DE2716847A1 - Verfahren zur herstellung einer titantrichloridzusammensetzung - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer titantrichloridzusammensetzungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Herstellung einer Titantrichloridzus
ammens et zung, die als tibergangsmetallkomponente eines
Ziegler-Katalysators eingesetzt werden kann. Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eine
Ziegler-Katalysatorkomponente für die Polymerisation von 0C-Olefinen
hoher Stereospezifität und hoher Polymerisationsaktivität durch Herabsetzung und Aktivierung des Titantetrachlorids
nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Die Erfindung betrifft die Herstellung von fr-Olefinpolymeren
hoher Stereospezifität in hoher Ausbeute.
Bekanntlich werden Ziegler-Katalysatoren zur Herstellung von stereospezifischen A"-Olefinpolymeren benutzt. Hauptsächlich
wird Titantrichlorid als übergangömetallverbindung eingesetzt,
die eine Hauptkomponente des Ziegler-Katalysators ist. Das Titantrichlorid wird mit einer aluminiumorganischen Verbindung
kombiniert, die die andere Hauptkomponente des Ziegler-Katalysators
ist.
Titantrichlorid wird durch Reduktion von Titantetrachlorid hergestellt.
Normalerweise wird Titantrichlorid, das die Reduktionsprodukte eines Reduktionsmittels und andere Stoffe enthält
als Titantrichlorid-zusammensetzung für die betreffende Katalysatorkomponente eingesetzt.
Als eine Titantrichloridkomponente, die für Katalysatoren in weitem Umfang zu technischen Zwecken eingesetzt wird, ist eine
Titantrichloridkomponente bekannt, die durch Reduktion von Titantetrachlorid mit einer aluminiumorganischen Verbindung
oder mit metallischem Aluminium hergestellt wird. Die so hergestellte Titantrichloridkomponente ist eine Titantrichlorid-
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zusammensetzung, die einen bestimmten Anteil Aluminiumchlorid enthält, z.B. etwa 1/3 Mol Aluminiumchlorid pro Mol Titantrichlorid.
Für die Polymerisation von Olefinen unter Verwendung eines Ziegler-Katalysators mit einer solchen Titantrichloridzusammensetzung
wird als selbstverständlich gefordert, daß die Stereospezifität der erhaltenen Olefinpolymere möglichst groß ist
und daß diese Polymere in möglichst hoher Ausbeute erhalten werden. Zur Entwicklung eines Katalysators, der diese Forderungen
erfüllen kann, sind verschiedene Untersuchungen durchgeführt worden. Die Mehrzahl dieser Untersuchung ist offensichtlich
auf eine Verbesserung der Titantrichloridzusammensetzung ausgerichtet.
Die GB-PS 1 391 068 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung
einer Titantrichloridzusammensetzung unter Reduktion von Titantetrachlorid mit einer aluminiumorganischen Verbindung,
Behandlung des reduzierten Feststoffes, nämlich der Titantrichloridzusammensetzung
mit einem Komplexbildner und weitere Behandlung des erhaltenen Feststoffes mit Titantetrachlorid.
Ein Ziegler-Katalxsator mit einer derartigen Titantrichloridzusammensetzung hat eine hohe Aktivität und ergibt gleichzeitig
eine gute Stereospezifität bei der Polymerisation von Olefinen. Demzufolge kann man sagen, daß die Titantrichloridzusammensetzung
nach dieser GB-PS eine der besten bekannten Zusammensetzungen ist.
Das durch Reduktion von Titantetrachlorid mit der aluminiumorganischen
Verbindung nach dem bekannten Verfahren erhaltene Titantrichlorid liegt in ß-Modifikation oder ß-Kristallform
vor. Es ist anzunehmen, daß das ß-Titantrichlorid durch
weitere Behandlung mit dem Komplexbildner und mit Titantetrachlorid in Jk- oder J^-Titantrichlorid umgewandelt wird. In
diesem Fall erscheint es für die Erzielung einer hoher Aktivität wesentlich, daß das durch Reduktion erhaltene Titantri-
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Chlorid in ß-Modifikation vorliegt und daß dieses ß-Titantrichlorid
in andere Kristallformen umgewandelt wird.
Ein Verfahren zur Behandlung einer Titantrichloridzusammensetzung,
die durch Reduktion von Titantetrachlorid mit metallischem Aluminium anstelle der aluminiumorganischen Verbindung
erhalten ist, ist in der GB-PS 1 370 559 beschrieben. Nach diesem Verfahren liegt das durch Reduktion erhaltene Titan ■
trichlorid in ^-Kristallform vor. Ein Ziegler-Katalysator, der eine Titantrichloridzusammensetzung im Anfangszustand als
v-Titantrichlorid enthält, ist weit weniger aktiv als der
Ziegler-Katalysator mit einer Titantrichloridzusammensetzung in ß-Modifikation, die durch Reduktion mit der aluminiumorganische ι
Verbindung erhalten'ist.
Andererseits beschreibt die US-PS 3 032 510 ein Verfahren zur
Verbesserung der Polymerisationsaktivität eines Ziegler-Katalysators
durch Trockenpulverisierung einer Titantrichloridzusammensetzung, die normalerweise als Katalysatorkomponente
für die stereospezifische Polymerisation von öd-Olefinen verwendet
werden kann. Jedoch führt die Pulverisierung nicht immer zu einer Verbesserung der Aktivität, wie noch im einzelnen
beschrieben wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Titantrichloridzusammensetzung, die zur
Zubereitung eines Ziegler-Katalysators mit merklich verbesserter Polymerisationsaktivität zur Herstellung von fc-Olefinpolymeren
mit hoher Stereospezifität geeignet ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung in der im Anspruch 1 angegebenen Weise gelöst.
Im folgenden werden die verschiedenen Wirkungen und die Parameterbereiche
der Verfahrensbedingungen zur Erzielung dieser Wirkung erläutert.
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Ein Ziegler-Katalysator mit der durch Kombination der beschriebenen
Verfahrensschritte erhaltenen Titantrichloridzusammensetzung besitzt eine höhere Aktivität als ein Ziegler-Katalysator
mit der Titantrichloridzusammensetzung nach der genannten GB-PS 1 291 068. Unter Ausnutzung der hohen Polymerisationsaktivität und Stereospezifität des Ziegler-Katalysators nach
der Erfindung kann man #-01efinpolymere mit einem sehr kleinen
Anteil ataktischer Polymere als Nebenprodukte ohne Notwendigkeit der Entfernung des Katalysatorrückstandes herstellen.
Eine solche hervorragende katalytische Wirksamkeit, besonders eine hohe Aktivität, läßt sich durch genaue Einhaltung der Verfahrensgrößen
während der genannten Verfahrensstufen erhalten.
In erster Linie liefert die Pulverisierung nur dann die gewünschte Wirkung, wenn die in der Pulverisierungsstufe behandelte
Titantrichloridzusammensetzung im wesentlichen keine /-Modifikation enthält, weil die ^- Zusammensetzung
durch Wärmebehandlung zur Umwandlung der ß-Modifikation
in eine >-Modifikation erhalten ist. Die zunächst vorliegende
ß-Titantrichloridmodifikation ist ein Reduktionsprodukt von Titantetrachlorid mit aluminiumorganischen Verbindungen. Wenn
z.B. der zum Schluß behandelte Feststoff nach der Arbeitsweise der GB-PS 1 391 068 pulverisiert wird, ergibt sich, daß ein
Ziegler-Katalysator, der diesen pulverisierten Feststoff enthält, merklich schlechter hinsichtlich der Polymerisationsaktivität im Vergleich zu einem Ziegler-Katalysator ist, desser
Feststoff keine Pulverisierungsbehandlung durchgemacht hat, siehe das spätere Vergleichsbeispiel 9·
Auch wenn ein durch Reduktion von Titantetrachlorid mit der aluminiumorganischen Ver bindung erhaltener Feststoff ohne vorhergehende
Wärmebehandlung pulverisiert wird, besitzt der erhaltene Feststoff nur eine weit geringere katalytische Wirsamkeit
als das Titantrichlorid nach der Erfindung, siehe Vergleichsbeispiel 10. Dieses gilt auch dann, wenn der pulverisierte
Feststoff nachfolgend einer Komplexbildung unter-
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zogen ist und Titantetrachlorid durch eine Halogenbehandlung nach der GB-PS 1 391 068 behandelt ist.
Im Rahmen der Arbeitsweise nach der Erfindung ist es notwendig, daß die Wärmebehandlung vor der Pulverisierung durchgeführt
wird und daß die beiden Arbeitsweisen in einer kontinuierlichen Aufeinanderfolge ablaufen. Zum Beispiel ist eine Reduktion Wärmebehandlung-Komplexbildung-Halogenbehandlung-Pulverisierung
oder eine Reduktion-Wärmebehandlung-Komplexbildung-Pulverisierung-Halogenbehandlung
ungeeignet, um eine hohe katalytische Wirksamkeit im Sinne der Erfindung zu erzielen, siehe Vergleichs
beispiele 4 und 5·
Eine Kombination Wärmebehandlung-Pulverisation muß im Anschluß
an die Reduktion durchgeführt werden. Eine Reduktion-Komplexbildung-Wärmebehandlung-Pulverisation-Halogenbehandlung
kann nicht eine hohe katalytische Wirksamkeit ergeben, siehe Vergleichsbeispiel 6.
Wenn auch ein Verfahren zur Herstellung einer Titantrichloridzusammensetzung
mit hoher Polymerisationsaktivität durch Behandlung mit einem Komplexbildner und Titantetrachlorid derjenigen
Titantrichloridzusammensetzung in ß-Modifikation, die
durch Reduktion von Titantetrachlorid mit der aluminiumorganischen Verbindung erhalten ist, in der genannten GB-PS 1 391
beschrieben ist, aie Komplexbildung und Halogenbehandlung des
Wärmebehandelten festen y-Titantrichlorid ohne Pulverisation
im Vergleich zur Erfindung keine übermäßige katalytische Wirksamkeit, sjäie Vergleichsbeispiel 8.
Zusätzlich ist es im Rahmen der Erfindung erforderlich, daß die Pulverisierung unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, daß
eine ß-Kristallstruktur innerhalb der pulverisierten Titantrichloridzusammensetzung
im wesentlichen nicht auftritt, wie noch vollständig erläutert wird. Allgemein ist festzustellen,
daß eine Titantrichloridzusammensetzung, die durch fieduktion
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von Titantetrachlorid mit einer aluminiumorganischen Verbindung der allgemeinen Formel AlRnCIzn mit η zwischen 1 und 3
bei niedrigen Temperaturen erhalten ist, eine ß-Kristallstruktur
hat; bei Erhitzung auf eine Temperatur über 100° C
wird die ß-Titantrichloridmodifikation in ein ^-Titantrichlorid
umgewandelt. Die Wärmebehandlung nach der Erfindung nutzt diese Erscheinung aus.
Darüberhinaus ist festzustellen, daß bei der Pulverisierung
einer Titantrichloridzusammensetzung, deren Kristallstruktur sich während der Wärmebehandlung in bestimmter Weise aus der
ß-Modifikation in !"-Modifikation umwandelt, im allgemeinen
in die amorphe e-Porm umwandelt. Jedoch die Erscheinung, daß eine ß-Kristallstruktur innerhalb der pulverisierten Zusammensetzung
in Abhängigkeit von den Pulverisierungsbedingungen
auftritt, ließ sich durch Röntgenstrahlbeugung bestätigen. Diese Erscheinung war bisher unbekannt.
Die Lehre nach der GB-PS 1 391 068 erstrebt eine Verbesserung
der katalytischen Wirksamkeit durch Komplexbildung und Behandlung mit Titantetrachlorid der ß-Titantrichloridzusammensetzung,
die durch Reduktion von Titantetrachlorid mit der aluminiumorganischen Verbindung erhalten war, weil die ß-Titantrichloridzusammensetzung
hinsichtlich der katalytischen Aktivität und der Stereospezifität des erhaltenen Polymeren
ungenügend ist.
/sich Demgegenüber zeigt die Erfindung, daß durch Komplexbildung und
Titantetrachloridbehandlung der pulverisierten Zusammensetzung, in der die ß-Kristallstruktur in der vorgenannten Weise vorliegt,
nur eine geringe katalytische Wirksamkeit ergibt, siehe Vergleichsbeispiel 11. Genaue Pulverisierungsbedingungen, die
im wesentlichen keine ß-Kristallstruktur erscheinen lassen, werden im Vergleich zu den Reduktionsbedingungen und Wärmebehandlungsbedingungen
festgelegt. Das Auftreten der ß-Kristall struktur kann auch durch Pulverisierung der wärmebehändeIten
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Titantrichloridzusanunensetzung in Gegenwart von Titantrichlorid
beseitigt werden. Eine genaue Erläuterung wird weiter unten gegeben.
Die Reduktion des Titantetrachlorid mit einer aluminiumorga-
/nach
nischen Verbindung erfolgt herkömmlichen Arbeitsweisen.
nischen Verbindung erfolgt herkömmlichen Arbeitsweisen.
Aluminiumorganische Verbindungen, die als Reduktionsmittel geeignet
sind, sind Verbindungen der allgemeinen Formel AlRnCIi-1
mit n> 0, jedoch ^ 3> vorzugsweise ^ 2, also
insgesamt 0 <( η -3» oder vorzugsweise 0
< η ^ 2, mit R als einem C1- bis C ,^-Kohlenwasserstoffrest. Beispiele solcher
aluminiumorganischen Verbindungen sind: TriäthyIaluminium (TEA)
Diäthylaluminiumchlorid (DEAC), Diisopropylaluminiumchlorid, Diphenylaluminiumchlorid, Äthylaluminiumsesquichlorid (EASC)
und Äthylaluminiumdichlorid (EADC). Diese Verbindungen können allein oder als Gemisch eingesetzt werden.
Das Molverhältnis der aluminiumorganischen Verbindung zu Titantrichl
id kann in Abhängigkeit von der Art der benutzten aluminiumorganischen Verbindung entsprechend bestimmt werden.
Im einzelnen ist für DEAC ein äquimolares Verhältnis von DEAC zu Titantetrachlorid vorzuziehen; für EASC liefert jedes
Molverhältnis etwa gleichwertige Ergebnisse, so lange das Atomverhältnis von Al zu Ti zwischen 0 und 3 liegt; für EADC
ist jedes Molverhältnis des EADC zu Titantrichlorid möglich, so lange das bevorzugte Molverhältnis EADC/TiCl^ zwischen
1:1 und 3:1 liegt. Auch andere Molverhältnisse als die bevorzugten Werte können befriedigende Ergebnisse liefern, wenn die
Behandlungsbedingungen der nachfolgenden Behandlungsstufen entsprechend eingestellt sind.
Die Reduktionstemperatur liegt normalerweise zwischen -30° C und 30° C, insbesondere zwischen -5° C und +5° C.
Die Reduktionsdauer läßt sich nach Wunsch so lange einstellen,
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als sie zur Sicherstellung der gewünschten Reduktion ausreichend ist. Im einzelnen wird die aluminiumorganische Verbindung
in Titantetrachlorid unter Umrühren während einer Zeitdauer von etwa 2 Stunden eingetropft.
Die Reduktion kann in Gegenwart oder Abwesenheit eines Verdünnungsmittels
wie eines unbeteiligten Kohlenwasserstoffs durchgeführt werden. Jedoch ist aus Gründen der Regelung der
Reaktionstemperatur und aus Sicherheitsgründen die Verwendung eines Verdünnungsmittels vorzuziehen. Zusätzlich können aliphatische
Kohlenwasserstoffe mit einigen Prozent aromatischer Kohlenwasserstoffe wie Benzol und Toluol, z.B. technisches
Heptan als Verdünnungsmittel benutzt werden.
Wenn das Eintropfen des Reduktionsmittels abgeschlossen ist, setzt man vorzugsweise das Umrühren des Reaktionssystems bei
einer höheren Temperatur als der Reduktionstemperatur, z.B.
bei 0 bis 80° C fort, um die Reduktions reaktion zum Abschluß
zu bringen.
Wach Abschluß der Reduktionsreaktion wird der reduzierte schwarzbraune Feststoff vollständig in einem unbeteiligten
Kohlenwasserstoff in Hexan und Heptan ausgewaschen, die entsprechend entäthert und entgast sind, worauf der reduzierte
Feststoff für die nachfolgende Wärmebehandlung fertig ist.
Die vor der Pulverisierung durchgeführte Wärmebehandlung ist
im Rahmen der Erfindung wesentlich. Es ist notwendig, durch diese Wärmebehandlung das Titantrichlorid mit ß-Kristallstruktur
in eine )(-Kristallstruktur umzuwandeln, damit man eine
Titantrichloridzusammensetzung im wesentlichen ohne ^-Kristallstruktur
erhält. Wenn diese Wärmebehandlung nicht durchgeführt wird, erweist sich die nachfolgende Pulverisierung
als im wesentlichen unwirksam.
Diese 'Wärmebehandlung kann nach den nachstehend beschriebenen
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zwei Arbeitsweisen durchgeführt werden:
1) ein System, in dem der reduzierte Feststoff in Pulverform
vorliegt, wird in einer Schutzgasatmosphäre von Argon oder Stickstoff auf eine Temperatur zwischen 100° C und 200° C,
vorzugsweise etwa zwischen 150° und 180° C für eine Zeitdauer
von 1 bis 10 Stunden erhitzt.
2) ein System, in dem der reduzierte Feststoff als Aufschlämmung in einem unbeteiligten Kohlenwasserstofflösungsmittel
vorliegt, wird auf eine Temperatur zwischen 100° C und 200° C, vorzugsweise zwischen 150 und 180° C für eine Zeitdauer von
1 bis 10 Stunden erhitzt.
Wenn der Feststoff aufgrund dieser Wärmebehandlung umgewandelt wird, können Änderungen der Farbe und der Kristallstruktur dee
Feststoffes sehr deutlich unterschieden werden. Die Farbe des Feststoffes ändert sich von dunkelbraun zu purpurrot oder
schwarzpurpurfarben. Dieses entspricht der Umwandlung der Kristallstruktur des Feststoffes von der ß-Modifikation in
die k-Modifikation. Das ß-Titantrichlorid läßt sich durch
Röntgenstrahlbeugungsspektren deutlich bestimmen, weil sich die Beugungsspektren eindeutig von denjenigen anderer Kristallstrukturen
bei Beugungswinkeln 2Θ von 16,3° und 50,3° unterscheiden. Nach der Wärmebehandlung verschwinden diese
Beugungsspektren der ß-Modifikation und Beugungsspektren der V -Modifikation treten bei einem Beugungswinkel 2© von 15»0°
und 51,3° auf. Dadurch läßt sich der übergang der Kristallstruktur aus diesen Beugungsspektren nachweisen.
Jedoch sind im Rahmen der Erfindung nicht alle Wärmebehandlungsbedingungen,
unter denen eins solche Umwandlung der Kristallstruktur durch Röntgenstrahlbeugung nachweisbar ist,
praktisch anwendbar. Denn wenn der wärmebehandelte Feststoff, in den eine vollständige Umwandlung der ß-Kristallstruktur
in die ^-Kristallstruktur erfolgt ist und Beugungsbilder der
ß-Modifikation durch Röntgenstrahlbeugung nicht nachweisbar sind, kann ein starkes Beugungsbild der ß-Modifikation auf-
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treten oder ein Mischkristall mit ß-, 0 -Kristallstruktur gebildet
werden, wenn eine Pulverisierungsbehandlung durchgeführt
wird. Solch eine Feststoff-Katalysatorkomponente, die teilweise oder vollständige ß-Kristallstruktur bei der Pulver lsierung
zeigt, kann nicht eine Katalysatorkomponente mit hoher Wirksamkeit bilden, auch wenn sie im Anschluß daran mit einem
Komplexbildner und einer Halogenverbindung behandelt wird.
Das Auftreten der ß-Modifikation während der Pulverisierung
der V-Modifikation beruht nicht nur auf den Wärmebehandlungsbedingungen,
sondern auch auf der Struktur und Zusammensetzung des reduzierten Feststoffes. Mit anderen Worten sind nicht all«
Wärmebehandlungsbedingungen, unter denen die Umwandlung der ß-Modifikation in die Ϋ-Modifikation auftritt, im Rahmen der
Wärmebehandlung nach der Erfindung wirksam. Um das Auftreten der ß-Modifikation während der Pulverisierung auszuschließen,
muß eine geeignete Kombination der Zubereitungsbedingungen für den reduzierten Feststoff, der Wärmebehandlungsbedingungen und
der Pulverisierungsbedingungen festgelegt werden.
Wenn im einzelnen der reduzierte Feststoff einen vergleichsweise großen Anteil der Aluminiumverbindung enthält, wenn bspw,
EADC als Reduktionsmittel benutzt wird, führt eine einfache Wärmebehandlung des reduzierten Feststoffes bei vergleichsweise
niedriger Temperatur von 155° C während einer kurzen Zeitdauer von etwa 2 Stunden zu befriedigenden Einflüssen auf
die Pulverisierungsbehandlung, ohne daß die γ -Kodifikation
nach der Pulverisierung auftritt. Wenn andererseits der reduzierte Feststoff einen kleinen Anteil Aluminiumverbindungen
enthält, wenn z.B. DEAC als Reduktionsmittel benutzt wird, nuß
die Wärmebehandlung bei hoher Temperatur und/oder über eine lange Zeitdauer durchgeführt werden^ sonst tritt während der
Pulverisierung eine ß-Modifikation auf, die die Pulverisierungswirkung
beeinträchtigt. Darüberhinaus ist eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur oberhalb 200° C ungünstig,
weil der reduzierte Feststoff sonst ziemlich beeinflußt wird.
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Wenn eine starke Pulverisierungsbehandlung durchgeführt wird,
soll im Hinblick auf die Pulverisierungsbedingungen die Wärmebehandlung
unter möglichst strengen Bedingungen so lange durchgeführt werden, als der reduzierte Feststoff chemisch
nicht beeinflußt wird. Wenn umgekehrt eine milde Pulverisierunj
bewirkt wird, soll eine vergleichsweise milde Wärmebehandlung zur Anwendung kommen.
Im Verfahren der Herstellung der Titantrichloridzusammensetzunf
nach der Erfindung ist die Durchführung der Wärmebehandlung unter Bedingungen, die die Umwandlung der ß-Modifikation in di<
y -Modifikation sicherstellen, eine notwendige, jedoch nicht
eine hinreichende Bedingung.
Im Hinblick auf das Verfahren der Erfindung müssen die Warmebehandlungsbedingungen
im Hinblick auf eine Kombination des ReduktionsVerfahrens der Vorstufe und die Pulverisierungsbedingungen
der nachfolgenden Behandlungsstufe festgelegt werden, damit man das gewünschte Ergebnis erhält. Im allgemeinen mussei
die Wärmebehandlungsbedingungen innerhalb eines Temperaturbereichs zwischen I5O0 C und 200° C und einer Behandlungsdaue:
zwischen 1 und 10 Stunden festgelegt werden.
Es ist in Betracht zu ziehen, daß von den verschiedenen Eigenschaften
der Titantrichloridkomponente des Katalysators die Eigenschaften, die einen Einfluß auf die Polymerisationsaktivität
des fertigen Katalysators haben, wirksame Oberfläche, Kristallisationszustand, Zustand der Gitterfehler und Aggregat
ions zustand der Kristallität sind. Es läßt sich leicht vermuten,
daß diese Eigenschaften weitgehend beeinflußt werden, wenn die Titantrichloridkomponente pulverisiert wird.
Röntgenstrahlbeugungsuntersuchungen zeigen, daß nach der
Pulverisierung ein breites Beugungsspektrum vorhanden ist, auch wenn der reduzierte Feststoff nach der Wärmebehandlung
ein sehr scharfes Beugungsspektrum zeigt, was auf eine ver-
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gleichsweise vollständige Durchbildung der X-Kristallstruktur
hinweist. Wenn der wärmebehandelte Feststoff pulverisiert wird, wird demnach die V-Kristallstruktur des Peststoffes
weitgehend zerstört und in eine ammorphe «-Kristallstruktur
umgewandelt. Untersuchungen an Mikrofotografien des pulverisierten
Feststoffes zeigen auch, daß die Feststoffteile unregelmäßig
gestört sind.
Trotzdem die Eigenschaften des Feststoffes durch die Pulverisierung
weitgehend geändert werden, zeigt der Feststoff, der nur die Behandlungen bis zu der Pulverisierungsstufe durchgemacht
hat, nur eine vergleichsweise geringe Wirksamkeit, wenn er als Titantrichloridkomponente des Katalysators eingesetzt
wird. Auch wenn andererseits die Titantrichloridzusammensetzunj
nach der Wärmebehandlung einer Komplexbildung und Halogenbehandlung ohne Pulverisierung der Zusammensetzung ausgesetzt
wird, zeigt die Zusammensetzung nur eine geringe Wirksamkeit,
wenn sie als Katalysatorkomponente eingesetzt wird. Es ist zu vermuten, daß die Wärmebehandlung und die nachfolgende
Pulverisierungsbehandlung die Wirkungen der nachfolgenden Komplexbildung
und der Halogenbehandlung verursachen, die sich dadurch im verstärkten Ausmaß im Vergleich zu einer bloßen
Komplexbehandlung und Halogenbehandlung des reduzierten Feststoffes zeigen.
Für die Pulverisierung ist insbesondere zu beachten, daß die ß-Kristallstruktur wiederum in Abhängigkeit von den Pulverisierungsbedingungen
auftreten kann, nachdem die vorstehende Wärmebehandlung die Kristallstruktur des Titantrichlorid von
ß-Modifikation in ^-Modifikation ändert, damit die Kristallstruktur
im wesentlichen frei von der ß-Modifikation ist. Dieses steht in Verbindung mit der neuerdings beobachteten
Erscheinung, wonach die ß-Modifikation wiederum durch Röntgenstrahlbeugung
in Abhängigkeit von den Pulverisierungsbedingungen nachgewiesen werden kann, wenn ein wärmebehandelter Feststoff
pulverisiert wird, in dem die Beugungslinien der i-Kri-
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Stallstruktur verschwunden waren und ein vollständiger Übergan
der i3-Modix"ikation in die χ -Aiodiiikacion durch itoncgenscraiilbeugung
nachgewiesen werden konnte.
Auf diese Weise bildet die Titantrichloridzusammensetzung, die
die ß-Kristallstruktur enthält und durch Pulverisierung hergestellt
ist, keine Katalysatorkomponente mit hoher Aktivität, auch wenn eine nachfolgende Behandlung mit einem Komplexbildner
und einer Halogenverbindung erfolgt. Wenn Titantetrachloric unter den verschiedenen Halogenverbindungen ausgewählt ist,
kann man möglicherweise die Kristallstruktur des Titantrichlorid in die K- oder # -Kristallstruktur umwandeln, die eine erwünschte
Kristallstruktur für einen stereospezifischen Polymerisationskatalysator ist, indem entsprechende Bedingungen
für die Titantetrachloridbehandlungen ausgewählt werden. Jedoch kann eine solche Arbeitsweise nicht zu einer Feststoffkatalysatorkomponente
mit hoher Aktivität/im Vergleich zu dem Verfahren nach der Erfindung führen. *
Wenn andere Metallhalogenide als Titantetrachlorid benutzt werden, führt die Behandlung der Titantrichloridzusammensetzunf
mit einem Anteil an ß-Kristallstruktur nicht immer zu einer Feststoffkomponente mit amorpher 0 -Kristallstruktur, die
eine bevorzugte Katalysatorkomponente ist. Für die Herstellung eines hochgradigen aktiven Katalysators nach der Erfindung
ist es wichtig, daß die Titantrichloridzusammensetzung amorphe ^-Kristallstruktur nach der Pulverisierung hat und diese
Kristallstruktur auch nach der Behandlung mit einem Komplexbildner und einer Halogenverbindung beibehält.
Selbst wenn der reduzierte Feststoff in ß-Modifikation unmitte!
bar pulverisiert und anschließend mit einem Komplexbildner und einer Halogenverbindung behandelt wird, ohne daß eine
Wärembehandlung durchgeführt wird, kann man keine Titantrichloridkomponente
mit überragenden Eigenschaften erhalten, obgleich dieses aus den vorstehend genannten Ergebnissen in
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einem gewissen Grade erwartet werden kann. Durch Röntgenstrahl beugungsuntersuchungen konnte beobachtet werden, daß eine
ß-Titantrichloridzusammensetzung nur eine geringe Zerstörung
dieser Kristallstruktur auch bei einer Pulverisierung erleidet.
Das Verfahren nach der genannten GB-PS 1 391 068 stellt die gewünschten Wirkungen durch Verwendung der ß-Titantrichloridzusammensetzung
sicher, wogegen bei dem Verfahren nach der Erfindung, das die Pulverisierungsbehandlung einschließt, die
Titantrichloridzusammensetzung mit einem Anteil an ß-Kristallstruktur
nicht eine Feststoffkomponente mit hoher Wirksamkeit bilden kann, auch wenn die Zusammensetzung in gleicher Weise
wie nach dem bekannten Verfahren behandelt wird. Dieses ist ein wesentlicher Unterschied, obgleich die Gründe für diesen
Unterschied nicht klar sind. Demzufolge ist die für die Pulverisierungsbehandlung nach der Erfindung notwendige Bedingung
die, daß die Pulverisierung unter solchen Bedingungen ausgeführt wird, daß im wesentlichen keine ß-Kristallstruktur
innerhalb der Kristallstruktur des Titantrichlorid auftritt.
Als ein Beispiel der Pulverisierung kann jedes Pulverisierungasystem
benutzt werden, bei dem die Pulverisierung in einer Kugelmühle, einer Schwingmühle oder einer Schlagmühle unter
einer Schutzgasatmosphäre bei Zimmertemperatur oder unter Kühlungsbedingungen durchgeführt wird. Im Rahmen der Erfindung
muß jedoch eine besondere Aufmerksamkeit der Stärke oder dem Ausmaß der Pulverisierung gegeben werden, nämlich der Pulverisierungsdauer
und der Anzahl der Schwingungen, der Amplitude, dem Kugel/Behälter-Verhältnis, dem Feststoff/Kugel-Verhältnis
im Falle einer Schwingmühle und anderen Kenngrößen. Wie jedoch bereits im Hinblick auf die Wärmebehandlung beschrieben ist,
müssen die Zusammensetzung des reduzierten Feststoffes und die Wärmebehandlungsbedingungen berücksichtigt werden, damit
eine wirkungsvolle Pulverisierung sichergestellt ist. Demzu folge muß die optimale Pulverisierungsbedingung entsprechend
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in Verbindung mit diesen drei Verfahrensstufen festgelegt
werden.
Wenn ein durch Reduktion von Titantetrachlorid mit DEAC in einem Molverhältnis TiCl^rDEAC = 1 erhaltener Feststoff in
einer Schwingmühle pulverisiert wird (Kugel/Behältervolumen-Verhältnis
= 0,8, TiCl^/Kugelverhältnis = 20 g/800 (Rohvolumen)»
ßchwingfrequenz = 1410 Schwingungen pro Minute, Schwingamplitude
3>5 mm), nimmt der bei einer Temperatur von 155 bis
ο /Feststoff
160 C für eine Dauer von 2 Stunden wärmebehandelte (im Anschluß
an die Wärmebehandlung purpurrote und nach Röntgenstrahluntersuchung
in X -Modifikation vorliegend) bereits nach
einer Pulverisierungsdauer von 24 Stunden eine ß-Kristallstruktur
an und damit hat der so behandelte Feststoff eine schlechte Reproduzierbarkeit. Infolgedessen ist diese Wärmebehandlungs-Pulverisierungsbedingung
wenig günstig für die Herstellung einer festen Katalysatorkomponente.
Im Gegensatz dazu ergibt der bei einer Temperatur von 70° C für eine Dauer von 4 Stunden wärmebehandelte Feststoff immer
eine Titantrichloridzusammensetzung mit ο -Kristallstruktur
und guter Reproduzierbarkeit, wenn eine Pulverisierung für eine Dauer von 24 Stunden unter gleichen Pulverisierungsbedingungen
erfolgt. In diesem Fall ergibt eine Pulverisierungödauer
von 48 Stunden zunächst Mischkristalle mit o- und ß-Kristallstruktur,
und diese Bedingung beginnt innerhalb eines unstabilen Bereichs der Pulverisierungsbedingungen zu liegen.
Alle Pulverisierungsbehandlungen während einer Zeitdauer von
nicht weniger als 72 Stunden führen zu einer ß-Kristallstruktur.
Außerdem zeigt der Feststoff, der bei einer Temperatur von 160° C für eine Dauer von 8-Stunden wärmebehandelt worden
ist, auch nach einer 48-stündigen Pulverisierung keine ß-Kristailstruktur.
Die Kristallstruktur des Feststoffs ist zer stört und er kommt in einen amorphen Zustand, doch das Titantrichlorid liegt deutlich in ^-Modifikation vor. Wenn anderer-
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seits EASC oder EADC als Reduktionsmittel benutzt wird, führt
der Feststoff, der bei einer Temperatur von 155° C für eine
Dauer von 2 Stunden wärmebehandelt ist, nicht zum Auftreten einer ß-Kristallstruktur, auch nach einer 24-ständigen Pulverisierung,
so daß die Wirkungen der Erfindung erzielt werden.
Nach dem Vorstehenden kann die Pulverisierungsbedingung, die zur Erzielung der Wirkungen der Erfindung geeignet ist, durch
Kombination der Verfahrensbedingungen für die Reduktions-Wärmebehandlungs-Pulverisierung
in unterschiedlichen 'Formen festgelegt werden. Es ist jedoch sehr kompliziert und schwierig,
quantitativ einen praktisch anwendbaren Bereich der Pulverisierungsbedingungen
im Vergleich zu den verschiedenen Kenngrößen anzugeben. Wenn allgemein die Pulverisierung innerhalb
des Bereichs, wo keine ß-Kristallstruktur auftritt, möglichst sorgfältig durchgeführt wird, lassen sich die Wirkungen der
Erfindung weitgehend vollständig erwarten. Jedoch ist es selbst verständlich notwendig, die Tatsache zu berücksichtigen, daß
die katalytische Wirksamkeit nicht nur durch die Pulverisierungsbedingungen
beeinflußt wird, sondern auch durch das Verfahren der Zubereitung des reduzierten Feststoffes und durch
die Wärmebehandlungsbedingungen, auch wenn die Pulverisierung unter gleichen Pulverisierungsbedingungen innerhalb eines
Bereichs erfolgt, wo keine ß-3truktur auftritt.
Zusammenfassend sind geeignete Verfahrensbedingungen solche, daß die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 150 bis 180°
während einer Dauer von 10 Stunden und die Pulverisierung innerhalb eines Zeitbereichs von 10 bis 72 Stunden abhängig
von der Art des reduzierten Feststoffes durchgeführt werden.
Zusätzlich soll der Feststoff nach der iulverisierung überhaupt
keine ß-Kristallstruktur aufweisen.
Wie bereits erwähnt, spielen verschiedene zusammengesetzte Kenngrößen für die Festlegung der Pulverisierungsbedingungen
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eine Rolle. Somit ist es selbstverständlich wünschenswert, daß die Pulverisierungsbedingungen unabhängig von anderen
Kenngrößen als den Pulverisierungskenngrößen festgelegt werden
können.
Es hat sich gezeigt, daß die Bildung der ß-Kristallstruktur
verhindert werden kann, wenn der wärmebehandelte Peststoff
zusammen mit Titantetra-chlorid gemahlen wird, selbst unter
Bedingungen, bei denen eine ß-Kristallstruktur auftreten kann. Damit ist die Mischpulverisierung des wärmebehändeIten Peststoffes
in Gegenwart von Titantetrachlorid zum Zwecke der Verhinderung des Auftretens der ß-Kristallstruktur während der
Pulverisierung eine der Ausführungsformen, wo die Pulverisierung unter einer solchen Verfahrensbedingung durchgeführt
wird, daß keine ß-Kristallstruktur auftritt. Die Menge des zugesetzten Titantetrachlorids für die Pulverisierungsbehandlung
liegt zwischen 0,03 und 0,3 Mol, vorzugsweise zwischen 0,05 und 0,2 Mol, pro Mol Titantrichlorid. Die Verwendung einei
übermäßig großen Menge Titantetrachlorid führt zum Anhaften dei Masse an dem Gefäß bei der Pulverisierung und ist infolgedesser
unzweckmäßig.
Der Grund, aus dem die Bildung der ß-Kristallstruktur bei der
Mischpulverisierung mit Titantetrachlorid verhindert werden kann, ist nicht vollständig einsichtig. Jedoch ist das Auftreten
eines solchen Einflusses des Titantetrachlorid eine kennzeichnende Erscheinung für einen Feststoff, der durch
Reduktion von Titantetrachlorid mit einer aluminiumorganischen Verbindung hergestellt ist, weil die Ausbildung der ß-Kristallstruktur
nicht während der Pulverisierung in dem Fall eines Feststoffes auftritt, der durch reduktion von Titantetrachloric
mit metallischem Aluminium zubereitet ist.
Die Mischpulverisierung mit Titantetrachlorid ist der Pulverisierung
der wärmebehandelten Titantrichloridzusammensetzung allein überlegen, weil dieselbe den Wertöjereich für die re-
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duzierten Feststoffe vergrößert, der bei der Katalysatorzubereitung
eingesetzt werden kann; außerdem werden die praktisch anwendbaren Bereiche^Ler Wärmebehandlung und der Pulverisierungibedingungen
vergrößert, so daß der Bereich der Kombinationsmöglichkeiten der Behandlungsbedingungen zwischen der Reduktion,
der Wärmebehandlung und der Pulverisierung in ihrer gegenseitigen Beziehung noch stärker erweitert und die Freiheit
der Auswahl der Arbeitsbedingungen vergrößert wird.
Zum Beispiel zeigt ein Feststoff, der durch Reduktion von Titantetrachlorid
mit DEAG und durch Wärmebehandlung des Feststoffes bei einer Temperatur von 155 bis 160° C während einer
Dauer von 2 Stunden hergestellt ist, ß-Kristallstruktur, wenn er allein während einer Dauer von 24 Stunden gemahlen wird;
andererseits tritt keine Ausbildung der ß-Kristallstruktur auch nach einer Pulverisierungszeit von 48 Stunden auf, wenn
der Feststoff zusammen mit Titantetrachlorid in einem Molverhältnis zwischen TiCl4 : TiCl5 =0,1 gemahlen wird. Wenn die
Pulverisierung des reduzierten Feststoffes allein etwa 48 Stunden an Zeit erfordert, muß die Wärmebehandlung genügend durchdringend
durchgeführt werden, um einen Übergang der kristallstruktur sicherzustellen. Im Gegensatz dazu kann im Rahmen der
genannten Mischpulverisierung eine Dauer von 48 Stunden auch
mit vergleichsweise milden Wärmebehandlungsbedingungen erzielt werden. Selbstverständlich kann die Mischpulverisierung mit
Titantetrachlorid unter entsprechenden Behandlungsbedingungen durchgeführt werden, die auch für die Pulverisierung des
reduzierten Feststoffes allein anwendbar sind. Jedoch kann das Titantetrachlorid-Mischpulverisierungsverfahren zu einer Titantrichloridkatalysatorkomponente
führen, die eine hohe Wirksamkeit auch unter solchen Bedingungen hat, wo diese Katalysatorkomponente
nicht in einem Einstoff-Pulverisierungsverfahre
hergestellt werden kann.
Diese erweiterten möglichen Behandlungsbedingungen hinsichtlich der Titantetrachlorid-Mischpulverisierung müssen auch unter
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Berücksichtigung der ZusammiMisnt/.ung der Wärmebehandlungsbedingungen,
der L i schpul ver i si t.-rwng.sbed ingungen und des reduzierten
Feststoffes festgelegt werden. Denn in all denjeniger
Füllen, wo die Mi schpu ] ver js i erung in J L Titantetrachlorid
durchgeführt wird, wird die ,,usbi J d iing der Ii-K i rstal 1 struktur
nicht immer vermieden, doch der- Here i cn der verscl ' -;denen
Hehandlung.sbedingungen , unter denen keine ß-kristal Is truktur
auügebilciet wird, wird ei'wt; ι l,ert.
Zusätzlich bringt die Mischpu]verisierung mit Titantetrachloric
keine wesentliche Vej-bessei'ung der k;;ital,ytischen Wirksamkeit
des ])ulverisierten .Jtui'fes an sich hinsichtlich der rolymerisi
ei'ungsak t i vi tat und der Fähigkeit der Au.sbijdung einer
Jtereospezi f ität. JJie erhaltene katalyt i sehe Wirksamkeit ist
im wesentlichen gleich derjenigen, die bei einer hinstoffpulverisierung
erhalten wird und wird merklich schlechter, wenn nicht die Komplexbildung und die Halogenbehandlung anschließend
durchgeführt werden. Auch in dem Fall, wo die nachfolgende Komplexbildung und Halogenbehandlung ausgeführt werden,
ergibt die Mischpulverisierung manchmal eine Feststoffkatalysatorkomponente
von höherer Wirksamkeit als im Falle der Einstoffpulverisierung, jedoch ist der Unterschied zwischen
den beiden Arbeitsweisen groß.
Demzufolge kann man verstehen, daß die hervortretende Wirkung
der Titantetrachlorid-Mischpu1verisierung darin liegt, daß
das Verfahren die Herstellung einer Titantrichlorid-Katalysatoi
komponente mit hoher Keproduzierbarkeit und otabilität innerhalb
eines weiten Bereiches der Kedukt i ons-'.Värmebehandlungsiulverisierungsbedingungen
ermöglicht.
Das in der pulverisierten Mar.se enthaltene Ti tantrichlorid
liegt in O-Modifikation oder in amorpher Struktur aufgrund
der Umwandlung aus λ -Modifikation vor. Es kann jedoch einen
geringen Anteil der A -Kristallstruktur enthalten, vorausgesetzt,
daß es im wesentlichen kein ß-TitantriChlorid enthält.
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Der Komplexbildner, der zur Komplexbildungsbehandlung im
Kahmen der hrf iridung benutzt, werden kann,umfaßt verschiedene
l;Lektroneii-Donatorverbindurifen, die mindestens ein Atom
Sauerstoff, S t i cks to Π', Phosphor und/oder Schwefel enthalten.
Beispiele solcher· Verbindungen sind Alkohole, Ester, Äther,
Ketone und Amine. Insbesondere Äther ergeben gute Resultate.
Heispiele solcher Äther sind Diäthyläther, Di-n-butyläther,
Di-n-amyläther, Üiisoumyläther, Di-n-hexyläther, Anisol,
ÜLphenylather, Diüthylenglycoldimethyläther und Diäthylenglycolmono-n-butylather.
Der anteil des eingesetzten Komplexbildner liegt zwischen
0,5 und 3,0 Mol, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2,0 Mol pro
ωό 1 Titantrichlorid. Das Titantetrachlorid-Mischpulverisierung
verfahren hat ein optimales Anteilverhältnis des Komplexbildners bei einem höheren <Vert Komplexbildner/TiClz-Verhältnis
als das bins tof f-l'ul veris ierungsverf ahren.
Die Komplexbehandlung kann in geeigneter Weise bei einer Temperatur
zwischen Zimmertemperatur und 100 C während einer Zeitdauer zwischen $ü Minuten und 4 Stunden durchgeführt
werden. Ks ist auch zweckmäßig, daß die Komplexbehandlung in Gegenwart eines unbeteiligten Kohlenwasserstofflösungsmittels
durchgeführt wird. Daran schließt sich eine sorgfältige Auswaschung an. Das mit dem Komplexbildner behandelte Titantrichlorid
wird sodann mit einer Haiogenverbindung behandelt.
Die Titantrichloridzusauimensetzung, die nur bis zur Komplexbildung
behandelt worden ist, zeigt nur eine sehr geringe katalytische Wirksamkeit.
Die Titantrichloridzusammensetzung wird nach der Komplexbildungsbehandlung
mit einem Metallhalogenid mit Lewis-Säureverhalten oder einer interhalogenverbindung behandelt.
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^ORIGINAL
be Ls ρ LeIe solcher Iweta I LLa 1 or;eni de *; ind: ZnX1, HtfX-,, BX,,
AlX,, GaX,, .UX4, GeX4, .!11,^1 , .'.nX^, IX^, I1X^, JbX^, .U)X^,
^eX4, TeX4, TiX^, TiX,, ZrX,( , VX41 VX^, MoX^, WXC), CoX^
und NiX, mit X aLs K, Cl, oder· im·. AU; Halogen ist Chlor bevorzugt.
Bevorzugte Verbi ndungen sind TiCL4, TeG1L4, Oe(JL4
und öbCl,. Dies·' Me La 1 1 ha 1 oc:titi nie können einzeln oder a Ls Gemisch
aus einer oder1 mehreren der genannten Verbindungen eingesetzt
werden.
Wenn z.B. T i Lantetrach 1 cn· id als i^e ta L Lhalogenid eingesetzt
wi i'd, erfoigt die Kehand lurif, in Gegenwart oder abwesenheit
eines Verdiinnurifsmi tte Ls bei einer Temperatur zwischen Zimmertemperatur
und 1υυυ (j wahr-end einer Zeitdauer zwischen $0
Minuten und 'j stunden. Die für diese Behandlung brauchbaren
Verdünnungsmittel umfassen aliphatische, alicyclische oder
aromatische C,- bis C. ,-Kohlenwasserstoffverbindungen und
halogenierte C1- bis C.jp-Kohlenwasserstoffverbindungen. Der
Einsatz halogen ierter Kohlenwasserstoffverdünnungsmittel
liefert gute Ergebnisse. Ls ist vorzuziehen, daß bei hoher Konzentration des Titantetrachlorid eine vergleichsweise
niedrige Behandlungstemperatur angewandt wird. Wenn andererseits die Konzentrat ion des Titantetrachlorids klein ist, wird
eine hohe Behandlungstemperatur angewandt, im allgemeinen setz man 0,005 bis 10 Mol, vorzugsweise 0,05>
bis 1 Mol Metallhalogenid pro Mol TitantrichLorid ein.
Die Röntgenstrahlbeugungsanalyse der erhaltenen Keststoffkatalysatorkomponente
nach der Behandlung und Auswaschung zeigt, daß die TitantetrachLoridbehandlung zu einem Kristallwachstum
des Feststoffes führt. Dies ist besonders merkbar bei höherer Konzentration des Titantetrachlorid oder höherer
Behandlungstemperatur. Dieses KriStallwachstum beeinflußt
nachteilig die katalytische nirksamkeit der ^itantrichloridzusammensetzung.
Demzufolge sind bevorzugte Behandlungsbedingungen für die Titantetrachloridbehandlung solche, bei
denen kein Kristallwachstum auftritt. Diese Behändlungsbe-
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BAD ORIGINAL
di ndungen lassen sich unter uerücksichtigung des Grades des
Kristallwachstums im Hinblick auf die Titantetrachloridkonzentrat
i on , die Hehand J ungsteniperutur und die Behandlungsdauer
fest 1 «'gen.
UnLei· diesen Umsi ariden sind 1 ür :eii l'aiJ einer Titantetrachloridbehandlung
die Behänd J ungsbed i ngungen auf vergleichswtii:;ii
enge Hereicln; heschriinkt, weil sonst das unerwünschte
ihanomen des Ki- i α ta! 1 Wachstums auftritt. Wenn jedoch andere
Metallhalogenide benutzt werden, kann ein breiterer Bereich
der Hehandlungs bedingungen zur Anwendung kommen. Wenn in
diesem Kali eine Behandlung bei vergleichsweise hoher Temperatur
über eine J auge Zeitdauer durchgeführt wird, tritt auch fiin Kristallwachstum ein; damit sind solche Behandlungsbedingungen
nicht günstig. Die l'ehandl ungsbedi ngungen, unter
denen die gewünschten Zielsetzungen erreicht werden, lassen sich durch den Fachmann leicht abschätzen. In allen Fällen
sollen Behandlungsbedingungen zur Anwendung kommen, unter denen kein Kristallwachstum auftritt.
A'enn ein festes H'.e tall halogenid wie Aluminiumchlorid eingesetzt
wird, wird es normalerweise in verteiltem Zustand inner-La 1 t oii.es unbeteiligten 1 ösungsmi t.te 1 s benutzt. Ein solches
|c:;t,e.s fvietal lhal ogenid kann jedoch auch unter teilweiser
auflösung in einem lösungsmittel wie einem aromatischen
1 ohl env.asserstof f benutzt werden, in dem es eine vergleichswc
i. ι; hohe löslichkeit, hat. Außerdem kann eine Komplexlösung
eines !-.';<·tal 1 halogenide in einer Klektronen-Donatorverbindung
in ι inwirkung auf eine Ti tantrichl (; ι 1-l· es tstof fkomponente
gt'tracht. werden. Wenn außerdem die Iv'etal 1 ha 1 ogen ide fest sind,
k)riM<jii diese Metallhalogenide in f ei rivertei 1 f er l'orm einge-
::'t/t, werden, damit eine gute gegenseitige Kinwirkung mit der
im·:·, , stoff- Ti tantr ichl oridkomponente für deren Behandlung und
cii,'· hohe heaktionswirkung mit dem Komplexbildner wie einem
:;ttr gewährleistet ist, der in der Feststoff komponente
. ur.ic 1.1 leibt .·
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Die der Komplexbildnerbehandlung ausgesetzte Titantrichloridzusammensetzung
kann auch mit einer Interhalogenverbindung der Formel XY mit X und Y als unterschiedlichen Halogenatomen
und η als einer ganzen Zahl 1, 3, 5» 7 anstelle mit einem Metallhalogenid behandelt werden.
Beispiele solcher Interhalogenverbindungen sind CiF, BrF, IF, BrCl, ICl, IBr, ClF5, BrF5, BrF3, IF3, ICl5
, BrFc, IFc und IF7. ICl2 und ICl sind bevorzugte Verbindungen.
Die Interhalogenverbindung zeigt auch dann ausreichende Wirksamkeit,
wenn sie in einem kleinen Anteil eingesetzt wird. Die Interhalogenverbindung wird in einem Molverhältnis zu Titantrichlorid
zwischen 0,005:1 bis 0,2:1, vorzugsweise zwischen 0,005:1 und 0,1:1 angesetzt.
Die Behandlung mit der Interhalogenverbindung ist normalerweise in Gegenwart eines Verdünnungsmittels zwischen Zimmertemperatur
und 15Ο0 C für eine Dauer von 30 Minuten bis 10 Stunden
durchgeführt. Für diese Behandlung brauchbare Verdünnungsmittel sind aliphatische, alicyclische oder aromatische C,- bis C*g-Kohlenwasserstoffverbindungen
oder halogenierte C,- bis C*o"~
Kohlenwasserstoffverbindungen. Die Anwendung halogenierter Kohlenwasserstoffverdünnungsmittel bringt gute Ergebnisse.
Die Interhalogenverbindungsbehandlung führt zu merklichen Vorteilen
gleichzeitig sowohl für die katalytische Aktivität und die Stereospezifität der erhaltenen Katalysatorkomponente.
Die in der beschriebenen V/eise hergestellte Titantrichloridzusammensetzung
wird mit einer aluminiumorganischen Verbindung der allgemeinen Formel A1R n X5_n mi<b n als einer Zahl im Bereich
1 bis 3» X als Halogenrest und R als Cj- bis C^Q-Kohlenwasserstoffrest
zusammengebracht, damit man einen Katalysator für die stereospezifische Polymerisierung von 06-Olefinen er-
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hält. Die aluminiumorganische Verbindung wird in einem Gewichtsverhältnis
bezogen auf die Titantrichloridzusammensetzung zwischen 0,5:1 bis 100:1, vorzugsweise zwischen 1:1 und 30:1
eingesetzt.
Die Polymerisation der Olefine kann als Fällungspolymerisation unter Verwendung eines unbeteiligten Kohlenwasserstoffes wie
Hexan, Heptan oder Cyclohexan als Lösungsmittel durchgeführt werden und führt zu einem schlammartigen Ausfällung; auch ist
eine Polymerisation in flüssiger Phase unter Verwendung eines verflüssigten Monomeren als Lösungsmittel möglich. Schließlich
kommt auch eine Gasphasenpolymerisation in Betracht, wo ein Monomeres in Gasphase vorliegt. Die Polymerisation kann kontinuierlich
oder chargenweise durchgeführt werden. Die Polymerisationstemperatur liegt normalerweise zwischen 30 und
120° C, vorzugsweise zwischen 50 und 100° C. Der Polymerisation »
druck liegt normalerweise zwischen Atmosphärendruck und 100 Atm vorzugsweise zwischen Atmospharendruck und 50 Atm.
Die in Gegenwart des Katalysators nach der Erfindung mono- oder mischpolymerisierbaren &-Olefine umfassen Äthylen, Propylen,
1-Buten und 4— Methylpentan-1. Das Molekulargewicht der erhaltenen
Polymere wird nach einer bekannten Arbeitsweise unter Verwendung von Wasserstoff oder Diäthylzink eingestellt.
Einzelbeispiele Beispiel 1
1) Zubereitung der Titantrichlorid-Katalysatorkomponente
i) Reduktion des Titantetrachlorid
90 ml Hexan und 22,5 ml Titantetrachlorid werden in eine mit
einem Rührer ausgestattete 500-ml-Vierhalsflasche eingebracht.
Dann wird eine Lösung von 75 ml Hexan und 25»3 ml DEAC kontinuierlich
während einer Zeitdauer von 4 Stunden unter einer Argonatmosphäre mithilfe einer Widmerapparatur in die Flasche
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eingetropft. Die Heaktionslosung wird auf einer Temperatur
von 1° C gehalten. Nach Abschluß des Eintropfens wird das Umrühren bei der gleichen Temperatur für eine Zeitdauer von
15 Minuten fortgesetzt. Anschließend wird die Temperatur auf 65 C erhöht. Hie Lösung wird bei dieser Temperatur für eine
weitere Stunde gerührt, um die Reaktion zum Abschluß zu bringen.
Man läßt das Reaktionsgemisch stehen, worauf man einen schwarzbraunen
Feststoff erhält. Dieser Feststoff wird fünfmal ausgewaschen, jeweils mit 100-ml-Hexan durch Dekantieren.
ii) Wärmebehandlung
Eine Flasche, die eine Aufschlämmung des in der Verfahrensstufe
i) erhaltenen schwarzbraunen Feststoffes enthält, wird in ein ölbad eingetaucht, damit das Lösungsmittel durch Eindampfen
zur Trockne entfernt wird. Dann wird der Feststoff in einem Grundzustand innerhalb einer Argonatmosphäre bei einer Temperatur
von 155° C für eine Zeitdauer von 2 Stunden erhitzt. Während dieser Wärmebehandlung ändert sich die Farbtönung des
Feststoffes von schwarzbraun zu purpurrot oder dunkelpurpur.
Nach der Wärmebehandlung wird ein Teil des Feststoffes entnommen und durch Röntgenstrahlbeugungsmessungen untersucht.
Der Feststoff zeigt eine scharfe Beugungslinie unter 2ö = 15,0° und ein charakteristisches Spektrum für eine λ -Kristallstruktur
des Titantrichlorids bei einem Winkel 2Θ = 51,3°. Damit erweist sich der Feststoff als eine ^-Titantrichlorid-Zusammen
Setzung hoher Kristallinität ohne ß-Kristallstruktur.
iii) Mischpulverisierung von Titantetrachlorid
15 g des wärmebehandelten Feststoffes nach der Verfahrensstufe
ii) und 0,83 ml Titantetrachlorid werden in ein Gefäß einer
Schwingmühle innerhalb einer Trockenkammer und einer Argonatmosphäre eingefüllt. Der erhitzte Feststoff enthält eine
Aluminiumkomponente in einem Molverhältnis von 0,24 zu der
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Titankomponente. Unter der Annahme, daß die Aluminiumkomponente
als AlCl, vorliegt, hat das zugesetzte TiCl. ein Molverhältnis
von 0,092 bezogen auf das TiCl5, das in dem Feststoff enthalten
ist.
Die l'ulverisierung innerhalb der Schwingmühle erfolgt unter
folgenden Arbeitsbedingungen:
üefäßgröße 1 l
Rohvolumen der Kugeln 0,8 1
Kugeldurchmesser 12,7 mm
Schwingfrequenz 1410 Schwingungen
pro Minute
Schwingamplitude 3,5 mm
Pulverisierungsdauer 48 Stunden
(bei Zimmertemperatur)
iv) Komplexbildnerbehandlung
Nachdem mithilfe von Röntgenstrahlbeugungsuntersuchungen bestätigt
ist, daß der pulverisierte Stoff nach der Verfahrensstufe iii) kein ß-Titantrichlorid enthält, werden 10 g der
Feststoffprobe mit einem Komplexbildner weiterbehandelt. Die Komplexbildnerbehandlung erfolgt durch Komplexbildung einer
Suspension von 10 g der Probe in 50 ml Hexan mit 16,2 ml
Diisoamyläther (Molverhältnis Isoamyläther: TiCl, = 1,49) bei
einer Temperatur von 35° C für eine Dauer von 2 Stunden.
Nach Abschluß der Reaktions läßt man das Reaktionsgemisch stehen und wäscht dann fünfmal aus, jeweils mit 50 ml Hexan
durch Dekantieren.
v) Halogenierungsbehandlung
Nachdem der Großteil der über der Feststoffaufschlämmung nach
der Verfahrensstufe iv) stehenden Flüssigkeit entfernt ist, werden 30 ml Hexan und 20 ml Titantetrachlorid (TiCl^ = 40
Volumenprozent dem verbleibenden Feststoffschlamm zugegeben. Das erhaltene Gemisch wird bei einer Temperatur von 65° C 2
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Stunden lang umgerührt, damit man eine innige Einwirkung
zwischen der TiCl^-Lösung und der Peststoffkomponente erhält.
Nach Abschluß der Behandlung wird die Feststoffkomponente wiederum fünfmal gewaschen und jeweils mit 50 ml Hexan dekantiert.
Schließlich wird die erhaltene Feststoffkomponente in Vakuum eingedampft, um das Lösungsmittel zu entfernen,
man erhält dadurch eine pulverförmige Titantrichloridzusammen-Setzung,
also eine Titantrichloridkomponente.
2) Propylenpolymerisation (Gasphasenpolymerisation) 20 g Polypropylenpulver werden als Katalysatordisperionsmittel
in einen mit einem Rührwerk ausgestatteten 1-1-Autoklaven eingebracht.
Der Autoklav wird unter Erhitzen evakuiert, so daß das Dispersionsmittel in ausreichendem Ausmaß entgast und getrocknet
wird. Darauf werden unter einer Propylenatmosphäre
Katalysatorkomponenten folgender Reihenfolge in den Autoklaven eingegeben:
i) DEAC (Diäthylaluminiumchlorid) I50 mg
ii) die in der Verfahrensstufe v) erhaltene
Titantrichloridkomponente 30 mg
womit das Gewichtsverhältnis DEAC : Titantrichloridzusammensetzung
5 beträgt.
1000 ml Wasserstoff werden bei Zimmertemperatur unter Atmosphärendruck
in den Autoklaven eingeleitet. Das Reaktionsgemisch wird 3 Stunden lang polymerisiert, wobei Propylen in
einer solchen Menge nachgefüllt wird, daß der Propylendruck innerhalb des Autoklaven bei einer Temperatur von 75° C auf
einem Wert von 25 kp/cm gehalten wird.
Wenn der Autoklav nach Reinigung mit Propylengas geöffnet
wird, erhält man 284 g Polymeres. Abzüglich der 20 g des ursprünglich
als Dispersionsmittel eingesetzten Polymeren verbleiben 264 g als Menge des durch die Polymerisation erzeugten
Polymeren. 70Ö8S2/0693
Demzufolge beträgt die Ausbeute bezogen auf die Einheit Titantrichloridkomponente
des Katalysators 8 800 (Ausbeute pro Katalysator (g des Polymeren pro g Titantrichloridzusammensetzung)
. Die Stereospezifität (II) des Polymeren ergibt sich
zu %,7 % durch Extraktion in siedendem Heptan (mit Korrektur
für das Dispersionsmittel).
Zum Nachweis, daß das Verfahren nach der Erfindung eine Feststoff-Katalysatorkomponente
bereitstellt, die in ihrer Wirsamkeit nach herkömmlichen Verfahren zubereiteten Feststoff-Katalysatorkomponenten
überlegen ist, dienen die nachstehenden Vergleichsversuche.
1) Zubereitung der Titantrichlorid-Katalysatorkomponente
1) Reduktion von Titantetrachlorid
Für alle diese Versuche wird die im Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise mit Ausnahme der nachstehend erläuterten Abwandlungen
angewandt.
ii) Komplexbildner-Behandlung
ii) Komplexbildner-Behandlung
In jedem der Beispiele wird die Komplexbildner-Behandlung nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 mit der Abwandlung durchgeführt,
daß Diisoamyläther in einem Mol -verhältnis von 0,7} 0,9; 1,5 bezogen auf Titantrichlorid innerhalb des reduzierten
Feststoffes benutzt wird,
iii) Halogenierung
iii) Halogenierung
In jedem Versuch wird die Behandlung des Titantetrachlorid unter gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 durchgeführt.
2) Propylenpolymerisation
In jedem der nachfolgenden Beispiele wird die Gasphasenpolymerisation
von Propylen unter gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 beschrieben durchgeführt, wobei die Titantrichloridzusammensetzung
der angegebenen Art benutzt wird.
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Die Versuchsergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1
angegeben.
Vergleichsbeispiel
Komplexbildnerbehandlung
Propylenpolymerisat
Katalysu Lorausbeute
Stereospezifität
1 2 3
0,7 0,9 1,5
4 300
5 900
3 800
3 800
95,0 96,7 95,7
Dieses Beispiel soll zeigen, daß die Titantrichlorid-Katalysatorkomponente
nach der Erfindung eine überaus hohe Wirksamkeit nicht nur für die Gasphasenpolymerisation, sondern auch
für die Lösungspolymerisation hat. Eine Titantrichloridkomponente wird zubereitet und für die Lösungspolymerisation von
Propylen in nachstehender Weise eingestellt.
1) Zubereitung der Titantrichlorid-Katalysatorkomponente Eine Titantrichlorid-Katalysatorkomponente wird nach der Arbeitsweise
des Beispiels 1 mit der Abwandlung zubereitet, daß die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 160° C während
einer Dauer von 8 Stunden durchgeführt wird, daß die Komplexbildnerbehandlung mit einem Molverhältnis Isoamyläther
1,5 erfolgt und daß die Halogenierung mit Titantetrachlorid bei einer Temperatur von 70° für eine Dauer von 2 Stunden
unter Verwendung einer 30-volumenprozentigen Lösung von
TiCl^ in Hexan erfolgt.
2) Propylenpolymerisation in flüssiger Phase
300 mg DEAC und 17 mg der Titantrichlorid-Katalysatorkomponent«
gemäß 1) werden in der angegebenen Reihenfolge in einen mit einem Rührwerk ausgestatteten 1-1-Autoklaven unter einer Propylenatmosphäre
eingegeben..^üachcUm jtenn 1 1 Wasserstoff in
TiCl,=
den Autoklaven bei Zimmertemperatur und unter Atmosphärendruck
eingeleitet worden sind, werden 800 ml verflüssigtes Propylenmonomeres zugegeben und die Polymerisation eingeleitet
Die Polymerisation wird bei einer Temperatur von 75° C wahrend einer Dauer von 3 Stunden fortgesetzt. Nach Abschluß der Polymerisation
wird das verbleibende Monomere gereinigt, worauf man 213 g Polymeres erhält.
Die Ausbeute des Katalysators beträgt 12 500, die Stereospezifität
des Polymeren 94,9 %.
Die Zubereitung eines reduzierten Feststoffes und die Wärmebehandlung
desselben werden unter gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Die Pulverisierung des
wärmebehandelten Feststoffes erfolgt in einem Einstoff-Pulveri·
sierungsverfahren und ohne Verwendung von Titantetrachlorid. Die Pulverisierungsbedingungen sind ähnlich wie im Beispiel 1
mit der Abwandlung, daß die Pulverisierungszeit 2M- Stunden
beträgt, die Kristallstruktur des pulverisierten Feststoffes liegt in ^- oder d-Modifikation vor. Die Komplexbildner-
und Titantetrachloridbehandlung des pulverisierten Stoffes wird nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 mit der Abwandlung
durchgeführt, daß das Molverhältnis von Diisoamyläther zu
Titantrichlorid 1,3:1 beträgt. Auf diese Weise wird eine Titantrichlorid-Katalysatorkomponente
zubereitet. Unter Verwendung dieses Katalysators erfolgt eine Gasphasenpolymerisation von
Propylen unter gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 beschrieben.
Nach Korrektur für das als Dispersionsmittel für den Titantrichloridkatalysator
eingesetzte Polymere beträgt die Katalysator ausbeute und die Stereospezifität des erhaltenen Polymeren
6 700 bzw. 96,6 %.
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- 36 Vergleichsbeispiele 4 bis 9
Diese Vergleichsbeispiele zeige} daß es nach der Erfindung notwendig
und wichtig ist, die Wärmebehandlung und die Pulverisierung in je einer gesonderten Verfahrensstufe bei der Zubereitung
der Titantrichlorid-Katalysatorkomponente und in kontinuierlicher Arbeitsweise durchzuführen. Außerdem ist die
Pulverisierung sehr wirksam. Jedoch eine einfache Kombination bekannter Arbeitsweisen kann nicht eine Feststoffkatalysatorkomponente
ergeben, die eine so hohe Wirksamkeit wie die Feststoffkatalysatorkomponente nach der Erfindung hat.
Die Werte für diese Vergleichsbeispiele sind in Tabelle 1 angegeben.
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Vergleichsbeispiel
Verfahren zur Herstellung einer Titantrichlorid-Katalysatorkomponente
a)
Ausbeute pro
Katalysator
Katalysator
Redukt ion-V. ärmebehandlung-Komplex-
bildnerbehandlung-TiCl^-Behandlung-
Pulverisierung
Redukt ion-.Värmebehandlung-Komplexbildnerbehandlung-Pulveris
ierung-TiC1^-Behandlung
Reduktion-Komplexbildner-Behandlung-
Wärmebehandlung-Pulverisierung-
TiCl^-Behandlung
Redukt ion-VV arme behandlung-Komplexbildnerbehandlung-Pulverisierung-
Komplexbildnerbehandlung-TiCl^,-Behandlung
Redukt ion-»V ärmebehandlung-Komplexbildnerbehandlung-TiCl^-Behandlung
Eeduktion-Komplexbildnerbehandlung-TiCl^,-Behandlung-Pulverisierung
Ergebnisse der
Propylenpolymerisation b)
Propylenpolymerisation b)
1 500
2 400
spurenweise
spurenweise
2 700
2 400
3 500
Stereospezifität
95,7
95,6
90,4
91,5 97,5
Bemerkungen: a) Die Jeweiligen Arbeitsbedingungen der Vergleic
beispiele 4 bis 8 sind des Arbeitsbedingungen des Beispiels 3 gleich. Im Vergleichsbeispiel
9 wird die nach der Arbeitsweise des Vergleichsbeispiels 1 hergestellte Titantrichloridzusammensetzung
unter gleichen Bedingungen wie im Beispiel 3 pulverisiert.
b) Die Polymerisation ist jeweils eine Gasphasenpolymerisation
von Propylen, wie dies im Beispiel 1 erläutert ist. Alle nummerischen Werte gelten für eine Korrektur hinsichtlich
des als Dispersionsmittel benutzten Polymeren.
Diese Vergleichsbeispiele zeigen, daß nach der Erfindung eine Titantrichloridzusammensetzung, die durch Pulverisierung einer
Titantrichloridzusammensetzung mit ß-Kristallstruktur erhalten ist, und eine Titantrichloridzusammensetzung, die ß-Kristallstruktur
nach der Pulverisierung enthält, auch wenn vor der Pulverisierung ^-Kristallstruktur vorhanden ist, keine Titantrichloridzusammensetzung
mit überraschend guter katalytischer Wirkung ergeben kann, auch wenn eine Komplexbildnerbehandlung
und eine Halogenierungsbehandlung mit Titantetrachlorid durchgeführt wird.
Die Versuchswerte sind in Tabelle 3 eingetragen.
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ver— gl. i |
10 | Reduk- | Verfahren zur | Zubereitui | Tabelle | 5 | Dauer | ver is ierung | Kristall | d- | • - - ■- | TiCJ4 | Produkt der | ProOVlen- | Diisoamyl- | It | 170 | J Stereo- | |
Bei-' spiel i |
♦1 | Kat alys at orkomp onent e | ig der Titantrichlori | (Stun | struktur | Komplex- | (Polymerisation *5 | äther : | i spezifi- *-tat |
||||||||||
: Wärmebehandlung | den) | nach der Pulveri |
DilcLner— Behänd- |
katalysator- | TiCl5 | ||||||||||||||
ί | 11 | Tempe- Dauer ratur (Stun— |
sierung | lung ο | Be- lausbeute hand-« |
1,4 | Il | 5 800 | |||||||||||
12 | (OC) den) | Fuiverisierungs behandlung | Molver hältnis |
lung | Il | 1 500 | |||||||||||||
15 | Art der | *4 | Il | 1 100 | |||||||||||||||
1 | 14 | Pulveri | ß | 1,55 | Il | 1 700 | |||||||||||||
sierung | 48 | 1,4 | 67,2 | ||||||||||||||||
Il | 1,5 | ||||||||||||||||||
15 | ß | 1,0 | Il | 2 900 | |||||||||||||||
keine | 52 - | ß | 97,1 | ||||||||||||||||
«J | Il | Einstoff- | 72 | ß | 9^,7 | ||||||||||||||
«ο OO |
•1 | Pulveri- | 96 | ß +S | 1,5 | 94,1 | |||||||||||||
CT | Il | 155-160 2 | sierung | 45 | Misch | ||||||||||||||
M | It | Il Il | Il | kristalle | |||||||||||||||
O | 165-170 | Il | ß +^ | ||||||||||||||||
σ, «Β |
170 4 | Il | 72 | Misch | 96,7 | ||||||||||||||
Il | Il | kristalle | |||||||||||||||||
N) | |||||||||||||||||||
160 2 | |||||||||||||||||||
TiCl^ *2 | (Ti | ||||||||||||||||||
Mischpul | OO | ||||||||||||||||||
Bemerkungen
*5
Ein reduzierter Feststoff wird nach der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise zubereitet.
Die Menge des in der Mischpulverisierung benutzten Titantetrachlorid wird als Molverhältnis
TiCl4 : TiCl, =0,1 dargestellt. Die anderen Bedingungen für die Komplexbildnei
behandlung sind die gleichen wie im Beispiel 1 beschrieben.
Die im Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen werden benutzt.
Die Polymerisationsbedingungen nach Beispiel 1 werden benutzt, es erfolgt eine Korrektur für das Dispersionsmittel.
Die Polymerisationsbedingungen nach Beispiel 1 werden benutzt, es erfolgt eine Korrektur für das Dispersionsmittel.
Diese Vergleichsbeispiele zeigen, daß eine Titantrichlorid-Katalysatorkomponente,
die nur einer Pulverisierungsbehandlung
unterworfen ist, und eine Titantrichlorid-Katalysatorkomponente, die nur einer Komplexbildnerbehandlung unterworfen ist,
lediglich eine Titantrichlorid-Katalysatorkomponente mit vergleichsweise geringer katalytischer Wirksamkeit ergibt.
Die Meßwerte sind in Tabelle 4 angegeben.
Tabelle 4 | Ver- gi·- Be i- spiel |
Verfahren zur Zubereitung einer Titantri- chlorid-Katalysatorkomponente *1 |
Kristall struktur nach der Pulveri sierung |
Ergebnisse der Propylen- polymerisation |
Stereospezi- fität |
|
16 | Reduktion-Vvärmebehandlung-Einst off pulver i- sierung (1600C, 8 Std.) (48 Std.) |
S | Katalysator ausbeute |
86,6 | ||
17 | Reduktion-Wärmebehandlung-TiClM-Mischpul- verisierung (1600C, 8 Std.) (48 Std., |
S | 700 | 84,8 | ||
C | I 18 | Reduktion-Wärmebehandlung (1600C, 8 Std.) TiCL·,-Mischpulverisierung (48 Std., TiCl4:TiClj= 0,2) Komplexbildnerbehandlung (Isoamyläther : TiCl, = 1,4) |
s | 1000 | 81,6 | |
tt a υ N C |
900 | K> *1 Die Behandlungsbedingungen, die in Tabelle 4 nicht erläutert sind, entsprechen denen -J der Beispiele 1 und 3· Z^ CO |
||||
O « |
||||||
- 42 Beispiel 4
Ein Reduktionsverfahren wird unter den im Beispiel 1 erläuterten Bedingungen mit der Abwandlung durchgeführt, daß EASC
(Athylaluminiumsesquichlorid) anstelle von Titantetrachlorid als Reduktionsmittel benutzt wird, das Molverhältnis EASC :
TiCl^ = 2. Der erhaltene reduzierte Feststoff wird bei einer
Temperatur zwischen 155 und 160° C für eine Dauer von 2 Stunden
wärmebehandelt. Der wärmebehandelte Feststoff wird in einem Einstoffpulverisierungsverfahren während einer Dauer von 24
Stunden pulverisiert. Der pulverisierte Feststoff hat (C-Kristal.
Struktur und ein Molverhältnis EASC : TiCl2 = 0,59· Die Komplexbildner-
und Halogenierungsbehandlung mit Titantetrachlorid an dem pulverisierten Feststoff wird nach der Arbeitsweise des
Beispiels 1 mit der Abwandlung durchgeführt, daß das Molverhältnis von Diisoamyläther : Titantrichlorid = 1,6 : 1 beträgt.
Unter Verwendung der Titantrichlorid-Katalysatorkomponente
erfolgt eine Gasphasenpolymerisation von Propylen in der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise.
Die Katalysatorausbeute beträgt 5 000 und die Stereospezifität
des erhaltenen Polymeren beträgt 97,6 %.
Die Zubereitung einer Titantrichlorid-Katalysatorkomponente und eine Polymerisation werden nach der im Beispiel 1 beschriebenen
Arbeitsweise mit der Abwandlung durchgeführt, daß EADC (Äthylaluminiumdichlorid) in einem Molverhältnis EADC :
TiCl^ = 1 als Reduktionsmittel für das Titantetrachlorid benutzt wird und daß in der Komplexbildnerbehandlung das Molverhältnis
Isoamyläther : TiCl, =1,4 ist.
Die Katalysatorausbeute beträgt 6900 und die Stereospezifität des erhaltenen Polymeren ist 97>9 %.
709852/0693
Ein reduzierter Peststoff wird in gleicher Weise wie in Beispiel
1 beschrieben zubereitet. Der reduzierte Feststoff wird
bei einer Temperatur von 160° C für eine Dauer von 8 Stunden
wärmebehandelt. Es erfolgt eine Mischpulverisierung mit Titantetrachlorid
für den wärmebehandelten Feststoff,und zwar mit unterschiedlichen Molverhältnissen TiCl^ : TiCl, während einer
Dauer von 48 Stunden. Die Komplexbildung und Halogenierung mit Titantetrachlorid des pulverisierten Feststoffes erfolgen
entsprechend der Arbeitsweise des Beispiels 1 mit einer Abwandlung hinsichtlich des Anteils des Komplexbildners. So erhält
man eine Titantrichlorid-Katalysatorkomponente. Die Polymerisationswirksamkeit
der Katalysatorkomponente wird in der gleichen Lösungspolymerisation von Propylen wie im Beispiel 2
beschrieben überprüft.
Die Versuchswerte sind in der Tabelle 5 angegeben.
7ΤΠΠΓ5ΤΠΠΓ9Τ
Beispiel 7 | Tabelle 5 | TiCl^-Mischpulverisierung | Kristallstruktur nach der Pulveri sierung |
Komplexbildung | Polymeri s at i onsprodukt | Stereospezi- fität |
σ> OO |
|
" 8 | Molverhältnis TiCl^ : TiCl, |
Molverhältnis Isoamyläther : TiCl3 |
Katalysator ausbeute |
96,6 | ||||
.. 9 | 0,05 | Il | 1,3 | 9 400 | 96,6 | |||
10 | 0,10 | Il | 1,4 | 10 800 | 95,9 | |||
kV | ι· 11 | Il | Il | 1,5 | 12 100 | 96,3 | ||
O! | 0,15 | Il | 1,5 | 10 300 | 96,2 | |||
C N ^, |
Il | 1,7 | 10 100 | |||||
C σ α |
||||||||
Ci | ||||||||
- 45 Beispiele 11 bis 14
Ein reduzierter Feststoff wird in gleicher Weise wie im Beispiel
1 beschrieben zubereitet. Der reduzierte Peststoff wird
bei einer Temperatur von 160 C für eine Dauer von 8 Stunden wärmebehandelt. Die Titantetrachlorid-Mischpulverisierung des
wärmebehandelten Peststoffes erfolgt bei einem Molverhältnis TiCl^ : TiCl, =0,1. Die erhaltene Titantrichloridzusammensetzung
mit p-Kristallstruktur wird mit einem Komplexbildner
im Molverhältnis Diisoamyläther : TiCl, = 1,5 behandelt. Dann
erfolgt eine Halogenierung mit Titantetrachlorid unter unterschiedlichen Arbeitsbedingungen, damit man eine Titantrichlorid-Katalysatorkomponente
erhält. Die jeweiligen Titantrichlorid-Katalysatorkomponenten werden in ihrer Wirksamkeit für die
Propylen-Lösungspolymerisation entsprechend der Arbeitsweise des Beispiels 2 überprüft.
Die Meßwerte sind in Tabelle 6 angegeben.
709852/0693
Lewissäurebehandlung (TiCl^j | Temperatur (° C) |
Dauer (Std.) |
Propylenpolymerisat | Stereospezi- fität |
|
: | Konzentration Volumen prozent |
70 65 40 Zimmer temperatur ' |
4 2 ! 4 |
Katalysator ausbeute |
97,9 97,7 94,3 95,6 |
Beispiel 11 ! Beispiel 12 Beispiel 13 Beispiel 14 |
20 30 40 100 |
■■ 8 400 11 000 7 500 6 800 |
CO CS
cn
cn
- 47 Beispiel 15
Ein reduzierter Feststoff wird in gleicher Weise wie im Beispiel 1 beschrieben zubereitet. Der reduzierte Feststoff wird
bei einer Temperatur von 160° C während einer Dauer von 8 Stunden wärmebehandelt und dann 24 Stunden lang in einer Einstoffpulverisierung
pulverisiert. Der pulverisierte Feststoff ( (F-TiCl,) wird unter Verwendung von Diphenylether als Komplexbildner
behandelt (Molverhältnis Diphenylether : TiCl, = 1,2). Die Halogenierung mit Titantetrachlorid erfolgt nach den Arbeitsbedingungen
des Beispiels 1. Man erhält so eine Titantrichlorid-Katalysatorkomponente.
Unter Verwendung dieser Katalysatorkomponente wird eine Gasphasenpolymerisation
von Propylen nach den Arbeitsbedingungen des Beispiels 1 durchgeführt. Die Katalysatorausbeute beträgt
2 500 und die Stereospezifität des erhaltenen Polymeren 95,2 %.
Der mit dem Komplexbildner behandelte Feststoff wird nach der Arbeitsweise des Beispiels 2 bis zu der Komplexbildungestufe
behandelt und anschließend unter Verwendung von Tellurtetrachlorid (TeCl^) halogeniert. Die Behandlung mit TeCl^, erfolgt
durch Zusatz von 0,4 g TeCl^, das durch Umkristallisierung gereinigt
ist, zu dem mit dem Komplexbildner behandelten Feststoff, der in 100 ml trockenem und entgastem Chlorbenzdlösungsmittel
suspendiert ist (Gewichtsverhältnis TeCl1,: behandelter
Feststoff = 0,04); es erfolgt eine Wärmebehandlung des Gemisches bei einer Temperatur von 85° C für eine Dauer von 2 Stunden.
Nach dieser Behandlung wird die Feststoffkomponente jeweils mit 100 ml Chlorbenzol zweimal ausgewaschen und dann dreimal mit
jeweils 100 ml Hexan; zwischen den einzelnen Waschvorgängen erfolgt jeweils eine Dekantierung.
Die lropylenpolymerisation wird unter Verwendung von 300 mg
709852/0693
DEAC und 10 mg der Titantrichloridkatalysatorkomponente als
Lösungspolymerisation nach Beispiel 2 durchgeführt.
Die Katalysatorausbeute beträgt 15 500 und die Stereospezifität
des erhaltenen Polymeren 97,2 %.
Die Halogenierung erfolgt nach der Arbeitsweise des Beispiels 16 mit der Abwandlung, daß 1,2 g Selentetrachlorid (SeCl^)
als Halogenverbindung und Toluol als Lösungsmittel benutzt werden. Nach der Behandlung wird die Feststoffkomponente zunächst
mit 100 ml Toluol gewaschen und dann fünfmal gewaschen, jeweils mit 100 ml Hexan unter jeweiliger Dekantierung.
Die Propylenpolymerisation wird unter Verwendung von 300 mg
DEAC und 15 mg Titantrichlorid-Katalysatorkomponente als Lösungspolymerisation nach Beispiel 2 durchgeführt.
Die Katalysatorausbeute beträgt 10 700 und die Stereospezifität des erhaltenen Polymeren 97,7 %·
Die Arbeitsweise des Beispiels 2 wird bis zu der Komplexbildung mit der Abwandlung wiederholt, daß das Molverhältnis
Diisoamyläther : Titantrichlorid-1,4- beträgt. Der erhaltene
mit dem Komplexbildner behandelte Peststoff wird in 100 ml trockenes und entgastes Toluol suspendiert. 3,0 g durch
Vakuumdestillation gereinigtes Antimontrichlorid werden der Suspension zugegeben, wobei das Gewichtsverhältnis Antimontrichlorid
: Feststoff « 0,3 betragt. Die erhaltene Suspension
wird auf eine Temperatur von 80° C für eine Dauer von 2 Stunde: erwärmt. Nach der Behandlung wird der erhaltene Feststoff
zunächst mit 50 ml Toluol und dann fünfmal jeweils mit 500 ml
Hexan gewaschen.
Die Bestimmung der Polymerisationswirksamkeit des erhaltenen
Feststoffes erfolgt in einer Lösungspolymerisation von Propylen nach Beispiel 2 mit der Abwandlung, daß 200 mg der Titantrichlorid-Katalysatorkomponente
eingesetzt werden. Die Katalysatorausbeute beträgt 3 500, die Stereospezifität des erhaltenen
Polymeren 96,7 %·
Der nach der Arbeitsweise des Beispiels 2 mit dem Komplexbildner behandelte Feststoff wird unter Verwendung von Titantrichlorid
halogeniert. Das Titantrichlorid wird durch Reduktion von Titantetrachlorid mit DEAC unter Erhitzung des erhaltenen
Titantrichlorids zwecks Umwandlung der Kristallstruktur und durch Pulverisierung des wärmebehandelten Feststoffes
für eine Dauer von 4-8 Stunden erhalten.
Die Behandlung mit Titantrichlorid erfolgt durch Zusatz von 2,0 g Titantrichlorid zu einer Suspension des mit dem Komplexbildner
behandelten Feststoff in 100 ml Toluol, Gewichtsverhältnis TiCIz : Feststoff = 0,2. Dann wird die Suspension auf
eine Temperatur auf 100° C für eine Dauer von 2 Stunden erhitzt. Nach der Behandlung wird die erhaltene Suspension zunächst
mit 100 ml Toluol und dann fünfmal insgesamt mit jeweils 100 ml Hexan gewaschen. Die Waschung erfolgt nach dem Dekantierungsverfahren.
Eine Lösungspolymerisation von Propylen erfolgt nach der Arbeitsweise des Beispiels 2.
Die Katalysatorausbeute beträgt 4· 800, die Stereospezifität
des erhaltenen Polymeren 93»5 %·
Ein mit einem Komplexbildner behandelter Feststoff nach Beispiel 2 wird unter Verwendung von Aluminiumchlorid halogeniert.
709852/0693
Die Halogenierung erfolgt durch Suspendierung des mit dem Komplexbildner behandelten Feststoffes in 100 ml trockenes und
entgastes Mesitylen unter Zusatz von 2,5 g durch Sublimation gereinigtes Aluminiumchlorid, Gewichtsverhältnis AlCl;, : Feststoff
= 0,25. Die erhaltene Suspension wird auf eine Temperatur von 100° C für eine Dauer von 2 Stunden erhitzt. Nach dieser
Behandlung wird die erhaltene Suspension fünfmal jeweils mit 100 ml eines Lösungsmittels nach dem Dekantierungsverfahren
gewaschen. Die erste Waschung erfolgt mit Mesitylen und die anderen vier Waschungen mit Hexan.
Die Bestimmung der Polymerisationswirksamkeit der erhaltenen Katalysatorkomponente erfolgt nach der Lösungspolymerisation
von Propylen gemäß Beispiel 2.
Die Katalysatorausbeute beträgt 4· 000, die Stereospezifität
des erhaltenen Polymeren 93»4 %.
Beispiel 21 (Fällungspolymerisation)
500 ml getrocknetes und entgastes Heptan, 260 mg DEAC und 10 mg
Titantrichlorid-Katalysatorkomponente gemäß Beispiel 1 werden in dieser Reihenfolge durch eine Widmer-Apparatur zur Zubereitung
einer Polymerisations-Katalysatoraufschlämmung zusammengegeben.
Nachdem ein mit einem Rührwerk ausgestatteter 1-1-Autoklav
mehrfach hintereinander durch Evakuierung und Einleitung von Propylengas gereinigt war, wird die Polymerisations-Katalysator aufschlämmung
unter einer Propylenatmosphäre in den Autoklaven eingeführt. Dann werden 30 ml Wasserstoff bei Zimmertemperatur
und unter Atmosphärendruck in den Autoklaven eingegeben. Die Polymerisation wird bei einer Temperatur von 70° C für eine
Dauer von 6 Stunden durchgeführt, wobei Propylen zur Aufrechterhaltung
eines Propylengasdruckes von 9 kp/cm eingeleitet wird.
709852/0693
Nach Reinigung mit Propylengas wird die erhaltene Polymeren-
/erhalt ausfällen abgezogen und ausgefiltert. Man 115»5 6 festes
Polymeres. Wenn das Lösungsmittel des Filtrats zur Trockne eingedampft wird, erhält man 1,5 g viskoses Polymeres.
Die Katalysatorausbeute beträgt 11 700. Die Stereospezifität (im folgenden als Produkt-II bezeichnet) des festen Polymeren
ergibt sich zu 97,8 % durch Extraktion mit siedendem Heptan.
Demzufolge erhält man eine Gesamt-II von 96,6 %.
P . TT _ in Heptan unlösliches Polymeres
= festes Polymeres + im Polymerisationslösungmittel
gelöstes Polymeres
Die Zubereitung eines Katalysators und die Polymerisation von Propylen werden nach der Arbeitsweise des Beispiels 3 mit der
Abwandlung durchgeführt, daß 30 mg DEAC eingesetzt werden und
das Gewichtsverhältnis DEAC : Titantrichloridzusammensetzung β 3 beträgt.
Man erhält 108,3 g festes Polymeres. Aus dem Polymerisations-
sich
lösungsmittel ergeben 1,7 g Polymeres. Die Produkt-II des festen Polymeres beträgt 98,9 %· Die Katalysatorauebeute ergibt sich zu 11 000 und die Gesamt-II zu 97,4· %.
lösungsmittel ergeben 1,7 g Polymeres. Die Produkt-II des festen Polymeres beträgt 98,9 %· Die Katalysatorauebeute ergibt sich zu 11 000 und die Gesamt-II zu 97,4· %.
1) Zubereitung einer Titantrichlorid-Katalysatorkomponente
i) Reduktion von TiCl^ und Wärmebehandlung
90 ml Hexan und 45 ml TiCl^ werden in eine mit einem Rührwerk
ausgestattete 500-ml-Vierhalsflasche eingefüllt. Dann wird
eine Lösung von 150 ml Hexan und 50,6 ml DEAC kontinuierlich
mithilfe einer Widmer-Apparatur in die Flasche unter einer Argonatmosphäre während einer Dauer von 4 Stunden eingetropft.
709852/0693
Die Reaktionslösung wird auf einer Temperatur von 0° C gehalten. Nach Abschluß des Eintropfens wird das Reaktionsgemisch
bei dieser Temperatur 15 Minuten lang kontinuierlich gerührt. Die Temperatur wird dann auf 65° C gesteigert. Bei dieser
Temperatur wird die Lösung für eine weitere Dauer von 1 Stunde gerührt, um die Reaktion zum Abschluß zu bringen.
Danach läßt man das Reaktionsgemisch stehen, und es bildet sich ein schwarzbrauner Feststoff aus. Dieser Feststoff wird fünfmal
jeweils mit 110 ml Hexan durch Dekantieren ausgewaschen. Das erhaltene Titantrichlorid hat ß-Kristallstruktur.
Eine Flasche, die eine Aufschlämmung des schwarzbraunen Feststoffes
enthält, wird bei einer Temperatur von 150° C in ein ölbad eingetaucht und in einer Argonatmosphäre 6 Stunden lang
wärmebehandelt. Die Kristallstruktur des Feststoffes wird in die y-Modifikation umgewandelt.
ii) Titantetrachlorid-Mischpulverisierung
60 g des wärmebehandelten Feststoffes nach der Verfahrensstufe i) und 3,3 ml TiCl^ werden in ein Gehäuse einer Schwingmühle
innerhalb einer Trockenkammer unter einer Argonatmosphäre eingefüllt. Diese Stoffe werden 48 Stunden lang mischpulverisiert.
Die Pulverisierungsbedingungen entsprechen den in Beispiel 1
erläuterten.
iii) Komplexbildung
10 g des mischpulverisierten Feststoffes nach der Verfahrensstufe ii) werden mit einem Komplexbildner behandelt. Diese
Behandlung erfolgt unter Suspension von 10 g des Feststoffes in 50 ml Hexan und unter Zusatz von 14,4 ml Diisoamylather zu der
Suspension. Das Molverhältnis Diisoamyläther : TiCl, « 1,4.
Die erhaltene Mischung wird bei einer Temperatur von 35° C 2 Stunden lang behandelt. Nach Abschluß der Reaktion läßt man
das Reaktionsgemisch stehen und wäscht es fünfmal jeweils mit 50 ml Hexan durch Dekantieren aus.
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iv) IClz-Behandlung
Nachdem die über der nach der Verfahrensstufe iii) erhaltenen
Feststoffaufschlämmung überstehende Flüssigkeit nahezu vollständig
entfernt ist, werden 100 ml 1,2-Dichloräthan und 0,605 g Jodtrichlorid ICl,, Molverhältnis ICl, : TiCl, ■ 0,051
in die restli^ae Feststoffaufschlämmung eingegeben. Das erhaltene
Gemisch wird unter der Refluxtemperatur des Lösungsmittels (etwa 75° C) 3,5 Stunden lang behandelt.
Nach Abschluß der Behandlung wird die erhaltene Feststoffkomponente
mit 100 ml 1,2-Dichloräthan zunächst zweimal ausgewaschen und dann dreimal mit 100 ml Hexan; das Auswaschen erfolgt
jeweils durch Dekantieren. So erhält man schließlich Titantrichlorid als Katalysatorkomponente.
2) Polymerisation von Propylen (Lösungspolymerisation) 300 mg DEAC und 15 mg der Titantrichlorid-Katalysatorkomponente
nach iv) werden in dieser Reihenfolge in einen mit einem Rührwerk ausgestatteten 1-1-Autoklaven unter einer Propylenatmosphäre
eingegeben. Danach werden ferner 1,2 1 Wasserstoff in den Autoklaven bei Zimmertemperatur und unter Atmosphärendruck
eingeleitet. Es werden 700 ml verflüssigtes Propylenmonomeres zugegeben,und die Polymerisation wird in Gang gesetzt
Die Polymerisation wird bei einer Temperatur von 75° C wahrend einer Dauer von 3 Stunden fortgesetzt.
Eine allmähliche Druckverringerung wird während der letzten 30 Minuten der Polymerisation beobachtet, was darauf hindeutet,
daß die Polymerisation in der Gasphase erfolgt. Jedoch wird die Polymerisationsreaktion unverändert fortgesetzt; der End-
p
druck verringert sich auf 28 kp/cm . Wenn die Polymerisation abgeschlossen ist, wird das restliche Monomere gesäubert. Man erhält 260 g Polymeres. Die Katalysatorausbeute beträgt 17 300; die Stereospezifität des Polymeren ergibt sich zu 97,6 %.
druck verringert sich auf 28 kp/cm . Wenn die Polymerisation abgeschlossen ist, wird das restliche Monomere gesäubert. Man erhält 260 g Polymeres. Die Katalysatorausbeute beträgt 17 300; die Stereospezifität des Polymeren ergibt sich zu 97,6 %.
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_ 54 Beispiele 24 bis 26
Eine Aufschlämmung des mit dem Komplexbildner behandelten
Titantrichlorids wird nach der Arbeitsweise des Beispiels 23 unter Einsatz unterschiedlicher Anteile ICl, hergestellt.
Die jeweiligen Arbeitsbedingungen entsprechen denen der Verfahrensstufe iii) des Beispiels 23, abgesehen von einer Behandlungsdauer von 2 Stunden.
Titantrichlorids wird nach der Arbeitsweise des Beispiels 23 unter Einsatz unterschiedlicher Anteile ICl, hergestellt.
Die jeweiligen Arbeitsbedingungen entsprechen denen der Verfahrensstufe iii) des Beispiels 23, abgesehen von einer Behandlungsdauer von 2 Stunden.
Die Propylenpolymerisation erfolgt nach der Arbeitsweise und unter den Arbeitsbedingungen der Verfahrensstufe 2) des Beispiels
23·
Die Verfahrensergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben.
ICl,-Behandlung | Molverhältnis XwX, · J.XOI7 |
Propylenpolymerisat | Stereospezi- fität |
Beispiel 27 | |
Beispiel24 •ι 25 26 |
ICl5(B) | 0,0230 0,0344 0,803 |
Katalysa torausbeute |
95,0 96,0 96,8 |
|
0,271 0,405 0,945 |
13 900 15 200 17 100 |
||||
Eine Titantrichlorid-Katalysatorkomponente wird nach der Arbeitsweise
und unter den Arbeitsbedingungen des Beispiels 23 mit der Abwandlung hergestellt, daß 0,3 g ICl, Molverhältnis
ICl : TiCl, - 0,0366, anstelle von ICl, benutzt werden.
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Die Propylenpolymerisation erfolgt nach der Arbeitsweise des
Beispiels 23.
Die Katalysatorausbeute ergibt sich zu 13 900 und die Stereospezifität
des erhaltenen Polymeren zu 93»6 %.
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Claims (24)
1. Verfahren zur Herstellung einer Titantrichloridzuaammensetzung mit den nachstehenden Verfahrensstufen:
Reduktion von Titantetrachlorid mit einer aluminiumorganischen Verbindung zur Herstellung einer Titantrichloridzusaimnensetzung
mit ß-Kristallstruktur;
Wärmebehandlung der erhaltenen Titantrichloridzusammensetzung mit ß-Kristallstruktur und nachfolgende Pulverisierung der
wärmebehandelten Titantrichloridzusammensetzung, damit man eine Titantrichloridzusammensetzung erhält, die im wesentlichen
kein Titantrichlorid mit ß-Kristallstruktur enthält; Behandlung der pulverisierten Titantrichloridzusammensetzung
mit einem Komplexbildner;
Behandlung der Titantrichloridzusammensetzung mit einer Halogenverbindung,
nämlich mit einer Metallhalogenverbindung mit Iewis-Säureverhalten und/oder mit einer Interhalogenverbindung.
2. Ve: ib. i. r nach Anbruch 1, gekennzeichnet durch die Verweniun
oine- a:umiπiunorganischen Verbindung der allgemeinen
forme
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BAD ORIGINAL
mit η als einer ganzen Zahl, die der Nebenbedingung
0<n * 3 und mit R als einem C,- bis C .^-Kohlenwasserstoff rest.
3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Diäthylaluminiumchlorid,
Äthylaluminiumsesquichlorid und/oder Äthylaluminiumdichlorid
als aluminiumorganische Verbindung.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,
daß die Reduktion bei einer Temperatur zwischen
-30° C und +30° C durchgeführt wird.
-30° C und +30° C durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmebehandlung der Titantrichloridzusammensetzung mit ß-Kristallstruktur bei einer Temperatur zwischen
100 und 200° C, vorzugsweise zwischen I50 und 180° C unter
einer Schutzgasatmosphäre während einer Dauer von 1 bis 10
Stunden erfolgt.
100 und 200° C, vorzugsweise zwischen I50 und 180° C unter
einer Schutzgasatmosphäre während einer Dauer von 1 bis 10
Stunden erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet,
daß das wärmebehandelte Titantrichlorid während
einer Zeitdauer von 10 bis 72 Stunden pulverisiert wird.
einer Zeitdauer von 10 bis 72 Stunden pulverisiert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das wärme behandelte Titantrichlorid in Gegenwart von Titantetrachlorid pulverisiert wird, damit man Titantrichlorid
im wesentlichen ohne Titantrichlorid mit ß-Kristallstruktur erhält.
8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß Titantetrachlorid
in einem Anteil zwischen 0,03 und 0,3 Molprozent des Titantrichlorid eingesetzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
άΆα Komplexbildner ein organischer Elektronendonator
702852/0693
eingesetzt wird, der mindestens ein Atom von Sauerstoff, Stickstoff,
Phosphor und/oder Schwefel enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Alkohol, einen Ester, einen Äther, ein Keton und/oder ein Amin
als Komplexbildner.
11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Diäthyläther,
Di-n-butyläther, Di-n-amyläther,Diisoamyläther, Di-nhexyläther,
Anisol, Diphenyläther, Diäthylenglycoldimethyläther, Diäthylenglycolmono-n-butyläther als Komplexbildner.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Komplexbildner in einem Anteil zwischen 0,3 und 3,0 Molprozent des Titantrichlorids eingesetzt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Komplexbildung bei einer Temperatur zwischen Zimmertemperatur und 100° C während einer Zeitdauer
zwischen 30 Minuten und 4 Stunden durchgeführt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet,
daß als Metallhalogenverbindung mit Lewis-Säureverhalten eine Verbindung aus der folgenden Verbindungsgruppe
ausgewählt wird: ZnX2, HgX2, BX5, AlX5, GaX5, SiX4, GeX4,
, SnX2, PX5, PX5, SbX5, SbX3, SeX4, TeX4, TiX4, TiX5,
, VX4, VX5, MoX5, WX5, CoX2 und NiX2 mit X als Halogenatom
nämlich Fluor, Chlor, Brom.
15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch SbX,,
SbX4, TeX4 und/oder TiX4 mit X als Chlor als Metallhäbgenverbindung.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet,
daß die Behandlung mit der Metallhalogenverbindung in Gegenwart eines Verdünnungsmittels bei einer Tem-
709852/0693
peratur zwischen Zimmertemperatur und 100 C während einer
Dauer von 30 Minuten bis 5 Stunden durchgeführt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch einen Halogenkohlenwasserstoff als Verdünnungsmittel.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das Metallhalogenid in einem Anteil zwischen 0,005 und 10 Mol, vorzugsweise zwischen 0,05 und 1 Mol, pro
Mol Titantrichlorid zugegeben wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch eine Interhalogenverbindung der Formel
XYn
mit X und Y als unterschiedlichen Halogenatomen und η als einer der Zahlen 1, 3, 5 oder 7·
20. Verfahren nach Anspruch 19» gekennzeichnet durch ClP, BrF,
IF, BrCl, ICl, IBr, ClF3, BrF5, IF3, ICl3, I2Cl6, ClF5, BrF5,
IFc und/oder IFr7 als Interhalogenverbindung.
21. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch ICl3
und/oder ICl als Halogenverbindung.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die Behandlung mit der Interhalogenverbindung in Gegenwart eines Verdünnungsmittels bei einer Temperatur
zwischen Zimmertemperatur und I5O0 C während einer Zeitdauer
zwischen 30 Minuten und 10 Stunden durchgeführt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch einen Halogenkohlenwasserstoff als Verdünnungsmittel.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch ge-
709852/0693
kennzeichnet, daß die Interhalogenverbindung in einem Anteil zwischen 0,005 und 0,1 Mol, pro Mol Titantrichlorid eingesetzt
wird.
25· Verwendung einer Titantrichloridzusammensetzung nach einem
der Ansprüche 1 bis 24 als Ubergangsmetallkomponente eines
Ziegler-Katalysators bei der Herstellung von ΰ( -Olefinpolymeren
hoher Stereospezifität .
709852/0693
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