DE2722150A1 - Verfahren und katalysator zur herstellung von polyolefinen - Google Patents
Verfahren und katalysator zur herstellung von polyolefinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Katalysator zur Polymerisation von Äthylen oder a-01efinen, wobei Polymeren mit
verbesserter Korngrößenverteilung und hoher Stereoregular!tat
gebildet werden.
Die typischsten Ziegler-Katalysatoren, die zur Polymerisation von Äthylen oder α-Olefinen verwendet werden, enthalten eine Katalysatorkomponente,
die eine Titanverbindung enthält, sowie eine Organoaluminiumverbindung.
Es ist gut bekannt, daß die Katalysatoraktivität durch Pulverisieren
der Titan-Katalysatorkomponente, wie TitantriChlorid und dessen Derivaten, verbessert wird (beispielsweise japanische Patentveröffentlichungen
Nr. 14125/60 und 24271/64) und daß eine Verbesserung der Katalysatoraktivität durch gemeinsame Pulverisation
der Titankomponente mit verschiedenen anderen Verbindungen (beispielsweise japanische Patentveröffentlichungen Nr. 24270/64,
24272/64, 10065/68, GB-PS 1 087 314, US-PS 3 764 591, japanische Patentanmeldungen Kokai Nr. 48-68497, 48-29694, 48-38295 und
49-53196)erreicht werden kann, oder indem diese pulverisierten Produkte einer Modifizierungsbehandlung mit einem organischen
Lösungsmittel oder dessen Gemischen mit einem Modifizierungsmittel unterworfen werden (z.B. US-PS 3 850 899, japanische Patentveröffentlichungen
Nr. 48638/74, 17319/75, 48637/74 und GB-PS 1 370 559).
Wenn jedoch diese Pulverisations- und Modifizierungsbehandlungen durchgeführt werden, so zeigt die gebildete titanhaltige Katalysatorkomponente
im allgemeinen eine bemerkenswert stark verbreiterte Korngrössenverteilung, so daß mehr als 10 Gew.-# der Teilchen
eine Größe von weniger als 5 Mikron besitzen.
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Wenn die Homopolymerisation oder Copolymerisation von Äthylen oder
α-Olefinen unter Verwendung eines Katalysators aus einer Titan-Katalysatorkomponente
und einer Organoaluminiumverbindung durchgeführt wird, so wird die Korngröße des gebildeten Polymeren oder
Copolymeren durch die Korngröße der verwendeten Titankomponente stark beeinflußt. Wenn daher eine Titankomponente mit breiter
Korngrössenverteilung eingesetzt wird, die große Mengen feiner Teilchen enthält, so zeigen die gebildeten Homopolymeren oder
Copolymeren eine breite Korngrößenverteilung und enthalten gewöhnlich einen feinteiligen pulverförmigen Anteil von weniger als
50 Mikron in einer Menge von 10 bis 30 Gew.-%.
Wenn die gebildeten Polymeren einen breiten Bereich der Korngrößenverteilung
zeigen und insbesondere dann, wenn sie einen hohen Anteil eines feinen Pulvers enthalten, so treten Schwierigkeiten
bei der Abtrennung der Polymeren aus einem Lösungsmittel durch Filtration oder Zentrifugieren ein und außerdem erhöhen sich
die Verluste der Polymeren durch das Verstreuen von feinteiligem Polymerpulver in der Trocknungs- und Pelletisierstufe. Es müssen
daher unnötige Einrichtungen vorgesehen werden, um diese Nachteile zu überwinden, so daß die Herstellung des Polymeren nach einem
komplizierten Verfahren vorgenommen werden muß. Aus diesem Grund sind Verbesserungen bei der Herstellung der Polymeren erforderlich.
Wie vorstehend erwähnt wurde, sind bereits verschiedene Methoden
zur Verbesserung der Katalysatoraktivität vorgeschlagen worden. Unter diesen Methoden wird eine Modifizierungsbehandlung des als
Ausgangsverbindung verwendeten Titantrichlorids durch verschiedene Modifiziermittel beschrieben (US-PS 3 850 899, Japanische Patentveröffentlichung
Nr. 48638/74 und GB-PS 1 370 559). Wie in den später beschriebenen Vergleichsbeispielen erläutert
wird, sind zwar diese Verfahren in gewissem Ausmaß zur Verbesserung
der Katalysatoraktivität wirksam; während der Modifizierungsbehandlung wird jedoch die Titantrichlorid-Komponente unter
Bildung feiner Teilchen zerkleinert, so daß die Herstellung eines
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Polymeren im industriellen Maßstab mit den vorstehend erläuterten Schwierigkeiten verbunden ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Polymerisation von Äthylen oder a-01efinen zur Bildung von Polymeren mit schmaler Korngrößenverteilung zur Verfügung zu stellen,
in denen der Anteil an feinem Pulver außerordentlich vermindert wird.
Aufgabe der Erfindung ist außerdem die Herstellung von Äthylenoder
a-Olefin-Polymeren mit hoher sterischer Regelmäßigkeit.
Erfindungsgemäß soll ferner eine verbesserte Titan-Katalysatorkomponente
des Ziegler-Typs geschaffen v/erden, die einen schmalen Bereich der Korngrössenverteilung zeigt und deren Gebalt ar>
feilen Teilchen außerordentlich vermindert ist und die darüber hinaus
lohe Katalysatoraktivität zeigt.
Zs ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine modifizierte 'i'itan-Kabalysatorkomponente
mit hoher Aktivität zur Verfügung zu stellen, lie einer Modifizierungsbehandlung unterworfen wurde, ohne daß
iine Erhöhung des Anteils an feinen Teilchen verursacht wurde,
)iese Aufgaben werden mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens :ur Polymerisation von Äthylen oder α-Olefinen unter Verwendung
iines Katalysators dadurch gelöst, daß ein Katalysator eingesetzt rird, der (A) eine Titankomponente, welche durch gemeinsame PuI-rerisation
der Ausgangs-Titankomponente eines festen Zieglerlatalysators
und einer Organoaluminiumverbindung der Formel
A1 Rm X3-m
η der R eine Alkyl- oder Arylgruppe, X ein Wasserstoff- oder ialogenatom und m eine Zahl von 1 bis 3 bedeuten, in Gegenwart
iner kleinen Menge von Äthylen oder a-01efinen, die nicht mehr Is 10 Gew.-% der Ausgangs-Titankomponente beträgt, erhalten wure,
und (B) eine Organoaluminiumverbindung enthält.
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Gemäß der Erfindung kann außerdem die Polymerisation unter Verwendung
einer modifizierten Titan-Katalysatorkomponente durchgeführt werden, die erhalten wird, indem die vorstehend beschriebene,
durch gemeinsame Pulverisation gebildete Titankomponente einer Modifizierungsbehandlung unterworfen wird, bei der sie mit
einem inerten organischen Lösungsmittel oder dessen Gemischen mit Modifiziermitteln behandelt wird, die 1) Sauerstoff, Schwefel,
Phosphor, Stickstoff oder Silicium enthaltende organische Verbindungen, 2) eine Kombination der unter 1) genannten organischen
Verbindung mit Aluminiumhalogeniden, 3) eine Organoaluminiumverbindung und 4) eine Lewis-Säure sein können.
Zu geeigneten Ausgangs-Titankomponenten, die für die Zwecke der Erfindung verwendbar sind, gehören Titantrichlorid oder davon abgeleitete
Materialien, Titantetrachlor.id oder Titantrichlorid oder davon abgeleitete Materialien, aufgetragen auf einen festen
Träger. Zu Titantrichlorid oder davon abgeleiteten Materialien gehören Titantrichlorid, das beispielsweise durch Reduktion von
Titantetrachlorid mit Wasserstoff gebildet wurde, ein eutektisches Material aus Titantrichlorid mit einem Metallchlorid, das durch
Reduktion von Titantetrachlorid mit einem Metall erhalten wurde, ein Titantrichlorid enthaltendes Material, welches durch Reduktion
von Titantetrachlorid mit einer eine Si-H-Bindung enthaltenden Verbindung oder einer Organoaluminiumverbindung gebildet wurde,
sowie andere zusammengesetzte Titantrichlorid-Materialien.
Zu Beispielen für geeignete feste Träger gehören Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Boroxid, Magnesiumverbindungen
und ähnliche übliche Materialien. Vorzugsweise werden Magnesiumverbindungen, insbesondere Magnesiumhalogenide eingesetzt.
Das Auftragen der Titanverbindung auf den festen Träger kann nach üblichen Methoden erfolgen, beispielsweise durch Vermischen und
Pulverisieren dieser beiden Komponenten oder durch Umsetzung der Komponenten unter Erhitzen in Gegenwart oder in Abwesenheit eines
Lösungsmittels.
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Darüber hinaus kann ein Titantrichlorid enthaltendes Material, welches gebildet wird, indem Zusatzmaterialien, welche unter den
vorstehend erwähnten Modifiziermitteln gewählt werden, zu Titantrichlorid oder davon abgeleiteten Materialien gegeben werden, um
die Verbindungen gemeinsam pulverisiert werden, als Ausgangs-Titankomponente eingesetzt werden. Die Mengen des verwendeten
Zusatzes liegen im Bereich zwischen 0,5 und 100 Mol-#, vorzugsweise
2 und 70 Mol-%, bezogen auf Titantrichlorid. Das Zusatzmaterial
wird gewöhnlich vor der Pulverisationsbehandlung zugegeben, wenn auch der Zusatz im Verlauf der Pulverisation oder in zwei
oder mehreren Teilmengen zu verschiedenen Zeitpunkten erfolgen kann. Die Ausgangs-Titankomponente kann einer Vorpulverisation
unterworfen werden, so daß die darauffolgende gemeinsame Pulverisationsbehandlung
bequem durchgeführt werden kann.
Die als Ausgangsmaterial verwendete Titankomponente wird gemeinsam
mit einer geringen Menge Äthylen oder eines α-Olefins und einer
Organoaluminiumverbindung der Formel AIR X^ , worin X, R und
m die vorstehend gegebene Definition haben, pulverisiert. Bei dieser gemeinsamen Pulverisation oder Copulverisation wird
die Korngröße der Titankomponente kontrolliert. Zu Beispielen für die Organoaluminiumverbindung gehören Triäthylaluminium, Triisobutylaluminium,
Diäthylaluminiummonochlorid, Diisobutylaluminiummonochlorid, Diäthylaluminiummonobromid, Äthylaluminiumsesquichlorid
und ähnliche Verbindungen. Die Organoaluminiumverbindung wird in einer Menge von vorzugsweise 0,01 bis 100 Mol pro 1,0
Grammatom Titan der Ausgangs-Titanverbindung eingesetzt und kann vor der Vorpulverisation des Ausgangsmaterials zugegeben werden.
Die Menge an Äthylen oder a-01efinen, die bei der Copulverisa-
tionsbehandlung zugesetzt werden, beträgt weniger als etwa
10 Gew.-% der Ausgangs-Titanverbindung und der untere Grenzwert
beträgt gewöhnlich etwa 0,01 Gew.-%. Der Bereich von 0,1 bis
10 Gew.-# wird bevorzugt. Wenn die Menge des Olefins weniger als
etwa 0,01 Gew.-%, beispielsweise 0,005 Gew.-#, beträgt, so kann
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keine geeignete Wirkung zur Regelung der Korngröße erreicht werden.
Wenn andererseits die Menge etwa 10 Gew.-?6 überschreitet,
wenn sie beispielsweise 15 Gew.-% beträgt, so wird die Wirkung
der Regelung der Korngröße erreicht, Jedoch führt der gebildete Titankatalysator zur Bildung von Polymeren mit ungleichmäßiger
Korngestalt sowie ungleichmäßiger Korngröße und die Schüttdichte des Polymeren wird daher vermindert. Bei einer Menge von 20 Gew.-%
verfestigen sich außerdem die durch gemeinsame Pulverisation gebildeten Produkte an den Wänden der Pulverisations-Einrichtung,
so daß kein pulverförmiger Katalysator erhalten werden kann. Als das vorstehend angegebene a-01efin können niedere a-01efinef
wie Propylen und Buten-1, verwendet werden, diese zugesetzten a-01efine müssen jedoch nicht notwendigerweise die gleichen sein
wie die Monomeren, die in Gegenwart des Katalysators der Polymerisation unterworfen werden.
Die gemeinsame Pulverisationsbehandlung kann im wesentlichen in
Abwesenheit von Sauerstoff und Wasser mit Hilfe von üblichen PuI-verisationsvorrichtungen,
wie Kugelmühlen, Vibrationsmühlen, Säulenmühlen bzw. Stabmühlen und Strahlmühlen, durchgeführt werden.
Die gemeinsame Pulverisation kann außerdem in Gegenwart einer geringen Menge Wasserstoff vorgenommen werden. Die bei der Copulverisation
eingehaltene Temperatur unterliegt keiner speziellen Beschränkung, sie liegt jedoch im allgemeinen im Bereich von
-30 bis +1500C. Die Dauer der gemeinsamen Pulverisation liegt im
allgemeinen im Bereich von 1 bis 100 Stunden. Bei der Pulverisation kann das Olefin in Dampfform oder in flüssiger Form zugeführt
v/erden.
Der Grund dafür, daß erfindungsgemäß eine Regelung der Teilchengrösse
der durch Copulverisation erhaltenen Titan-Katalysatorkomponente erreicht wird, läßt sich wahrscheinlich wie folgt
erläutern. Es ist jedoch zu berücksichtigen, daß das erfindungsgeraäße
Verfahren nicht durch diese theoretische Erklärung beschränkt sein soll.
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Wenn das Ausgangsmaterial für die Titankomponente und die Organoaluminiumverbindung
der gemeinsamen Pulverisation unterworfen werden, so findet eine Agglomeration von Teilchen gleichzeitig
mit einer Zerkleinerung zu feinen Teilchen statt. Zu diesem Zeitpunkt wird durch Polymerisation von Äthylen oder eines a-01efins,
die in der Stufe der gemeinsamen Pulverisation zugesetzt werden, eine kleine Menge an Polyäthylen oder Poly-a-olefin gebildet
und diese Polymeren wirken als Bindemittel zwischen den gebildeten Teilchen und verhindern somit, daß die agglomerierten Teilchen
der Titankomponente sich erneut verteilen und unter Bildung feiner Teilchen zerkleinert werden.
Erfindungsgemäß zeigen daher die Produkte der Copulverisation der Titan-Katalysatorkomponente eine schmale Korngrößenverteilung,
wobei der Anteil an feinen Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 5 pm weniger als einige Gew.-$o beträgt. Außerdem werden
durch Polymerisation oder Copolymerisation von Olefinen unter Verwendung
der so gebildeten Titan-Komponente Polymere oder Copolymere mit schmaler Korngrößenverteilung erzielt, deren Anteil an
feinem Pulver außerordentlich vermindert ist.
Erfindungsgemäß wurde außerdem festgestellt, daß dann, wenn die vorstehend beschriebene, durch Copulverisation erhaltene Titankomponente
einer Modifizierungsbehandlung unterworfen wird, eine starke Modifizierungswirkung erreicht werden kann, ohne daß eine
Erhöhung des Anteils an feinen Teilchen oder eine Verbreiterung der Korngrößenverteilung verursacht wird.
Der hier verwendete Ausdruck "Modifizierungsbehandlung" bedeutet ein Verfahren, bei dem die Titankomponente mit einem inerten organischen
Lösungsmittel oder dessen Gemischen mit einem Modifiziermittel in Kontakt gebracht und danach die Titankomponente aus dem
Lösungsmittel abgetrennt wird. Die hier verwendete Bezeichnung "Waschbehandlung" bedeutet das Modifizierungsverfahren durch Kontakt
mit einem inerten organischen Lösungsmittel.
Die Modifizierungsbehandlung kann, in Abhängigkeit von der Art und
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COPY
dem Verwendungszweck des Ausgangsmaterials, nach verschiedenen
Ausführungsformen durchgeführt werden, beispielsv/eise durch Waschen
des Copulverisationsprodukts mit dem organischen Lösungsmittel und anschließende Abtrennung, durch Waschen mit dem organischen
Lösungsmittel und anschließende Behandlung mit einem Gemisch aus dem organischen Lösungsmittel und dem Modifiziermittel
und anschließende Abtrennung, durch Behandlung mit einem Gemisch aus dem organischen Lösungsmittel und dem Modifiziermittel
und anschließende Abtrennung, durch wiederholtes Inberührungbringen mit unterschiedlichen Arten des organischen Lösungsmittels
oder dessen Gemisch mit einem Modifiziermittel und anschließende Abtrennung.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Ausgangs-Titankomponente
vor der Stufe der gemeinsamen Pulverisation der Modifizierbehandlung unterworfen und danach wirü die Titankomponente
nach der gemeinsamen Pulverisation einer weiteren Modifizierungsbehandlung unterworfen. Auf diese Weise kann die Modifizierwirkung
weiter verbessert werden.
Zu Beispielen für das zur Modifizierung geeignete inerte organische
Lösungsmittel gehören aliphatische, alicyclische oder aromatische
Kohlenwasserstoffe, deren Halogenderivate oder Gemische. Bevorzugte Beispiele sind Hexan, Heptan, Cyclohexan, Benzol, Toluol,
Xylol, Monochlorbenzol und dergleichen.
Das organische Lösungsmittel wird in einer Menge im Bereich von 1 bis 500 Gew.-Teil en, bezogen auf das Copulverisationsprodukt,
verwendet und die Waschbehandlung wird bei Temperaturen von 0 bis 2000C vorgenommen. Mach dieser Behandlung wird das Copulverisationsprodukt
durch Dekantieren oder Filtration von dem Lösungsmittel abgetrennt. Gewünschtenfalls kann das Lösungsmittel durch Erhitzen
unter Normaldruck oder vermindertem Druck durch Trocknung des pulverisationsprodukts entfernt werden. Außerdem können gewünschtenfalls
diese Wasch- und Abtrennungs-Vorgänge mehrere Male wieder-
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COPY
ORIGINAL INSPECTED
holt werden.
Das Modifiziermittel, das im Gemisch mit dem organischen Lösungsmittel
verwendet werden kann, wird unter Verbindungen der nachstehend angegebenen Gruppen 1) bis 4) gewählt. Die Zusätze, welche
der Ausgangs-Titankomponente zugesetzt und mit dieser der gemeinsamen Pulverisation unterworfen v/erden, werden, wie das Modifiziermittel,
unter den nachstehend erwähnten Gruppen ausgewählt. 1) Sauerstoff, Schwefel, Phosphor, Stickstoff oder Silicium enthaltende
organische Verbindungen :
(1-1) Sauerstoff enthaltende organische Verbindungen : Es können Äther, Ketone und Ester verwendet werden.
Geeignete Äther sind gesättigte oder ungesättigte Äther der For-
1 ? 12
mel R -O-R , in der jeder der Reste R und R eine Alkyl-, Aralkyl-,
Cycloalkyl- oder Arylgruppe oder eine entsprechende halogensubstituierte Gruppe bedeutet, und cyclische Äther und Polyäther. Beispiele
für diese Äther sind Diäthyläther, Di-n-propyläther, Di-nbutyläther,
Di-isoamyläther, Dibenzyläther, Dicyclohexyläther, Diphenyläther, Ditolyläther, Methylphenyläther, Diallyläther, D.i.-butenyläther,
Di-(4-chlorphenyl)-äther, 2-Chlorphenyläther, Tetrahydrofuran,
Propylenoxid, Diäthylenglycol-dimethyläther, Diäthylenglycol-dipropyläther,
Äthylenglycol-dimethyläther, Äthylenglycol-diphenyläther und Äthylenglycol-ditolyläther.
Verwendbare Ketone sind gesättigte oder ungesättigte Ketone der Formel
3 " 4 R^ - C - R^
3 4
in der jeder der Reste R und R eine Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe oder eine entsprechende halogensubstituierte Gruppe bedeutet, sowie cyclische Ketone oder Esterketone.
in der jeder der Reste R und R eine Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe oder eine entsprechende halogensubstituierte Gruppe bedeutet, sowie cyclische Ketone oder Esterketone.
Zu Beispielen für diese Ketone gehören Aceton, Diäthylketon, Me-
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thylisobutylketon, Methylbenzylketon, Acetophenon, Diphenylketon,
Cyclohexanon, Acetylaceton, Allylphenylketon, p-Chlorphenyl-methylketon
und Methyltolylketon.
Geeignete Ester sind gesättigte oder ungesättigte Ester der Formel
5 H 6 FT-C- OR
5 6
in der jeder der Reste R^ und R eine Alkyl-, Alkenyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe oder eine entsprechende halogensubstituierte Gruppe bedeutet, oder cyclische Ester. Zu Beispielen dafür gehören Methylacetat, Äthylacetat, Methylacetoacetat, Methylmethacrylat, Cyclohexylacetat, Benzylacetat, Methylbenzoat, A*thylbenzoat, e-Caprolacton und Äthylchloracetat.
in der jeder der Reste R^ und R eine Alkyl-, Alkenyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe oder eine entsprechende halogensubstituierte Gruppe bedeutet, oder cyclische Ester. Zu Beispielen dafür gehören Methylacetat, Äthylacetat, Methylacetoacetat, Methylmethacrylat, Cyclohexylacetat, Benzylacetat, Methylbenzoat, A*thylbenzoat, e-Caprolacton und Äthylchloracetat.
Unter diesen Verbindungen werden Diethylether, Di-n-butyläther,
Di-isoamyläther, Diphenyläther, Ditolyläther, 2-Chlorphenyläther,
Diäthylketon, Diphenylketon, Nethylacetai und A'thyTbenzoat bevorzugt.
(1-2) Schwefel enthaltende organische Verbindungen : Verwendbare Verbindungen sind Thioäther, Thiophenole und Thioalkohole.
Geeignete Thioäther sind gesättigte oder ungesättigte Thioäther
der Formel
R7 - S - R8
V R
in der jeder der Reste R und R eine Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe oder eine entsprechende halogensubstituierte Grup pe bedeutet, oder cyclische Thioäther. Zu geeigneten Beispielen gehören Diäthylthioäther, Di-n-propyl-thioäther, Dicyclohexylthioäther, Diphenyl-thioäther, Ditolyl-thioäther, Methylphenyl-
in der jeder der Reste R und R eine Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe oder eine entsprechende halogensubstituierte Grup pe bedeutet, oder cyclische Thioäther. Zu geeigneten Beispielen gehören Diäthylthioäther, Di-n-propyl-thioäther, Dicyclohexylthioäther, Diphenyl-thioäther, Ditolyl-thioäther, Methylphenyl-
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thioäther, Äthylphenyl-thioäther, Propylphenyl-thioäther, Dibenzyl-thioäther,
Diallyl-thioäther, Allylphenyl-thioäther, 2-Chlorphenyl-thioäther,
Äthylensulfid, Propylensulfid und Tetramethylensulfid.
Verwendbare Thiophenole und Thioalkohole sind gesättigte oder ungesättigte
Thiophenole und Thioalkohole der Formel
H - SR9
in der R eine Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe oder
eine entsprechende halogensubstituierte Gruppe bedeutet, beispielsweise Äthylthioalkohol, n-Propylthioalkohol, η-Butylthioalkohol,
n-Hexylthioalkohol, n-Dodecylthioalkohol, Cyclohexylthioalkohol,
Benzylthioalkohol, Allylthioalkohol, Thiophenol, o-Methyl-thiophenol,
p-Methyl-thiophenol, 2-Chloräthyl-thioalkohol und p-Chlorthiophenol.
Unter diesen Verbindungen werden Diäthylthioäther, Di-n-propylthioäther,
Dibenzylthioäther, Diphenylthioäther, Methylphenylthioäther,
Äthylphenylthioäther, Tetramethylensulfid, n-Dodecylthioalkohol
und Thiophenol besonders bevorzugt.
(1-3) Phosphor enthaltende organische Verbindungen : Es können Verbindungen der nachstehenden allgemeinen Formeln I
bis XVII verwendet werden,
a) Phosphine der Formel I
a) Phosphine der Formel I
PR^0 (D
10
worin R ein Wasserstoffatom, eine Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe bedeutet. Zu Beispielen für diese Phosphine gehören Äthylphosphin, Diäthylphosphin, Phenylphosphin, Diphenylphosphin, Triäthylphosphin, Tri-n-butylphosphin, Tri-n-decylphosphin, Tribenzylphosphinf Tricyclohexylphosphin, Triphenyl-
worin R ein Wasserstoffatom, eine Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe bedeutet. Zu Beispielen für diese Phosphine gehören Äthylphosphin, Diäthylphosphin, Phenylphosphin, Diphenylphosphin, Triäthylphosphin, Tri-n-butylphosphin, Tri-n-decylphosphin, Tribenzylphosphinf Tricyclohexylphosphin, Triphenyl-
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phosphin, Tritolylphosphin, Diäthyl-n-butylphosphin, Äthyldiphenylphosphin,
n-Propyl-n-butylphenylphosphin, Äthylbenzyl
phenylphosphin, und dergleichen.
b) Phosphinigsäurehalogenide der Formel II
11
in der R eine Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe und X ein Halogenatom bedeuten. Zu Beispielen dafür gehören Dimethyl-phosphinigsäurebromid, Diäthyl-phosphinigsäurechlorid, Diisopropylphosphinigsäurechlorid, Methyläthyl-phosphinigsäurechlorid, Diphenyl-phosphinigsäurechlorid, Äthylphenyl-phosphinigsäurechlorid und dergleichen.
in der R eine Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe und X ein Halogenatom bedeuten. Zu Beispielen dafür gehören Dimethyl-phosphinigsäurebromid, Diäthyl-phosphinigsäurechlorid, Diisopropylphosphinigsäurechlorid, Methyläthyl-phosphinigsäurechlorid, Diphenyl-phosphinigsäurechlorid, Äthylphenyl-phosphinigsäurechlorid und dergleichen.
c) Phosphonigsäuredihalogenide der Formel III
PR12X2 (III)
in der R eine Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe und
X ein Halogenatoin bedeuten. Zu Beispielen dafür gehören Methylphosphonigsäure-dichlorid,
Methylphosphonigsäure-dibroinid, Äthylphosphonigsäure-dibromid,
Butylphosphonigsäure-dichlorid, Benzylphosphonigsäure-dichlorid, Cyclohexylphosphonigsäure-dichlorid,
Phenylphosphonigsäure-dichlorid und Phenylphosphonigsäure-dibromid.
d) Phosphinite der Formel IV
PR13(OR14) (IV)
in der jeder der Reste R13 und R eine Alkyl-, Aralkyl- oder
Arylgruppe bedeutet, beispielsweise Äthyldiäthylphosphinit, Äthyldipropylphosphinit,
Äthyldibutylphosphinit, Phenyldiphenylphosphi-
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nit, Äthyldiphenylphosphinxt, Phenyldibenzylphosphinit und Äthylmethylphenylphosphinit.
e) Phosphonite der Formel V
PR15(CR16)2 (V)
in der jeder der Reste R und R eine Alkyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe
bedeutet, beispielsweise Dimethyläthylphosphonit, Diäthyläthylphosphonit,
Diäthylbutylphosphonit, Diäthylbenzylphosphonit,
Diäthylphenylphosphonit, Diphenylmethylphosphonit und Diphenyläthylphosphonit.
f) Phosphite der Formel VI
P(OR17)3 (VI)
17
in der R ein Wasserstoffatom, eine Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe oder eine entsprechende halogensubstituierte Gruppe bedeutet, beispielsweise Dimethylphosphit, Diphenylphosphit, Dioctylphosphit, Trimethylphosphit, Tri-(2-chloräthyl)-phosphit, Tri-(n-butyl)-phosphit, Tribenzylphosphit, Tricyclohexylphosphit, Triphenylphosphit, Tri-(p-tolyl)-phosphit, Tri-ß-naphthylphosphit, Diphenylcyclohexylphosphit oder Diphenylpropylphosphit.
in der R ein Wasserstoffatom, eine Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe oder eine entsprechende halogensubstituierte Gruppe bedeutet, beispielsweise Dimethylphosphit, Diphenylphosphit, Dioctylphosphit, Trimethylphosphit, Tri-(2-chloräthyl)-phosphit, Tri-(n-butyl)-phosphit, Tribenzylphosphit, Tricyclohexylphosphit, Triphenylphosphit, Tri-(p-tolyl)-phosphit, Tri-ß-naphthylphosphit, Diphenylcyclohexylphosphit oder Diphenylpropylphosphit.
g) Halogenphosphite der Formel VII
P(0R18)2X (VII)
18
in der R eine Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe und X ein Halogenatom
bedeuten, beispielsweise Dimethylchlorphosphit, Diäthylchlorphosphit,
Di-n-butylchlorphosphit, Dicyclohexylchlorphosphit,
Diphenylchlorphosphit oder Di-p-tolylchlorphosphit.
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h) Dihalogenphosphite der Formel VIII
P(OR19)X2 (VIII)
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in der R eine Alkyl- oder Arylgruppe oder eine entsprechende halogensubstituierte Gruppe bedeutet und X ein Halogenatom darstellt. Zu Beispielen dafür gehören Methyldichlorphosphit, Methylchlorfluorphosphit,Äthyldichlorphosphit, n-Butyldichlorphosphit, Phenyldichlorphosphit, p-Chlorphenyldichlorphosphit und 2-Chloräthyl-dichlorphosphit.
in der R eine Alkyl- oder Arylgruppe oder eine entsprechende halogensubstituierte Gruppe bedeutet und X ein Halogenatom darstellt. Zu Beispielen dafür gehören Methyldichlorphosphit, Methylchlorfluorphosphit,Äthyldichlorphosphit, n-Butyldichlorphosphit, Phenyldichlorphosphit, p-Chlorphenyldichlorphosphit und 2-Chloräthyl-dichlorphosphit.
i) Aminophosphine der Formeln IX, X und XI
p(nr|°)3 (ix)
p(nr21)2x (χ)
P(NR22)X2 (XI)
20 21 22
in denen jeder der Reste R , R und R eine Alkyl- oder Arylgruppe und X ein Halogenatom bedeuten. Zn Beispielen für diese
Verbindungen gehören Tris-(dimethylamine)-phosphin, Tris-(diäthylamino)-phosphin,
Tris-(di-n-butylamino)-phosphin, Phosphori'tri-(N-methylanilid),
Bis-(dimethylamino)-chlorphosphin, Dimethylaminodifluorphosphin,
Diäthylaminodichlorphosphin, Diäthylaminodichlorphosphin und (Di-n-butylaminoJ-dichlorphosphin.
j) Phosphate der Formel XII
P(O)(OR23)3 (XII)
23
in der R ein Wasserstoffatom, eine Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe oder eine entsprechende halogensubstituierte Gruppe bedeutet. Zu Beispielen für diese Verbindungen gehören Methyl-dihydrogenphosphat, Äthyl-dihydrogenphosphat, n-Butyldihydrogenphosphat, Cyclohexyl-dihydrogenphosphat, Phenyl-dihydrogenphosphat, p-Chlorphenyl-dihydrogenphosphat, Diäthylphosphat,
in der R ein Wasserstoffatom, eine Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe oder eine entsprechende halogensubstituierte Gruppe bedeutet. Zu Beispielen für diese Verbindungen gehören Methyl-dihydrogenphosphat, Äthyl-dihydrogenphosphat, n-Butyldihydrogenphosphat, Cyclohexyl-dihydrogenphosphat, Phenyl-dihydrogenphosphat, p-Chlorphenyl-dihydrogenphosphat, Diäthylphosphat,
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Di-n-propylphosphat, Dibenzylphosphat, Diphenylphosphat, Di-anaphthyl-phosphat,
Didiphenyl-phosphat, Triäthyl-phosphat, Tri-(η-butyl)-phosphat,
Tri-(n-amyl)-phosphat, Tricyclohexyl-phosphat,
Tri-(o-chlorphenyl)-phosphat, Triphenyl-phosphat, Tri-p-tolylphosphat,
Tri-m-tolyl-phosphat, Tri-4-diphenylyl-phosphat und Tri-(a-naphthyl)-phosphat.
k) Halogenphosphorsäureester (Phosphorhalogenidate) der Formel XIII
P(O)(OR2^)2X (XIII)
in der R eine Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe und X ein Halogenatom bedeuten, beispielsweise Phosphorsäurechlorid-dimethylester,
Phosphorsäurechlorid-diäthylester, Phosphorsäurechlorid-diisopropylester,
Phosphorsäurechlorid-dicyclohexylester und Phosphorsäurechlorid-diphenylester.
1) Dihalogenphosphorsäureester (Phosphordihalogenidate) der
Formel XIV
^5)X2 (XIV)
in der R eine Alkyl- oder Arylgruppe und X ein Halogenatom bedeuten.
Beispiele für diese Verbindungen sind Phosphorsäuredichlorid-methylester,
Phosphorsäuredichlorid-äthylester, Phosphorsäurechlorid~fluorid-äthylester,
phosphorsäuredichlorid-n-butylester, Phosphorsäuredichlorid-p-tolylester und Phosphorsäuredichlorid-phenylester.
m) Phosphinoxide der Formeln XV und XVI und deren Derivate
R26P=O (XV)
(R2Z7N)3P=O (XVI)
worin jeder der Reste R und R eine Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppe bedeuten. Beispiele für diese Verbindungen
709848/1018
sind Trimethylphosphinoxid, Tri-n-butylphosphinoxid, Tribenzylphosphinoxid,
Tricyclohexylphosphinoxid, Triphenylphosphinoxid, Diallylphenylphosphinoxid, Diphenylbenzylphosphinoxid, Diphenylp-tolylphosphinoxid,
Tris-N,N'-dimethylphosphoramid und Tris-N,N-diäthylphosphoramid.
n) Phosphinsulfide der Formel XVII
R?8P=S (XVII)
28
in der R eine Alkyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe bedeutet. Zu Beispielen dafür gehören Trimethylphosphinsulfid, Triäthylphosphinsulfid, Tri-n-propylphosphinsulfid, Tri-n-butylphosphinsulfid, Triphenylphosphinsulfid, Diäthylphenyl-phosphinsulfid und Dlphenylbenzylphosphinsulfid.
in der R eine Alkyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe bedeutet. Zu Beispielen dafür gehören Trimethylphosphinsulfid, Triäthylphosphinsulfid, Tri-n-propylphosphinsulfid, Tri-n-butylphosphinsulfid, Triphenylphosphinsulfid, Diäthylphenyl-phosphinsulfid und Dlphenylbenzylphosphinsulfid.
Unter diesen phosphorhaltigen organischen Verbindungen werden Triphenylphosphin, Triphenylphosphit, Triphenylphosphinoxid, Triphenylphosphat,
Tri-p-tolylphosphat und ähnliche Verbindungen besonders bevorzugt.
(1-4) Stickstoff enthaltende organische Verbindungen : Für die Zwecke der Erfindung eignen sich Amine, Isocyanate, Azoverbindungen
und Nitrile.
Zu geeigneten Aminen gehören Verbindungen der Formel
^9n H3-n
OQ
in der R einen Kohlenwasserstoffrest und η eine Zahl von 1 bis
3 bedeuten, und Stickstoff enthaltende heterocyclische Verbindungen, beispielsweise Triäthylamin, Tributylamin, Trihexylamin, Triphenylamin,
Ν,Ν'-Dimethylanilin, Anilin, N-Methylanilin, Butylamin,
Dibutylamin, Pyridin, Chinolin und 2-Chlorpyridin.
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Geeignete Isocyanate sind Verbindungen der Formel
R30NCO
in der R einen Kohlenwasserstoffrest bedeutet. Zu Beispielen
dafür gehören Phenylisocyanat, Toluylisocyanat und dergleichen.
Geeignete Azoverbindungen sind Verbindungen der Formel
R31-N=N-R32
31 32
in der jeder der Reste R und R einen Kohlenwasserstoffrest
in der jeder der Reste R und R einen Kohlenwasserstoffrest
darstellt. Ein Beispiel für eine solche Verbindung ist Azobenzol. Geeignete Nitrile sind Verbindungen der Formel
R33-CN
in der R^ einen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, beispielsweise
Acetonitril und Benzonitril.
(1-5) Silicium enthaltende organische Verbindungen : Geeignete Verbindungen sind Tetrahydrocarbylsilane (Tetrakohlenwasserstoff
silane) und deren Halogen- oder Alkoxyderivate, lineare
oder cyclische Organopolysilane, Siloxan-Polymere und andere
siliciuiahaltige organische Verbindungen.
Tetrakohlenwasserstoffsilane und deren Halogenderivate sind Verbindungen
der Formel
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in der R einen Kohlenwasserstoffrest, X ein Halogenatora und η
eine Zahl von 1 bis 4 bedeuten. Zu Beispielen dafür gehören Tetra methylsilan, Trimethylphenylsilan, Tetraphenylsilan, Trimethylvinylsilan,
Äthyltrichlorsilan, Diäthyldichlorsilan, Triäthylchlorsilan, Phenyltrichlorsilan, Diphenyldichlorsilan, Vinyltrichlorsilan,
Diäthyldifluorsilan und andere Verbindungen.
Alkoxyderivate von Tetrakohlenwasserstoffsilanen sind Verbindungen
der Formel
in der jeder der Reste R und R einen Kohlenwasserstoffrest
und η eine Zahl von 1 bis 3 bedeuten, beispielsweise Trimethoxy raethylsilan, Diäthyldiäthoxysilan, Triphenyläthoxysilan und
dergleichen.
Zu Beispielen für lineare oder cyclische Organopolysilane gehören HexamethyHdisilan, Hexapbenyldisilan, Dodecaraethylcyclohexasilan
und dergleichen.
Geeignete Siloxan-Polymere sind Polymere mit wiederkehrenden Einheiten der Formel
• I -0- Si-O- Si-
37
37
in der R ein Wasserstoffatom, eine Alkyl- oder Arylgruppe bedeutet.
Beispiele dafür sind Alkylsiloxan-Polymere, Arylsiloxan-Polymere
und Alkylarylsiloxan-Polymere, wie Octamethyltrisiloxan,
Octaäthyltrisiloxan, Dimethylpolysiloxan, Äthylpolysiloxan, Methyläthylpolysiloxan,
Hexaphenylcyclosiloxan, Diphenylpolysiloxan, Diphenyloctamethylpolysiloxan, Methylphenylpolysiloxan und der-
7098A8/1018
gleichen.
Zu Beispielen für andere Silicium enthaltende organische Verbindungen
gehören Hexaraethylsilazan, Triäthylisocyan-silazan, Triphenylisocyanatosilan, Cyanmethyltrimethylsilan, Trimethylsilylaceton
und andere Verbindungen.
2) Kombinationen von Aluminiumhalogeniden mit Sauerstoff, Schwefel,
Phosphor, Stickstoff oder Silicium enthaltenden organischen Verbindungen, wie sie vorstehend unter Punkt (1-1) bis (1-5) angegeben
wurden :
Zu Beispielen für geeignete Aluminiumhalogenide gehören Aluminiumtrichlorid,
Aluminiumtribromid, Aluminiumtrifluorid und Aluminiumtrijodid, wobei speziell Aluminiumtrichlorid bevorzugt wird.
Diese organischen Verbindungen und Aluminiumhalogenide können gesondert
oder in Form eines Gemisches der Verbindungen zugesetzt werden. Das Molverhältnis von organischer Verbindung zu dem AIuminiumhalogenid
beträgt im allgemeinen 1:1, wenn auch eine der beiden Komponenten im Überschuß angewendet werden kann.
Außerdem kann ein Komplex oder ein Reaktionsprodukt der organischen
Verbindung mit dem Aluminiumhalogenid eingesetzt werden. Zu bevorzugten Beispielen gehören ein Diphenyläther-Aluminiumtrichlorid-Koraplex,
Diphenyläther-Aluminiumtribromid-Koniplex, Diäthyläther-Aluminiumtrichlorid-Komplex,
Diäthylketon-Aluminiumtrichlorid-Komplex, Diphenylthioäther-Aluminiumtrichlorid-Komplex,
Phenylmethylthioäther-Aluminiuratrichlorid-Komplex, Reaktionsprodukte aus Thiophenol und Aluminiumtrichlorid, Reaktionsprodukte
von Diäthylthioäther und Aluminiumtrichlorid, Triphenylphosphin-Aluminiumtrichlorid-Komplex,
Triphenylphosphit-Aluminiumtrichlorid-Komplex, Triphenylphosphat-Aluminiumtrichlorid-Komplex, Tritolylphosphat-Aluminiumtrichlorid-Komplex,
Tris-NiN-dimethylphosphoramid-Aluminiumtrichlorid
und ähnliche Komplexe und Reaktionsprodukte. 709848/1018
Die vorstehend erwähnten Komplexe oder Reaktionsprodukte können nach üblichen Methoden hergestellt werden, beispielsweise durch
Vermischen des Aluminiuintrihalogenids mit der vorher angegebenen
organischen Verbindung bei Raumtemperatur oder durch Erhitzen eines Gemisches der beiden Komponenten.
Bei der Synthese der vorstehend erwähnten Komplexe oder Reaktionsprodukte
beträgt das Molverhältnis der beiden Komponenten vorzugsweise etwa 1 : 1; es kann jedoch auch eine der Komponenten im
Überschuß angewendet werden.
3) Organoaluminiumverbindungen :
Geeignete Verbindungen lassen sich durch die Formel
AJ-K η λ 3_n
darstellen, in der R1 einen Kohlenwasserstoffrest, X1 ein Wasserstoffatom,
Halogenatom oder eine Alkoxygruppe und η eine Zahl von 1 bis 2 bedeuten.
Zu Beispielen für diese Verbindungen gehören Diäthylalurainiummonochlorid,
Diisopropylaluirtiniust-monochlorid, Diisobutylaluminium-monochlorid,
Dihexylaluminium-monochlorid, Äthylaluminiumsesquichlorid, Isopropylaluminium-sesquichlorid, Isobutylaluminiumsesquichlorid,
Äthylaluminium-dichlorid, Isobutylaluminium-dichlorid,
Diäthylaluminium-monobromid, Diäthylaluminium-monofluorid,
Diäthylalurainium-monojodid und dergleichen.
4) Lewis-Säuren :
Zu Beispielen für geeignete Lewis-Säuren gehören Titantetrachlorid,
Borfluorid, Borchlorid, Siliciumtetrachlorid, Vanadintetrachlorid,
Vanadinoxychlorid, Phosphortrichlorid und dergleichen.
Das Modifiziermittel wird in einer Menge im Bereich von 0,001 bis
100 Gew.-Teilen, vorzugsweise 0,01 bis 50 Gev/.-Teilen pro 1 Gew,-
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Teil des Copulverisationsprodukts verwendet.
Das Mischungsverhältnis von organischem Lösungsmittel zu Modifiziermittel
unterliegt keiner speziellen Beschränkung und hängt von der Art des verwendeten organischen Lösungsmittels und des
Modifiziermittels ab.
Das Gemisch aus den organischen Lösungsmittel und dem Modifiziermittel
wird im allgemeinen mit dem Copulverisationsprodukt in Berührung gebracht, während es bei Temperaturen von O bis 2000C
stehengelassen oder gerührt wird, wenn auch die Bedingungen des Inkontaktbringens nicht speziell begrenzt sind. Die Kontaktbehandlung
wird in wirksamer Weise mit Hilfe eines Soxhlet-Extraktors, einer Gsgenstrom-Kontaktkolonne und dergleichen vorgenommen.
Nach der Kontaktbehandlung wird das Copulverisationsprodukt durch Dekantieren oder Filtration von dem Lösungsmittel abgetrennt. Gev/ünschtenfalls
kann das Lösungsmittel entfernt werden, indem das Copulverisationsprodukt unter Normaldruck oder vermindertem Druck
zur Trocknung erhitzt wird. Außerdem können diese Var.fahrensschr.itte
gewünschtenfalls mehrfach wiederholt v/erden.
Das Titantrichlorid oder davon abgeleitete Materialien, die der erfindungsgemäßen Modifizierbehandlung unterworfen wurden, haben
einen engen Bereich der Korngrössenverteilung und ihr Gehalt an feinen Teilchen mit einem Korndurchraesser von weniger als 5 um
beträgt weniger als einige Gew.-%.
Durch Polymerisation oder Copolymerisation von Olefinen unter
Verwendung dieses modifizierten Titantrichlorids oder davon abgeleiteter Materialien werden Polymere oder Copolymere mit enger
Korngrössenverteilung gebildet, deren Gehalt an Feinteilen außerordentlich stark vermindert ist.
Überraschenderweise wurde ferner festgestellt, daß durch Verwendung
der erfindungsgemäßen modifizierten Titankatalysatoren die
709848/1018
unerwartete Wirkung erzielt wird, daß die Polymerisation oder Copolymerisation von Olefinen mit einer raschen Polymerisationgeschwindigkeit
beschleunigt wird und daß Polymere mit höherer Stereoregularität erhalten werden, als bei Verwendung von Titankatalysatoren,
die mit Hilfe üblicher Methoden modifiziert wurden.
Die Organoaluminiumverbindung, die als andere Katalysatorkomponente
in den erfindungsgemäßen Katalysatoren vorliegt, läßt sich durch die Formel
A1RrnX3-m
darstellen, in der R, X und m die vorstehend angegebene Definition
haben. Diese Verbindung ist die gleiche, die in der Stufe der gemeinsamen Pulverisation der Titan-Katalysatorkomponente angewendet
wird.
Zu Beispielen für die Organoaluminiumverbindung gehören die gleichen Verbindungen, wie sie vorstehend erläutert worden sind.
Das Verhältnis der Titan-Katalysatorkomponente (A) und der Organoaluminiumverbindung
(B), das für die Zwecke der Erfindung anwendbar ist, kann innerhalb eines weiten Bereiches variiert werden.
Im allgemeinen liegt das Holverhältnis von Komponente (B)
zu Komponente (A) vorzugsweise -im Bereich von 1 bis 500.
Der erfindungsgemäße Katalysator ist nicht nur für die Homopolymerisation
von Äthylen oder a-01efinen, sondern auch zur Copolymerisation dieser Monomeren geeignet,beispielsweise für die Copolymerisation
von Äthylen mit Propylen, Buten-1, Penten-1, Hexen-1
oder 4-Kethylpenten-1, oder von Propylen mit Buten-1 oder
Hexen-1.
Die Polymerisationsreaktion wird mit Hilfe der üblichen Verfahrensweise
unter Anwendung der üblichen Reaktionsbedingungen durchge-
709848/1018
führt. So liegt die Polymerisationstemperatur im allgemeinen im Bereich von 20 bis 3000C, vorzugsweise 50 bis 2000C, und der
Druck liegt im Bereich von Normaldruck bis 200 Atmosphären, vorzugsweise von Normaldruck bis 150 Atmosphären.
Bei der Polymerisationsreaktion kann ein Lösungsmittel, wie ein aliphatischen alicyclischer oder aromatischer Kohlenwasserstoff
oder ein Gemisch solcher Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Dieses Lösungsmittel kann beispielsweise Propan, Butan, Pentan, Hexan,
Heptan, Cyclohexan, Benzol, Toluol oder ein Gemisch dieser Verbindungen sein.
Die Polymerisation kann außerdem in Substanz durchgeführt werden, wobei die flüssigen Monomeren selbst als Lösungsmittel eingesetzt
werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Folymerisationsreaktion
in der Dampfphase vorgenommen werden, wobei die gasförmigen Monomeren ohne Verwendung eines Lösungsmittels direkt mit dem Katalysator
in Kontakt kommen.
Das Molekulargewicht von Polymeren, die mit Hilfe des erfindungs- -remäßen Verfahrens gebildet v/erden, variiert in Abhängigkeit von
ier Art der Reaktionsführung, der Art des Katalysators und den Dolymerisationsbedingungen. Das Molekulargewicht kann jedoch kon-
:rolliert werden, indem erforderlichenfalls ein Molekulargewichtsregler zu dem Reaktionssystem gegeben wird, wie Wasserstoff, ein
^.lkylhalogenid oder ein Dialkylzink.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.
Zu Vergleichszwecken werden außerdem Vergleichsbeispiele erläutert, die nicht unter die Erfindung fallen.
3eispiel 1
50 g Titantrichlorid, das durch Reduktion von TiCl<
mit V/asser-
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COPY
ORIGINAL INSPECTED
stoff bei hoher Temperatur erhalten worden war, wurden unter einer Stickstoffatomsphäre in ein Mühlengefäß mit einem
Innenvolumen von etwa 1 1 gegeben, in welches 100 Stahlkugeln von 12 mm Durchmesser gegeben wurden. Dann wurde die Pulverisation
während 30 Stunden in einer Vibrationsmühle durchgeführt.
Danach wurde 0,3 ml Diäthylaluminium-monochlorid zugesetzt und
die Bestandteile wurden gemeinsam 5 Minuten pulverisiert und schließlich wurden 200 ml gasförmiges Propylen während 4 Stunden
unter Fortsetzung der gemeinsamen Pulverisation eingeleitet.
Das so erhaltene Titantrichlorid enthält 3,4 Gew.-$ feine Teilchen
(Korngröße von weniger als 5 pm). Der Anteil an feinen Teilchen wurde nach der folgenden Methode bestimmt.
Das Pulverisationsprodukt von Titantrichlorid wurde in ein mit Stickstoff durchspültes aufrecht stehendes Rohr gegeben, in welches
gasförmiger Stickstoff vom unteren Ende zum oberen Ende während 15 Stunden in einer Rate von 0,7 cm/sec eingeleitet wurde. Aus
dem Rohr überfließende feine Teilchen wurden in einer Staubkammer gesammelt, die mit dem Rohr verbunden worden war. Der Anteil an
feinen Teilchen in dem Pulverisationsprodukt wird durch das Verhältnis
der gesammelten Menge zu der zugesetzten Menge angegeben.
Die Polymerisation von Propylen wurde unter Verwendung des vorstehend
erhaltenen Titantrichlorids mit kontrollierter Korngröße durchgeführt.
1000 ml Heptan, 1,2 g des vorstehend erhaltenen Titantrichlorids und 2,0 ml Diäthylaluminiun-monochlorid wurden in einen Autoklaven
aus rostfreien Stahl mit einem Innenvolumen von 2 1 unter einer Stickstoffatmosphäre gegeben.
Der Autoklav wurde mit Propylen gespült und dann wurde V/asserstoff
bis zu einem Partialdruck von 0,5 kg/cm eingeleitet. Der Autoklav wurde unter Rühren seines Inhalts erhitzt und nach 5 Minuten
v/urde die Innentenperatur auf 70 C erhöht, auf die Temperatur,
bei der die Polymerisation ablief. Während der Polymerisation wurde Propylen unter Druck kontinuierlich in den Autoklaven ein-
7 ü 9 8Λ 8 / 1018
CX)PY ,
geleitet, um den Innendruck bei 5 kg/cm über Atmosphärendruck
zu halten. Nach 4-stündiger Polymerisation wurde die Propylenzuführung
unterbrochen, 300 ml Methanol wurden zugesetzt, um den Katalysator zu zersetzen und es wurden 483 g eines Polymeren erhalten.
Extraktionsrückstand mit siedendem n-Heptan (nachstehend als II bezeichnet) : 82,3 %
Grenzviskositätszahl (gemessen in Tetralin bei 1350C) : 1,83 dl/g
Schüttdichte : 0,42 g/ml Polymerisationsaktivität (Rate der Polymerbildungpro Gramm des aktivierten Ti (Kat.) pro
Stunde) : 101 g/g.Kat/h
Das erhaltene pulverförmige Polymere wurde gesiebt und feinpulveriges
Polymeres mit einer Korngröße von weniger als 200 Maschen (US-Sieb) (nachstehend lediglich als "feines Pulver" bezeichnet)
wurde gewichtsmäßig bestimmt. Der Gehalt an feinem Pulver betrug 9,3 Gew.-°/L
Das gleiche Titantrichlorid als Ausgangsmaterial wie in Beispiel 1
wurde für sich 34 Stunden pulverisiert und die Menge der feinen Teilchen wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 bestimmt.
Der Anteil an feinen Teilchen betrug 18,3 Gew.-%.
Unter Verwendung des pulverisierten Titantrichlorids wurde die Polymerisation in gleicher V/eise wie in Beispiel 1 vorgenommen.
Dabei v/urden folgende Ergebnisse erzielt:
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II : 80,3 %
Grenzviskositätszahl : 1,73 dl/g
Schüttdichte : 0,38 g/ml
Anteil an feinem Pulver : 28,7 tt
Polymerisationsaktivität : 83 g/g Kat/h
Ein eutektisches Material mit einer ungefähren Zusammensetzung von TiCl.,. 1/3 AlCl, wurde durch Reduktion von TiCl^ mit Aluminiumpulver
in Gegenwart von AlCl, hergestellt. Dieses Produkt wird nachstehend als TiCl, Typ A bezeichnet.
In gleicher Weise wie in Beispiel 1 wurden 30 g TiCl, Typ A 30
Stunden pulverisiert und dann wurde die gemeinsame Pulverisation mit 0,3 ml Diäthylalurainium-monochlorid und 100 ml gasförmigem
Äthylen durchgeführt.
Der Anteil an feinen Teilchen des Copulvsrisationsprodukts wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 bestimmt. Dabei wurde ein
Anteil von 3,7 % festgestellt.
Unter Verwendung von 0,6 g des Titantrichlorids mit geregelter
Korngrößenverteilung und 1,2 ml Al(C2Hc)2Cl v/urde die Polymerisation
in gleicher V/eise wie in Beispiel 1 vorgenommen. Dabei wurden folgende Ergebnisse erzielt :
II : 91,1 %
Grenzviskositätszahl : 1,68 dl/g
Schüttdichte : 0,43 g/ml
Gehalt an feinem Pulver : 7,8 %
Polynieri sationsaktivität : 265 g/g Kat/h
Das in Beispiel 2 verwendete TiCl, Typ A v/urde für sich 34 Stunden
pulverisiert und der Gehalt an feinen Teilchen wurde in glei-
709848/101 8
2732150
eher V/eise wie in Beispiel 1 bestimmt. Dabei wurde ein Gehalt an
21,3 Sa feinen Teilchen festgestellt.
Unter Verwendung des pulverisierten Ti-Katalysators wurde die
Polymerisation in gleicher Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt.
Dabei wurden folgende Ergebnisse erzielt :
II : 88,9 ?ό
Grenzviskositätszahl : 1,68 dl/g
Schüttdichte : 0,41 g/ml
Gehalt an feinem Pulver : 23,4 %
Polymerisationsaktivität : 232 g/g Kat/h
Beispiel 2 wurde wiederholt, mit der Abänderung, daß anstelle von Äthylen zur Regelung der Korngröße 200 ml gasförmiges Buten-1 verwendet
wurden. Der Anteil an feinen Teilchen betrug 4,3 %>
Durch Polymerisation in Gegenwart des erhaltenen Katalysators wurde Polypropylen erhalten, das folgende Eigenschaften hatte:
II : 90,8 %
Grenzviskositätszahl : 1,77 dl/g
Schüttdichte : 0,42 g/ml
Gehalt an feinem Pulver : 8,3 %
Polymerisationsaktivität : 235 g/g Kat/h
29,4 g wasserfreies Magnesiumchlorid und 0,6 g TiCl. wurden 20
Stunden in der gleichen Vibrationsmühle wie in Beispiel 1 pulverisiert. Dann wurde 0,3 ml Triisobutylaluminium zugesetzt und
schließlich wurde gasförmiges Äthylen in einer Rate von 50 ml/h
während einer Dauer von 4 Stunden zugeführt, während die Copul-
Stunden in der gleichen Vibrationsmühle wie in Beispiel 1 pulverisiert. Dann wurde 0,3 ml Triisobutylaluminium zugesetzt und
schließlich wurde gasförmiges Äthylen in einer Rate von 50 ml/h
während einer Dauer von 4 Stunden zugeführt, während die Copul-
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verisation fortgesetzt wurde. Auf diese V/eise wurde eine Titan-Komponente
mit geregelter Korngröße erhalten. Der Anteil an feinen Teilchen betrug 5,0 Gew.-%.
Unter Verwendung eines Katalysators, der aus der vorstehend angegebenen
Titan-Komponente und Triisobutylaluminium bestand, wurde die Polymerisation von Äthylen in gleicher V7eise wie in Beispiel
1 durchgeführt.
Das erhaltene Polymere hatte einen Gehalt an feinem Pulver von 3,8 %.
Zu Vergleichszwecken wurde Beispiel 4 wiederholt, mit der Abänderung,
daß die Regelung der Korngröße durch Zugabe von Äthylen nicht durchgeführt wurde. Die pulverisierte Titankomponente hatte
einen Gehalt an feinen Teilchen von 18,7 %> Das erhaltene Polyäthylen
hatte einen Gehalt an feinteiligem Polymerpulver von 15,3 %
Beispiel 2 wurde wiederholt, wobei jedoch die Menge des in der Stufe der gemeinsamen Pulverisation zugesetzten Äthylens variiert
wurde. Die so erhaltenen Titan-Katalysatorkomponenten (Copulverisationsprodukte)
sind in Tabelle 1 aufgeführt.
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TAEELLE 1
Versuch Nr. | Menge an Äthy len, ml *1) |
Produkte der gemeinsamen Pulverisation |
Schüttdichte g/ml |
Bemerkungen | |
Vergleichsbei- spiel 4A |
1,25 (0,005) |
Anteil an feinen Teilchen, # |
1,0 | ||
Vergleichsbei- spiel 5A |
3750 (15) (30) |
19,8 | 0,6 | Bildung von blockähnlichen Aggregaten; ungleichförmige Korngröße und Gestalt |
|
709848/ 1 | Vergleichsbei spiel 6A |
100 (0,4) |
5,8 | Das Produkt der gemeinsamen Pulverisation verfestigte sich, es wurde kein pulverförmiger Katalysator gebildet |
|
ο | Beispiel 2 | 3,7 | 1,1 |
*1) : Die Klammerwerte bedeuten Gew.-^1 bezogen auf das Ausgangsmaterial
In Vergleichsbeispiel 6A verfestigte sich das Produkt der Copulverisation
an den Wänden der Mahlvorrichtung, so daß kein pulverförmiger Katalysator gebildet v/erden konnte.
Die Polymerisation wurde dann unter Verwendung der in den Vergleichsbeispielen
4a und 5A hergestellten Titankatalysatoren
durchgeführt. Dabei wurden die in Tabelle 2 aufgeführten Ergebnisse erzielt.
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Versuch Nr. | Polymerisations aktivität, g/g Kat/h |
II % |
Anteil an fei nem Pulver, % |
Schüttdichte g/ml |
Anmerkungen |
Vergleichs beispiel 4B |
255 | 88,9 | 22,3 | 0,41 | |
Vergleichs beispiel 5B |
175 | 90,5 | 7,3 | 0,28 | Bildung von block artigen Polymeren |
272215Ü
In Vergleichsbeispiel 5A war die Menge an feinen Teilchen in dem durch Copulverisation gebildeten Produkt vermindert; es bildeten
sich jedoch blockartige Aggregate des Polymeren und die Korngröße und Korngestalt war ungleichmäßig, so daß die Schüttdichte
vermindert war. Bei der Polymerisation unter Verwendung dieses Katalysators wurden daher blockartige Polymere erhalten, wie in
Vergleichsbeispiel 53 gezeigt wird.
Wann andererseits die zugesetzte Menge an Äthylen zu gering ist,
wie in Vergleichsbeispiel 4A gezeigt wird, so erhöht sich der Anteil
an feinen Teilchen in dem Copulverisationsprodukt, so daß
die Wirkung einer Regelung der Korngröße nicht erreicht werden kann. Wie in Vergleichsbeispiel 4B gezeigt wird, steigt somit der
Anteil an feinem Pulver in dem gebildeten Polymeren an.
Herstellunc;der Ti-KomOonente :
Es wurde eine Vibrationsmühle verwendet, die ein Pulverisationsgefäß
mit einem Fassungsvermögen von etwa GOO ml hatte, in welche
etwa SO Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 12 mm gegeben wurde 30 g TiCl·* Typ A wurden unter einer Stickstoffatmosphäre in das
Mühlengefäß gegeben und 40 Stunden pulverisiert. Das so erhaltene pulverisierte Produkt v/ird nachstehend als "TiCl^ Typ AA" bezeich
net.
Danach wurde 1,0 ml Al(C9Hc)pcl zugegeben und 15 Minuten pulverisiert
und dann wurde die gemeinsame Pulverisation 3 Stunden lang
durchgeführt, während 200 ml gasförmiges Propylen zugeführt wurden.
Nach dem Abtrennen des Copulverisationsprodukts von den Stahlkugeln
unter einer Stickstoffatmosphäre wurden 30 g der so erhalten-Titankor.ponente
mit 150 ml n-Heptan versetzt und 20 Minuten lang beim Siedepunkt von Heptan gerührt. Dann wurde das n-Heptan durch
Dekantieren entfernt. Nach 5maligen Durchführen der Dekantation wurden 150 ml Heptan zugesetzt, v/obei eine aktivierte Titankcraponente
in Form einer Suspension erhalten wurde.
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COPY
ORIGINAL INSPECTED
1,0 1 Heptan, 0,45 g der vorstehend erhaltenen aktivierten Ti-Komponente
und 1,0 ml AliCpU^pCl wurden unter einer Stickstoffatmosphäre
in einen Autoklaven aus rostfreiem stahl mit einem Fassungsvermögen von 2,0 1 gegeben.
Nach dem Entfernen des Stickstoffes aus dem Autoklaven mit Hilfe einer Vakuumpumpe wurde Wasserstoff bis zu einem Partialdruck von
1,0 kg/cm eingeleitet und danach wurde Propylen bis zu einem Dampfdruck von 2 kg/cm über Atmosphärendruck zugeführt. Der Autoklav
wurde erhitzt und nach 5 Minuten war die Innentemperatur auf 70 C, auf die Temperatur, bei der die Polymerisation fortschritt,
angestiegen. Während der Polymerisation wurde Propylen kontinuierlich unter Druck in den Autoklaven eingeleitet, um den Innendruck
bei 5 kg/cm über Atmosphärendruck zu halten.
Nach 3,5 Stunden erreichte die Menge des polymerisieren Propylens
etwa 500 g. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Propylenzuführung unterbrochen und 300 ml Methanol wurden zugesetzt und 30 Minuten
lang eingerührt, um der. Katalysator zu ν: ersetzen.
Nach dem Abkühlen des Autoklaven wurde der Autoklaveninhalt entnommen, 3 mal mit 200 ml V/asser von 600C gewaschen, filtriert
und unter vermindertem Druck getrocknet. Dabei wurden 498 g weißes Polypropylen mit folgenden Eigenschaften erhalten :
Grenzviskositätszahl : 1,63 dl/g
Schüttdichte : 0,42 g/ml
Extraktionsrückstand mit siedendem n-Heptan (nachstehend als Pulver-II
bezeichnet) : 96,0 %
Andererseits wurden durch Eindampfen des Filtrats 22 g amorphes Polypropylen erhalten.
Polymerisationsaktivität : 330. g/g Kat/h
Verhältnis des Extraktionsrückstands
70 9 8A 8/10 18
COPY
des Polymeren mit siedendem n-Heptan zu der Gesamtmenge des Polymeren (nachstehend lediglich als
Gesamt-II bezeichnet) : 91,9 %
Anteil an feinem Fulver : 8,3 Gew.-%
Anteil an grobem Pulver mit einer Korngröße von weniger als der Siebgröße
20 Maschen und größer als 100 Maschen (US-Sieb) : 71,0 Gew. -%
In diesen Vergleichsbeispielen wurde die Polymerisation in
gleicher Weise wie in Beispiel 5 (2) durchgeführt, wobei folgende Titan-Katalysatorkomponenten verwendet wurden : TiCl, Typ AA,
wie es in Beispiel 5 (1) hergestellt worden war (Vergleichsbeispiel 7), eine Ti-Katalysatorkomponente, die erhalten wurde, indem
die gemeinsame Pulverisation gemäß Beispiel 5 (1) ohne Zuführung von Propylen durchgeführt wurde (Vergleichsbeispiel 8)
und eine Ti-Katalysatorkomponente, die mit Hilfe der Methode genäß Beispiel 5 (1) hergestellt wurde, mit der Abänderung, daß
die Vfaschbehandlung mit Heptan nicht durchgeführt wurde (Vergleichsbeispiel
9).
Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 3 aufgeführt, in der Beispiel 5 zu Vergleichszwecken angegeben ist.
709848/1018 CX)PY
CD GO
O 00
Beispiel Nr. | Polymerisations zeit, h |
Ausbeute an pul- verförmigem Poly propylen, g |
Ausbeute an amorphem Po lypropylen, g |
Pulver-II % |
Gesamt-II % |
Polymerisa tionsaktivi tät g/g Kat/h |
Beispiel 5 | 3,50 | 498 | 22 | 96,0 | 91,9 | 330 |
Vergleichs beispiel 7 |
5,20 | 476 | 39 | 95,2 | 88,0 | 218 |
Vergleichs beispiel 8 |
4,05 | 482 | 28 | 96,0 | 90,7 | 280 |
Vergleichs beispiel 9 |
4,35 | 476 | 34 | 95,8 | 89,5 | 260 |
O I
TABELLE 3 (Fortsetzung) Analyse der Polymeren
Beispiel Nr. | Grenzviskositäts- zahl (dl/g) |
Schüttdichte (g/ml) |
Anteil an feinem Pulver (Gew.-90 |
Anteil an grobem Pulver (Gew.-2'o)*2) |
Beispiel 5 Vergleichs beispiel 7 Vergleichs beispiel 8 Vergleichs beispiel 9 |
1,63 1,68 1,59 1,59 |
0,43 0,40 0,40 0,42 |
8,0 23,4 27,3 7,8 |
71,0 53,6 51,8 70,3 |
*2) : Pulver einer Korngröße von weniger als entsprechend der Siebgröße 20 Maschen und mehr als
entsprechend der Siebgröße 100 Maschen (US-Sieb)
Ein Gemisch aus 30 g TiCl^ Typ A und 6,9 g Aluminiumchlorid-Diphenyläther-Komplex
wurde 40 stunden in gleicher Weise wie in Beispiel 5 (1) pulverisiert, dann wurden 300 ml gasförmiges Propylen
und 1,0 ml Al(C2Hn)2Cl zugesetzt und die gemeinsame Pulverisation
wurde 2 Stunden durchgeführt.
Das Produkt der geraeinsamen Pulverisation wurde in gleicher V/eise
wie in Beispiel 5 (1) der Waschbehandlung mit Heptan unterworfen. Unter Verwendung der so hergestellten aktivierten Titankomponente
wurde die Polymerisation in gleicher Weise wie in Beispiel 5 (2) durchgeführt. Mach der Polymerisation wahrend 2,1 Stunden wurden
505 g pulverförmiges Polypropylen (PP) und 15 G amorphes Polypropylen
(PP) erhalten.
Polymerisationsaktivität : 550 g/g Kat/h
Grenzviskositätszahl : 1,67 dl/g
Schüttdichte : 0,43 g/nl
Pulver-II : 97,0 %
Gesamt-II : 94,3 %
Anteil an feinem Pulver : 7,3 %
Die Katalysatorherstellung und die Polymerisation wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, mit der Abänderung,
daß die Copulverisationsstufe in Gegenwart von Propylen und
Al(C2Hc)2Cl weggelassen wurde.
Nach der Polymerisation während 2,32 Stunden wurden 484 g PP mit einer Grenzviskositätszahl von 1,58 dl/g, einem Anteil an Pulver-II
von 96,3 % und einer Schüttdichte von 0,40 g/ml sowie 16 g einss
amorphen PP erhalten.
709848/1018
Polymerisationsaktivität : 478 g/g Kat/h
Gesamt-II : 93,2 %
Anteil an feinem Pulver : 28,7 %
Der Vergleich zwischen diesem Vergleichsbeispiel und Beispiel 6 macht ersichtlich, daß erfindungsgemäß der Anteil an feinem Pulver
in dem Polymeren außerordentlich stark vermindert wird und die Polymerisationsaktivität und Gesamt-II verbessert werden.
Die Herstellung des Katalysators und die Polymerisation wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, mit der Abänderung,
daß die verschiedenen Materialien, die in Tabelle 4 aufgeführt sind, anstelle des Diphenyläthar-Aluir.iniumchlorid-Komplexes als
Zusatzstoff in,der ersten Fulverisationsstufe verwendet wurden.
Außerdem wurde Beispiel 6 wiederholt, mit der Abänderung, daß in
der zweiten Pulverisationsstufe anstelle von Propylen verschiedene a-Olefine eingesetzt wurden und daß in der V/aschbehandlung anstelle
von n-Keptan verschiedene andere organische Lösungsmittel verwendet wurden. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt.
Wenn als Lösungsmittel η-Hexan, n-Heptan, Cyclohexan, Benzol und
Toluol verwendet wurden, so wurde die Waschbehandlung bei der Siedetemperatur des jeweiligen Lösungsmittels durchgeführt. Bei
Verwendung von Monochlorbenzol und Xylol erfolgte sie bei 1OO°C (das gleiche gilt auch später).
Tabelle 4 gibt außerdem den Gehalt an feinem Pulver von Vergleichspolymeren an, die durch Polymerisation unter Verwendung von Titankatalysatoren
erhalten wurden, bei deren Herstellung die vorstehend erläuterte zweite Pulverisationsstufe v/eggelassen wurde.
709848/1018
.P-CD
Eei- sniel Nr. |
Katalysator | Compo- nente 2 |
2. Pulverisation | Menge, ml |
Waschbe handlung |
Polymerisation | Zeit h |
Aktivi tät r/r Kat/h |
Grenz- viskosi- täta- zahl dl/ß |
Gesamt- II % |
Gehalt an fei nem Pul-j ver j Si |
Ver- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, 0A |
7 | 1. Pulverisation | Keine | Zusatz | 300 | Lösungs mittel |
2,55 | 453 | 1,63 | 93,3 | 6,3 | 27,8 | |
8 | Kompo nente 1 |
11 | Äthylen | ti | Toluol | 2,27 | 513 | 1,63 | 91,0 | 4,8 | 20,3 I ι \ j |
|
9 | Äthyl- äther- AlCl3- Komplex 1 6 er |
ti | Buten-1 | Il | ti | 2,15 | 530 | 1,57 | 93,5 | 8,8 | • 28,8 j ! I i a |
|
10 | Diäthyl- keton- AlCl3- Komplex 1,65 g |
It | Propylen | Il | Mono chlor benzol |
2,28 | 508 | 1,77 | 93,7 | 8,8 | I 23,8 j t I |
|
Diphenyl- äther- AlBr3- Komplex 2,3 g |
It | ti | ||||||||||
Di-n-Bu- tylälher- AlCl3- Komplex 2,4 g |
TABELLE 4 (Fortsetzung)
Bei spiel Mr. |
Katalysator | iompo- nente 2 |
2. Pulverisation | Menge, ml |
Waschbe handlung |
Polymerisation | Zeit h |
Aktivi tät g/g Kat/h |
Grenz- viskosi- täts- zahl dl/K |
Gesamt- II |
Gehalt an fei nem Pul ver |
Ver- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, |
|
11 | 1. Pulverisation | Keine | Zusatz | 300 | Lösungs mittel |
2,63 | 435 | 1,65 | 95,8 | 7,7 | 23,3 | ||
12 | Kompo nente 1 |
Il | Propylen | Il | n-Hexan | 2,60 | 433 | 1,66 | 96,0 | 7,0 | 24,5 | ||
σ co CX co |
13 14 |
Diphenyl- thioäther- AlCl3- Komplex 2,4 g |
Il | Il | Il | Il | 2,40 2,45 |
481 | 1,60 | 94,7 | 7,3 | 27,3 I I I |
|
O CQ |
Methyl- phenyl- thioäther- AlCl3- Komplex 1,9 g |
ti | Il | Il | Il | 470 | 1,65 | 94,6 | 5,7 | 22,4 | |||
Triphe- nylphos- phin- AlCl3- Komplex 2,3 g Triphe- nj'lphos- phit- AlCl3-KaTf- |
It | Il | |||||||||||
Bei spiel Mr. |
TABELKE 4 (Fortsetzung) | Katalysator | 2. Pulverisation | Menge, ml |
Waschbe handlung |
<jn < | Zeit h |
Aktivi tät k/r Kat/h |
Grenz viskos i- täts- zahl dl/κ |
Gesamt- II % |
Gehalt an fei nem Pul ver % |
Ver- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, % |
|
15 | 1. Pulverisation | Zusatz | 300 Il 100 |
Lösungs mittel |
O Polymerisation |
2,50 2,66 j 2,35 |
447 | 1,63 | 94,5 | 5,6 7,1 9,3 |
22,4 23,8 24,3 |
||
16 | Kompo nente 1 |
Propylen | n-Hexan Benzol Xylol |
438 502 |
1,63 1,67 |
94,5 | |||||||
17 | Triphe- nylphos- phat- AlCl3- Koroplex 2,5 g |
Äthylen | 93,7 | ||||||||||
C cc O *· α |
Tris-Ν,Ν- dimethyl- phosphor- säureamü- AlCl3- Komplex 1,0 g |
ti | |||||||||||
■Ν. C α |
Di-(4-me thyl HiB- nylather- AlCl3-- Komplex A,5 g |
||||||||||||
Kompo nente 2 |
|||||||||||||
Keine | |||||||||||||
Il | |||||||||||||
Il |
Eei- spiel Nr. |
Katalysator | kompo nente 2 |
2« Pulverisation | Menge, ml |
Waschbe handlung |
Polymerisation | Zeit h |
Aktivi tät g/κ Kat/h |
Grenz- viskosi- täts- zahl dl/g |
Gesamt- II % |
Gehalt an fei nem Pul ver % |
Ver- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, |
18 | 1. Pulverisation | Keine | Zusatz | 300 | Lösungs mittel |
2,70 | 432 412 |
1,67 1,60 |
95,6 | 8,7 | 1 22,0 |
|
19 | Kompo nente 1 |
!I | Buten-1 | 100 | Xylol | 2,60 | 422 | 1,60 | 95,8 | 7,0 | 24,8 27,0 I I . I |
|
20 | Tetrame- thylen- sulfid- AlCl,- Koraplex 1,0 g |
Il | Il | Cyclo- hexan |
2,63 | 95,4 | 8,3 | |||||
Thlophe- nol-AlCl, (1:1)- 3 Reaktions produkt 1,0 g |
Äthylen | Toluol | ||||||||||
p-Methyl- phenol- AlCl, (IrD3- Reaktions produkt 1,0 g |
Bei spiel Nr. |
Katalysator | Compo nent e 2 |
2. Pulverisation | Menge, ml |
Waschbe handlung |
Polymerisation | Zeit h |
Aktivi tät g/FC Kat/h |
Grenz- viskosi- täts- zahl dl/R |
Gesamt- II % |
Gehalt an fei nem Pul ver % |
Ver- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, °/o |
I 4> CD I |
j |
21 | 1. Pulverisation | Keine | Zusatz | 100 | Lösungs mittel |
2,63 2,50 |
430 453 |
1,51 1,67 |
95,3 | t 9,1 t j i |
21,8 | I I I I I |
||
22 | Kompo nente 1 |
Il | Äthylen | It | Toluol Il |
2,27 | 513 | 1,65 | 95,5 | 7,3 | 22,3 | |||
23 | Phenyldi- phenyl- phosphi- nit-AlCl^ Komplex ·* 1,0 g |
AlCl3 1.6 β |
ti | 200 | 11 | 2,23 | 488 | 1,60 | 94,0 | 7,8 | 22,8 27,3 |
|||
24 | Diphenyl- phenyl- phospho- nit-AlCU- Komplexr 1,0 g |
AlBr3 1,6 g |
Propylen | Il | It | 93,9 | 8,0 | |||||||
Diphenyl- äther 3,2 g |
Il | |||||||||||||
Diphenyl- äther 1,6 g |
co oo
OO
O OO
Bei- SOiel Nr. |
Katalysator | Kompo nente 2 |
2. Pulverisation | Menge, ml |
Waschbe handlung |
Polymerisation | Zeit h |
Aktivi tät z/p, Kat/h |
Grenz- viskosi- täts- zahl dl/ff |
Gesamt- II |
Gehalt an fei nem Pul ver |
Ver- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, |
25 | 1. Pulverisation | 1,84 g AlCl3 1,4 g |
Zusatz | 3OC | Lösungs mittel |
2,32 | 499 | 1,77 | 93,9 | 7,3 | 27,3 26,6 |
|
26 | Kompo nente 1 |
AlCl3 1,4 g |
Äthylen | I! | Heptan ι |
2,30 I |
485 | 1,62 | 91,9 | 3,8 | 28,3 27,C 23,9 I 27,7 I |
|
27 | Diphenyl ether 1,34 g |
AlCl3 1,0 g |
ti | Il | !I ! |
2,47 | 459 | 1,51 | 93,0 ___ 95,4 |
7,7 7,0 8,0 |
||
28 | Diphenyl- keton 1,1 ß Acetyl aceton 1,1 g |
AlCl3 0,59 AlCl3 0,35 g |
Il Propylen |
ti | Toluol i |
2,52 !2,5O I |
445 448 |
1,60 1,53 |
96,0 | 9,3 | ||
29 | Methyl acetat 0,33 g |
Il | Il | Il It '■ |
2,63 | 413 | 1,70 | |||||
Diäthyl- thio- äther 0,40 g |
Il | Il | Il | |||||||||
Ditolyl- thio- äther 0,56 g |
VO I
Bei spiel Nr. |
Katalysator | kompo nente 2 |
2. Pulverisation | Menge, ml |
Waschbe handlung |
Polymerisation |
Zeit
h |
Aktivi tät k/r Kat/h |
Grenz-
viskosi- täts- zahl dl/κ |
Gesamt- II % |
Gehalt an fei nem Pul ver % |
O
Ver- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, % |
|
31 | 1. Pulverisation | Aid, 0,60 g |
Zusatz | 300 | Lösungs mittel |
2,63 | 439 | 1,65 | 96,0 | 9,0 | 23,8 | ||
32 | Kompo nente 1 |
AlCl, O,56"g |
Propylen | Il | Toluol t ] |
2,37 | 468 | 1,60 | 94,8 | 7,0 ! I ! |
27,0 i |
||
33 | Methylphe- nylthio- äther 0,56 s |
AlBr3 1,33 g |
11 | It | j M ! i |
2,47 | 453 | 1,61 | 95,0 | 8,0 | 27,7 | ||
34 | Triphe- nylphos- phin 1,0 g |
AlJ3 1,39 g |
It | Il | It | . ..... 2,55 |
446 | 1,77 | 94,6 | 9,1 | 23,8 1 * |
||
-J O co OO |
Dimethyl- phosphi- nigsäure- bromid 0,7 S |
ti | |||||||||||
8/1018 | Methyl- phospho- nigsäure- dichlo- rid 0,4 g |
||||||||||||
ο to oo
Bei spiel Nr. |
Katalysator | kompo nente 2 |
2. Pulveriöation | Menge, ml |
Waschbe handlung |
Polymerisation | Zeit h |
Aktivi
tät r/r Kat/h |
Grenz- viskosi- täts- zahl dl/ß |
Gesamt- II % |
Gehalt
an fei nem Pul ver % |
O Ver- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, % |
35 | 1. Pulverisation | AlCl3 0,35 g |
Zusatz | 300 | Lösungs mittel |
2,75 ί -- 2,50 |
425 453 |
1,65 | 94,7 | 8,8 | 28,3 I I |
|
36 | Kompo nente 1 |
AlCl3 0,26 g |
Propylen | M ti |
Toluol " ι ti I |
j 2,65 | 435 | 1,60 | 94,9 | 7,7 | 27,0 | |
37 | Äthyldi- phenyl- phospho- nit 0,6 g |
AlBr3 0,42 g |
»t | ti | Il | j 2,48 i |
457 | 1,53 | 94,5 | 7.3 | 27,0 27,9 |
|
38 | Triphe- nylphos- phit |
AlJ3 0,63 g |
K | 1,63 | 95,0 | 8,8 | ||||||
Diphenyl- chlor- phosphit 0,4 g |
It | |||||||||||
Phenyldi- chlor- phosphit 0,3 g |
Bei spiel Nr. |
TABELLE 4 | Katalysator | Compo nent e 2 |
2. Pulverisation | Menge, ml |
Il | Waschbe handlung |
(Fortsetzung) | Zeit h |
Aktivi tät k/k Kat/h |
Grenz- viskosi- täts- zahl dl/κ |
Gesamt- II |
Gehalt an fei nem Pul ver |
ι η | |
39 | 1. Pulverisation | AlCl3 0,33 g |
Zusatz | 300 | Lösungs mittel |
2,65 2,40 |
420 | 1,65 1,55 |
94,6 95,1 |
7,8 7,0 |
CD VeT- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, |
||||
40 | Kompo nente 1 |
0,41 g | Propylen | Il | Toluol 11 |
2,66 2,64 |
465 | 1,63 | 94,6 | 7,3 | 29,3 20,3 ι i |
||||
41 | Trisdi- äthyl- amino- phosphin 0,4 g |
0,2 g | 11 | Il | Il | 444 | 1,63 | 94,4 | 9,1 | 21,1 ■ |
|||||
—.1 | 42 | Triphenyl· phosphat 1,0 g |
AlCl3 0,25 g |
η | ti ι |
Polymerisation | 430 | 21,? I j i |
|||||||
09848/101 8 | Diphenyl- phosphor- säure- chlori- dat 0,4 g |
11 | |||||||||||||
Phenyl- phosphor- säuredi- chloridat 0,4 g |
|||||||||||||||
Beispiel
Nr.
Nr.
Katalysator
1. Pulverisation
Komponente 1
Komponente
2. Pulverisation
Zusatz
Menge, ml
Waschbehandlung
Lösungsmittel
Polymerisation
Zeit
Aktivität
Kat/h
Grenzviskosi- tätszahl
dl/g
Gesamt-II
Gehalt an feinem Pulver
Vergleichs- polymere : Feines Pulver, %
43
44
45
46
Triphenylphosphinoxid 0,4 g
Propylen
300
Toluol
2,57
1,65
94,1
8,0
3 0,25 g
Triphenylphosphinsulfid 0,4 g
AlCl3
ofi9 g
2,63
1,57
95,7
8,0
27,7
23,0
chlorphenyl)-äther 1^3 g
AlCl3 0,10 g
Athylenglycol- diphenyläther 0,96 g
AlCl3 0,5 g
2,36
1,65
93,9
5,7
2,5Oj 450
1,57
93,9
7,7
20,3
22,0
Bei spiel Nr. |
Katalysator | Kompo nente 2 |
2. Pulverisation | Menge, ml |
Waschbe- handlung |
Polymerisation | Zeit h |
Aktivi tät Ε/ρ; Kat/h |
Grenz-
viskosi- täts- zahl dl/κ |
Gesamt- II % |
Gehalt
an fei nem Pul ver % |
O Ver- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, % |
|
47 | 1. Pulverisation | AlCl3 1,0 g |
Zusatz | 300 | Lösungs mittel |
2,42 2,66 |
466 435 |
1,63 1,71 |
93,4 95,9 |
7,8 7,4 |
23,0 24,0 27,1 20,3 20,8 |
||
48 | Kompo nente 1 |
AlCl, 0,6 g |
Propylen | H Il Il |
Toluol Il |
2,57 2,75 |
433 420 |
1,68 | 95,9 | 8,0 | |||
49 | Methyl- benzoat 0,61 g |
AlCl3 0,6 g |
Il | ti Il |
2,58 | 430 | 1,67 | 93,8 | 9,3 | ||||
50 | Tetrame thylen sulfid 0,40 g |
AlCl3 0,25 g |
Buten-1 | Il | 1,59 | 94,0 | 10,0 | ||||||
7098 | 51 | Thiophe- nol 0,49 g |
AlCl3 0,25 g |
Il | |||||||||
48/10 | Tri- äthyl- amin 0,5 g |
Il | |||||||||||
CD | Phenyl- isocya- nat 0,5 g |
||||||||||||
TABELLE 4 (Fortsetzung)
»ο tv;
Bei spiel Nr. |
Katalysator | Compo nent e 2 |
2. Pulverisation | Menge, ml |
Waschbe handlung |
Polymerisation | Zeit h |
Aktivi tät g/g Kat/h |
Grenz- viskosi- täts- zahl dl/κ |
Gesamt- II % |
Gehalt an fei nem Pul ver % |
Ver- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, % |
52 | 1. Pulverisation | AlCl3 0,5 g |
Zusatz | 300 | Lösungs mittel |
2,57 | 450 | 1,60 | 93,9 | 7,0 | 20,3 | |
53 | Kompo nente 1 |
AlCl3 0,5 g |
Propylen | ft | Toluol | 2,22 I i |
500 | 1,53 | 92,0 | 7,0 I |
17,3 | |
• 54 | Azoben- zol 1,0 g |
AlCl3 0,5 g |
ti | tt | ti | J2,20 i |
520 | 1,60 | 91,8 | 5,0 i |
15,8 I t _... |
|
55 | Triäthyl- chlorsi- lan 1,0 g |
AlCl3 1,0 g |
fl | V | tt | 2,36 | 480 I |
1,65 | 93,8 | 5,0 j |
19,0 i 20,3 |
|
56 | Dimethyl- polysi- loxan 1,0 g |
AlCl3 1,0 g |
ff | ff | !2,45 J |
j 470 | 1,71 | 92,8 | 7,3 I I |
|||
Benzo- nitril 0,5 g |
tt | |||||||||||
Octame- thylcyc- lotetra- siloxan 0,5 g |
Bei spiel Nr. |
TABELLE 4 (Fortsetzung) | Katalysator | kompo nente 2 |
2. Pulverisation | Menge, ml |
Waschbe handlung |
Polymerisation | Zeit h |
Aktivi tät r/r Kat/h |
Grenz
viskos i- täts- zahl dl/g |
Gesamt- II % |
Gehalt an fei nem Pul ver % |
cn |
I
VJI |
|
57 | 1. Pulverisation | Keine | Zusatz | 300 | Lösungs mittel |
2,75 | 420 | 1,71 | 94,0 | 8,9 | Ver- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, % |
||||
53 | Kompo nente 1 |
Il | Propylen | Il | Heptan | 2,73 2,54 |
425 | 1,68 | 93,9 | 7,3 | 26,8 26,8 1 19,8 [.-- - -. |
||||
59 | Diphenyl- äther 1,8 g |
TI | It | Il | Il Il |
2,66 3,00 |
428 432 |
1,65 | 92,2 | 5,3 I |
21,0
21,0 |
||||
60 | Diäthyl- äther 0,44 g |
ti | It | Il | Il | 385 | 1,66 | 93,2 | 5,7 7,5 |
||||||
709848/1 | 61 | Diäthyl- keton 0,39 g |
Il | Il | ti | Toluol | 1,61 | 95,4 | |||||||
ο
OO |
Di-(2- chlorphe- nyl)- äther 1,08 g |
M | |||||||||||||
Diphenyl- thioäther 0,83 g |
|||||||||||||||
TABELLE 4 (Fortsetzung)
Bei spiel Nr. |
Katalysator | kompo nente 2 |
2. Pulverisation | Menge, ml |
Waschbe handlung |
Polymerisation | Zeit h |
Aktivi tät ft,/R Kat/h |
Grenz- viskosi- täts- zahl dl/κ |
Gesamt- II % |
Gehalt an fei nem Pul ver % |
O Ver- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, °/o |
|
62 | 1. Pulverisation | Keine | Zusatz | 3ÖÖ | Lösungs mittel |
2787" 2,77 |
395 | 1,65 | 95,"2 95,5 |
7,7 9,3 |
22,0 23,8 |
||
63 | Kompo nente 1 |
ti | Propylen | It | "Toluol | 2,87 | 400 | 1,69 | 95,1 | 8,3 | 22,0 I ί 18,9 I 1 |
||
64 | Diallyl- thio- äther 0,43 g |
ti | Il | ti | It | 2,62 2,60 |
373 | 1,60 | 94,8 | 8,3 | 23,7 | ||
-J O co OD |
65 | Thiophe- nol 0,49 g |
Il | It | ti | Il j | 432 430 |
1,55 | 94,7 | Λ,2 | |||
!►8/101 | 66 | Dipropyl- thio- äther 0,50 g |
11 | ti | It | π | 1,77 | ||||||
Tri-p-to- lylphos- phit 0,50 g |
Il | It It | |||||||||||
Tri-n-tm- tylphos- phin 0,55 g |
Bei spiel Nr. |
Katalysator | kompo nente 2 |
2. Pulverisation | Menge, ml |
Waschbe handlung |
Polymerisation | Zeit h |
Aktivi tät r/k Kat/h |
Grenz- viskosi- täts- zahl dl/pc |
Gesamt- II % |
Gehalt an fei nem Pul ver % |
ο ■ CD Ver- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, °/o |
67 | 1. Pulverisation | Keine | Zusatz | 300 | Lösungs mittel |
2,84 2,43 |
402 | 1,65 | 93,8 | 9,8 5,8 « I A |
21,3 | |
68 | Kompo nente 1 |
Il | Propylen | Il | Toluol | 2,55 ι I ι |
458 | 1,65 | 91,3 | w 1 5,0 |
18,3 | |
69 | Phenyl- isocya- nat 0,5 g |
π | Il | Il | Il ti |
J2.46 | 453 | 1,67 | 93,0 | 7,0 | 18,3 | |
70 | Dimethyl- polysi- loxan 1,0 g |
It | Il | Il | Chlor benzol |
2,55 i i j 1 |
463 | 1,65 | 93,0 | 9,8 | 20,3 28,3 1 I |
|
71 | Äthylalu- miniuni- sesqui- chlorid 2,0 g |
Il | ti | Il | »1 | 453 I |
1,63 | 93,3 | ||||
Äthylalu- ininium- dichlo- rid 1.5 g |
It | |||||||||||
Titan- tetra- chlorid 1.5 g |
VJl 03
O CO OO
Bei spiel Nr. |
Katalysator | kompo nente 2 |
2. Pulverisation | Menge, ml |
Waschbe- handlung |
Polymerisation | Zeit h |
Aktivi tät ?Jr Kat/h |
Grenz- viskosi- täts- zahl dl/ff |
Gesamt- II % |
Gehalt an fei nem Pul ver % |
Ver- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, % |
72 | 1. Pulverisation | Keine | Zusatz | 300 | Lösunss- mittel |
2,46 | 460 | 1,60 | 92,3 | 10,3 | 27,3 | |
73 | Kompo nente 1 |
Methyl- phenyl- thio- äther- AlCl5- Komplex 1,9 g |
Propylen | Il | Chlor benzol |
2,45 | 470 | 1,63 | 95,5 | 4,9 I |
13,7 | |
74 | Silicium- tetra- chlorid 1.5 g |
Triphe- nyl- phos- phat- AlCl3- Komplex 2,5 g |
Äthylen | 11 | Toluol j |
2,22 I |
499 | 1,63 | 95,0 | 6,0 | 18,8 i I |
|
Diphenyl- äther- AlCl3- Komplex 2,3 g |
Il | It | ||||||||||
11 3,5 g |
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709848/ 1018
ORIGINAL INSPECTED
TABELL?] 4 (Fortsetzung)
Bei- süiel Nr. |
Katalysator | kompo nente 2 |
2. Pulverisation | Menge, ml |
Waschbe handlung |
Polymerisation | Zeit h |
Aktivi tät z/r Kat/h |
Grenz viskos i- täts- zahl dl/R |
Gesamt- II % |
Gehalt an fei nem Pul ver % |
Ver- gleichs- polyme- re : Feines Pulver, |
78. | 1. Pulverisation | Triphe- nyl- phos- phat- AlCl3- Komplex 2,5 g |
Zusatz | 300 | Lösungs mittel |
2,43 | 435 | 1,65 | 94,7 | 5,8 | 20,3 | |
Kompo nente 1 |
Äthylen | Toluol | ||||||||||
Dimethyl- polysi- loxan 1,5 g |
ro -J *o
r/22150
BeisTJiel 79
Das Copulverisationsprodukt, das durch geraeinsame Pulverisation
von TiCi^Typ AA zusammen mit Al(C2Hc)2Cl und Propylen nach dsr
Methode gemäß Beispiel 5 (1) erhalten worden war, wurde in der nachstehend beschriebenen Weise einer Modifizierungsbehandlung
mit Hilfe von Dibutyläther als Modifiziermittel unterworfen : Zu 25 g des wie vorstehend erhaltenen Copulverisationsprodukts
wurden 150 ml n-Heptan und 10 g Di-n-butyläther zugesetzt und
bei der Siedetemperatur von Heptan 20 Minuten lang gerührt. Dann wurde die überstehende Flüssigkeit durch Dekantieren entfernt.
Anschließend wurde eine Vaschbehandlung durch Zugabe von 150 ml n-Heptan, Rühren v/ährend 20 Minuten und Abtrennen des n-Heptans
durch Dekantation durchgeführt. Nachdem diese Waschbehandlung
5 mal vorgenommen worden war, wurden 150 ml n-Heptan zugefügt,
wobei eine aktivierte Titankomponente in Form einer Suspension erhalten wurde.
Unter Verwendung von 0,35 g der vorstehend gebildeten aktivierten Titankomponente wurde die Polymerisation von Propylen in
gleicher Weise wie in Beispiel 5 (2) durchgeführt. Nach Durchführung der Polymerisation während 2,33 Stunden wurden
480 g pulverförmiges PP und 25 g eines amorphen PP erhalten.
Grenzviskositätszahl : 1,65 dl/g
Schüttdichte : 0,43 g/ml
Pulver-II : 96,0 %
Gehalt an feinem Pulver : 9,3 Sj
Polymerisationsaktivität : 619 g/g Kat/h
Gesamt-II : 91,2 %
709848/1018
Zum Vergleich mit dem Titankatalysator gemäß Beispiel 79 (1) wurde
in diesem Vergleichsbeispiel die gemeinsame Pulverisation in Gegenwart von Al(C2Hc)2Cl und Propylen weggelassen und das Ausgangsmaterial
TiCl, Typ AA wurde direkt der Modifizierungsbehandlung durch Di-n-butyläther unterworfen.
Unter Verwendung dieses modifizierten TiCl-, wurde die Polymerisation
in gleicher Weise wie in Beispiel 79 (2) durchgeführt.
Polymerisationsaktivität : 460 g/g Kat/h
Gesamt-II : 90,0 %
Gehalt an feinem Pulver : 45,0 % Schüttdichte : 0,30 g/ml
Da in diesem Beispiel das erhaltene PP einen außerordentlich erhöhten
Anteil an feinem Pulver und verminderte Schüttdichte hatte, wurde die Polymerisationsgeschwindigkeit merklich vermindert,
als die Konzentration des Polymeren etwa 350 g/l Heptan erreicht hatte.
Die Herstellung des Katalysators und die Polymerisation wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 79 durchgeführt, mit der Abänderung,
daß verschiedene Olefine und Organoaluminiumverbindungen, *die in der nachstehenden Tabelle 5 aufgeführt sind, in der
Copulverisationsstufe anstelle von Propylen und Al(CpHc)2Cl verwendet
wurden, und daß in der Modifizierbehandlung verschiedene
Modifiziermittel anstelle von Di-n-butyläther eingesetzt wurden. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 5 aufgeführt.
Tabelle 5 gibt außerdem den Anteil an feinem Pulver und die Schüttdichte von Vergleichspolymeren an, die durch Polymerisation
mit Hilfe von Titankatalysatoren erhalten wurden, bei deren Herstellung die Stufe der gemeinsamen Pulverisation in Gegenwart
vcn Organoaluminiumverbindungen und Olefinen v/eggelassen wurde.
709848/1018
In Tabelle 5 betragen die verwendeten Mengen der Olefine 200 ml
in den Beispielen 80 bis S7 und 100 ml in den Beispielen 98 bis 103; die Mengen der verwendeten Organoaluminiumverbindungen betragen
0,5 g in Beispiel 80 und 1,0 g in den Beispielen 81 bis
103.
103.
70 9 8 48/1018
Bei spiel Nr. |
Katalysator | Organo- alumi- niumver- bindung |
Mo di fi ζ ι e rung | Menge g |
YeFT h |
Poly | Tnerisatii "Grenz- visko- sitäts- zahl dl/g |
Dn | Xnfeir" an fei nem Pul ver |
Schütt dichte g/ml |
Verglei polvmer Gehalt an fei nem Pulver |
chspo- e Schütt dich te g/ml |
80 | Copulverisation | Al(C2H5)3 | Modifi ziermit tel |
20 | 2,35 | 'AkTi-" vität Kat/h |
1,65 | Gesärnt- II |
7,0 | 0,43 | 40,3 | 0,31 |
81 | Olefi ne |
Al(iso- butyl)2Cl |
Di-n-bu- tyläther |
It | 2,52 | 623 | 1,65 | 92,0 | 8,0 | 0,43 | 45,2 | 0,33 |
82 | Äthy len |
Diäthyl- alumi- niummono- bromid |
It | ! Il |
2,44 | 589 | 1,72 | 91,8 | 7,1 | 0,42 | 44,3 | 0,31 * |
83 | ti | Al(C5Hc)9- Cl ά 5 ά |
It | It | 2,52 | 600 | 1,58 | 91,9 | 9,3 | 0,43 | 47,2 | I 0,30 |
64 | Il | Il | Di-iso- amyl- äther |
Il | 2,81 | 583 | 1,66 | 92,2 | 6,8 | 0,41 | 30,8 | 0,33 |
Propy len |
Diphe- nyl- äther |
523 | 93,0 | |||||||||
Il |
TABELLE 5 (Fortsetzung)
Bei spiel Nr. |
Katalysator | Organo- alumi- niumver- bindung |
Modifi ziermit tel |
Menge g |
Polymerisation | ZeTt i h |
Akti vität g/g- Kat/h |
Grenz- visko- sitäts- zahl dl/g |
Gesamt- II % |
Anteil an fei nem Pul ver % |
Schütt dichte g/ml |
Vergleichspo- Dolymgre |
Schütt dich te g/ml |
85 | Copulverisation Modifizierung | Al(C2H,-)r Cl 2 5 2 |
Diphe- nylke- ton |
5 | 2,49 | 603 | 1,68 | 91,0 | 9,2 | 0,40 | Gehalt an fei nem Pulver % |
0,32 | |
86 | Olefi ne |
Il | Äthyl- ben- zoat |
It | 2,50 I |
589 | 1,70 | 93,3 | 6,9 | 0,43 | 31,8 | 0,33 0,31 |
|
87 | Propy len |
It | Methyl- phenyl- thio- äther |
. .. 3 |
2,86 2,91 |
520 513 |
1,65 1,63 |
94,2 93,9 |
8,5 | 0,42 | 30,3 | 0,34 0,32 |
|
88 | Il | It | Tetra- methy- len- sulfid |
It | £,86 ! |
520 | 1,60 | 94,3 | 7,0 | 0,41 | 33,3 | ||
89 | It | It | Thio- phenol |
2 | 7,0 | 0,42 | 35,0 30,8 |
||||||
Buten- 1 |
|||||||||||||
Propy len |
TABELIJS 5 (Fortsetzung)
CD CO OO
Bei spiel Nr. |
Katalysator | Organo- alumi- niumver- bindung |
Modifizierung | Menge g |
Zeit h |
Polymerisation | Grenz- visko- sitäts- zahl "dl/g |
Gesamt- II |
Anteil an fei nem Pul ver |
Schütt dichte g/ml |
Vergleichspo- polymere , |
Schütte dich te g/ml |
90 | Copulverisation | Al(C2H5X- Cl ά ^ |
Modifi ziermit tel |
5 | 2,65 | Akti vität g/g- Kat/h |
1,65 | 93,5 | 7,0 | 0,42 | Gehalt an fei nem Pulver |
0,33 |
91 | Olefi- ne |
It | Triphe- nyl- phos- phin |
5 | 2,60 | 553 | 1,61 | 93,0 | 8,7 | 0,42 | 33,0 | 0,33 I |
92 | Propy len |
Il | Methyl- äthyl- phos- phinig- säure- chlorid |
3 | 2,64 I |
563 | 1,70 | 93,7 | 7,3 | 0,41 | 35,0 | t 0,32 |
93 1 |
It | Il | Triphe- nyl- phos- phit |
3 | 2,65 i t t |
558 | 1,55 | 93,7 | 8,3 | 0,43 | 35,0 | 0,31 |
tt | Triphe- nyl- phos- phat |
566 | 34,0 | |||||||||
Il |
Bei- | Katalysator | Organo- alumi- niumver- bindung |
Modifi ziermit tel |
Menge g |
Zeit h |
Polymerisation | Grenz- visko- sitäts- zahl dl/g |
Gesamt- II % |
Anteil an fei nem Pul ver % |
Schütt dichte g/ml |
Vergleichspo- üolymere |
Schütt dich te g/ml |
|
spiei Nr. |
Al(C2IU,- Cl ά 5^ |
Tri-n- butyl- phosphin- oxid |
5 | 2,70 | vität g/g- Kat/h |
1,53 | 93,8 | 7,5 | 0,43 | Gehalt an fei nem Pulver % |
0,34 | ||
7098 | 94 | Copulverisation Modifizierung | Il | Triphe- nylphos- phin |
5 | 2,59 | 540 | 1,70 | 93,6 | 8,3 | 0,44 | I 33,5 |
0,33 |
*·» OD ο |
95 | Olefi ne |
It | Tri- äthyl- amin |
5 | 2,78 | 563 | 1,58 | 93,5 | 7,0 | 0,43 | 33,0 I |
0,33 |
OO | 96 | Propy len |
Il | Phenyl- iso- cyanat |
5 | 2,85 | 523 | 1,71 | 93,8 | 6,0 | 0,42 | 35,8 | 0,3;i |
97 | Buten- 1 |
Il | Benzo- nitril |
5 | 2,81 | 513 | 1,65 | 93,7 | 7,7 | 0,42 | l 37,3 |
0,34 | |
98 | Propy len |
520 | 32,3 | ||||||||||
11 | |||||||||||||
κ |
Bei spiel Nr. |
Katalysator | Organo- alumi- niumver- bindung |
Modifi ziermit tel |
Menge g |
Polymerisation | IeIt h |
Akti vität g/g- Kat/h |
Grenz- visko- sitäts- zahl ■dl/g |
Gesamt- II % |
Anteil an fei nem Pul ver % |
Schütt dichte g/ml |
Vergleichspo- polymere |
Schütt dich te g/ml |
|
99 | Copulverisation Modifizierung | Al (CpHJ2- Cl * ?d |
Dimethyl- poly- siloxan |
5 | 2,33 | 638 | 1,77 | 92,3 | 8,3 | 0,41 | behalt an fei nem Pulver % |
0,34 | ||
100 | Olefi ne |
Il | Tetra- methyl- silan |
Il | 2,43 | 613 | 1,68 | 93,3 | 9,1 | 0,42 | 34,8 | 0,33 | ||
101 | Propy len |
Il | A'thyl- alumi- nium- sesqui- chlorid |
Il | 2,77 | 538 | 1,66 | 94,0 | 7,8 | 0,42 | 30,3 | 0,39 | ||
O | 102 | ti | M | TiCl4 | It | 2,86 | 530 | 1,65 | 94,3 | 6,6 | 0,43 | 28,3 | 0,30 | |
O L/8786 | 103 | Il | Il | SiCl4 | It | 2,55 j |
560 | 1,60 | 92,8 | 9,3 | 0,43 | 48,3 | 0,30 | |
CO | Il | 42,5 | ||||||||||||
Il |
50 ml TiCL· wurden zu der in Beispiel 79 (1) erhaltenen aktivierten
Titansuspension gegeben und das Gemisch wurde 20 Minuten bei 700C gerührt. Danach wurde die überstehende Flüssigkeit durch
Dekantation entfernt. Schließlich wurde die Waschbehandlung mit 150 ml n-Heptan 5 mal durchgeführt, wobei eine neue aktivierte
Titansuspension erhalten wurde.
Unter Verwendung von 0,35 g der vorstehend hergestellten aktivierten
Titankomponente wurde die Polymerisation in gleicher Yfeise wie in Beispiel 5 (2) durchgeführt.
Nach der Polymerisation während 1,93 Stunden wurden 508 g pulverförmiges
PP und 12 g amorphes PP erhalten.
Grenzviskositätszahl : 1,60 dl/g
Schüttdichte : 0,43 g/ml
Pulver-II : 98,0 % Gehalt an feinem Pulver : 9,8 %
Polymerisationsakxivität : 755 g/g Kat/h
Gesamt-II 95,8 %
Um einen Vergleich mit dem Katalysator des Beispiels 104 durchzuführen,
wurde in diesem Beispiel der Katalysator aus Vergleichsbeispiel 11 in gleicher tfeise wie in Beispiel 104 mit
TiCl^ behandelt.
Nach der Polymerisation während 2,33 Stunden wurden 408 g pulverförmiges
PP und 17 g amorphes PP erhalten.
Grenzviskositätszahl : 1,60 dl/g
Schüttdichte : 0,3C g/ml
Gehalt an feinem Pulver : 50,3 %
Polymerisationsaktivität : 521 g/g Kat/h
Gesamt-II : 93,0 %
709848/1018
Wie durch Vergleich mit Beispiel 104 ersichtlich ist, hat der
erhaltene Katalysator schwerwiegende Nachteile insofern, als das
erhaltene Polymere einen merklich erhöhten Anteil an feinem Pulver hat und stark verminderte Schüttdichte besitzt, wenn die
erfindungsgemäße gemeinsame Pulverisation in Gegenwart der Organoaluminiumverbindung
und des Olefins weggelassen wird.
Die in den Beispielen 80, 86, 87, 90, 96, 99 und 101 hergestell
ten Katalysatorkomponenten wurden einer weiteren Behandlung mit TiCl^ wie in Beispiel 104 unterworfen, wobei eine aktivierte
Titansuspension erhalten wurde.
Unter Verwendung von 0,35 g der wie vorstehend hergestellten aktivierten Titankomponente wurde die Polymerisation in gleicher
V/eise wie in Beispiel 5 durchgeführt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse
sind in Tabelle 6 aufgeführt.
Tabelle 6 gibt außerdem den Gehalt an feinem Pulver und die
Schüttdichte von Vergleichspolymeren an, die durch Polymerisation unter Verwendung von Titankatalysatoren erhalten wurden, bei deren
Herstellung die Stufe der Copulverisation in Gegenv/art von HcipCl und Propylen v/eggelassen worden war.
709848/1018
ο co co
Bei spiel Nr. |
Katalysator komponenten gemäß Bei spiel Nr. |
Polymerisation | Zeit h |
Ausbeute an pul- verförmigem PP ε |
Ausbeute an amorphem PP ε |
Aktivität g/g Kat/h |
Pulver-II % |
Gesamt-II % |
105 | 80 | 1,94 | 508 | 10 | 776 | 98,0 | 96,1 | |
106 | 86 | 2,09 | 510 | 12 | 713 | 97,6 | 95,7 ' | |
107 | 87 | 1,98 | 500 | 11 | 738 | 97,7 | 95,6 | |
108 | 90 | 1,96 | 520 | 9 | 765 | 98,0 | 96,3 : | |
109 | 96 | 1,84 | 503 | 12 | 799 | 97,5 | 95,2 | |
110 | 99 | 1,82 | 488 | 10 | 783 | 97,9 | 95,9 | |
111 | 101 | 1,95 | 513 | 10 | 765 | 97,6 | 95,7 ^ |
Bei spiel Nr. |
Polymerisation | Grenzvisko- sitätszahl dl/g |
Anteil an fei nem Pulver % |
Schüttdichte g/ml |
Verftleichsnolymere*) | Schüttdichte g/ml |
105 | 1,60 | 9,3 | 0,42 | Anteil an fei nem Pulver % |
0,30 | |
106 | 1,71 | 7,0 | 0,43 | 45,2 | 0,29 | |
107 | 1,61 | 9,1 | 0,42 | 50,1 | 0,30 | |
1OS | 1,65 | 7,6 | 0,42 | 47,7 | 0,31 | |
109 | 1,63 | 8,7 | 0,43 | 42,3 | 0,30 | |
110 | 1,68 | 7,3 | 0,41 | 48,3 | 0,32 | |
111 | 1,59 | 5,0 | 0,43 | 45,0 | 0,32 | |
40,8 |
♦) : In diesen Fällen wurde bei der Herstellung der Katalysatorkomponenten die gemeinsame
Pulverisation in Gegenwart von Organoaluminiumverbindungen und Olefinen v/eggelassen.
27221bO
Beispiel 112 £i2_Herstellun£_der_TitankoraDonente_£
Ein Gemisch aus hO g TiCl, Typ AA, 150 ml n-Heptan und 10 ml
Di-n-butyläther wurde 20 Minuten lang bei der Siedetemperatur von Heptan gerührt und danach wurde das n-Heptan durch Dekantation
entfernt.
Eine Waschbehandlung mit 150 ml n-Heptan unter Rühren mit nachfolgendem
Abdekantieren wurde dann 5 mal wiederholt und schließlich wurde das erhaltene Produkt durch 20-minütiges Erhitzen auf
500C unter einem verminderten Druck von 5 nun?Ig getrocknet.
30 g des erhaltenen getrockneten Produkts wurden in eine Vibrationsmühie
gesehen und gemeinsam mit 1,0 ml Al(CpHiZ)2Ol 15 Minuten
lang pulverisiert, wonach 200 ml gasförmiges Äthylen zugeführt
wurden und die Copulverisation v/eitere 3 Stunden durchgeführt
wurde.
150 ml n-Heptan und 20 ml Di-n-butyläther wurden zu dem Produkt
der gemeinsamen Pulverisation gegeben und bei der- Siedetemperatur
von n-Heptan 20 Minuten gerührt. Dann wurde die darüberstehende Flüssigkeit entfernt. Danach wurde eine 3 mal wiederholte
Waschbehandlung unter Verwendung von 150 ml n-Heptan durchgeführt, Schließlich wurden 150 ml n-Heptan und 50 ml TiCl^ zugesetzt und
das Produkt wurde 20 Minuten bei 70°C gerührt. Danach wurde die Waschbehandlung mit n-Heptan 3 mal wiederholt. Schließlich wurden
150 ml n-Heptan zugesetzt, wobei eine Suspension der aktivierten
Titankomponente erhalten wurde.
Unter Verwendung von 0,25 g der vorstehend gebildeten aktivierten Titankomponente wurde die Polymerisation in gleicher './"eise
wie in Beispiel 5(1) durchgeführt. Nach der Polymerisation v,ährrend 2,0 Stunden wurden 513 g pulverförmiges Polypropylen und
5 g amorphes Polypropylen erhalten.
709848/10 18
Grenzviskositätszahl : 1,58 dl/g
Schüttdichte : 0,4.3 g/ml
Pulver-II : 98,0 %
Gehalt an feinem Pulver : 8,9 %
Polymerisationsaktivität : 1036 g/g Kat/h
Gesamt-II : 97,0 %
Sowohl die Behandlung mit Di-n-butyläther, als auch die Behandlung
mit TiCl/ wurden nach der Methode gemäß Beispiel 112 (1)
durchgeführt, mit der Abänderung, daß die gemeinsame Pulveristion in Gegenwart einer Organoaluminiunverbindung und eines Olefins
weggelassen wurde. Danach wurde die Polymerisation mit Hilfe der erhaltenen Katalysatorkomponente in gleicher Weise wie in
Beispiel 112 (2) durchgeführt.
Nach der Polymerisation während 2,5 Stunden wurden 357 g eines
pulverförmigen PP und 10 g eines amorphen PP erhalten.
Grenzviskositätszahl : 1,55 dl/g
Schüttdichte : 0,29 g/ml
Pulver-II : 97,0 %
Gehalt an feinem Pulver : 52,3 %
Polymerisationsaktivität : 537 g/g Kat/h
Gesamt-II : 94,4 50
Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, daß durch bloße Wiederholung der Modifizierbehandlung, jedoch ohne die Copulverisation,
keine Katalysatoren mit guter Leistung erhalten werden können.
709848/ 1018
Die Herstellung des Katalysators lind die Polymerisation wurden
gemäß Beispiel 112 durchgeführt, mit der Abänderung, daß die
Pulverisation zur Herstellung des Katalysators ohne Zugabe von Al(CpHe)2Cl und Äthylen durchgeführt wurde.
Nach der Polymerisation während 2,5 Stunden wurden 407 g eines pulverförmigen PP und 10 g eines amorphen PP erhalten.
Grenzvislcositätszahl : 1,61 dl/g
Schüttdichte : 0,30 g/ml
Pulver-II : 97,3 %
Gehalt an feinem Pulver : 48,7 %
Polymerisationsaktivität : 667 g/g Kat/h
Gesamt-II : 95,0 %
Aus einem Vergleich zwischen Beispiel 112 und dem vorstehenden
Vergleichsbeispiel ist ersichtlich, daß die erfindungsgeniäße spezifische Behandlung der gemeinsamen Pulverisation der Titankomponenten
äußerst wirksam ist, um bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Polymere zu erzielen, die einen erhöhten Anteil an
feinem Pulver und verminderte Schüttdichte zeigen und daß eine Erhöhung der Polymerisationsaktivität und Gesamt-II erreicht
wird.
40 g TiCl-j des Typs AA, 3,7 g Diphenylether und 3,2 g AlCl, wurden
in ein Vibrationamühlengefäß gegeben, 40 Stunden pulverisiert und wie in Beispiel 6 einer Waschbehandlung mit n-Heptan unterworfen.
Danach wurden 150 ml n-Heptan und 20 ml Diisoamyläther
zugesetzt und das Gemisch wurde 20 Minuten bei 700C gerührt. Das
erhaltene Produkt wurde 3 mal einer Waschbehandlung mit 150 ml n-Heptan unterworfen und wurde schließlich unter vermindertem
709848/1018
- 77 - 2722IbO
Druck von 1 nun Hg bei 5O°C getrocknet.
30 g des so erhaltenen getrockneten Produkts wurden gemeinsam
mit 1,0 ml Al(C2Hc)2Cl während 15 Minuten pulverisiert und
schließlich wurden 300 ml gasförmiges Propylen während einer- Stunde zugeführt, während die Pulverisation fortgesetzt wurde. Die gemeinsame
Pulverisation wurde weitere 2 Stunden fortgesetzt. Zu 25 g der Produkte der gemeinsamen Pulverisation wurden 150 ml
n-Heptan und 20 ml Diisoamyläther zugesetzt und das Ganze wurde 20 Minuten bei 700C gerührt. Danach wurde die obenstehende
Flüssigkeit durch Dekantation entfernt. Dann wurde eine Waschbehandlung mit 150 ml n-Heptan 3 mal bei der Siedetemperatur von
n-Heptan durchgeführt.
Schließlich wurden 150 ml n-Heptan und 50 ml TiCl^ zugesetzt, das
Gemisch wurde 20 Minuten bei 70°C gerührt und 5 mal mit n-Heptan bei der Siedetemperatur von n-Heptan gewaschen. Auf diese Weise
wurde eine aktivierte Titankomponente in Form einer Suspension erhalten.
Unter Verwendung von 0,20 g der aktivierten Titankomponente wurde die Polymerisation in gleicher Weise wie in Beispiel 5 (2) durchgeführt.
Nach der Polymerisation während 2,0 Stunden wurden 523 g pulverförmiges PP und 4 g amorphes PP erhalten.
Grenzviskositätszahl : 1,57 dl/g
Pulver-II : 98,1 %
Schüttdichte : 0,43 g/ml
Gehalt an feinem Pulver: 7,3 %
Polymerisationsaktivität : 1320 g/g Kat/h
Gesamt-II : 97,4 %
709848/1018
Die Herstellung des Katalysators und die Polymerisation wurden
gemäß Beispiel 113 durchgeführt, mit der Abänderung, daß die
zweite Pulverisationsstufe zur Herstellung des Katalysators ohne Zugabe von Al(C2Hc)2Cl und Propylen durchgeführt wurde.
Nach der Polymerisation während 2,3 Stunden wurden 358 2 eines
pulverförmigen PP und 7 g eines amorphen PP erhalten.
Grenzviskositätszahl : 1,57 dl/g
Schüttdichte : 0,30 g/ml
Pulver-II : 97,3 %
Gehalt an feinen Pulver : 48,7 %
Polyinerisationsaktivität : 793 g/g Kat/h
Gesant-II : 95,4 %
Unter Verwendung der in den Beispielen 6, 11, 7?, 87, 104, 112
bzw. 113 hergestellten Katalysatorkomponenten wurde die Massepolymerisation von Propylen nach der folgenden Methode durchgeführt
:
Eine Suspension der angegebenen Mengen der aktivierten Titankomponente
in 30 ml Heptan und 0,3 ml Al(C2Hc)2Cl wurden unter einer
Stickstoffatmosphäre in einen Autoklaven aus rostfreiem Stahl mit einem Fassungsvermögen von 6 1 gegeben.
Nach dem Entfernen des Stickstoffes aus dem Autoklaven mit Hilfe
einer Vakuumpumpe wurden 2 Nl Wasserstoff und 2,5 kg Propylen eingeleitet. Der Autoklav wurde erhitzt und nach 15 Minuten wurde
die Innentemperatur auf 600C erhöht, die Temperatur, bei der die
Polymerisation durchgeführt wurde.
Nach 5 Stunden wurde der Autoklav abgekühlt, der Autoklaveninhalt entnommen und bei 600C unter vermindertem Druck getrocknet. Auf
diese Veise wurde Polypropylen erhalten.
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Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 aufgeführt. Tabelle 7 gibt außerdem den Gehalt an feinem Pulver und die
Schüttdichte von Vergleichspolymeren an, die durch Polymerisation mit Hilfe von Titankatalysatoren gebildet v/urden, bei deren
Herstellung die Stufe der gemeinsamen Pulverisation in Gegenwart von Organoaluminiumverbindungen und Olefinen weggelassen vmrde.
709848/1018
TAET)LLE 7
Bei spiel Nr. |
Katalysator | IIen^e mg |
Folyr.erisationaergebnisse | Ausbeute C" |
Aktivität i Ausbeute i S/S Kat/h j g/~ Kat |
Gesanrt-II /'J |
CI r e η ζ vi sk 0 s i t ä t s ζ ahl dl/S I |
|
114 | Nach Bei spiel Nr. |
130 | 998 | 1536 j 7677 I |
S4,3 | 1 ^1S I , ^J i |
||
115 | 6 | 160 | 953 | 1191 j 5956 | 96,2 | 1,66 | ||
116 | 11 | 130 | 1023 | "574 I 7869 | 94,3 | 1,60 | ||
70984 | 117 | 77 | 130 | 980 | ί 1503 j 7539 |
9^,3 | 1,63 | |
8/1018 | 11ο | 37 | 100 | 970 | ι "9^0 ' 9700 ! |
yO,0 | 1,60 \ \ |
|
104 | SO | 990 j 2475 j 12375 I ί |
96,3 | t 1,57 |
||||
120 ι |
112 | 60 | 973 j 3243 j 16220 | 9o,5 | 1,58 | |||
113 |
- 31 -
I | ro | cn | to | N^ | cn | O | C-- | |
-I | CVJ | O | CVJ | (.Μ | C-- | CvJ | ||
C) | *~ | τ- | ν- | CVJ | ||||
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7722 1ου
200 inMol TiCl^ und 100 ml n-Hoxan wurden in einen mit Rührer
versehenen 1 1-Rundkolb;n gegeben und auf 0 C gekühlt. Dann wurden
220 mlIo 1 Ai(C2II,-)o(:i und 200 ml η-Hexan tropfenweise während
2 Stunden zugefügt und das Gemisch wurde 3 Stxuiden bei Raumtemperatur
gerührt. Dann wurde die übers Lebende Lösung durch Dekantieren entfernt und dar; erhalten·} Produkt wurde 3 mal mit 300 ml
η-Hexan b;;i R?unt-jmperatur ~:;v.'aachen und schließlich unter verninderten
"Druck von 1 mn H^ ,^.!trocknet.
30 g der so erhaltenen '['iCl-.-KojKJonent'j wurden in ein Vibrationsdühlengefän
gegeben und 20 .'Jtuncien pulvorisLei't. Dann wurde
1,0 ml AI(C-J^K zujsjr.et::t, das Gemisch v;ut'do 15 Minuten pulvex'isiei't
und schließlich wurden 200 r.l «janfönni^tis Äthylen zugefügt
und die {_;e.Vi c.in :■;■". "ii FuI verisa ·. i on n;,Jc ~j StUr1ItI) χ or tgesotzt.
Zu 25 g des erhaltenen irodul.ts dor gemeinsamen iVilvarisation
wurden 150 ml n-IIeptan und 20 ml Diisobutyläther zugesetzt und
dar, Ganze viird? 20 Minuten ] ιν.ι", ;.frö\:rt. D-'inn "urdo die überstehende
Flüssigkeit durch Dekantieren entier-nt und das erhaltene
Produkt wurde 5 mal mit 150 ni η-Hexan bei der Siedetemperatur
des n-IIe:cans Gev/aschen. Auf diese V/eise wurde eine Suspension
einer aktivierten Titankomponente erhalten.
1,0 1 Heptan, 0,10 g der vorstehend gebildeten aktivierten Titankoinponente
und 0,5 ml Al(C^h'r )9Ci vmrden unter einer StickstoffatrΛospl·lär3
in einen 2 1-Auto!:lavjn js~obf:n. Nach dem Entfernen
des Stickstoffes aus dom Autoklaven mit Hilfe siner Vakuumounpe
wurde ;.ras3c;r3toi'f bis zu einen Partialrlruck von 2,0 kg/cm zugeführt
und dann '.vui'do iithylen zu:;olc:itot, bis der Dampfdruck
2 k kj/cni" iibor A tmospliärendruok bütru;;.
Der Autoklav wurde erhitzt lind n:u;h 20 i Lauton hatte die Trmantür-iperatur
sich auf 90°0, die TeMp.-Jratür, bei der die Polymerisation
durchgeführt v.oardo, errr.ilit.
7üya4b/ lu iB
- 03 -
Während der Polymerisation vaircle kontinuierlich Äthylen rugeleitet,
um den Innendruck bei r),b kr/cm' über Atrnosrhärcndruck zu
halten.
Nachdem die Polymerisation ?.,b Stunden durchgeführt vordem v;ar,
v/urde die Äthylenzufuhrun": unterbrochen, nichtumvjnelritos Gas
wurde entfernt und 300 ml Ilcthanol vurder unter 30-ninutigen
Rühren zugesetzt, um den Kn t?lyi-ator zu ζ am α tznn.
Der Autoklaveninhalt v/urde entnoni/nen, 3 n^3 mit 200 vJ U^.r.uer
Cev/aschen, filtriert und unter verir.indnrten Druck bei COJC getrocknet.
Auf diese V.'sise v.'ij.rdon S»?0 {\ v;eii3os ])ulverfvrrii^eG
Polyäthylen erhaD.ten.
Grenzviskositäts7.ahl : 2,23 dl/^
Schüttdichte : 0,Ό [:/ιΛ
Gehalt an feino;n lulver : 3,3 ','■>
Polyrnerisationcaktivitlit : 2050 g/g i\at/l>
Unter Verv/endung des in Beispiel 113 (1) hergestellten Katalysators
wurde dia Copolymerisation von Ethylen mit Propylen in
gleicher Weise v/ie in Eeispiel 113 (2) durchgeführt, mit der
Abänderung, da3 ein gasförmiges Gemisch aus Äthylen und Propylen,
welches 1,0 Mol-Ja· Äthylen enthielt, anstelle von reinen Propylen
zugeführt v/urde.
Das erhaltene pulverförraige Polypropylen hatte eine Schüttdichte
von 0,42 g/ml und einen Gehalt an feinem Pulver von 6,0 %. Das
erfindungsgemäße Verfahren ist daher auch äußerst v/irksam zur Durchführung einer Copolymerisationsreaktion.
709848/1018 BAD ORIGINAL
Claims (1)
- PATENTANWÄ-.TFSCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBcl-mOPF E.BBINGHAUS FINCKMARIAHILFPLATZ 2*3, MÖNCHEN SO . .POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OO0 MÜNCHEN 95 J j JL / j ,MITSUI TOATSU CHEMICALS, INC.KARL LUDWIO SCHIFFDIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FONERDIPL. INQ. PETER STREHLDIPL. CHEM. DR. URSULA SChOBEL- HOPFDIPt.. INO. DIETER EBBINSHtUSDR INQ. DIETER FINCKTELEFON (OBO) AB IO β* TELEX 0-33 3ββ AURO Oe auromarcpat München16. Mai 1977DA-13 039Verfahren und Katalysator zur Herstellung von PolyolefinenPATENTANSPRÜCHE1/ Verfahren zur Herstellung von Polymeren oder Copolymeren von Äthylen und/oder a-Olefinan durch Polymerisation von Äthylen und/ oder α-Olefinen in Gegenv/art eines Katalysators, der eine Titankomponente und eine Organoaluminiura-Komponente enthält, dadurch gekennzeichnet , daß man einen Katalysator verwendet, der (A) eine Titankomponente, die durch gemeinsame Pulverisation der Ausgangs-Titankomponente eines festen Ziegler-Katalysators und einer Organoaluminiumvarbindung der FormelA1 Rm X 3-m7 O 9 B 4 H / 1 O 1 8ORIGINAL INSPECTEDin der R eine Alkyl- oder Arylgruppe, X ein Wasserstoffatom oder Halogenatom und m eine Zahl von 1 bis 3 bedeuten, mit Äthylen oder α-Olefinen in einer geringen Menge von nicht mehr als etwa 10 Gew.-?j, bezogen auf die Ausgangs-Titankomponente, gebildet wurde, und (B) eine Organoaluminium-Komponente enthält.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katalysator verwendet, dessen Titankomponente (A) unter Verwendung von Titantrichlorid oder einer Titantrichlorid enthaltenden Zusammensetzung gebildet wurde, die vor der gemeinsamen Pulverisation einer Vorpulverisation unterworfen wurde.3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß man einen Katalysator verwendet, dessen Titankomponente durch gemeinsame Pulverisation in Gegenwart von Äthylen oder eines α-Olefins in einer Menge von etwa 0,01 bis 10 Gew.-?3, bezogen auf die Ausgangs-Titankomponente, gebildet wurde.h. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß man einen Katalysator verwendet, dessen Titankomponente (A) nach der gemeinsamen Pulverisation einer Hodifizierungsbehandlung durch Kontakt nit einem inerten organischen Lösungsmittel oder dessen Gemischen mit Modifiziermitteln unterworfen wurde, die aus 1) einer Sauerstoff, Schwefel, Phosphor, Stickstoff oder Silicium enthaltenden organischen Verbindung, 2) einer Kombination aus einer unter 1) genannten or-709848/ 10 18ganischen Verbindung mit Aluminiuinhalogeniden, 3) einer Organoaluminiumverbindung und/oder 4) einer Lev.ris-Säure bestehen.5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katalysator verv/endet, dessen Ausgangs-Titankomponente ein Fulverisationsprodukt darstellt, welches durch Zugabe eines Zusatzstoffes, der aus 1) einer Sauerstoff, Schwefel, Phosphor, Stickstoff oder Silicium enthaltenden organischen Verbindung, 2) einer Kombination einer unter 1) genannten organischen Verbindung mit Aluininiumhalogeniden, 3) einer Organoaluminiumverbindung und/oder 4) einer Lev/is-Säure besteht, zu Titantrichlorid oder dieses enthaltenden Stoffzusammensetzungen und gemeinsame Pulverisation dieser Materialien erhalten vnjrde.6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katalysator verv/endet, zu dessen Herstellung eine Ausgangs-Titankomponente verv/endet wurde, die aus Titantrichlorid oder dieses enthaltenden Stoffzusammensetzungen besteht, die vor der Stufe der gemeinsamen Pulverisation der vorher definierten Modifizierungsbehandlungunterv/orfen v/urden.7. Titan-Katalysatorkomponente, die gemeinsam mit einer Organoaluminiuraverbindung als Katalysator zur Polymerisation von Äthylen und/oder α-Olefinen verv/endet v/ird, dadurch gekennzeichnet , daß sie durch gemeinsame Pulverisation der Aus-709848/10182732150gangs-Tltankomponente eines festen Ziegler-Katalysators und einer Organoaluminiumverbindung der FormelA1 Rm X 3-min der R eine Alkyl- oder Arylgruppe, X ein Wasserstoffatom oder Halogenatom und m eine Zahl von 1 bis 3 bedeuten, mit Äthylen oder a-01efinen in einer geringen Menge von nicht mehr als etwa 10 Gew.-Jo, bezogen auf die Ausgangs-Titankomponente, erhalten wurde.8. Titan-Katalysatorkomponente nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß als Ausgangs-Titankomponente Titantrichlorid oder dieses enthaltende Zusammensetzungen verwendet v/erden, die vor der gemeinsamen Pulverisation einer Vorpulverisation unterworfen wurden.9. Titan-Katalysatorkomponente nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß die gemeinsame Pulverisation in Gegenwart von 0,01 bis 10 Gew.-Jd Äthylen oder eines a-01efins, bezogen auf die Ausgangs-Titankomponente, durchgeführt wird.10. Titan-Katalysatorkomponente nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß sie nach der gemeinsamen Pulverisation einer Modifizierbehandlung durch Kontakt mit einem inerten organischen Lösungsmittel oder dessen Gemischen mit Modifiziermitteln unterworfen wurde, die aus 1) einer Sauerstoff, Schwefel, Phosphor, Stickstoff oder Silicium enthaltenden organischen Verbindung, 2) einer Kombination einer unter 1) genannten709848/1018organischen Verbindung mit Aluminiumhalogeniden, 3) einer Organoaluminiumverbindung und 4) einer Lewis-Säure bestehen.11. Titan-Katalysatorkomponente nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß als Ausgangs-Titankomponente Titantrichlorid oder dieses enthaltende Stoffzusaramensetzungen verwendet wurden, die in Gegenwart oder in Abwesenheit von Zusatzstoffen pulverisiert worden sind.12. Titan-Katalysatorkomponente nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß als Zusatzstoff 1) eine Sauerstoff, Schwefel, Phosphor, Stickstoff oder Silicium enthaltende organische Verbindung, 2) eine Korabination einer unter 1) genannten organischen Verbindung mit Aluniniumhalogeniden, 3) eine Organoaluminiumverbindung oder 4) eine Lewis-Säure verwendet worden ist.13. Titan-Katalysatorkoraponente nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß als Ausgangs-Titankomponente Titantrichlorid oder dieses enthaltende Stoffzusarnnensetzungen verwendet worden sind, die vor der Stufe der gemeinsamen Pulverisation der vorher genannten Ilodifizierungsbehandlung unterworfen worden sind.709848/1018
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