Die Schüttdichte (SD) der Fraktion aus unlöslichem Polypropylen
beträgt 0,424 kg/dm³. Dieses Polypropylen liegt
in Form von regelmäßigen und glatten Körnchen sehr schmaler
Korngrößenverteilung vor.
Es werden getrocknete Teilchen in der gleichen Weise wie
in Beispiel 1 mit gleichem Stickstoffdurchsatz, jedoch
während 3 Stunden bei 90°C, hergestellt.
Der erhaltene Feststoff enthält 841 g TiCl₃, 2,7 g Aluminium,
43 g DIAÄ und ungefähr 0,1 g Hexan pro kg. Der
Flüssigkeitsgehalt der getrockneten Teilchen lag somit,
bezogen auf das Gewicht des TiCl₃, bei etwa 0,012 Gew.-%.
Ein Polymerisationsversuch mit Propylen, der unter denselben
Bedingungen wie in Beispiel 1, jedoch mit 105 mg
bei 90°C getrockneten Teilchen durchgeführt wurde, ergibt
405 g in Hexan unlösliches Polypropylen.
In dem Hexan der Polymerisation und des Waschens findet
man 5,3 g lösliches Polymerisat, d. h. 1,3%.
Die katalytische Aktivität beträgt daher 1531 g Polypropylen/h × g
TiCl₃ und die Produktivität 3850 g Polypropylen/g
der Teilchen.
Die Schüttdichte der Fraktion des unlöslichen Polypropylens
beträgt 0,443 kg/dm³.
Wie in Beispiel 1 (A) hergestellte Teilchen werden unter
einem Vakuum von 2 Torr während 90 Minuten bei 25°C
getrocknet.
Der erhaltene Feststoff enthält 815 g TiCl₃, 108 g DIAÄ,
6,7 g Aluminium und ungefähr 7,9 g Hexan pro kg. Der
Flüssigkeitsgehalt der getrockneten Teilchen lag somit,
bezogen auf das Gewicht des TiCl₃, bei etwa 0,97 Gew.-%.
Ein Polymerisationsversuch mit Propylen wird unter den
gleichen allgemeinen Bedingungen, wie sie in Beispiel 1 (C)
beschrieben sind, durchgeführt, wobei die besonderen
Bedingungen folgende sind:
- - Menge der verwendeten, getrockneten Teilchen: 73 mg (d. h. ungefähr 59 mg TiCl₃),
- - Molverhältnis AlEt₂Cl/TiCl₃ : 5,2.
Es werden 368 in Hexan unlösliches Polypropylen erhalten.
In dem Hexan der Polymerisation und des Waschens findet
man 28,3 g lösliches Polymerisat, d. h. 7,7%.
Die katalytische Aktivität beträgt daher 2065 g Polypropylen/h × g
TiCl₃ und die Produktivität 5048 g Polypropylen/g
der Teilchen.
Die Schüttdichte der Fraktion des unlöslichen Polypropylens
beträgt 0,322 kg/dm³.
Es wird daher eine Verminderung der Schüttdichte festgestellt,
die sich zeigt, wenn der Flüssigkeitsgehalt
der getrockneten Teilchen relativ hoch liegt.
Ein zusätzliches Trocknen dieser Teilchen unter einem
stärkeren Vakuum (0,1 Torr) während 2 Stunden bei 25°C
führt zu Teilchen, deren Hexangehalt nur mehr 0,3 g/kg
beträgt.
Ein erneuter Polymerisationsversuch, der mit diesen
Teilchen (Molverhältnis AlEt₂Cl/TiCl₃ = 5,5) unter den Bedingungen
des Beispiels 1 (C) durchgeführt wird, ergibt
360 g in Hexan unlösliches Polypropylen und nur 4,8%
lösliches Polymerisat.
Die katalytische Aktivität beträgt 2131 g Polypropylen/h × g
TiCl₃ und die Produktivität 5210 g Polypropylen/g
der Teilchen.
Die Schüttdichte der Fraktion des unlöslichen Polypropylens
ist 0,404 kg/dm³, d. h. wesentlich höher als diejenige
des in Anwesenheit der Teilchen der Arbeitsweise a)
erhaltenen Polypropylens.
Es werden Teilchen entsprechend Beispiel 1 (A) hergestellt.
Es wird jedoch nicht die in Beispiel 1 (B) angegebene
Trocknung durchgeführt, sondern man beschränkt sich
darauf, den aus dem letzten Waschvorgang mit Hexan herrührenden
Kuchen zu zentrifugieren, bis die Schüttfähigkeit
des Feststoffes ausreichend ist und sein
Hexangehalt auf 40 g/kg gebracht wird.
Die Schüttdichte der Fraktion von in Hexan unlöslichen
Polypropylen, die nach einem wie in Beispiel 1 (C) durchgeführtem
Polymerisationsversuch erhalten wurde, beträgt
nur 0,278 kg/dm³. Die Morphologie der Körnchen dieses
Polymerisates ist sehr mittelmäßig, die Körnchen waren
bis in ihren Kern aufgerissen.
- 1. Es wurde entsprechend der Arbeitsweise des Beispiels 1 ein Katalysatorfeststoff hergestellt.
- Nach dem abschließenden Waschen des erhaltenen Feststoffs
mit trockenem Hexan wurde die bei diesem Waschvorgang erhaltene
Suspension auf drei verschiedene Weisen behandelt:
- 1) Ein erster Teil der Suspension wurde nicht getrocknet und als solcher bei der Polymerisation unter den im folgenden angegebenen Bedingungen eingesetzt. Dieser Katalysator wurde mit C1 bezeichnet;
- 2) Ein zweiter Teil der Suspension wurde bei 25°C unter einem Vakuum von 2 Torr bis zu einer ausreichenden Fließfähigkeit getrocknet, dieser Katalysator wurde mit C2 bezeichnet;
- 3) Ein dritter Teil der Suspension wurde 4 Stunden bei 70°C unter einem Vakuum von 2 mm Hg getrocknet; dieser Katalysator wurde mit C3 bezeichnet.
- 2. Polymerisation
Die zuvor hergestellten Katalysatoren C1, C2 und C3 wurden bei unter den folgenden gemeinsamen Bedingungen durchgeführten Polymerisationsversuchen eingesetzt:- - Autoklav aus rostfreiem Stahl von 1,5 l, ausgerüstet mit einem Rührer; Inhalt 0,3 l Hexan;
- - Molverhältnis:
C - - Dauer: 3 h
- - Temperatur: 70°C
- - Art und Menge des Aktivators: 120 mg Diäthylaluminiummonochlorid.
Die Ergebnisse dieser Versuche sowie die wesentlichen
Merkmale der verwendeten Katalysatoren sind in der folgenden
Tabelle zusammengestellt:
Aus den erhaltenen Ergebnissen ergibt sich wiederum die
Bedeutung der Trocknung auf die Qualität des erhaltenen
Polymerisates.
Das Beispiel 1 der DE-OS 22 13 086 ergab bei der gemäß Ib
durchgeführten Suspensionspolymerisation in reinem Propylen
ein scheinbares spezifisches Gewicht (PSA) von 448 g/dm³.
Dieses Beispiel 1, Ausführungsform Ib, wurde wiederholt,
wobei die dort beschriebenen Katalysatoren eingesetzt wurden
und diese Katalysatoren in einem mit einer Frittenplatte ausgerüsteten
Reaktionsgefäß entsprechend der Arbeitsweise B-
Trocknung des Beispiels 1 gemäß der Erfindung für unterschiedliche
Zeiten getrocknet wurden.
Die Trocknungszeiten, die erhaltenen Hexangehalte der Katalysatorteilchen
und die Ergebnisse der Polymerisationsversuche
sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
Die in der Tabelle aufgeführten Ergebnisse lassen folgende
Schlußfolgerungen zu:
- a) Der Versuch a zeigt und bestätigt, daß der katalytische Komplex, wie er zur Herstellung des Polymerisats unter den Arbeitsbedingungen des Teils Ib des Beispiels 1 der DE-OS 22 13 086 durchgeführt wurde, einen Gehalt an rückständiger Flüssigkeit (= Hexan) wesentlich oberhalb von 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des in den Teilchen vorhandenen Titantrichlorids aufwies.
- b) Der Versuch b zeigt, daß bei Absenkung des Gehalts an rückständiger Flüssigkeit in den Katalysatorteilchen bis auf einen Wert von 0,59 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des in den Teilchen vorliegenden TiCl₃, und damit nahe an den oberen Grenzwert gemäß der Erfindung von 0,5 Gew.-% bei Konstanthaltung sämtlicher anderen Bedingungen, eine Erhöhung des scheinbaren spezifischen Gewichts des Polymerisats erfolgt, nämlich auf 475 g/dm³ anstelle von 444 g/dm³ beim Versuch a, ohne daß sich eine signifikante Veränderung der Morphologie zeigt.
- c) Beim Versuch c wurden die verwendeten Katalysatorteilchen auf einen Gehalt an rückständiger Flüssigkeit von 0,085 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des in den Teilchen vorhandenen TiCl₃, getrocknet, d. h. auf einen Wert, wie er für die bevorzugten Gehalte an Flüssigkeit gemäß der Erfindung typisch ist. Unter Konstanthaltung sämtlicher anderen Bedingungen wurde bei der Polymerisation ein Polypropylen mit ausgezeichneten morphologischen Eigenschaften erhalten. Dies ergibt sich aus dem erzielten höheren Wert für das scheinbare spezifische Gewicht von 493 g/dm³ sowie aus dem morphologischen Aussehen der Teilchen, die aus wohlausgebildeten, großen Körnern mit gleichförmigen mittleren Abmessungen bestanden.
- d) Der Versuch d wurde mit Katalysatorteilchen durchgeführt, bei denen die Trocknung so lange durchgeführt wurde, daß diese Katalysatorteilchen weniger als 0,01 Gew.-% rückständiger Flüssigkeit enthielten. Dieser Versuch zeigt, daß keine zusätzliche signifikante Verbesserung der Katalysatorteilchen hierdurch erreicht wird und daß sogar eine geringe Verringerung des scheinbaren spezifischen Gewichts auf 480 g/dm³ erfolgt, wobei die gute Morphologie der Teilchen zwar erhalten, jedoch nicht weiter verbessert wird.
Der Vergleichsversuch zeigt daher, daß die erfindungsgemäßen
Titanchloridteilchen mit einem Flüssigkeitsgehalt von unterhalb
0,5 Gew.-% überraschende und vorteilhafte Ergebnisse bei der
stereospezifischen Polymerisation, insbesondere von Propylen bei
relativ höheren Temperaturen, ergeben.
Claims (24)
1. Zur stereospezifischen Polymerisation von α-Olefinen geeigete,
getrocknete Titantrichloridteilchen, die wenigstens 50 Gew.-%
TiCl₃, bezogen auf das Gesamttrockengewicht, in Form einer
festen, cokristallisierten oder komplexierten Lösung mit
anderen Verbindungen enthalten, dadurch gekennzeichnet,, daß
sie bis auf einen Flüssigkeitsgehalt unterhalb von 0,5 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht des in den Teilchen vorhandenen Titantrichlorids,
getrocknet worden sind.
2. Teilchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus
Titantrichloridteilchen, die mit einer Flüssigkeit in Form von
aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen
oder deren Gemischen verbunden sind, erhalten
worden sind.
3. Teilchen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie
aus Titantrichloridteilchen, die mit technischem Hexan verbunden
sind, erhalten worden sind.
4. Teilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine kugelförmige Gestalt aufweisen und
aus einem Agglomerat von Mikroteilchen, die selbst kugelförmig
und porös sind, bestehen.
5. Teilchen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihr
Durchmesser zwischen 5 und 100 µm und der Durchmesser der
Mikroteilchen zwischen 0,05 und 1 µm liegt.
6. Teilchen nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ihre Schüttdichte zwischen 0,6 und 1,2 kg/dm³
liegt.
7. Teilchen nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß ihre spezifische Oberfläche oberhalb von
75 m²/g und ihr Innenporenvolumen oberhalb von 0,15 cm³/g
liegen.
8. Teilchen nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß ihre chemische Zusammensetzung der folgenden
allgemeinen Formel entspricht:
TiCl₃ · (AlRCl₂) x · C y worin bedeuten:Reinen Alkylrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen,
Cein komplexierendes Mittel in Form von wenigstens ein
Atom oder eine Gruppe enthaltenden, organischen Verbindungen,
wobei das Atom oder die Gruppe wenigstens
ein Paar von freien Elektronen aufweist, das die Sicherstellung
der Koordination mit dem Titan und dem Aluminium
ermöglicht.
xeine beliebige Zahl unterhalb von 0,20 und
yeine beliebige Zahl oberhalb von 0,009.
9. Verfahren zur Herstellung von zur stereospezifischen Polymerisation
von α-Olefinen geeigneten Titantrichloridteilchen,
die wenigstens 50 Gew.-% TiCl₃, bezogen auf das Gesamttrockengewicht,
in Form einer festen, cokristallisierten oder
komplexierten Lösung mit anderen Verbindungen enthalten, durch
Trocknen der Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Titantrichloridteilchen soweit trocknet, daß ihr Gehalt an
Flüssigkeit unterhalb von 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht
des in den Teilchen vorhandenen Titantrichlorids, liegt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man
mit einer Flüssigkeit in Form von aliphatischen, cycloaliphatischen
oder aromatischen Kohlenwasserstoffen oder deren
Gemischen verbundene Teilchen trocknet.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Flüssigkeit technisches Hexan ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Teilchen bei einer Temperatur unterhalb
von 90°C trocknet.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Trocknen innerhalb von 15 Minuten bis
48 Stunden durchführt.
14.Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß man Titantrichloridteilchen trocknet, welche durch
Reduktion und Titantetrachlorid mit Hilfe einer aluminium-
organischen Verbindung erhalten wurden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
durch Reduktion von Titantetrachlorid erhaltenen Teilchen
anschließend mit einem komplexierenden Mittel behandelt worden
sind.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
mit dem komplexierenden Mittel behandelten Teilchen anschließend
mit Titantetrachlorid behandelt worden sind.
17. Verfahren zur Polymerisation von α-Olefinen in Anwesenheit
eines katalytischen Systems, welches eine metallorganische
Verbindung von Metallen der Gruppen Ia, IIa, IIb und IIIb des
Periodensystems und getrocknete Titantrichloridteilchen umfaßt,
die wenigstens 50 Gew.-% TiCl₃, bezogen auf das Gesamttrockengewicht,
in Form einer festen, cokristallisierten oder komplexierten Lösung mit
anderen Verbindungen enthalten, dadurch
gekennzeichnet, daß man Titantrichloridteilchen verwendet,
welche bis auf einen Flüssigkeitsgehalt unterhalb von 0,5 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht des in den Teilchen vorhandenen Titantetrachlorids,
getrocknet worden sind.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man
Teilchen verwendet, die aus Titantrichloridteilchen erhalten
wurden, die mit einer Flüssigkeit in Form von aliphatischen,
cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen oder
deren Gemischen verbunden waren.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man
Teilchen verwendet, die aus Titantrichloridteilchen erhalten
wurden, die mit technischem Hexan verbunden waren.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß man Teilchen von kugelförmiger Form verwendet,
welche aus einem Agglomerat von selbst kugelförmigen und porösen
Mikroteilchen gebildet werden.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß man
Teilchen verwendet, deren Durchmesser zwischen 5 und 100 µm
liegt, wobei der Durchmesser der Mikroteilchen zwischen 0,05
und 1 µm beträgt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schüttdichte der Teilchen zwischen 0,6 und
1,2 kg/dm³ liegt.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die spezifische Oberfläche der Teilchen oberhalb
von 75 m²/g und ihr Innenporenvolumen oberhalb von 0,15 cm³/g
liegen.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
daß man Teilchen verwendet, deren chemische Zusammensetzung
der folgenden allgemeinen Formel entspricht:
TiCl₃ · (AlRCl₂) x · C y worin bedeuten:Reinen Alkylrest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen,
Cein komplexierendes Mittel in Form von wenigstens ein
Atom oder eine Gruppe enthaltenden, organischen Verbindungen,
wobei das Atom oder die Gruppe wenigstens ein Paar von
freien Elektronen aufweist, das die Sicherstellung der
Koordination mit dem Titan und dem Aluminium ermöglicht,
xeine beliebige Zahl unterhalb von 0,20 und
yeine beliebige Zahl oberhalb von 0,009.
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |