DE2820860A1 - CATALYST CARRIER - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft die Herstellung von speziellen Polyolefinharzen, insbesondere von Einzelreaktor-Blasverformungsharzen. Die Erfindung betrifft ganz besonders ein katalytisches Verfahren zur selektiven Herstellung von Polyäthylenharzen mit kontrollierten Eigenschaften, z.B. bestimmten schmelzrheologischen Eigenschaften.The invention relates to the production of special polyolefin resins, particularly of single reactor blow molding resins. The invention particularly relates to a catalytic one Process for the selective production of polyethylene resins with controlled properties, e.g. certain melt rheological Properties.
Formkörper und insbesondere geblasene Gegenstände, wie Flaschen, werden üblicherweise aus Polymeren von 1-Olefinen, z.B. Polyäthylen, gebildet. Für die gewerbliche Verwendung eines gegebenen Polymersystems ist es wichtig, daß das umgewandelte Produkt, z.B. die Flasche, ein optimalisiertes Gleichgewicht von Eigenschaften, beispielsweise eine annehmbare Beständigkeit gegenüber einer Spannungsrißbildung und Biegesteifheit, hat. Weiterhin ist es erforderlich, daß das PoIy-Moldings and especially blown articles such as bottles are usually made from polymers of 1-olefins, e.g. Polyethylene. It is important to the commercial use of a given polymer system that the converted Product, e.g. the bottle, an optimal balance of properties, e.g. an acceptable durability against stress cracking and flexural rigidity. Furthermore, it is necessary that the poly
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TEiLZ=F-ONTEiLZ = F-ON
TEU^JC OH-Q t:\HCt TEU ^ JC OH-Q t: \ HCt
mere eine geeignete Verarbeitbarkeit, d.h. ein zufriedenstellendes Theologisches Verhalten:beim Fließen und eine zufriedenstellende Deformation während der Herstellung, hat. Obgleich das viskoelastische Verhalten von Polymerschmelzen bereits Gegenstand ausgedehnter Untersuchungen war, ist es bislang noch nicht gelungen, einen Zusammenhang zwischen dem Verhalten während der Herstellung und dem Endzweck der Gegenstände in einer solchen Weise herzustellen, daß die Polymerisations- und insbesondere die Katalysatorerfordernisse selektiv festgelegt werden können. Dazu kommt noch, daß das Katalysatorverhalten auch hinsichtlich der Wirksamkeit oder der Produktivität und der Stabilität über eine nennenswerte Lebensdauer gemessen werden muß.mere has a suitable workability, ie a satisfactory Theological Behavior : when flowing and a satisfactory deformation during manufacture. Although the viscoelastic behavior of polymer melts has been the subject of extensive studies, it has not been possible to establish a relationship between the behavior during manufacture and the end use of the articles in such a way that the polymerization and especially the catalyst requirements can be selectively established . In addition, the behavior of the catalyst must also be measured with regard to the effectiveness or the productivity and the stability over an appreciable service life.
Die Verwendung von Chromverbindungen bei der Polymerisation von Olefinen ist gut bekannt. In den US-PS*en 2 825 721 undThe use of chromium compounds in polymerization of olefins is well known. In U.S. Patents 2,825,721 and
2 951 816 wird die Verwendung von CrO^, das auf anorganischen Materialien, beispielsweise Kieselsäure, Aluminiumoxid oder Kombinationen von Kieselsäure mit Aluminiumoxid, niedergeschlagen und durch Erhitzen auf erhöhte Temperaturen aktiviert worden ist, zur Polymerisation von lefinen beschrieben. Obgleich diese Katalysatorsysteme für verschiedene Polymerisationsprozesse, beispielsweise für die bekannten teilchenbildenden Prozesse, verwendet werden, sind die damit hergestellten Harze, obgleich sie für viele Anwendungszwecke geeignet sind, für andere Anwendungszwecke nicht einsetzbar, da sie hinsichtlich bestimmter Eigenschaften, beispielsweise des Schmelzindex, Mangel aufweisen.2 951 816 states the use of CrO ^ based on inorganic Materials such as silica, alumina or combinations of silica with alumina are deposited and activated by heating to elevated temperatures, described for the polymerization of lefins. Although these catalyst systems for various polymerization processes, for example for the known particle-forming Processes that are used are the resins made with them, although they are suitable for many uses, Cannot be used for other purposes because they have certain properties, such as the melt index, Show deficiency.
Es sind auch schon verbesserte Trägerkatalysatoren auf Chrombasis bekannt und sie werden insbesondere in den US-PS'enImproved supported chromium-based catalysts are also known and are used in particular in the US patents
3 984 351 und 3 985 676 beschrieben. Solche Katalysatoren gestatten die Herstellung von Harzen mit verbesserten Fließeigenschaften und Scherbeantwortungseigenschaften. Es hat sich3,984,351 and 3,985,676. Such catalysts allow the production of resins with improved flow properties and shear response properties. It has
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jedoch als schwierig erwiesen, diese Produkte technisch zu verwenden, ohne daß eine Produktabsonderung oder ein Harzvermischen erfolgt, das auf Variierungen der Theologischen Eigenschaften des erzeugten Polymeren zurückzuführen ist. Dies trifft insbesondere bei der Herstellung und insbesondere beim Blasverformen, beispielsweise für Sammler oder Sammler-Rammeinrichtungen, zu.however, these products proved difficult to use technically, without product segregation or resin mixing occurring, which is due to variations in theological properties of the polymer produced is due. This applies in particular to the manufacture and in particular to the Blow molding, for example for collectors or collector-ramming devices.
Eine Untersuchung dieser Erscheinung unter Verwendung der nunmehr klassischen Meßmethoden der Harzscherantwort (HLMI/MI-Werte, bestimmt gemäß der ASTM-D-1238, Bedingungen F/E) hat keinen offensichtlichen Grund für das unterschiedliche Verhalten dieser Harze in Herstellungseinrichtungen ergeben. Empirische Untersuchungen haben nahegelegt, daß eine exaktere Viskositätsanalyse erforderlich ist, um Harze auszuwählen, die dazu geeignet sind, verkürzte Zykluszeiten zu ergeben oder auf sonstige Weise in ausgewählten Blasverformungseinrichtungen ein verbessertes Verhalten zu haben. Es hat sich gezeigt, daß solche Bestimmungen unter Verwendung des Viskositätsverhältnisses Eta^/Eta^QQQ gemacht werden können, wobei der umfaßte Bereich erweitert wird. Ausdrücklich wird der Bereich von 1 bis 1000 reziproken Sekunden eingeschlossen. Diese Werte ergeben ein korrelatives Maß für das kritische Verhalten beim Endanwendung szweck, wie es weiter unten näher beschrieben werden wird. Weiterhin wird die Auswahl von Harzen gestattet, die für solche Blasverformungseinrichtungen, wie Sammler oder Sammler-Rammeinrichtungen, geeignet sind.An investigation of this phenomenon using the now classic measurement methods of the Harz shear response (HLMI / MI values, determined according to ASTM-D-1238, conditions F / E) give no obvious reason for the different behavior of these resins in manufacturing facilities. Empirical Research has suggested that a more precise viscosity analysis is required in order to select resins that will do this are suitable to result in shortened cycle times or in some other way in selected blow molding devices to have improved behavior. It has been found that such determinations can be made using the viscosity ratio Eta ^ / Eta ^ QQQ can be made with the included Area is expanded. The range from 1 to 1000 reciprocal seconds is expressly included. These values result a correlative measure of the critical end-use behavior, as described in more detail below will. Furthermore, the selection of resins is permitted which are suitable for such blow molding devices, such as collectors or collector-ramming devices, are suitable.
Weitere Untersuchungen der Variierbarkeit von bestimmten chromkatalysierten Harzen hinsichtlich des Viskositätsverhältnisses gestatten die Identifizierung von Produktionsfaktoren, die für die kontrollierte Produktion von Harzen mit den gewünschten Eigenschaften kritisch sind.Further investigations into the variability of certain chromium-catalyzed Resins in terms of viscosity ratio allow the identification of factors of production that are critical for the controlled production of resins with the desired properties.
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In den US-PS »en 3 231 550 und 3 242 099 werden Poly- (hydrocarbylaluminiumoxide) beschrieben, die durch Umsetzung von Wasser mit einer Organohydrocarbylaluminiumverbindung hergestellt worden sind. Diese werden mit Übergangsmetallverbindungen, z.B. Chromverbindungen, umgesetzt und als Olefinpolymerisationskatalysatoren verwendet.In US Patents 3,231,550 and 3,242,099 poly (hydrocarbyl aluminum oxides) which have been prepared by reacting water with an organohydrocarbyl aluminum compound are. These are reacted with transition metal compounds, e.g. chromium compounds, and used as olefin polymerization catalysts used.
In der US-PS 3 882 096 werden Äthylenkatalysatoren beschrieben, die aus einem Träger bestehen, der mit Chromoxid und dem Reaktionsprodukt von Wasser mit einem Alkylester von Titan imprägniert und wärmeaktiviert worden ist.US Pat. No. 3,882,096 describes ethylene catalysts which consist of a support containing chromium oxide and the reaction product of water impregnated with an alkyl ester of titanium and heat activated.
In der US-PS 3 152 105 wird ein a-Olefinkatalysator, bestehend aus einem Carbonsäuresalz von Chrom, Wasser und einer Organoaluminiumverbindung, beschrieben.In US Pat. No. 3,152,105, an alpha-olefin catalyst is composed from a carboxylic acid salt of chromium, water and an organoaluminum compound, described.
Modifikationen von Kieselgel zur katalytischen Aktivität v/erden von Burwell in "Chemtech.", Seiten 370 bis 377 (1974) und von Peri in »J. Cat.» 41, Seiten 227 bis 239 (1976) beschrieben. In keiner dieser Druckschriften wird jedoch die Kontrolle der Theologischen Harzeigenschaften beim Prozeß zur Polymerisation von 1-Olefinen beschrieben, wobei ein wärmeaktivierter Chromträgerkatalysator verwendet wird.Modifications of silica gel for catalytic activity by Burwell in "Chemtech.", Pp. 370-377 (1974) and by Peri in »J. Cat. " 41, pages 227-239 (1976). In none of these publications, however, is the control of the Theological resin properties in the process for the polymerization of 1-olefins described, with a heat-activated Supported chromium catalyst is used.
Es wurde nun gefunden, daß die Menge und die Art der Aluminiumwerte, die auf einem Trägerkatalysator abgeschieden sind, kritisch die Eigenschaften kontrollieren. Sie können in einem Chromkatalysatorsystem als direkte Maßnahme verwendet werden, um eine selektive Harzherstellung bei einer kontrollierten 1-Olefinpolymerisation zu erhalten. Die gleichen Effekte können indirekt erhalten werden, indem man ein festes Verhältnis von Wasser zu der Aluminiumverbindung während der Katalysatorherstellung ausbildet und aufrechterhält.It has now been found that the amount and type of aluminum values deposited on a supported catalyst critically control the properties. They can be used in a chromium catalyst system as a direct measure to obtain selective resin production in a controlled 1-olefin polymerization. The same effects can be can be obtained indirectly by having a fixed ratio of water to the aluminum compound during catalyst preparation trains and maintains.
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Der Erfindung liegt die Entdeckung zugrunde, daß Variationen der Harzeigenschaften auf Systemwasser oder auf Feuchtigkeit zurückgeführt werden können, die im Verlauf der Katalysatorherstellung vorhanden sind. Silicagel und andere anorganische Katalysatorträger sind bekanntlich aktive Adsorptionsmittel und sie nehmen rasch signifikante Mengen von Wasser auf (getrocknetes Silicagel mit weniger als 0,5% Wasser, das durch 30,5 cm Wasser mit 5O?6 relativer Feuchtigkeit und bei 27°C gegossen wird, erreicht einen Feuchtigkeitsgehalt von 2%). Demgemäß wird herkömmlicherweise bei der Handhabung die Aussetzung an eine feuchte Atmosphäre kontrolliert und der Gehalt an adsorbiertem Wasser liegt üblicherweise innerhalb von niedrigen Grenzen, wie z.B. wenigen Gew.-%, so daß das Wasser kein nennenswertes Element des Systems darstellt. Solche Handhabung smaßnahmen haben jedoch bislang eine erhebliche Variation innerhalb dieses Bereiches zugelassen.The invention is based on the discovery that variations in resin properties can be attributed to system water or moisture present in the course of catalyst preparation. Silica gel and other inorganic catalyst supports are known to be active adsorbents and they will rapidly take up significant amounts of water (dried silica gel with less than 0.5% water poured through 30.5 cm of water at 50-6 relative humidity and at 27 ° C , reaches a moisture content of 2%). Accordingly, the exposure to a humid atmosphere is conventionally controlled in the handling and the content of adsorbed water is usually within low limits such as a few% by weight so that the water does not constitute an appreciable element of the system. However, such handling measures have so far allowed considerable variation within this range.
Bei der Herstellung von Harzen für allgemeine Verwendungszwekke ergibt eine Feuchtigkeitsvariation im Katalysatorherstellungssystem keine nennenswerte Differenzierung der Harzeigenschaften. Es ist jedoch nun gefunden worden, daß bislang nicht in Betracht gezogene Unterschiede der Theologischen Eigenschaften bei bestimmten kritischen Anwendungszwecken, beispielsweise beim Blasformen von Flaschen, unter Verwendung von Sammler-Rammeneinrichtungen wesentlich werden können. Überraschenderweise wurde gefunden, daß solche Harzvariationen auf den Feuchtigkeitsgehalt des Katalysatorherstellungssystems zurückgeführt werden können.In the manufacture of general-purpose resins, there is a moisture variation in the catalyst manufacturing system no noteworthy differentiation of the resin properties. However, it has now been found not to date contemplated differences in theological properties in certain critical applications, for example in bottle blow molding, using collector rams. Surprisingly it has been found that such resin variations have an effect on the moisture content of the catalyst preparation system can be traced back.
Vermutlich kann das selektive Verhalten der erfindungsgemäßen neuen Katalysatorsysteme auf die Morphologie oder Stereokonfiguration der aktivierten Katalysatoroberfläche relativ zu den Aluminiumarten, die in situ durch kontrollierte Hydrolyse gebildet werden, zurückgeführt werden. Vermutlich resultiertThe selective behavior of the novel catalyst systems according to the invention can presumably have an effect on the morphology or stereoconfiguration the activated catalyst surface area relative to the aluminum species obtained in situ by controlled hydrolysis are formed, are returned. Presumably results
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AOAO
eine Reihe von Zusammensetzungsmodifikationen aus den Hydrolysereaktionen mit Restfeuchtigkeit in dem System. Diese Modifikationen erstrecken sich durch variierende sterische Konfigurationen der Aluminium enthaltenden Gruppierungen und sie erscheinen individuell bis permanent. Sie kontrollieren selektiv das Polymerisationsverhalten nach der Wärmeaktivierung. Es kann somit ein Bereich von Harzeigenschaften selektiv und kontrollierbar hergestellt werden, der auf die Kontrolle von Wasser- und Aluminiumgehalten in der Katalysatorzubereitung zurückzuführen ist.a number of compositional modifications from the hydrolysis reactions with residual moisture in the system. These modifications extend through varying steric configurations of the groups containing aluminum and they appear individually to permanent. You control selectively the polymerisation behavior after heat activation. It can thus selectively and a range of resin properties can be produced in a controllable manner, which is based on the control of water and aluminum contents in the catalyst preparation is due.
Gemäß der Erfindung wird nun ein Katalysator zur Verfugung gestellt, der einen Träger aus einem anorganischen Oxid enthält, welcher unter kontrollierten Feuchtigkeitsbedingungen gehalten wird. Der aluminiumbehandelte Träger kann aktiviert werden, indem er in einer nicht-reduzierenden Atmosphäre, beispielsweise einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre, auf eine Temperatur von mehr als etwa 93,3°C bis zu der Zersetzungstemperatur des Trägermaterials erhitzt wird. Er kann direkt als Hydrierungs- oder Crackkatalysator, z.B. für die Isomerisierung von Hexan, mit ausgezeichneter Aktivität, Selektivität, Stabilität und Abriebbeständigkeit verwendet werden. Solche Materialien können daher als Träger mit anderen Katalysatorförderungsmitteln bei einer Vielzahl von katalysierten Reaktionen verwendet werden. Sie können auch direkt für die Isomerisierung, Reformierung, Crackung, Polymerisation, Alkylierung, Dealkylierung, Hydrierung, Dehydrierung oder Hydrocrackung verwendet werden.According to the invention, a catalyst is now made available, containing an inorganic oxide support maintained under controlled humidity conditions will. The aluminum treated carrier can be activated by being in a non-reducing atmosphere, for example an oxygen-containing atmosphere, to a temperature is heated above about 93.3 ° C to the decomposition temperature of the support material. It can be used directly as a hydrogenation or cracking catalyst, e.g. for the isomerization of hexane, with excellent activity, selectivity, stability and abrasion resistance can be used. Such materials can therefore be used as supports with other catalyst promoters can be used in a variety of catalyzed reactions. You can also directly for the isomerization, Reforming, cracking, polymerization, alkylation, dealkylation, hydrogenation, dehydrogenation or hydrocracking are used will.
Vorzugsweise wird der Träger mit einer Aluminiumverbindung beschichtet und auch mit einem katalytischen Element, nämlich einer Verbindung eines Metalls aus der Gruppe Chrom, Kobalt, Nickel, Vanadin, Molybdän und Wolfram, und Gemische davon, die gewöhnlich als Oxide vorliegen, behandelt. Am besten wirdPreferably, the support is coated with an aluminum compound and also with a catalytic element, viz a compound of a metal from the group of chromium, cobalt, nickel, vanadium, molybdenum and tungsten, and mixtures thereof, which are usually present as oxides, treated. Will be best
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2820Θ60 M 2820Θ60 M.
eine Chrom enthaltende Verbindung, insbesondere ein Chromoxid oder das Organophosphorylchrom-Reaktionsprodukt gemäß der US-PS 3 985 676 verwendet.a chromium-containing compound, in particular a chromium oxide or the organophosphorylchromium reaction product according to the US-PS 3,985,676 used.
Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Organophosphorylchrom-Reaktionsprodukt auf einem Silicagel mit hoher spezifischer Oberfläche und mit kontrolliertem Wassergehalt mit einer mit Wasser reaktiven Aluminiumverbindung abgeschieden und das so gebildete Katalysatorzwischenprodukt wird zur Anwendung wärmeaktiviert.In the most preferred embodiment of the invention, an organophosphoryl chromium reaction product is deposited on a silica gel with a high specific surface and with a controlled water content with a water-reactive aluminum compound deposited and the intermediate catalyst product so formed is heat activated for use.
Die anorganischen Trägermaterialien, die für die Erfindung geeignet sind, schließen solche ein, wie sie normalerweise in Trägerchromkatalysatoren für die Olefinpolymerisation verwendet werden und wie sie beispielsweise in der US-PS 2 825 beschrieben werden. Solche Trägermaterialien sind beispielsweise anorganische Oxide von Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Gemischen, Thoriumdioxid, Zirkondioxid und vergleichbare Oxide. Sie sind porös, haben eine mittlere spezifische Oberfläche und sie haben Oberflächen-Hydroxylgruppen. Bevorzugte Trägermaterialien sind Silica-Xerogele oder Xerogele, die Siliciumdioxid bzw. Kieselsäure als Hauptbestandteil enthalten. Besonders bevorzugt werden die Siliciumdioxid-Xerogele, wie sie in den US-PS'en 3 652 214, 3 652 215 und 3 652 216 beschrieben werden. Diese Siliciumdioxid-Xerogele haben eine spezifische Oberfläche im Bereich von 200 bis 500 m /g und ein Porenvolumen von mehr als etwa 2,0 cm /g. Ein Hauptteil des Porenvolumens wird von Poren mit Durchmessern im Bereich von 300 bis 600 S zur Verfügung gestellt .The inorganic support materials suitable for the invention include those normally used in supported chromium catalysts for olefin polymerization and as described, for example, in US Pat. No. 2,825. Such carrier materials are, for example inorganic oxides of silicon dioxide, aluminum oxide, silicon dioxide-aluminum oxide mixtures, thorium dioxide, zirconium dioxide and comparable oxides. They are porous, have a medium specific surface area and they have surface hydroxyl groups. Preferred carrier materials are silica xerogels or xerogels, the silicon dioxide or silicic acid as Main ingredient included. Particularly preferred are the silica xerogels as described in US Patents 3,652,214, 3,652,215 and 3,652,216. These silica xerogels have a specific surface area in the range from 200 to 500 m / g and a pore volume of more than about 2.0 cm / g. A major part of the pore volume is provided by pores with diameters in the range from 300 to 600 S .
Solche Träger werden mit einem regulierten Wassergehalt van bis zu 15 bis 25 Gew.-%, bezogen auf den Träger, vorzugsweise 0,25 bis 6,0 Gew.-?ä, zur Verfügung gestellt. Das Trägermate-Such carriers are made with a regulated water content van up to 15 to 25% by weight, based on the carrier, preferably 0.25 to 6.0% by weight, provided. The carrier material
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- Sr- -- Sr- -
rial kann getrocknet oder befeuchtet werden, beispielsweise durch Insgleichgewichtbringen mit einer Atmosphäre, bis ein ausgewählter Wassergehalt erhalten wird. Im allgemeinen haben Wassergehalte von erheblich mehr als 3,5 Gew.-% einen geringen zusätzlichen Effekt auf die Ergebnisse, die bei niedrigen Aluminiumgehalten, z.B. 3,7%, erhalten werden. Demgemäß werden niedrigere Gehalte für eine beste Systemkontrolle bevorzugt. Höhere Wassergehalte können bei höheren Aluminiumgehalten, beispielsweise 10%, erforderlich sein. Optimale Ergebnisse, d.h. eine erhöhte Empfindlichkeit der Harzdifferenzierung, werden gewährleistet, wenn der Wassergehalt innerhalb des Bereiches von 0,25 bis 6,0 ί 0,15 Gevr.-% für das bevorzugte Siliciumdioxidgel reguliert wird.Rial can be dried or humidified, for example by equilibrating with an atmosphere, until a selected water content is obtained. In general, water contents of considerably more than 3.5% by weight have little additional effect on the results obtained with low aluminum contents, for example 3.7%. Accordingly, lower levels are preferred for best system control. Higher water contents may be necessary with higher aluminum contents, for example 10%. Optimal results, ie an increased sensitivity of the resin differentiation, are ensured if the water content is regulated within the range of 0.25 to 6.0 ί 0.15% by weight for the preferred silica gel.
Die hierin verwendete Aluminium enthaltende Verbindung ist gegenüber Wasser reaktiv, d.h. sie ist einer kontrollierten Hydrolyse durch Stufen einer Teilhydrolyse (Je nach den Gehalten von verfügbarer Feuchtigkeit in dem System gegenüber der zugesetzten Aluminiumverbindung) unterworfen, welche mit den ausgewählten Aluminiumarten und Gemischen davon in Bezug gebracht werden kann. Die Aluminiumverbindungen sind auch mit den Oberflächen-Hydroxylgruppen des anorganischen Trägermaterials wie die Reaktionsprodukte mit Wasser reaktiv.The aluminum-containing compound used herein is opposite Water reactive, i.e. it is subject to controlled hydrolysis through stages of partial hydrolysis (depending on the content of available moisture in the system versus that added Aluminum compound), which are related to the selected aluminum types and mixtures thereof can be. The aluminum compounds are also associated with the surface hydroxyl groups of the inorganic support material as the reaction products are reactive with water.
Bevorzugte Aluminiumverbindungen können durch die Formel:Preferred aluminum compounds can be given by the formula:
Al(X)a(Y)b(Z)cAl (X) a (Y) b (Z) c
dargestellt werden, in der X für R steht, Y für OR steht und Z für H oder ein Halogen steht, a den Wert 0 bis 3 hat, b den Wert 0 bis 3 hat, c den Wert 0 bis 3 hat und a + b + c gleich 3 ist, und in der R für eine Alkyl- oder Arylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht.in which X stands for R, Y stands for OR and Z represents H or a halogen, a has the value 0 to 3, b has the value 0 to 3, c has the value 0 to 3 and a + b + c is the same 3, and in which R is an alkyl or aryl group having 1 to 8 carbon atoms.
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Beispiele für solche Aluminiumverbindungen sind Aluminiumalkoxide, wie Aluminium-sec.-butoxid, Aluminiumäthoxid, Aluminiumisopropoxid, Alkylaluminiumalkoxide, wie Äthylaluminiumäthoxid, Methylaluminiumpropoxid, Diäthylaluminiumäthoxid, Diisobutylaluminiumäthoxid etc., Alkylaluminiumverbindungen, wie Triäthylaluminium, Triisobutylaluminium etc., Alkyl- oder Arylaluminiumhalogenide, wie Diäthylaluminiumchlorid, Arylaluminiumverbindungen, wie Triphenylaluminium, Aryloxyaluminiumverbindungen,. wie Aluminiumphenoxid, und gemischte Aryl-, Alkyl- und Aryloxy-alkylaluminiumverbindungen.Examples of such aluminum compounds are aluminum alkoxides, such as aluminum sec.-butoxide, aluminum ethoxide, aluminum isopropoxide, Alkyl aluminum alkoxides, such as ethyl aluminum ethoxide, methyl aluminum propoxide, diethyl aluminum ethoxide, Diisobutyl aluminum ethoxide etc., alkyl aluminum compounds, such as triethyl aluminum, triisobutyl aluminum etc., alkyl or Aryl aluminum halides, such as diethyl aluminum chloride, aryl aluminum compounds, such as triphenyl aluminum, aryloxy aluminum compounds ,. such as aluminum phenoxide, and mixed aryl, alkyl and aryloxy-alkyl aluminum compounds.
Zur Herstellung der bevorzugten Polymerisationskatalysatoren wird der Träger mit einer Chrom enthaltenden Verbindung vor der Wärmeaktivierung behandelt.To prepare the preferred polymerization catalysts, the support is pre-treated with a chromium-containing compound the heat activation treated.
Die Chrom enthaltendenVerbindungen, die für die Erfindung geeignet sind, umfassen alle beliebigen Chrom enthaltenden Verbindungen, die dazu imstande sind, sich mit den Oberflächen-Hydroxylgruppen eines anorganischen Trägers umzusetzen. Beispiele für solche Verbindungen sind Chromtrioxid, Chromatester, wie die behinderten di-tert.-polyalicyclischen Chromatester, Silylchromatester und Phosphor enthaltende Chromatester gemäß den US-PS1en 3 642 749 und 3 704 287 und Organophosphorylchromverbindungen, beispielsweise gemäß der US-PS 3 985 676. Dabei handelt es sich um das Reaktionsprodukt von Chromtrioxid mit einer Organophosphorverbindung der Formel:The chromium containing compounds useful in the invention include any chromium containing compound capable of reacting with the surface hydroxyl groups of an inorganic support. Examples of such compounds include chromium trioxide, chromate, such as the disabled di-tert-polyalicyclic chromate, Silylchromatester and phosphorus-containing chromate according to the US-PS 1 en 3642749 and 3704287 and Organophosphorylchromverbindungen, for example according to US-PS 3 985 676. This is the reaction product of chromium trioxide with an organophosphorus compound of the formula:
0 OH0 OH
RO-p-OR oder RO-P-OR ORRO-p-OR or RO-P-OR OR
worin R für Alkyl, Aralkyl, Aryl, Cycloalkyl oder Wasserstoff steht, jedoch mindestens ein R eine andere Bedeutung als Wasserstoff hat. Die bevorzugten Organophosphorverbindungen sind Trialkylphosphate, wie Triäthylphosphat.where R is alkyl, aralkyl, aryl, cycloalkyl or hydrogen, but at least one R has a meaning other than hydrogen Has. The preferred organophosphorus compounds are Trialkyl phosphates such as triethyl phosphate.
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Der neue Katalysator gemäß dar Erfindung kann in der Weise hergestellt werden, daß man die Chrom enthaltende Verbindung und die Aluminiumverbindung auf dem anorganischen Träger in jeder beliebigen geeigneten Art und Weise, beispielsweise durch Dampfbeschichten oder durch Imprägnierung des Trägers mit Lösungen der Chrom enthaltenden Verbindung und der Aluminiumverbindung in einem geeigneten inerten Lösungsmittel, das normalerweise ein wasserfreies organisches Lösungsmittel ist, abscheidet. Beispiele für solche organischen Lösungsmittel sind aliphatische Cycloalkyl- und Alkylarylkohlenwasserstoffe und ihre Halogenderivate. Ein besonders bevorzugtes organisches Lösungsmittel ist Dichlormethan. Die Chrom- und Aluminiumverbindungen können miteinander oder einzeln aufgebracht werden.The new catalyst according to the invention can in the manner be prepared that the chromium-containing compound and the aluminum compound on the inorganic support in in any suitable manner, for example by vapor coating or by impregnation of the support with solutions of the chromium-containing compound and the aluminum compound in a suitable inert solvent, the is usually an anhydrous organic solvent. Examples of such organic solvents are cycloalkyl and alkylaryl aliphatic hydrocarbons and their halogen derivatives. A particularly preferred organic The solvent is dichloromethane. The chrome and aluminum compounds can be applied together or individually.
Bei der üblichen Weise der Katalysatorherstellung wird der Träger zuerst mit der Chrom enthaltenden Verbindung und sodann mit der Aluminiumverbindung imprägniert. Für eine optimale Reproduzierbarkeit wird am meisten die Aufbringung aus einem wasserfreien organischen Lösungsmittel durch Imprägnierung bevorzugt, wobei etwa 1 bis 2 Porenvolumina eines Lösungsmittels, wie Methylenchlorid, verwendet werden.In the usual way of preparing the catalyst, the carrier is first with the chromium-containing compound and then impregnated with the aluminum compound. For an optimal reproducibility, the application is the most important an anhydrous organic solvent preferably by impregnation, with about 1 to 2 pore volumes of a solvent, such as methylene chloride can be used.
Wenn eine Organophosphorylchromverbindung des in der US-PS 3 985 676 beschriebenen Typs verwendet wird, dann wird es bevorzugt, die dort beschriebenen besonderen Katalysatorherstellungstechniken anzuwenden. In einem solchen Fall kann die Organoaluminiumverbindung auf den Katalysatorträger bei ähnlichen Bedingungen aufgebracht werden, wie sie für die Abscheidung der Organophosphorylchromverbindung angewendet v/erden. When an organophosphoryl chromium compound is disclosed in U.S. Pat 3,985,676 is used, then it is preferred to use the special catalyst preparation techniques described there. In such a case, the Organoaluminum compound can be applied to the catalyst support under conditions similar to those used for the deposition the organophosphoryl chromium compound applied.
Es hat sich gezeigt, daß die wirksamsten Katalysatoren solche sind, die die Chromverbindung in einer solchen Menge enthalten, daß die Gewichtsmenge von Chrom, bezogen auf das GewichtIt has been found that the most effective catalysts are those which contain the chromium compound in such an amount that the amount by weight of chromium based on weight
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des Trägers, etwa 0,25 bis 2,5%, vorzugsweise etwa 0,5 bis 1,25% beträgt, obgleich auch Mengen außerhalb dieser Bereiche immer noch geeignete Katalysatoren ergeben. Die Aluminiumverbindung sollte in genügenden Mengen zugesetzt werden, daß etwa 0,1 bis 10 Gew.-% Aluminium, bezogen auf das Gewicht des Trägers, vorzugsweise etwa 0,5 bis 5,5%, erhalten werden, obgleich auch Mengen außerhalb dieser Bereiche einsetzbare Katalysatoren liefern.of the carrier, about 0.25 to 2.5%, preferably about 0.5 to 1.25%, although amounts outside of these ranges are also possible still give suitable catalysts. The aluminum compound should be added in sufficient amounts that about 0.1 to 10% by weight of aluminum, based on the weight of the carrier, preferably about 0.5 to 5.5%, although Catalysts which can also be used in amounts outside of these ranges can be obtained.
Nachdem die Chrom enthaltende Verbindung und die Aluminiumverbindung auf dem anorganischen Träger abgeschieden worden sind, wird der Träger in einer nicht-reduzierenden Atmosphäre, vorzugsweise in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre, auf eine Temperatur oberhalb etwa 93,3°C bis zur Zersetzungstemperatür des Trägers erhitzt. Typischerweise werden die Trägerzusainmens et zungen auf eine Temperatur von 427 bis 10930C erhitzt. Die Erhitzungszeit kann je nach den angewendeten Temperaturen beispielsweise von 1/2 h oder weniger bis 50 h oder mehr variieren. Normalerweise wird das Erhitzen über einen Zeitraum von 2 bis 12 h durchgeführt. Die nicht-reduzierende Atmosphäre, die vorzugsweise Luft oder ein anderes Sauerstoff enthaltendes Gas ist, sollte trocken sein und sollte vorzugsweise bis auf wenige Teile pro Million (ppm) Wasser entfeuchtet worden sein, um eine maximale Katalysatoraktivität zu erhalten. Typischerweise wird die verwendete Luft auf weniger als 2 bis 3 ppm Wasser heruntergetrocknet.After the chromium-containing compound and the aluminum compound have been deposited on the inorganic carrier, the carrier is heated in a non-reducing atmosphere, preferably in an oxygen-containing atmosphere, to a temperature above about 93.3 ° C. to the decomposition temperature of the carrier. Typically, the Trägerzusainmens et tongues are at a temperature from 427 to 1093 0 C heated. The heating time can vary, for example, from 1/2 hour or less to 50 hours or more, depending on the temperatures used. Typically, the heating is carried out over a period of 2 to 12 hours. The non-reducing atmosphere, which is preferably air or other oxygen containing gas, should be dry and should preferably have been dehumidified to a few parts per million (ppm) water in order to obtain maximum catalyst activity. Typically the air used is dried down to less than 2 to 3 ppm water.
Obgleich wasserfreie Lösungsmittel bei der Abscheidung und entfeuchtete Luft zum Trocknen oder zur Wärmeaktivierung verwendet werden, hat sich in der Praxis eine Kontrolle der Feuchtigkeit auf dem Träger als ausreichend erwiesen, um die Ziele der Erfindung zu erreichen. Bei einem konstanten Trägerwassergehalt ist es naturgemäß auch möglich, eine Einstellung durch die Feuchtigkeit vorzunehmen, die in den Lösungs-Although anhydrous solvents are used in the deposition and dehumidified air for drying or for heat activation in practice, a control of the moisture on the carrier has proven to be sufficient to prevent the To achieve objects of the invention. With a constant carrier water content it is of course also possible to adjust the moisture content in the solution
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mittelbehandlungs systemen vorhanden ist. Die Zeit der Reaktion oder Wechselreaktion der Aluminiumverbindung scheint nicht kritisch zu sein. Die Abscheidung wird normalerweise unter Umgebungsbedingungen, beispielsweise in einer herkömmlichen Mischbeschichtungsvorrichtung, durchgeführt.treatment systems are in place. The time of reaction or alternation reaction of the aluminum compound appears not to be critical. The deposition is normally carried out under ambient conditions, for example in a conventional Mix Coater, performed.
Der' Katalysator kann auch in der Weise -hergestellt werden, daß man getrennt den Katalysator nach Zugabe jeder gesonderten Komponente aktiviert.The 'catalyst can also be prepared in such a way that the catalyst is separated after each separate component has been added activated.
Der absolute Gehalt der Aluminiumverbindung und das Verhältnis von Wasser zu Aluminiumverbindung wird für die kontrollierte Polymerisation gemäß der Erfindung als wichtig angesehen. Im allgemeinen kann der Anteil der Aluminiumverbindung etwa 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den Träger, vorzugsweise 0,35 bis 5,5%, betragen. Er zeigt sich bei konstantem Feuchtigkeitsgehalt in der Zubereitung bei der Verwendung durch das verminderte Molekulargewicht beim Aluminiumgehalt und durch eine erhöhte Molekulargewichtsverteilung, gemessen durch Schmelzindexwerte des erzeugten Harzes, an. Das Molverhältnis von Wasser zu Aluminium kann von einem im wesentlichen wasserfreien System bis etwa 4,0, vorzugsweise 0,5 bis 2,0, variieren, wobei niedrigere Werte mit einem niedrigeren Molekulargewicht und einer mittleren Scherantwort oder Molekulargewichtsverteilung im Zusammenhang stehen.The absolute content of the aluminum compound and the ratio of water to aluminum compound is controlled for Polymerization according to the invention is considered important. In general, the proportion of the aluminum compound can be about 0.1 to 10% by weight, based on the support, preferably 0.35 to 5.5%. It shows up at a constant moisture content in the preparation when used by the reduced molecular weight of the aluminum content and by an increased Molecular weight distribution as measured by melt index values of the resin produced. The molar ratio of water to aluminum can vary from a substantially anhydrous system to about 4.0, preferably 0.5 to 2.0, where lower values with a lower molecular weight and an intermediate shear response or molecular weight distribution in association with.
Die Verhältnisanteile von Wasser und der Aluminiumverbindung wurden hierin als Gewichtsprozent, bezogen auf den Aluminium enthaltenden Träger, und als Molverhältnis von Wasser auf dem Aluminium enthaltenden Träger zu Aluminium ausgedrückt. Diese Werte können zwar leicht errechnet werden, doch wird der Einfachheit halber auf die folgende Tabelle verwiesen.The proportions of water and the aluminum compound are herein expressed as percent by weight based on the aluminum containing carrier, and expressed as the molar ratio of water on the aluminum containing carrier to aluminum. These Values can be easily calculated, however, for the sake of simplicity, reference is made to the following table.
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- 1th -- 1th -
Die Kontrolle dieser jeweiligen Variablen bei sonst äquivalenten Betriebsbedingungen ergibt eine Antwortselektion der Harzeigenschaften. Jedoch kann, wie oben erwähnt, die Differenzierung der Harzeigenschaften - obgleich sie für die Hersteller kritisch ist - auch nur auf die Anwendung von spezialisierten Schmelzviskosimetriemessungen zurückzuführen sein. Bestimmte Fabrikationseinrichtungen, beispielsweise eine Sammler-Rammen-Fließverfübungseinrichtung, sind gegenüber einer Schmelzrheologie ansprechbar, welche mit höheren Scherraten und unterschiedlichen Scherratenantworten in Beziehung steht, als wie sie unter Anwendung von herkömmlichen Schmelzindexmessungen festgelegt werden können.The control of these respective variables under otherwise equivalent operating conditions results in a response selection of the resin properties. However, as mentioned above, the differentiation of the resin properties - albeit for the manufacturer critical - can only be traced back to the use of specialized melt viscometry measurements. Certain Manufacturing facilities, for example a collector-ram-flow device, are responsive to a melt rheology which has higher shear rates and different Shear rate responses are related as they are using conventional melt index measurements can be set.
Für die Zwecke der Erfindung wird die Schmelzviskosität direkt als "Eta" bei Scherraten von 1 und 1000 reziproken see gemessen. Die Scherantwort wird als Viskositätsverhältnis Eta^/Et ausgedrückt. Diese Messung ergibt ein verläßliches Werkzeug, um in reproduzierbarer Weise die rheologischen Eigenschaften des Harzes mit den Erfordernissen für die Herstellung in Bezug zu bringen. Niedrigere Verhältnisse von Wasser zu Aluminium zeigen sich als niedrigere Eta-Werte (Molekulargewicht) und als dazwischenliegende Viskositätsverhältnisse (breiteste Scherantwort oder die Molekulargewichtsverteilung zeigt sich bei einem dazwischenliegenden Verhältnis von Wasser zu Aluminium). Niedrigere absolute Aluminiumgehalte zeigen sich als erhöhte Eta-Werte und niedrigere Viskositätsverhältnisse bei konstanten Verhältnissen von Wasser zu Aluminium.For the purposes of the invention, the melt viscosity is measured directly as "Eta" at shear rates of 1 and 1000 reciprocal. The shear response is expressed as the viscosity ratio Eta ^ / Et expressed. This measurement provides a reliable tool to reproducibly determine the rheological properties of the Bring resin with the requirements for production in relation. Show lower ratios of water to aluminum as lower Eta values (molecular weight) and as intermediate viscosity ratios (broadest shear response or the molecular weight distribution is shown with an intermediate ratio of water to aluminum). Lower absolute aluminum contents show up as increased Eta values and lower viscosity ratios at constant values Ratios of water to aluminum.
Es können somit spezifische Harze für den jeweiligen Anwendungszweck, beispielsweise hinsichtlich des Scherwertes und der Antwort, maßgerecht hergestellt werden, indem die Verhältnisse von Wasser zu Aluminium und die Gehalte des Aluminium-Überzugs kontrolliert werden.Specific resins can therefore be used for the respective application, for example with regard to the shear value and the response, can be tailor-made by the ratios from water to aluminum and the content of the aluminum coating can be controlled.
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Beste Ergebnisse sind mit dem Organophosphorylchrom-Reaktionsprodukt auf Polypor-Silicagel für eine Sammler-Rammen-Blasverformungseinrichtung bei einem absoluten Aluminiumwert von 0,596 und einem Molverhältnis von Wasser zu Aluminium von 0,5 erhalten worden. Die so hergestellten Harze zeigten bei Standardbedingungen (1 ppm TEB, etwa 1 Gew.-% Cr und H2 0,3 bis 0,7 Mol-%) ein Viskositätsverhältnis von etwa 37 bis 43. Es wird offensichtlich, daß die Gestalt der Molekulargewichtsverteilungskurve und daher der Scherantwort bei einem gegebenen durchschnittlichen Molekulargewicht in einfacher Weise vom Fachmann gemäß der Erfindung kontrolliert werden kann.Best results have been obtained with the organophosphorylchromium reaction product on Polypor silica gel for a collector ram blow molder at an absolute aluminum value of 0.596 and a molar ratio of water to aluminum of 0.5. The resins thus prepared showed a viscosity ratio of about 37 to 43 under standard conditions (1 ppm TEB, about 1 wt% Cr and H 2 0.3 to 0.7 mol%). It is apparent that the shape of the molecular weight distribution curve and therefore the shear response for a given average molecular weight can be easily controlled by those skilled in the art according to the invention.
Die wärmebehandelten, auf einem Träger niedergeschlagenen Chrom- und Aluminiumverbindungen der Erfindung können in Kombination mit metallischen und/oder nicht-metallischen Reduktionsmitteln verwendet werden, um neue Katalysatorsysteme für die Polymerisation von Olefinen zu ergeben. Beispiele für geeignete metallische Reduktionsmittel sind Trialkylaluminiumverbindungen, wie Triäthylaluminium, Triisobutylaluminium, Alkylaluminiumhalogenide, Alkylaluminiumalkoxide, Dialkylzink, Dialkylmagnesium und Metallborhydride, beispielsweise diejenigen der Alkalimetalle, insbesondere von Natrium, Lithium und Kalium, und diejenigen von Magnesium, Beryllium und Aluminium. Die Nicht-Metallreduktionsmittel schließen Alkylborane, wie z.B. Triäthylboran, Triisobutylboran und Trimethylboran und Hydride von Bor, wie Diboran, Pentaboran, Hexaboran und Decaboran, ein.The heat-treated, carrier-deposited chromium and aluminum compounds of the invention can be used in combination with metallic and / or non-metallic reducing agents are used to create new catalyst systems for polymerization of olefins. Examples of suitable metallic reducing agents are trialkylaluminum compounds such as Triethyl aluminum, triisobutyl aluminum, alkyl aluminum halides, Alkyl aluminum alkoxides, dialkyl zinc, dialkyl magnesium and metal borohydrides, for example those of the alkali metals, especially of sodium, lithium and potassium, and those of magnesium, beryllium and aluminum. The non-metal reducing agents include alkyl boranes such as triethyl borane, triisobutyl borane and trimethyl borane and hydrides of boron, such as diborane, pentaborane, hexaborane and decaborane.
Bei einer Katalysatorzusammensetzung, die etwa 1 Gew.-% Cr, bezogen auf das Gewicht des Trägers, enthält, ist beispielsweise die bevorzugte Menge eines organometallischen Reduktionsmittels, z.B. Triisobutylaluminium (TIBAL), etwa 11,4 Gew.-% und einem Al/Cr-Atomverhältnis von etwa 3 : 1 äquivalent. Der bevorzugte Bereich der Atomverhältnisse von Al zu Cr beträgt etwa 0,5 : 1 bis etwa 8 : 1 oder etwa 1,9 bis etwa 30For example, for a catalyst composition containing about 1 wt% Cr based on the weight of the support, the preferred amount of an organometallic reducing agent such as triisobutyl aluminum (TIBAL) is about 11.4 wt% and an Al / Cr -Atom ratio of about 3: 1 equivalent. The preferred range of atomic ratios of Al to Cr is about 0.5: 1 to about 8: 1 or about 1.9 to about 30
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TIBAL. Die praktikablen Gesamtgrenzen von TIBAL, ausgedrückt als Al/Cr-Atomverhältnis, sind etwa 0,1 : 1 bis 20 : 1. In Gewicht ausgedrückt betragen sie etwa 0,4 bis etwa 75 Gew.-^.TIBAL. The total practical limits of TIBAL, expressed as the Al / Cr atomic ratio, are about 0.1: 1 to 20: 1. In In terms of weight, they are about 0.4 to about 75 wt .- ^.
Die wärmebehandelte, auf einem Träger niedergeschlagene Chrom enthaltende Verbindung und Aluminiumverbindung kann mit metallischen oder nicht-metallischen Reduktionsmitteln kombiniert werden, bevor sie in einen Olefinpolymerisationsreaktor eingespeist werden, oder diese zwei Komponenten können gesondert in einen Olefinpolymerisationsreaktor eingeleitet werden.The heat-treated chromium-containing compound deposited on a carrier and aluminum compound can be mixed with metallic or non-metallic reducing agents are combined before going into an olefin polymerization reactor or these two components can be fed separately into an olefin polymerization reactor.
Bei der Proportionierung der Menge des metallischen oder nichtmetallischen Reduktionsmittels zu der Menge der Chromverbindung, die in dem Katalysatorsystem der Erfindung verwendet wird, ist eine ziemlich große Breite verfügbar. Es haben sich jedoch gewisse Richtlinien herausgebildet, die mit einer guten Ausbeute, günstigen Polymereigenschaften und einer wirtschaftlichen Verwendung der Materialien im Einklang stehen. Bei der Verwendung von metallischen und/oder nicht-metallischen Reduktionsmitteln mit einer Menge der Chromverbindung, die ausreichend ist, um etwa 1 Gew.-% Cr des Trägers zu ergeben, sind beispielsweise die unten angegebenen Parameter repräsentativ. Die Atomverhältnisse sind auf einer Berechnung des Metalls in dem netallisehen Reduktionsmittel und/oder des Nicht-Metalls in dem nicht-metallischen Reduktionsmittel gegenüber dem Chromgehalti der in der Chromverbindung auf dem Träger vorhanden ist, aufgebaut.A fairly wide latitude is available in proportioning the amount of metallic or non-metallic reducing agent to the amount of chromium compound used in the catalyst system of the invention. However, certain guidelines have emerged which are consistent with good yield, favorable polymer properties and economical use of the materials. When using metallic and / or non-metallic reducing agents with an amount of the chromium compound which is sufficient to give about 1 % by weight of Cr of the support, the parameters given below are representative, for example. The atomic ratios are based on a calculation of the metal in the metallic reducing agent and / or the non-metal in the non-metallic reducing agent versus the chromium content present in the chromium compound on the carrier.
Ein weiteres Beispiel eines organometallischen Reduktionsmittels zur Verwendung im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Katalysatorzusammensetzung ist Triäthylaluminium. Wenn man wiederum von einer Katalysatorzusammensetzung mit etwa 1 Gew.-% Cr, bezogen auf das Gewicht des Trägers, ausgeht, dann beträgt die bevorzugte Menge von Triäthylaluminium (TEA) etwa 6,6 Gev/,-%,Another example of an organometallic reducing agent for use in connection with the invention The catalyst composition is triethylaluminum. If, in turn, a catalyst composition with about 1 wt .-% Cr, based on the weight of the support, then the preferred amount of triethylaluminum (TEA) is about 6.6 Gev /, -%,
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bezogen auf das Gewicht des Trägers, wodurch ein Al/Cr-Atomverhältnis von etwa 3 t 1 erhalten wird. Der bevorzugte Bereich der Atomverhältnisse von Al zu Cr beträgt etwa 0,5 : 1 bis etwa 8 : 1 oder etwa 1,1 bis etwa 18 Gew.-% TEA. Die praktikablen Gesamtgrenzen von TEA, ausgedrückt als Al/Cr-Verhältnis, betragen etwa 0,1 : 1 bis 20 : 1 und ausgedrückt als Gewicht etwa 0,22 bis etwa 44 Gew.-%.based on the weight of the support, giving an Al / Cr atomic ratio of about 3 t 1 is obtained. The preferred range of atomic ratios of Al to Cr is about 0.5: 1 to about 8: 1 or about 1.1 to about 18 weight percent TEA. The total practical limits of TEA, expressed as the Al / Cr ratio, are about 0.1: 1 to 20: 1 and, in terms of weight, about 0.22 to about 44 weight percent.
Triäthylbor (TEB) kann als bevorzugtes Beispiel für die Herstellung eines nicht-metallischen Reduktionsmittels zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen Katalysatorzusammensetzung genommen werden. Wiederum ausgehend von einer Katalysatorzusammensetzung, die etwa 1 Gew.-% Cr, bezogen auf das Gewicht des Trägers, enthält, beträgt die bevorzugte Menge von TEB etwa 5 Gew.-?6, bezogen auf das Gewicht des Trägers, wodurch ein B/Cr-Atomverhältnis von etwa 2,7 : 1 erhalten wird. Der bevorzugte Bereich der Atomverhältnisse von B zu Cr beträgt etwa 0,1 : 1 bis 10 : 1 oder etwa 0,19 bis etwa 19% TEB. Die praktikablen Gesamtgrenzen, ausgedrückt als B/Cr-Verhältnis, betragen etwa 0,01 : 1 bis etwa 20 : 1 und, ausgedrückt als Gewicht, etwa 0,02 bis 38 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Trägers.Triethylboron (TEB) can be taken as a preferred example of the preparation of a non-metallic reducing agent for use with the catalyst composition of the present invention. Again, based on a catalyst composition containing about 1 wt% Cr based on the weight of the support, the preferred amount of TEB is about 5 wt .-% 6 based on the weight of the support, creating a B / Cr Atomic ratio of about 2.7: 1 is obtained. The preferred range of atomic ratios of B to Cr is about 0.1: 1 to 10: 1 or about 0.19 to about 19% TEB. The overall practicable limits, expressed as B / Cr ratio, are from about 0.01: 1 to about 20: 1 and in terms of weight, about 0.02 to 38 wt -%, based on the weight of the carrier..
Wie oben ausgeführt wurde, werden die bevorzugten erfindungsgemäßen Katalysatorzusammensetzungen in herkömmlichen Polymerisationsprozessen für Olefine, insbesondere 1-Olefine mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Äthylen, Propylen, 1-Buten, 3-Methylbuten-1, 4-Methylpenten-1, die entweder allein oder im Gemisch vorliegen können, und bei ihrer Copolymerisation mit äthylenisch ungesättigten Monomeren, wie Vinylacetat, Acrylnitril oder Methylmethacrylat, mit oder ohne Modifizierungsmittel, Kettenübertragungsmittel oder Terminierungsmittel und dergleichen verwendet. Eine solche Polymerisation kann bei üblichen Temperatur- und Druckbedingungen durchgeführt werden, beispielsweise bei Temperaturen von etwa 40 bis etwa 2000C, vor-As stated above, the preferred catalyst compositions according to the invention in conventional polymerization processes for olefins, especially 1-olefins having 2 to 8 carbon atoms, such as ethylene, propylene, 1-butene, 3-methylbutene-1, 4-methylpentene-1, either alone or can be present as a mixture, and used in their copolymerization with ethylenically unsaturated monomers, such as vinyl acetate, acrylonitrile or methyl methacrylate, with or without modifying agents, chain transfer agents or terminating agents and the like. Such a polymerization can be carried out under customary temperature and pressure conditions, for example at temperatures from about 40 to about 200 ° C., before
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zugsweise von etwa 70 bis 11O0C, und Drücken von etwa 14,1 bis 70,3 atü, vorzugsweise von 21,1 bis 56,2 atü, wie sie üblicherweise bei Aufschlämmungs- oder Teilchenbildungspolymerisationen verwendet werden.atm to 70.3 preferably from about 70 to 11O 0 C, and pressures of about 14.1, preferably from 21.1 to 56.2 atm, as are commonly used in slurry or Teilchenbildungspolymerisationen.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren wirken in einzigartiger Weise bei der Polymerisation von 1-Olefinen, und zwar insbesondere dann, wenn Wasserstoff in der Polymerisationszone verwendet wird. Hierdurch wird die Beziehung zwischen dem Molekulargewicht und der Molekulargewichtsverteilung in Beantwortung des Wasserstoffbedarfs im Vergleich zu Katalysatoren modifiziert, bsi denen der Wassergehalt nicht kontrolliert wird. Die ausgezeichnete Wasserstoffantwort, die sich als niedriges Molverhältnis von Wasser zu Aluminium anzeigt, gestattet eine größere Breite der Wasserstoffgehalte unter Aufrechterhaltung einer annehmbaren Produktivität. Dazu kommt noch, daß die Gestalt der Molekulargewichtsverteilungskurven hinsichtlich der Scherantwort und der Düsenschwelleigenschaften unterschieden werden kann.The catalysts of the invention act in a unique way in the polymerization of 1-olefins, and in particular in particular when hydrogen is used in the polymerization zone. This establishes the relationship between the molecular weight and the molecular weight distribution modified in response to the hydrogen demand compared to catalysts, bsi where the water content is not controlled. The excellent hydrogen response, which turns out to be a low molar ratio from water to aluminum allows for a wider range of hydrogen contents while maintaining acceptable productivity. In addition, the shape of the molecular weight distribution curves with respect to the The shear response and the nozzle threshold properties are differentiated can be.
Diese Eigenschaften drücken sich in dem Verhalten der Harze aus. Bislang ist es übliche Praxis und eine gewerbliche Notwendigkeit gewesen, die notwendigen Theologischen Eigenschaften für bestimmte Extrusions- und Verformungsvorgänge, insbesondere für das Blasverformen, in der Weise zu erhalten, daß man Harzprodukte von mehr als einem Reaktor als Kombination von Lösungs- und Teilchenformharzen vermischt hat. Gemäß der Erfindung ergibt ein einziges Harz, d.h. das Produkt eines "einzigen Reaktors" direkt die notwendigen Theologischen Eigenschaften. These properties are expressed in the behavior of the resins the end. So far it has been common practice and an industrial necessity to have the necessary Theological Properties for certain extrusion and deformation processes, in particular for blow molding, in such a way as to obtain resin products from more than one reactor as a combination of solution and particulate molding resins. According to the invention, a single resin, i.e. the product, gives one "single reactor" directly the necessary theological properties.
In den Beispielen werden bevorzugte Arten der Durchführung der Herstellung der neuen erfindungsgemäßen Katalysatoren und die Verwendung solcher Katalysatoren zur Herstellung von Poly-In the examples, preferred ways of carrying out the preparation of the new catalysts according to the invention and the Use of such catalysts for the production of poly-
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äthylenen mit modifizierten und kontrollierten Theologischen Eigenschaften beschrieben.Ethylenes with modified and controlled theological Properties described.
Die angegebenen Schmelzviskositäten werden mit einem Instron-Kapillarrheometer bei 19O°C und Scherraten von 1 bis 1000 reziproken see bestimmt. Das angegebene Viskositätsverhältnis ist das Verhältnis von Eta./Eta^QQQ, bezogen auf den 1- und 1000-reziproken Sekundenwert. Die absoluten Wert sind als Poise angegeben. The indicated melt viscosities are measured using an Instron capillary rheometer determined at 190 ° C and shear rates of 1 to 1000 reciprocal see. The viscosity ratio given is the ratio of Eta./Eta^QQQ, based on the 1 and 1000 reciprocal Second value. The absolute values are given as poise.
Die Schmelzindizes wurden gemäß der ASTM-D-123S, Bedingungen E(MI) und F(HLMI) bestimmt und die HLMl/MI-Verhältnisse werden nur über einen 1OX-Scherratenbereich gemessen.The melt indexes were determined according to ASTM-D-123S, conditions E (MI) and F (HLMI) are determined and the HLMI / MI ratios are determined measured over a 1OX shear rate range only.
Die Wasserbestimmungen erfolgten in Standardweise unter Anwendung einer Titrationstechnik in Pyridin mit Karl-Fisher-Reagens. Die Werte sind auf das Gewicht, bezogen auf den Aluminium enthaltenden Träger, errechnet.Water determinations were made in a standard manner using a titration technique in pyridine with Karl Fisher reagent. The values are calculated on the basis of the weight based on the aluminum-containing carrier.
Das "Einzelreaktor"-Harz gemäß der Erfindung hat einen Schmelzindex von bis zu etwa 0,4, ein Viskositätsverhältnis von 35 bis 45 und Werte hinsichtlich der Schmelzfestigkeit, der Düsenquellung und der Extrudierungszeit, die sonst vergleichbaren Harzmischungen äquivalent sind. Hierdurch werden sie besonders gut zur Verwendung bei Verformungsoperationen geeignet, beispielsweise zur Verwendung als einziges Harz beim Blasverformen unter Anwendung eines Sammlers oder einer Sammler-Rammeneinrichtung. Diese Einrichtungen sind für ihr kritisches Verhalten gegenüber der Zykluszeit und der Wandverteilung sowie den Trimmcharakteristiken, den Spitzenlastwerten und den Oberflächeneigenschaften des hergestellten Gegenstands bekannt.The "single reactor" resin according to the invention has a melt index of up to about 0.4, a viscosity ratio of 35 to 45 and values relating to melt strength, nozzle swell and the extrusion time, which are equivalent to otherwise comparable resin blends. This makes them special well suited for use in molding operations, for example for use as the sole resin in blow molding using a collector or collector rammer. These facilities are critical for theirs Behavior towards the cycle time and the wall distribution as well as the trimming characteristics, the peak load values and the Surface properties of the manufactured article known.
Zum Blasformen kann ein Harz hergestellt werden, das eine Dichte von 0,953 bis 0,955, einen Schmelzindex on 0,25 bis 0,40,For blow molding, a resin can be made which has a density of 0.953 to 0.955, a melt index of 0.25 to 0.40,
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eine Schmelzviskosität von 3,65 bis 3,85 χ 1θ' Poise bei 1000 see" , ein Viskositätsverhältnis von 35 bis 45 und e Düsenquellung bei 1000 see von 170 bis 185% hat.a melt viscosity of 3.65 to 3.85 χ 1θ 'poise 1000 see ", a viscosity ratio of 35 to 45 and e nozzle swelling at 1000 see of 170 to 185%.
Die folgenden Methoden können dazu verwendet werden, um die erfindungsgemäß verwendeten Katalysatoren herzustellen. Als Beispiele werden bestimmte bevorzugte Ausführungsformen angegeben: The following methods can be used to prepare the catalysts used in the present invention. as Examples are given of certain preferred embodiments:
Der anorganische Oxidträger, beispielsweise ein Siliciumdioxid-Xerogel, mit einem Porenvolumen von etwa 2,5 cm /g, hergestellt gemäß der US-PS 3 652 215, wird, wie hierin beschrieben, auf einen ausgewählten Feuchtigkeitsgehalt, gewöhnlich von mindestens 0,25 und 6,0 Gew.-% - 0,15 Gew.-^, eingestellt, indem in Stickstoff bei erhöhter Temperatur unter Vakuum getrocknet wird oder in Kontakt mit einer feuchten Atmosphäre befeuchtet wird. Sodann wird mit der Aluminium- und der Chromverbindung oder einem anderen katalytischen Material beschichtet.The inorganic oxide support, for example a silica xerogel, having a pore volume of about 2.5 cm / g, prepared in accordance with US Pat. No. 3,652,215, is as described herein to a selected moisture content, usually at least 0.25 and 6.0% by weight - 0.15% by weight, adjusted by drying in nitrogen at an elevated temperature under vacuum or by humidifying in contact with a humid atmosphere. Then it is coated with the aluminum and the chromium compound or another catalytic material.
Beim Sprühbeschichten wird die Aluminiumverbindung, beispielsweise Aluminium-sec.-butoxid, mit einem Porenvolumen (relativ zu dem Siliciumdioxidgel) von Methylenchlorid verdünnt und auf einen sauberen oder mit Chrom beschichteten Träger bei 32,2°C über einen Zeitraum von 1 h aufgesprüht (während dieser Zeit werden drei Bettdrehungen bewerkstelligt). Der beschichtete Katalysator wird 2 bis 6 h bei 112,8°C in einem Vakuum von 25,4 bis 38,1 cm Hg getrocknet, um flüchtige Stoffe zu entfernen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Verfahrensweise wird die Aluminiumverbindung mit 2 Porenvolumen von wasserfreiem Methylenchlorid aufgeschlämmt und das Lösungsmittel wird durch Trocknen, wie oben beschrieben, entfernt.In the case of spray coating, the aluminum compound is, for example Aluminum sec.-butoxide, with a pore volume (relative to the silica gel) diluted by methylene chloride and added to a clean or chromium-coated support 32.2 ° C sprayed on over a period of 1 h (during this time three bed rotations are accomplished). The coated one The catalyst is dried for 2 to 6 hours at 112.8 ° C. in a vacuum of 25.4 to 38.1 cm Hg to remove volatiles to remove. In a preferred embodiment of this procedure, the aluminum compound has 2 pore volumes slurried by anhydrous methylene chloride and the solvent is removed by drying as described above, removed.
In ähnlicher Weise kann eine Dampfbeschichtung durchgeführtIn a similar manner, vapor deposition can be carried out
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werden, indem man den Träger, der "bei einer Temperatur von 204,40C gehalten wird, mit der Aluminiumverbindung bei 79,40C über einen Zeitraum von 1,5h besprüht und sodann die Temperatur zum Trocknen auf 260°C erhöht und dort bei einem maximalen Vakuum 1 h lang hält.are held by the carrier is that "at a temperature of 204.4 0 C, sprayed with the aluminum compound at 79.4 0 C over a period of 1.5 hours and then the temperature for drying at 260 ° C increased, and holds there for 1 hour at a maximum vacuum.
Das Gel mit reguliertem Feuchtigkeitsgehalt kann auch in einfacher Weise in einem geeigneten wasserfreien Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, mit der Aluminiumverbindung und der Chromverbindung aufgeschlämmt werden und danach kann getrocknet werden, um flüchtige Stoffe zu entfernen. Der getrocknete Katalysator kann mit unbehandeltem Siliciumdioxidgel, mit der Chromverbindung beschichtetem Siliciumdioxidgel oder einem anderen Trägermaterial vermischt werden, wenn eine weitere Einstellung des Verhältnisses von Wasser zu Aluminium gewünscht wird, und zwar insbesondere auf errechnete Werte von Wasser, bezogen auf den aluminiumhaltigen Träger, von weniger als 0,4 Gew.-?6.The gel with regulated moisture content can also be used in simpler Manner in a suitable anhydrous solvent such as methylene chloride with the aluminum compound and the chromium compound Can be slurried and then dried to remove volatiles. The dried catalyst may be with untreated silica gel, silica gel coated with the chromium compound, or another Support material are mixed if a further adjustment of the ratio of water to aluminum is desired, and in particular to calculated values of water, based on the aluminum-containing carrier, of less than 0.4% by weight 6.
Zur Wärmeaktivierung des Katalysators wird der auf einem Träger niedergeschlagene Katalysator mit trockener Luft einer linearen Geschwindigkeit von 0,06 m/min aufgewirbelt und auf eine Temperatur von 9000C dabei erhitzt. Diese Temperatur wird 6 h lang aufrechterhalten. Der aktivierte, auf einem Träger niedergeschlagene Katalysator wird als Pulver gewonnen.For heat activation of the catalyst, the catalyst deposited on a support is whirled up with dry air at a linear speed of 0.06 m / min and heated to a temperature of 900 ° C. in the process. This temperature is maintained for 6 hours. The activated catalyst deposited on a support is obtained as a powder.
Siliciumdioxidgel mit einem Porenvolumen von etwa 2,5 cm /g, hergestellt gemäß der US-PS 3 652 215, wird in einen 2000-ml-Dreihalskolben gegeben, der mit einem Rührer, einem Stickstof feinlaß und einem y-Rohr mit Wasserkondensator ausgerüstet ist. Eine Stickstoffatmosphäre wird während des Beschichtungsvorgangs aufrechterhalten. Dichlormethan wird sodann zu dem Kolben, der das Siliciumdioxidgel enthält, zugesetzt undSilica gel having a pore volume of about 2.5 cm / g, made in accordance with US Pat. No. 3,652,215, is placed in a 2000 ml three-necked flask given, equipped with a stirrer, a nitrogen outlet and a y-tube with a water condenser is. A nitrogen atmosphere is created during the coating process maintain. Dichloromethane is then added to the flask containing the silica gel and
809848/0727809848/0727
- 2Sr - - 2Sr -
es wird gerührt, tun ein gleichförmiges befeuchtetes Gel zu gewährleisten. Eine Dichlormethanlösung des Reaktionsprodukts von CrO, mit Triäthylphosphat, hergestellt gemäß der US-PS 3 985 676, wird sodann zu dem Kolben in einer genügenden Menge zugesetzt, daß ein trockenbeschichteter Katalysator erhalten wird, der etwa 1 Gew.-?6 Cr enthält. Die überstehende Flüssigkeit wird abfiltriert und das beschichtete Gel wird in einem Drehverdampfer bei 6O0C und einem Vakuum von 73,7 cm Hg getrocknet. it is stirred, doing so to ensure a uniformly moistened gel. A dichloromethane solution of the reaction product of CrO with triethyl phosphate, prepared according to US Pat. No. 3,985,676, is then added to the flask in an amount sufficient to provide a dry coated catalyst containing about 1 weight percent of Cr. The supernatant liquid is filtered off and the coated gel is dried in a rotary evaporator at 6O 0 C and a vacuum of 73.7 cm of Hg.
Dichlormethan wird zu einem ähnlichen Kolben, wie oben hergestellt, gegeben und unter Aufrechterhaltung einer Stickstoffatmosphäre wird mit dem Rühren begonnen. In den Kolben wird sodann die auf die obige Weise hergestellte, auf einen Träger niedergeschlagene Chromzusammensetzung gegeben. Eine Lösung von Dichlormethan und Aluminium-sec.-butoxid wird in einem Druckausgleich-Tropftrichter hergestellt und der Trichter wird an den gerührten Kolben angefügt. Die Aluminium-sec.-butoxidlösung wird allmählich in den Kolben mit einer Geschwindigkeit von 10 g Lösung pro min gegeben. Nach beendigter Zugabe der Lösung wird die Aufschlämmung in dem Kolben etwa 1 h lang gerührt. Die überstehende Flüssigkeit wird abfiltriert und das beschichtete Gel wird in einem Drehverdampfer bei einer Temperatur von bis zu etwa 6O0C und einem Vakuum von 73,7 cm Hg getrocknet.Dichloromethane is added to a similar flask as prepared above and stirring is started while maintaining a nitrogen atmosphere. The chromium composition deposited on a carrier prepared in the above manner is then placed in the flask. A solution of dichloromethane and aluminum sec-butoxide is made up in a pressure equalizing addition funnel and the funnel is attached to the stirring flask. The aluminum sec-butoxide solution is gradually added to the flask at a rate of 10 g of solution per minute. When the addition of the solution is complete, the slurry in the flask is stirred for about 1 hour. The supernatant liquid is filtered off and the coated gel is dried up in a rotary evaporator at a temperature of from about 6O 0 C and a vacuum of 73.7 cm of Hg.
Der auf einem Träger niedergeschlagene Katalysator wird in einen zylindrischen Behälter gebracht und mit trockener Luft einer linearen Geschwindigkeit von 0,06 m/sec unter Erhitzen auf eine Temperatur von 9000C aufgewirbelt. Es wird bei dieser Temperatur 6 h lang gehalten. Der aktivierte, auf einen Träger niedergeschlagene Katalysator wird als Pulver gewonnen.The deposited on a supported catalyst is placed in a cylindrical container and with dry air at a linear velocity of 0.06 m / sec swirled with heating at a temperature of 900 0 C. It is held at this temperature for 6 hours. The activated catalyst deposited on a support is obtained as a powder.
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- 25- -- 25- -
Es wird eine Reihe von Polymerisationen durchgeführt, um die Ergebnisse zu illustrieren, die erhalten werden, wenn man eine variierende Menge der Aluminiumverbindung bei der Herstellung des Katalysatorgehalts von 1% Cr bei einem konstanten Wassergehalt in dem Träger anwendet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.A series of polymerizations is carried out to obtain the To illustrate results obtained using a varying amount of the aluminum compound in the manufacture the catalyst content of 1% Cr at a constant water content in the carrier. The results obtained are compiled in Table II.
Wenn nichts anderes angegeben ist, dann sind die Polymerisationen bei 93,5°C und mit Wasserstoff (2,11 kg/cm ) durchgeführt worden. Triäthylboran (2,7 B/Cr-Atomverhältnis) wurde in den Polymerisationsreaktor eingegeben.Unless otherwise stated, the polymerizations are carried out at 93.5 ° C. and with hydrogen (2.11 kg / cm) been. Triethylborane (2.7 B / Cr atomic ratio) was entered into the polymerization reactor.
Al, Gew.-#/SiO2(1) Produktivität MI HIMIAl, wt. # / SiO 2 ( 1 ) Productivity MI HIMI
(g Polymere/g Kat./h)(g polymers / g cat./h)
558 niedrig 7,0558 low 7.0
0,1 1328 0,04 9,10.1 1328 0.04 9.1
0,2 717 0,05 11,40.2 717 0.05 11.4
1,0 780 0,36 67,51.0 780 0.36 67.5
2,4 926 1,10 116,52.4 926 1.10 116.5
3,7 886 2,68 3403.7 886 2.68 340
5,5^ 616 4,90 3905.5 ^ 616 4.90 390
(1) g Al pro 100 g SiO2-Träger(1) g Al per 100 g SiO 2 carrier
(2) Polymerisationstemperatur 99°C; B/Cr-Atomverhältnis 2,9.(2) polymerization temperature 99 ° C; B / Cr atomic ratio 2.9.
Ein auf einen Träger niedergeschlagener Chromkatalysator (1 Gew.-?o Cr), hergestellt gemäß Beispiel 1, der 1,85% Al als Aluminium-sec.-butoxid (mit 2 Porenvolumina von Methylchlorid lösungsmittelbeschichtet) auf Siliciumdioxidgel bei variierenden Wassergehalten, wie angegeben, enthält, wird zu derA chromium catalyst deposited on a support (1 wt .-? O Cr), prepared according to Example 1, the 1.85% Al as Aluminum sec.-butoxide (with 2 pore volumes of methyl chloride solvent-coated) on silica gel with varying water contents, as indicated, is added to the
809848/0727809848/0727
- 2h~ -- 2h ~ -
Äthylenpolymerisation bei 1 ppm TEB und variierenden Wasserstoff gehalten verwendet, um ein MI-Harz herzustellen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt:Ethylene polymerization at 1 ppm TEB and varying hydrogen kept used to make an MI resin. the The results obtained are summarized in Table III:
809848/0727809848/0727
O - 25 -O - 25 -
^ Tabelle III ^ Table III
N Gew.-% Wasser MI HLMI HLMI/MI Viskositätsverhältnis, Wasserstoffantwort % Düsen-V (HpO/Al molar) Eta1/Eta1000 Η2/0?Ηλ-Molverhältnis quellungN wt .-% water MI HLMI HLMI / MI viscosity ratio, hydrogen response nozzles%-V (HPO / Al molar) eta 1 / eta 1000 Η 2/0? Ηλ molar ratio swelling
1000 see 0,1 1000 see 0.1
0,5 (0,45) 0,20 28 146 55,40.5 (0.45) 0.20 28 146 55.4
0,6 (0,50) 0,17 29 151 56,10.6 (0.50) 0.17 29 151 56.1
1,3 (1,1) 0,16 24 142 60,61.3 (1.1) 0.16 24 142 60.6
2,5 (2,1) 0,21 27 129 53,82.5 (2.1) 0.21 27 129 53.8
Eine weitere Polymerisation von Äthylen wird bei einer Temperatur von 104,40C, einem Wasserstoffgehalt von 0,5 bis 0,8 Mol-% (Äthylen = 6 bis 8 Mol-#) durchgeführt, um ein MI-Harz mit 0,30 £ 0,5 zu erhalten. Es wird 1 ppm Triäthylboran verwendet. Es wird ein wärmeaktivierter Katalysator verwendet, der aus dem Organophosphorylchrom-Reaktionsprodukt (Λ% Cr) und Polypor-Siliciumdioxid-Xerogel (hergestellt von National Petro Chemicals Corp.) mit einem Wassergehalt von 0,5 bis 0,6 zusammengesetzt ist. Es ist (2 Porenvolumina, Methylenchlorid) mit 1,85 Gew.-% Aluminium als Aluminium-sec.-butoxid beschichtet und im Gewichtsverhältnis von etwa 4 : 1 mit dem gleichen Chrom enthaltenden Katalysator ohne zugesetzter Aluminiumverbindung (nominaler Wassergehalt 0,5 bis 0,6 Gew.-SS) vermischt, um ein Molverhältnis von Wasser (bezogen auf den Aluminium enthaltenden Träger) zu Aluminium von 0,5 und einen Aluminiumgehalt (berechnet auf den Gesamtträger) von 0,5 Gew.-% zu erhalten. Further polymerization of ethylene is carried out at a temperature of 104.4 0 C, a hydrogen content of 0.5 to 0.8 mol% (Ethylene = 6 to 8 mol #) to an MI resin having 0.30 Receive £ 0.5. 1 ppm of triethylborane is used. A heat activated catalyst composed of the organophosphorylchromium reaction product ( 3/4% Cr) and polypore silica xerogel (manufactured by National Petro Chemicals Corp.) having a water content of 0.5 to 0.6 is used. It is coated (2 pore volumes, methylene chloride) with 1.85 % by weight of aluminum as aluminum sec-butoxide and in a weight ratio of about 4: 1 with the same chromium-containing catalyst without added aluminum compound (nominal water content 0.5 to 0 , 6 wt. SS) in order to obtain a molar ratio of water (based on the aluminum-containing carrier) to aluminum of 0.5 and an aluminum content (calculated on the total carrier) of 0.5 wt.%.
Das erzeugte Harz hat eine Dichte von 0,953, einen Schmelzindex von 0,3, eine Schmelzviskosität von 3,75 x 10 Poise bei 1000 see" und ein Viskositätsverhältnis von etwa 40. Das Harz zeigt eine Düsenquellung von 171% bei 1000 see"* und es kann mit Erfolg ohne Vermischen in einer Sammler-Rammen-Blasverformungsvorrichtung verwendet werden, um beispielsweise eine Detergensflasche mit 624 g herzustellen, wobei vergleichbare Extrudierungs- und Zykluszeiten zu vermischten Harzen vorhanden sind.The resin produced has a density of 0.953, a melt index of 0.3, a melt viscosity of 3.75 x 10 poise 1000 see "and a viscosity ratio of about 40. The resin shows a nozzle swell of 171% at 1000 see "* and it can can be used successfully without mixing in an accumulator-ram blow molding device, for example a Manufacture detergent bottle with 624 g, with comparable There are extrusion and cycle times to blended resins.
Ein Katalysator wird aus dem Reaktionsprodukt von CrO, und Triäthy!phosphat (hergestellt gemäß der US-PS 3 935 676), ab-A catalyst is made from the reaction product of CrO, and Triethy! Phosphate (manufactured according to US Pat. No. 3,935,676), from
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geschieden mit etwa 1 Gew.-% Cr auf Siliciumdioxid-Xerogeldivorced with about 1 wt % Cr on silica xerogel
mit einer spezifischen Oberfläche von etwa 300 m /g und einem Porenvolumen von etwa 2,5 cnrVg, das 7,4% Wasser enthält, hergestellt und mit 10 Gevr.-% Aluminium als Aluminium-sea-butoxid beschichtet (Beschichtungen mit 2 Porenvolumina Methylenchlorid). Es wird getrocknet und wärmeaktiviert.with a specific surface of about 300 m / g and a pore volume of about 2.5 cnrVg, which contains 7.4% water, and coated with 10 Gevr .-% aluminum as aluminum sea-butoxide (coatings with 2 pore volumes of methylene chloride ). It is dried and heat activated.
Äthylen wird mit diesem Katalysator und Triäthylbor bei 99°C, 2,1 kg/cm H2 und einem B/Cr-Verhältnis von 3,7 polymerisiert, wodurch ein Polymeres mit MI 8,2 hergestellt wird.Ethylene is polymerized with this catalyst and triethyl boron at 99 ° C., 2.1 kg / cm H 2 and a B / Cr ratio of 3.7, whereby a polymer with MI 8.2 is produced.
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