DE2915078A1 - ETHYLENE COPOLYMERISATES, PROCESS FOR THEIR PRODUCTION AND THEIR USE - Google Patents
ETHYLENE COPOLYMERISATES, PROCESS FOR THEIR PRODUCTION AND THEIR USEInfo
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Description
Äthylenpolymerisate von mittlerer Dichte können durch Copolymerisation von Äthylen mit a-Olefinen, wie Buten-1, in einem Suspensionssystem in einem inerten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel im Niederdruckverfahren bei mäßigem Druck hergestellt werden. In diesem Fall scheidet sich das erhaltene Polymerisat auf der Innenwand des Reaktors ab, so daß Schwierigkeiten hinsichtlich der Wärmeleitung, des Rührens und der Entnahme des Polymerisats auftreten. Außerdem neigen die Polymerteilchen dazu, größere und irreguläre Form anzunehmen, wodurch die Raumausbeute abnimmt und Schwierigkeiten beim Transport des Polymerisats auftreten. Die technische Durchführung dieses Verfahrens ist daher hinsichtlich der Kosten und in verschiedener anderer Hinsicht problematisch.Ethylene polymers of medium density can be prepared by copolymerization of ethylene with α-olefins, such as butene-1, in a suspension system in an inert hydrocarbon solvent in the low pressure process at moderate pressure will. In this case, the polymer obtained is deposited on the inner wall of the reactor, causing difficulties occur in terms of heat conduction, stirring and removal of the polymer. In addition, the polymer particles tend to take on larger and irregular shapes, whereby the space yield decreases and difficulties arise in the transport of the polymer. The technical implementation this method is therefore problematic in terms of cost and in various other respects.
Daneben ist die Polymerisation von Propylen in flüssigem Propylen sowie seine Copolymerisation mit geringen Mengen anderer ungesättigter Kohlenwasserstoffmonomere in flüssigem Propylen (im folgenden: Polymerisation in Masse) bereits intensiv erforscht worden und findet breite technische Anwendung. Die Homopolymerisation von Buten-1 in flüssigem Buten-1 sowie die Copolymerisation von Buten-1 mit einer geringen Menge anderer ungesättigter Kohlenwasserstoffmonomere, wie Propylen, Decen oder Octadecen, in flüssigem Buten-1 ist ebenfalls bekannt .Next to it is the polymerization of propylene in liquid propylene as well as its copolymerization with small amounts of other unsaturated hydrocarbon monomers in liquid propylene (hereinafter: polymerization in bulk) has already been intensively researched and is widely used in industry. the Homopolymerization of butene-1 in liquid butene-1 and copolymerization of butene-1 with a small amount other unsaturated hydrocarbon monomers, such as propylene, Decene, or octadecene, in liquid butene-1 is also known.
Trotzdem hat die Herstellung von Äthylenpolymerisaten von niederer oder mittlerer Dichte mit überwiegendem Äthylengehalt durch Massepolymerisation von Äthylen mit einem ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomer in dem ungesättigten Kohlenwasser st off monomer als flüssigem Medium bisher keine praktische Anwendung gefunden.Nevertheless, the production of ethylene polymers of low or medium density with a predominant ethylene content by bulk polymerization of ethylene with an unsaturated hydrocarbon monomer in the unsaturated hydrocarbon st off monomer as a liquid medium has not yet found any practical application.
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Andererseits ist es bekannt, daß Katalysatorsysteme, die eine Verbindung eines Übergangsmetalls der Gruppen IVb bis VIb in
Kombination mit einer Organometallverbindung eines Metalls der Gruppen I bis III des Periodensystems enthalten (im folgenden:
Ziegler-Katalysatoren), für die Olefinpolymerisation eingesetzt werden können. Ferner sind zahlreiche Untersuchungen
durchgeführt worden, bei denen Katalysatoren, die eine tibergangsmetallverbindung
auf einem Träger aufweisen, eingesetzt, wurden. Hierbei hat sich gezeigt, daß anorganische Verbindungen,
z.B. Oxide, Hydroxide Λ Chloride und Carbonate von Metallen oder Silicium sowie entsprechende Gemische oder Doppelsalze,
wirksame Träger darstellen. Beispiele für diese bekannten Träger sind Magnesiumchlorid, Doppeloxide von Magnesium
und Aluminium sowie Doppeloxide von Magnesium und Calcium*On the other hand, it is known that catalyst systems which contain a compound of a transition metal of groups IVb to VIb in combination with an organometallic compound of a metal of groups I to III of the periodic table (hereinafter: Ziegler catalysts) can be used for olefin polymerization. There are also numerous investigations
have been carried out in which catalysts which have a transition metal compound on a carrier, were used. Here, it has been found that inorganic compounds, for example oxides, hydroxides, chlorides and carbonates of metals Λ or silicon represent as well as corresponding mixtures or double salts, effective carrier. Examples of these known carriers are magnesium chloride, double oxides of magnesium
and aluminum as well as double oxides of magnesium and calcium *
Der zur Herstellung von Polyolefinen eingesetzte Katalysator
soll eine möglichst hohe katalytisch^ Aktivität besitzen. In dieser Hinsicht sind die vorstehend genannten Katalysatoren
jedoch noch unbefriedigend.· Setzt man sie zur Herstellung von
Äthylenpolymerisaten von niederer oder mittlerer Dichte ein, so treten weiterhin die mit der Suspensionspolymerisation in
inerten Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln verbundenen Schwierigkeiten
auf, so daß kein technisch befriedigendes Ergebnis . erhalten wird.The catalyst used for the production of polyolefins should have the highest possible catalytic activity. In this regard, the aforementioned catalysts are
but still unsatisfactory. If they are used for the production of ethylene polymers of low or medium density, the difficulties associated with suspension polymerization in inert hydrocarbon solvents continue to arise, so that no technically satisfactory result. is obtained.
In der BE-PS 849 503 der Anmelderin ist beschrieben, daß Katalysatoren, die durch Kombination einer Organoaluminiumverbindung mit einer festen Katalysatorkomponente erhalten worden sind, wobei letztere durch Aufbringen einer Titan- und/In BE-PS 849 503 of the applicant it is described that catalysts, those by combining an organoaluminum compound have been obtained with a solid catalyst component, the latter by applying a titanium and /
oder Vanadinverbindung auf einen festen Träger hergestelltor vanadium compound prepared on a solid support
worden ist, der seinerseits das Reaktionsprodukt einer Organomagnesiumverbindung mit einer halogenierten Aluminiumverbindung und/oder einer halogenierten Siliciumverbindung darstellt, hochaktive Katalysatoren für die Olefinpolymerisation sind.which in turn is the reaction product of an organomagnesium compound with a halogenated aluminum compound and / or a halogenated silicon compound, are highly active catalysts for olefin polymerization.
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Weitere Untersuchungen mit diesen hochaktiven Katalysatoren bei der Olefinpolymerisation haben nun gezeigt, daß sie die Herstellung von Äthylenpolymerisaten von niederer oder mittlerer Dichte mit äußerst hoher Aktivität und ohne Entaschungsverfahren ermöglichen, wenn man Äthylen mit einem ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomer in einer flüssigen Phase, die das ungesättigte Kohlenwasserstoffmonomer enthält, in Masse copolymerisiert. Ferner hat sich gezeigt, daß bei der Polymeri sation ein Polymerisat mit verbesserten Suspensionseigenschaften und hoher Schüttdichte entsteht, wobei weniger Polymerisat an der Innenwand des Reaktors haften bleibt.Further investigations with these highly active catalysts in olefin polymerization have now shown that they are the Production of ethylene polymers of low or medium density with extremely high activity and without ash removal processes enable when you have ethylene with an unsaturated hydrocarbon monomer in a liquid phase, the containing the unsaturated hydrocarbon monomer is bulk copolymerized. It has also been shown that in the Polymeri sation results in a polymer with improved suspension properties and high bulk density, with less polymer adheres to the inner wall of the reactor.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzustel len, bei dem Äthylenpolymerisate mit guten Suspensionseigenschäften mit hoher Aktivität hergestellt werden, indem man eine große Menge Äthylen mit einer geringen Menge eines ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomers in der flüssigen Phase des ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomers umsetzt.The object of the invention is therefore to provide a method len, in the case of ethylene polymers with good suspension properties can be produced with high activity by mixing a large amount of ethylene with a small amount of an unsaturated Hydrocarbon monomer in the liquid phase of the Reacts unsaturated hydrocarbon monomer.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Äthylenpolymerisaten von niedriger oder mittlerer Dichte im Bereich von 0,900 bis 0,940, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Äthylen mit einem anderen ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomer in einer flüssigen Phase, die das ungesättigte Kohlenwasserstoffmonomer enthält, in Gegenwart eines Katalysatorsystems copolymerisiert, das eine Organoaluminiumverbindung und eine feste Katalysatorkomponente enthält, welche durch Aufbringen einer Titan- und/oder Vanadinverbindung auf ein festes Produkt erhalten worden ist, das seinerseits das Reaktionsprodukt einer Organomagnesiumverbindung mit einer halogenierten Aluminiumverbindung der allgemeinen Formel The invention relates to a process for the production of ethylene polymers of low or medium density in the range from 0.900 to 0.940, characterized in that ethylene is mixed with another unsaturated hydrocarbon monomer in a liquid phase containing the unsaturated hydrocarbon monomer in the presence of a Copolymerized catalyst system containing an organoaluminum compound and a solid catalyst component which has been obtained by applying a titanium and / or vanadium compound to a solid product, which in turn the reaction product of an organomagnesium compound with a halogenated aluminum compound of the general formula
R1 A1X_ .j η 3—η R 1 A1X_ .j η 3-η
in der R einen Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkenylreste mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, X ein Halogenatom ist und η den Wert 0 "^ η <3 hat, und/oder einer halogenierten SiIi-in which R denotes an alkyl, aryl, aralkyl or alkenyl radical with up to 20 carbon atoms, X is a halogen atom and η has the value 0 "^ η <3, and / or a halogenated SiIi-
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1 ciumverbindung der allgemeinen Formel1 cium compound of the general formula
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in der R einen Alkyl-, Aryl-, AraUcyl- oder Alkenylreste mit bis zu
20 Kohlenstoffatomen bedeutet, X ein Halogenatom ist und m den Wert 0 < m <
4 hat, darstellt. 2
in which R denotes an alkyl, aryl, araucyl or alkenyl radical with up to 20 carbon atoms, X is a halogen atom and m has the value 0 <m <4.
Die im flüssigen Zustand verwendeten ungesättigten Kohlenwasserstoff monomere sind a-01efine mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, z.B. Propylen, Buten-1, Penten-1, Hexen-1 oder Octen-1, wobei Buten-1 besonders bevorzugt ist.The unsaturated hydrocarbon used in the liquid state monomers are α-olefins with 3 to 8 carbon atoms, e.g. propylene, butene-1, pentene-1, hexene-1 or octene-1, where Butene-1 is particularly preferred.
Die erfindungsgemäßen Äthylenpolymerisate sind Copolymerisate aus einem größeren Anteil (vorzugsweise 80 bis 99 Molprozent) Äthylen und einem kleineren Anteil (vorzugsweise 1 bis 20 Molprozent) mindestens eines ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomers. Die Dichte des Copolymerisats kann hauptsächlich dadurch geregelt werden, daß man die Menge des ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomers, das mit Äthylen copolymeresiert wird, variiert. Die Dichte der mit dem erfindungsgemäßen Katalysatorsystem herstellbaren Äthylen-Homopolymerisate hängt von deren Molekulargewicht ab. Im Durchschnitt beträgt jedoch die Dichte etwa 0,96. Die Dichte der Copolymerisate kann beliebig dadurch verringert werden, daß man den Anteil des als Comonomer verwendeten ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomers erhöht. Um ein Polymerisat mit einer Dichte innerhalb des vorgegebenen Bereiches zu erhalten, müssen 1 bis 20 Molprozent eines ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomers in das Äthylen-Copolymerisat eingeführt werden. Die Menge an ungesättigtem Kohlenwasserstoffmonomer, die für die-The ethylene polymers according to the invention are copolymers from a larger proportion (preferably 80 to 99 mol percent) of ethylene and a smaller proportion (preferably 1 to 20 mole percent) of at least one unsaturated hydrocarbon monomer. The density of the copolymer can be controlled mainly by changing the amount of unsaturated Hydrocarbon monomer that copolymerizes with ethylene is varied. The density of the ethylene homopolymers which can be prepared with the catalyst system according to the invention depends on their molecular weight. However, the average density is around 0.96. The density of the copolymers can be reduced at will by reducing the proportion of the unsaturated hydrocarbon monomer used as a comonomer elevated. In order to obtain a polymer with a density within the specified range, 1 to 20 mole percent of an unsaturated hydrocarbon monomer be introduced into the ethylene copolymer. The amount of unsaturated hydrocarbon monomer required for the
^O selbe Dichte erforderlich ist, richtet sich jedoch nach der Art des Monomers. Hierbei besteht die allgemeine Tendenz, daß ein Monomer, das nach der Polymerisation eine längere Seitenkette aufweist, in einer geringeren Molmenge in das Copolymerisat eingeführt werden kann. Beispielsweise müssen im FaI-Ie der Verwendung von Buten-1 als Comonomer etwa 5 bis 18 Molprozent Buten-1 in das Copolymerisat eingeführt werden, um ein Äthylenpolymerisat mit einer niedrigen Dichte von 0,900^ O the same density is required, but depends on the Type of monomer. There is a general tendency here that a monomer which has a longer side chain after the polymerization, in a smaller molar amount in the copolymer can be introduced. For example, in FaI-Ie the use of butene-1 as a comonomer about 5 to 18 mol percent of butene-1 are introduced into the copolymer in order to an ethylene polymer with a low density of 0.900
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bis 0,925 zu erhalten, während etwa 2 bis 5 Molprozent Buten-1 erforderlich sind, um ein Äthylenpolymerisat mit einer mittleren Dichte von 0,926 bis 0,940 herzustellen. Da sich CU-Cg-a-Olefine bei der Copolymerisation mit Äthylento obtain 0.925, while about 2 to 5 mol percent of butene-1 are required to an ethylene polymer with an average density of 0.926 to 0.940. Since CU-Cg-a-olefins in the copolymerization with ethylene
g in Gegenwart des erfindungsgemäßen Katalysators untereinander hinsichtlich der Monomerreaktivität unterscheiden, hängt der in dem Reaktor aufrecht—zu-haltende Äthylen-Partialdruck weitgehend von der Art des C3-C8-Olefins ab. Andererseits hängt der Anteil des zu copolymerisierenden ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomers von dem Verhältnis zwischen dem ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomer und Äthylen in der flüssigen Phase ab. Mit anderen Worten: ein höherer Äthylen-Partialdruck ergibt einen höheren Äthylengehalt des Copolymerisate . Copolymerisate mit einem bestimmten Gehalt an .je ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomer-Einheiten lassen sich somit dadurch erhalten, daß man den Äthylen-Partialdruck in geeigneter Weise ändert.g differ from one another in terms of monomer reactivity in the presence of the catalyst according to the invention, the ethylene partial pressure to be maintained in the reactor depends largely on the type of C 3 -C 8 olefin. On the other hand, the proportion of the unsaturated hydrocarbon monomer to be copolymerized depends on the ratio between the unsaturated hydrocarbon monomer and ethylene in the liquid phase. In other words: a higher ethylene partial pressure results in a higher ethylene content in the copolymer. Copolymers with a certain content of .je unsaturated hydrocarbon monomer units can thus be obtained by changing the ethylene partial pressure in a suitable manner.
Die erfindungsgemäß durch Masse-Copolymerisation in einem ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomer, wie Buten— 1 , erhaltenen Polymersuspensionen haben gegenüber Polymersuspensionen, die nach herkömmlichen Suspensionspolymerisationsverfahren (oder Lösungspolymerisationsverfahren), bei denen die Polymerisation im allgemeinen in einem flüssigen gesättigten Kohlenwasserstoff mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen erfolgt, hergestellt worden sind, den Vorteil, daß das Polymerisat einfach dadurch gewonnen werden kann, daß man das nicht umgesetzte ungesättigte Kohlenwasserstoffmonomer abtrennt.According to the invention by bulk copolymerization in one unsaturated hydrocarbon monomer such as butene-1 Polymer suspensions have the opposite of polymer suspensions produced by conventional suspension polymerization processes (or solution polymerization processes) in which the polymerization generally takes place in a liquid saturated hydrocarbon with 5 to 7 carbon atoms is made have been, the advantage that the polymer can be obtained simply by the fact that the unreacted separating unsaturated hydrocarbon monomer.
3Q Die erforderlichen Verfahrensschritte bestehen somit nur darin, ein verflüssigtes ungesättigtes Kohlenwasserstoffmonomer mit Äthylen unter erhöhtem Druck zu copolymerisieren und das nicht umgesetzte Monomer nach der Reaktion zurückzugewinnen und wieder zu verwenden. Im Gegensatz zur herkömmlichen Lösungspolymerisation ist es hierbei nicht erforderlich, ein Lösungsmittel abzutrennen, und das Beschickungssystem des3Q The necessary procedural steps only exist in copolymerizing a liquefied unsaturated hydrocarbon monomer with ethylene under elevated pressure and recovering and reusing the unreacted monomer after the reaction. In contrast to the conventional Solution polymerization, it is not necessary to separate a solvent, and the feed system of the
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Polymerisationsreaktors kann vereinfacht werden. Das Verfahren der Erfindung ist somit einfacher und wirtschaftlicher.Polymerization reactor can be simplified. The procedure the invention is thus simpler and more economical.
Die erfindungsgemäß hergestellten Polymerisate haben gegenüber herkömmlichen Hochdruck-Polyäthylenen von niedriger Dichte verschiedene Vorteile, z.B. eine höhere Festigkeit, Steifigkeit, Kältebeständigkeit (insbesondere Niedertemperatur-Schlagzähigkeit), Schmelzdehnbarkeit, Spannungsrißbeständigkeit und einen höheren Erweichungspunkt. Sie können somit in den Anwendungsbereichen herkömmlicher Hochdruck-Polyäthylene von niedriger Dichte, darüberhinaus aber auch in zahlreichen neuen Anwendungsbereichen eingesetzt werden.The polymers prepared according to the invention have opposite conventional high-pressure, low-density polyethylenes have various advantages, e.g. higher strength, stiffness, Cold resistance (especially low-temperature impact strength), Melt ductility, stress cracking resistance and a higher softening point. You can thus in the Areas of application for conventional high-pressure, low-density polyethylene, but also in numerous new areas of application.
Der erfindungsgemäß verwendete Katalysator enthält in Kombi nation eine Organoaluminiumverbindung und eine feste Katalysatorkomponente, die durch Aufbringen einer Titanverbindung und/oder einer Vanadinverbindung auf ein festes Produkt erhalten worden ist, das seinerseits das Reaktionsprodukt einer Organomagnesiumverbindung mit einer halogenierten Aluminiumverbindung der allgemeinen Formel,The catalyst used according to the invention contains in combi nation an organoaluminum compound and a solid catalyst component obtained by applying a titanium compound and / or a vanadium compound has been obtained on a solid product, which in turn is the reaction product of a Organomagnesium compound with a halogenated aluminum compound the general formula,
R1 A1X_ , ., η 3-nR 1 A1X_,., Η 3-n
in der R einen Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, X ein Halogenatom ist und η den Wert 0 ^ η <3 hat, oder einer halogenierten Siliciumverbindung der allgemeinen Formelin which R is an alkyl, cycloalkyl, aryl, aralkyl or alkenyl radical with up to 20 carbon atoms, X is a halogen atom and η the value 0 ^ η <3, or a halogenated silicon compound of the general formula
R2rnSiX4-m' R2 rn SiX 4-m '
in der R einen Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkenylrestin which R is an alkyl, cycloalkyl, aryl, aralkyl or alkenyl radical
mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, X ein Halogenatom__ ist und m den Wert 0 < m <4 hat, darstellt.with up to 20 carbon atoms, X means a halogen atom__ and m has the value 0 <m <4 represents.
Als Organomagnesiumverbindung können zur Herstellung des Katalysators beliebige Organomagnesiumverbxndungen verwendet werden, die durch Umsetzen einer organischen Halogenverbindung mit Magnesiummetall erhältlich sind.As an organomagnesium compound can be used for the preparation of the catalyst any organomagnesium compound obtained by reacting an organic halogen compound can be used are available with magnesium metal.
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Γ "1Γ "1
Bevorzugte Beispiele für derartige Organomagnesiumverbindungen sind Grignard-Verbindungen der allgemeinen FormelPreferred examples of such organomagnesium compounds are Grignard compounds of the general formula
R3MgX,R 3 MgX,
in der R einen Alkyl-, Aryl- oder Alkenylrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und X ein Halogenatom ist, sowie Organomagnesiumverbindungen der allgemeinen Formelin which R is an alkyl, aryl or alkenyl radical with up to 20 carbon atoms and X is a halogen atom, as well as organomagnesium compounds of the general formula
R3 2Mg.R 3 2 Mg.
Als Organomagnesiumverbindung eignen sich sämtliche möglichen Zusammensetzungen, die durch das folgende Gleichgewicht ausgedrückt werden:As the organomagnesium compound, all possible compositions are suitable which are given by the following equilibrium can be expressed:
2R3MgX ±=£ R3 2Mg + MgX2 ^r± R3 2Mg.MgX2 2R 3 MgX ± = £ R 3 2 Mg + MgX 2 ^ r ± R 3 2 Mg.MgX 2
unabhängig davon, ob die Organomagnesiumverbindung in Gegenwart oder Abwesenheit von Äther hergestellt worden ist [W. Shlenk et al., Ber., Bd. 62, S. 920 (1929) sowie Bd. 64 r S. 739 (1931)1 .regardless of whether the organomagnesium compound has been prepared in the presence or absence of ether [W. Shlenk et al., Ber., Vol. 62, p. 920 (1929) and Vol. 64 r, p. 739 (1931) 1.
R ist ein Alkyl-, Aryl- oder Alkenylrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, wie die Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, η-Butyl-, sek.-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Amyl-, Isoamyl-, n-Hexyl-, n-Octyl-, 2-Äthylhexyl-, Phenyl- und Benzylgruppe. Spezielle Beispiele für geeignete Grignardverbindungen sind Äthylmagnesiumchlorid, Äthylmagnesiumbromid, η-Propy!magnesiumchlorid, n-Buty!magnesiumchlorid, tert.-Butylmagnesiumchlorid, η-Amy!magnesiumchlorid und Phenylmagnesiumbromid.R is an alkyl, aryl or alkenyl radical with up to 20 carbon atoms, like the methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, η-butyl, sec-butyl, tert-butyl, n-amyl, isoamyl, n-hexyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, phenyl and Benzyl group. Specific examples of suitable Grignard compounds are ethylmagnesium chloride, ethylmagnesium bromide, η-propy! magnesium chloride, n-buty! magnesium chloride, tert-butyl magnesium chloride, η-Amy! magnesium chloride and Phenyl magnesium bromide.
Organomagnesiumverbindungen der allgemeinen Formel R »Mg können ebenfalls als Organomagnesiumverbindungen eingesetzt werden, wie sich aus der vorstehenden Gleichgewichtsbeziehung ergibt. Spezielle Beispiele sind Diäthylmagnesium, Dipropylmagnesium, Dibutylmagnesium, Diamylmagnesium, Dihexylmagnesium, Dioctylmagnesium, Diphenylmagnesium und Dibenzylmagnesium. Organomagnesium compounds of the general formula R »Mg can also be used as organomagnesium compounds, as can be seen from the above equilibrium relationship results. Specific examples are diethyl magnesium, Dipropylmagnesium, Dibutylmagnesium, Diamylmagnesium, Dihexylmagnesium, Dioctylmagnesium, Diphenylmagnesium and Dibenzylmagnesium.
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Diese Organomagnesiumverbindungen werden hergestellt und eingesetzt in Gegenwart eines Ätherlösungsmittels, wie Diäthyläther, Dipropylather, Dibutylather, Diamyläther, Tetrahydrofuran oder Dioxan, eines Kohlenwasserstofflösungsmittels, wie Hexan, Heptan, Octan, Cyclohexan, Benzol, Toluol oder Xylol, oder eines Gemisches aus einem Äther und einem Kohlenwasserstoff. Hierbei sind Äther als Lösungsmittel besonders bevorzugt.These organomagnesium compounds are produced and used in the presence of an ether solvent such as diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, diamyl ether, tetrahydrofuran or dioxane, a hydrocarbon solvent, such as hexane, heptane, octane, cyclohexane, benzene, toluene or xylene, or a mixture of an ether and a hydrocarbon. In this connection, ethers are particularly preferred as solvents.
Die halogenierte Aluminiumverbindung der allgemeinen FormelThe halogenated aluminum compound of the general formula
R AlX- umfaßt alle Verbindungen mit einer Aluminium-η 3-nR AlX- includes all compounds with an aluminum η 3-n
Halogen-Bindung (Al-X). Verbindungen mit einer größeren Anzahl an Halogenatomen ergeben bessere Ergebnisse, so daß wasserfreies Aluminiumchlorid besonders bevorzugt ist. Die halogenierten Siliciumverbindungen der allgemeinen FormelHalogen bond (Al-X). Connections with a larger number on halogen atoms give better results, so that anhydrous aluminum chloride is particularly preferred. the halogenated silicon compounds of the general formula
R SiX. umfassen alle Verbindungen mit einer Siliciumm 4—mR SiX. include all compounds with a silicon m 4 - m
. Halogen-Bindung (Si-X). Verbindungen mit einer höheren Anzahl an Halogenatomen ergeben bessere Resultate, wobei. Halogen bond (Si-X). Connections with a higher number on halogen atoms give better results, where
Siliciumtetrachlorid besonders bevorzugt ist.Silicon tetrachloride is particularly preferred.
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In den allgemeinen Formeln bedeuten R und R Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-,Aralkyl- oder Alkenylreste mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, wie die Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, η-Butyl—., sek.-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Amyl—, Isoamyl-, n-Hexyl-, n-Heptyl-,.n-Octyl-, Vinyl-, Allyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl-y Phenyl—, und Benzylgruppe. X ist ein Halogenatom, z.B. das Chlor-, Brom- oder Jodatom, η ist eine Zahl mit einem Wert von O < η < 3 und m ist eine Zahl mit einem Wert von O 5 m<4. Spezielle Beispiele für halogenierte Aluminiumverbindungen sind wasserfreies Aluminiumchlorid, Aluminiumbromid, Äluminiumjodid, Diäthylaluminiumchlorid, Äthylaluminiumdichlorid, Äthylaluminiumsesquichlorid, Dibutylaluminiumchlorid, Butylaluminiumdichlorid, Dihexylaluminiumbromid und Hexylaluminiumdibromid. Spezielle Beispiele für halogenierte Siliciumverbindungen sind Siliciumtetrachlorid, . Siliciumtetrabromid, Methylsilyltrichlorid, Dimethylsilyldichlorid, Trimethylsilylchlorid, Äthylsilyltrichlorid, Di-In the general formulas, R and R denote alkyl, cycloalkyl, aryl, aralkyl or alkenyl radicals with up to 20 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, η-butyl-., Sec Butyl, tert-butyl, n-amyl, isoamyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, vinyl, allyl, cyclopentyl, cyclohexyl-y phenyl, and benzyl group. X is a halogen atom, for example the chlorine, bromine or iodine atom, η is a number with a value of O < η <3 and m is a number with a value of O 5 m <4. Specific examples of halogenated aluminum compounds are anhydrous aluminum chloride, aluminum bromide, aluminum iodide, diethyl aluminum chloride, ethyl aluminum dichloride, ethyl aluminum sesquichloride, dibutyl aluminum chloride, butyl aluminum dichloride, dihexyl aluminum bromide and hexyl aluminum dibromide. Specific examples of halogenated silicon compounds are silicon tetrachloride,. Silicon tetrabromide, methylsilyl trichloride, dimethylsilyl dichloride, trimethylsilyl chloride, ethylsilyl trichloride, di-
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äthylsilyldichlorid, Triäthylsllylchlorid, Propylsilyltribromid, Dipropylsilyldibromid, Tripropylsilylbromid, Dibutylsi-Iyldichlorid, Tributylsilylchlorid und Vinylsilyltrichlorid.ethylsilyl dichloride, triethylsllyl chloride, propylsilyl tribromide, Dipropylsilyldibromid, Tripropylsilylbromid, Dibutylsilyldichlorid, Tributylsilyl chloride and vinylsilyl trichloride.
Die Herstellung des Katalysators erfolgt in einer Inertgasatmosphäre/ wie Stickstoff oder Argon. Die Umsetzung zwischen der Organomagnesiumverbindung und der halogenierten Aluminiumverbindung und/oder halogenierten Siliciumverbindung wird vorzugsweise in einem Lösungsmittel bei einer Temperatur von ö bis 1OO°C durchgeführt, jedoch können auch höhere Temperaturen von 10O0C oder darüber angewandt werden. Als Reaktionslösungsmittel eignen sich z.B. aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Pentan, Hexan, Heptan oder Octan, aromatische Kohlenwasserstoffe., wie Benzol, Toluol oder Xylol, alicyclische Kohlen-Wasserstoffe, wie Cyclohexan oder Cyclopentan, Äther, wie Diäthyläther, Dibutyläther, Diamylather, Tetrahydrofuran oder Dioxan, sowie Gemische aus Kohlenwasserstoffen und Äthern. Hierbei sind Äther als Lösungsmittel besonders bevorzugt.The catalyst is produced in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. The reaction between the organomagnesium compound and the halogenated aluminum compound and / or halogenated silicon compound is preferably carried out in a solvent at a temperature of Oe to 1OO ° C, but may also higher temperatures of 10O 0 C or applied over it. Suitable reaction solvents are, for example, aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane or octane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene or xylene, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane or cyclopentane, ethers such as diethyl ether, dibutyl ether, diamyl ether, tetrahydrofuran or dioxane , as well as mixtures of hydrocarbons and ethers. In this connection, ethers are particularly preferred as solvents.
Die Organomagnesiumverbindung wird mit der halogenierten Aluminiumverbindung und/oder der halogenierten Siliciumverbindung in einem Molverhältnis von 0,1 bis 10,0, vorzugsweise 0,5 bis 2,0, umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wird als Feststoff ausgefällt.The organomagnesium compound is combined with the halogenated aluminum compound and / or the halogenated silicon compound in a molar ratio of 0.1 to 10.0, preferably 0.5 to 2.0 implemented. The reaction product is precipitated as a solid.
Das auf diese Weise erhaltene Produkt wird isoliert und kann dann als Träger eingesetzt werden. Hierbei kann man das Reaktionsprodukt als solches nach dem Filtrieren oder nach anschließendem gründlichen Auswaschen mit einem gereinigten Kohlenwasserstoff-Verdünnungsmittel oder nach weiterem Trocknen einsetzen. Auf den derart hergestellten Träger werden dann eine Titanverbindung und/oder eine Vanadinverbindung aufgebracht.The product obtained in this way is isolated and can then be used as a carrier. Here you can use the reaction product as such after filtering or after subsequent thorough washing with a purified one Use hydrocarbon diluent or after further drying. On the carrier produced in this way then applied a titanium compound and / or a vanadium compound.
Beispiele für verwendbare Titanverbindungen und Vanadinverbindungen sind Titantrichlorid, Titanverbindungen der allgeExamples of usable titanium compounds and vanadium compounds are titanium trichloride, titanium compounds are the general
meinen Formelmy formula
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1 Ti(OR4)4_pXp ,1 Ti (OR 4 ) 4 _ p X p ,
Vanadintetrachlorid und Vanadinoxytrichlorid.Vanadium tetrachloride and vanadium oxytrichloride.
4 44 4
In der Formel Ti(OR )._ X bedeuten R einen Alkyl- oderIn the formula Ti (OR) ._ X, R is an alkyl or
ft ρ ρft ρ ρ
Cycloalkylrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe und X ein Halogenatom, während ρ eine Zahl mit einem Wert von 0 < ρ < 4 ist. Spezielle Beispiele für verwendbare Titanverbindungen sind Titantetrachlorid, Titantetrabromid, Titantetrajodid, Tetraäthoxytitan, Äthoxytitantriehlorid, Diathoxytitandichlorid, Triäthoxytitanchlorid, Propoxytitantrichlorid, Butoxytitantrichlorid, Phenoxytitantrichlorid, Äth oxytitantribromid, Dipropoxytxtandibromid und Tributoxytitanbromid, wobei Titantetrachlorid hinsichtlich der AktivitätCycloalkyl radical with up to 20 carbon atoms or a phenyl group and X a halogen atom, while ρ is a number with a value of 0 <ρ < 4. Specific examples of titanium compounds that can be used are titanium tetrachloride, titanium tetrabromide, titanium tetraiodide, tetraethoxytitanium, ethoxytitanium trichloride, dietoxytitanium dichloride, triethoxytitanium chloride, propoxytitanium trichloride, butoxytitanium trichloride, butoxytitanium trichloride, butoxytitanium trichloride, oxytibridium trichloride, trichloride, phenoxytibromide trichloride, and the activity of titanium trichloride, phenoxytibrometroxy trichloride, butoxytitanium trichloride, and the activity, phenoxytibromide trichloride, dipoxytibrium tetroxide trichloride, and the activity, phenoxytibrometroxiditanium,
15 und Teilcheneigenschaften besonders bevorzugt ist.15 and particle properties is particularly preferred.
Das Aufbringen der Titanverbindung und/oder der Vanadinverbindung auf den Träger kann auf übliche Weise erfolgen, z.B. durch Tränken, Kneten oder Copräzipitation. Ein bevorzugtes Verfahren besteht darin, daß man die Titanverbindung und/oder die Vanadinverbindung mit dem Träger in Abwesenheit eines Lösungsmittels oder in Gegenwart eines geeigneten inerten Lösungsmittels in Berührung bringt. Die Beladungsreaktion wird vorzugsweise bei einer Temperatur von Raumtemperatur (etwaThe application of the titanium compound and / or the vanadium compound can be applied to the carrier in the usual way, e.g. by soaking, kneading or coprecipitation. A preferred one The method consists in mixing the titanium compound and / or the vanadium compound with the carrier in the absence of a solvent or in the presence of a suitable inert solvent. The loading reaction will preferably at a temperature of room temperature (approx
200C) bis 150°C durchgeführt. Anschließend filtriert man das Reaktionsprodukt ab, wäscht es gründlich mit einem gereinigten Kohlenwasserstoff-Verdünnungsmittel und setzt es dann entweder direkt oder nach zusätzlichem Trocknen ein. Die Menge der auf den Träger aufgebrachten Titanverbindung und/oder Vanadinverbindung wird so gewählt, daß das erhaltene feste Produkt 0,1 bis 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5 bis 15 Gewichtsprozent, Titan- und/oder Vanadinatome enthält. Die feste Katalysatorkomponente weist vorzugsweise eine große spezifische Oberfläche auf. Bei der auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellten festen Katalysatorkomponente beträgt die spezifische Oberfläche manchmal mehr als 200 Ta2Zg. 20 0 C) to 150 ° C carried out. The reaction product is then filtered off, washed thoroughly with a purified hydrocarbon diluent, and then used either directly or after additional drying. The amount of the titanium compound and / or vanadium compound applied to the support is chosen so that the solid product obtained contains 0.1 to 30 percent by weight, preferably 0.5 to 15 percent by weight, of titanium and / or vanadium atoms. The solid catalyst component preferably has a large specific surface area. In the solid catalyst component prepared in the manner described above, the specific surface area is sometimes more than 200 Ta 2 Zg.
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Als Organoaluminiumverbindungen, die in dem erfindungsgemäßen Katalysatorsystem in Kombination mit der festen Katalysatorkomponente angewandt werden, eignen sich z.B. Aluminiumtrialkyle, wie Triäthylaluminium, Tri-n-propylaluminium, Tri-n-5. butylaluminium und Tri-n-hexylaluminium, Dialkylaluminiummonohalogenide/ wie Diäthylaluminiummonochlorid, Di-n-propylaluminiummonochlorid, Di-n-butylaluminiummonochlorid und Di-nhexylaluminiummonochlorid, Alkylaluminiumdihalogenide, wie Äthylaluminiumdichlorid, n-Propylaluminiumdichlorid, n-Butylaluminiumdichlorid und n-Hexylaluminiumdichlorid, sowie Alkylaluminiumsesquihalogenide, wie Äthylaluminiumsesquichlorid, n-Propylaluminiumsesquichlorid, n-Buty!aluminiumsesquichlorid und n-Hexylaluminiumsesquichlorid. Diese Organoaluminiumverbindungen können entweder allein oder in Kombination aus zweiAs organoaluminum compounds that are used in the inventive Catalyst system in combination with the solid catalyst component are used, e.g. aluminum trialkyls such as triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, tri-n-5. butyl aluminum and tri-n-hexyl aluminum, dialkyl aluminum monohalides / such as diethyl aluminum monochloride, di-n-propyl aluminum monochloride, Di-n-butyl aluminum monochloride and di-nhexyl aluminum monochloride, Alkyl aluminum dihalides such as ethyl aluminum dichloride, n-propyl aluminum dichloride, n-butyl aluminum dichloride and n-hexyl aluminum dichloride, as well as alkyl aluminum sesquihalides, such as ethyl aluminum sesquichloride, n-propyl aluminum sesquichloride, n-butyl aluminum sesquichloride and n-hexyl aluminum sesquichloride. These organoaluminum compounds can either be used alone or in combination of two
15 oder mehreren Verbindungen angewandt werden.15 or more connections can be used.
Das Molverhältnis zwischen der festen Katalysatorkomponente und der Organoaluminiumverbindung (Ti und/oder V : Al) , die zur Olefinpolymerisation eingesetzt werden, kann innerhalb weiter Grenzen variieren und beträgt gewöhnlich etwa 1O : 1 bis 1 : 1000, vorzugsweise 2 : 1 bis 1 : 100.The molar ratio between the solid catalyst component and the organoaluminum compound (Ti and / or V: Al) which used for olefin polymerization can vary within wide limits and is usually about 10: 1 up to 1: 1000, preferably 2: 1 to 1: 100.
Der erfindungsgemäße Katalysator besitzt sehr hohe Aktivität und gleichzeitig kann die Polymerisation als Masse-Copolymerisation durchgeführt werden. Aus diesen Gründen entfaltet der Katalysator im praktischen Einsatz sehr hohe Wirksamkeit.The catalyst according to the invention has a very high activity and at the same time, the polymerization can be used as bulk copolymerization be performed. For these reasons, the catalyst is very effective in practical use.
Es bereitet keine Schwierigkeiten, in den erfindungsgemäß hergestellten Polymerisaten einen übergangsmetallgehält von nur etwa 10 ppm oder weniger zu erzielen, manchmal kann er sogar auf etwa 2 ppm oder darunter gesenkt werden. Eine Katalysatorabtrennbehandlung kann daher wegfallen, ohne daß die Produktqualität beeinträchtigt würde.There are no difficulties in the inventively produced To achieve polymers a transition metal content of only about 10 ppm or less, sometimes it can even can be decreased to about 2 ppm or below. A catalyst separation treatment can therefore be omitted without the Product quality would be impaired.
Wenn das erfindungsgemäße Masse-Copolymerisations-Verfahren in einem niederen ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomer mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Buten-1 , durchgeführt wird,When the inventive bulk copolymerization process is carried out in a lower unsaturated hydrocarbon monomer having 4 to 6 carbon atoms such as butene-1,
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. ORIGINAL INSPECTED. ORIGINAL INSPECTED
enthält das entstehende Polymerisat nur eine geringe Menge einer Fraktion, die in der flüssigen phase löslich ist, so daß weder eine Viskositätszunähme noch eine Bildung klebriger Massen aufgrund von niedermolekularen, löslichen Fraktionen in dem Polymerisationsreaktor zu beobachten sind. Die Polymerteilchen haben gute Eigenschaften und die Produktionsleistung pro Volumeneinheit des Reaktors kann erhöht werden.the resulting polymer contains only a small amount a fraction that is soluble in the liquid phase, so that neither an increase in viscosity nor a formation of stickier Masses due to low molecular weight, soluble fractions are observed in the polymerization reactor. The polymer particles have good properties and the production capacity per unit volume of the reactor can be increased.
Im Verfahren der Erfindung kann die Polymerisationstemperatür beliebig im Bereich von -20 bis +120 C gewählt werden, wobei Temperaturen von 50 bis 700C bevorzugt sind. Der Reaktionsdruck liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 100 kg/cm2, insbesondere 10 bis 50 kg/cm2.In the process of the invention, the polymerization temperature can be selected as desired in the range from -20 to +120 ° C., temperatures from 50 to 70 ° C. being preferred. The reaction pressure is preferably in the range from 1 to 100 kg / cm 2 , in particular from 10 to 50 kg / cm 2 .
Das Molekulargewicht des erhaltenen Polymerisats kann dadurch geregelt werden, daß man Wasserstoff in das Polymerisationssystem einleitet. Da die einzuleitende Wasserstoffmenge von den Pplymerisationsbedingungen und dem erwünschten Molekulargewicht des Polymerisats abhängt, muß die zugeführte MengeThe molecular weight of the polymer obtained can be regulated by introducing hydrogen into the polymerization system initiates. Since the amount of hydrogen to be introduced is from The amount added depends on the polymerization conditions and the desired molecular weight of the polymer
20 kontrolliert werden.20 are controlled.
Üblicherweise wird ein inertes Lösungsmittel als Träger für die Zufuhr des Katalysators verwendet. Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind aliphatisch^ Kohlenwasserstoffe, wie Pentan, Hexan, Heptan und Octan, alicyelische Kohlenwasserstoffe, wie Cyclohexan und Cycloheptan, sowie aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylol.Usually an inert solvent is used as a carrier for the feed of the catalyst is used. Examples of suitable solvents are aliphatic ^ hydrocarbons, such as Pentane, hexane, heptane and octane, alicyelic hydrocarbons such as cyclohexane and cycloheptane, and aromatic ones Hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. In den Beispielen werden die Polymereigenschaften folgendermaßen bestimmt:The examples illustrate the invention. In the examples are the polymer properties are determined as follows:
Der Buten-1-Gehalt des Copolymerisats ergibt sich aus dem Infrarot-Absorptionsspektrum einer Folie, in-dem man die Absorption der Bande bei 762 cm bestimmt und dann den Äthyl— gruppengehalt nach folgender Gleichung berechnet:The butene-1 content of the copolymer results from the Infrared absorption spectrum of a film showing the absorption the band at 762 cm and then the ethyl group content calculated according to the following equation:
S09843/087 2S09843 / 087 2
Γ _Γ _
L·. χ log(Io/I) _ 18,2, L ·. χ log (I o / I) _ 18.2,
Hierbei bedeuten t die Dicke der Probe (cm), d die Dichte (g/cm3), I die Intensität des durchtretenden Lichtes, I die Intensität des einfallenden Lichtes und C2Hg/iOOOC die Anzahl von Äthylgruppen pro 1000 Kohlenstoffatome. Here t is the thickness of the sample (cm), d is the density (g / cm 3 ), I is the intensity of the light passing through, I is the intensity of the incident light and C 2 H g / 100 OC is the number of ethyl groups per 1000 carbon atoms.
Die Dichte und der Schmelzindex (MI) werden nach der Norm JIS K-6760, die Schüttdichte nach der Norm JIS K-6721 bestimmtThe density and the melt index (MI) are determined according to JIS K-6760, and the bulk density according to JIS K-6721
Beispiel 1 (1) Herstellung der OrganomagnesiumverbxndungExample 1 (1) Preparation of the organomagnesium compound
16,0 g Magnesiumspäne werden zur Herstellung eines Grignard-Reagens in einen 500 ml-Vierhalskolben eingebracht, der mit Rührer, Rückflußkühler und Tropftrichter ausgerüstet ist. Hierauf verdrängt man die Luft und die Feuchtigkeit in dem Kolben sorgfältig mit Stickstoff. 0,65 Mol n-Butylchlorid und 300 ml n-Butylather werden in den Tropftrichter eingefüllt, worauf man etwa 30 ml zu dem Magnesium in dem Kolben tropfen läßt, um die Reaktion zu starten. Falls dies nicht gelingt, wird der Kolbenboden leicht erwärmt. Sobald die Reaktion einsetzt, tropft man weiter zu, so daß eine milde Reaktion aufrechterhalten wird. Nach beendetem Zutropfen führt man die Reaktion etwa 1 Stunde bei 60°C fort, kühlt dann das Gemisch auf Raumtemperatur ab und filtriert nicht umgesetztes Magnesium mit einem Glasfilter ab. Das in dem n-Butyläther enthaltene n-Buty!magnesiumchlorid wird mit 1 η Schwefelsäure hydrolysiert und mit 1 η Natronlauge unter Verwendung von Phenolphthalein als Indikator rücktitriert, um seine Konzentration zu bestimmen. Hierbei wird eine Konzentration von 2,00 Mol/Liter ermittelt.16.0 g of magnesium turnings are used to make a Grignard reagent placed in a 500 ml four-necked flask with Stirrer, reflux condenser and dropping funnel is equipped. The air and moisture in the flask are then carefully displaced with nitrogen. 0.65 moles of n-butyl chloride and 300 ml of n-butyl ether are poured into the dropping funnel, whereupon about 30 ml is dripped to the magnesium in the flask to start the reaction. If not succeeds, the piston crown is warmed up slightly. As soon as the reaction begins, continue to drop in, so that a mild one Response is sustained. After the end of the dropwise addition, the reaction is continued for about 1 hour at 60.degree. C. and then cooled then the mixture to room temperature and filtered off unreacted magnesium with a glass filter. That in that n-butyl ether containing n-butyl magnesium chloride is 1 η Sulfuric acid hydrolyzed and back-titrated with 1 η sodium hydroxide solution using phenolphthalein as an indicator to determine its concentration. A concentration of 2.00 mol / liter is determined here.
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1 (2) Herstellung der festen Katalysatorkomponente1 (2) Preparation of the solid catalyst component
In einem 500 ml-Vierhalskolben, der mit Rührer, Tropftrichter und Thermometer ausgerüstet ist, werden die Luft und die Feuchtigkeit sorgfältig durch Stickstoff verdrängt. Hierauf beschickt man den Kolben mit 35 g wasserfreiem Aluminiumchlorid, das vorher durch Sublimation gereinigt worden ist,und löst es unter Eiskühlung in 150 ml n-Butyläther. Hierauf tropft man langsam aus dem Tropftrichter 132 ml (0,264 Mol) der in Abschnitt 1) erhaltenen Ätherlösung von n-Buty!magnesiumchlorid zu, wobei sich ein weißer Niederschlag bildet. Das Gemisch wird 1 Stunde unter üiskühlung und dann 3 Stunden bei 50°C umgesetzt. Nach beendeter Umsetzung trennt man den erhaltenen weißen Feststoff ab, wäscht ihn und trocknet unter vermindertem Druck, wobei 32,5 g eines weißen Produkts erhalten werden. 10 g werden in einen 100 ml-Vierhalskolben eingebracht, in 50 ml Titantetrachlorid getaucht und 1 Stunde unter Rühren bei 1300C umgesetzt. Nach beendeter Umsetzung wäscht man mehrmals mit n-Heptan, bis die Waschlösungen kein Titantetrachlorid mehr enthalten, und trocknet dann unter vermindertem Druck. Hierbei werden 7,5 g einer festen Katalysator komponente erhalten, die pro 1 g des festen Produkts 25 mg Titanatome enthält und eine spezifische Oberfläche von 230 m2/g aufweist.The air and moisture are carefully displaced by nitrogen in a 500 ml four-necked flask equipped with a stirrer, dropping funnel and thermometer. The flask is then charged with 35 g of anhydrous aluminum chloride, which has previously been purified by sublimation, and it is dissolved in 150 ml of n-butyl ether while cooling with ice. 132 ml (0.264 mol) of the ether solution of n-buty / magnesium chloride obtained in section 1) are then slowly added dropwise from the dropping funnel, a white precipitate being formed. The mixture is reacted with cooling for 1 hour and then at 50 ° C. for 3 hours. When the reaction is complete, the resulting white solid is separated, washed and dried under reduced pressure, whereby 32.5 g of a white product are obtained. 10 g are placed in a 100 ml four-necked flask, immersed in 50 ml titanium tetrachloride and reacted at 130 ° C. for 1 hour with stirring. After the reaction has ended, it is washed several times with n-heptane until the washing solutions no longer contain any titanium tetrachloride, and then dried under reduced pressure. This gives 7.5 g of a solid catalyst component which contains 25 mg of titanium atoms per 1 g of the solid product and has a specific surface area of 230 m 2 / g.
(3) Polymerisation(3) polymerization
Ein mit einem elektromagnetischen Rührer ausgerüsteter 5 Liter-Edelstahlautoklav wird vollständig mit trockenem Stickstoff gefüllt und dann mit 1250 g Buten-1 beschickt.A 5 liter stainless steel autoclave equipped with an electromagnetic stirrer is completely filled with dry Filled with nitrogen and then charged with 1250 g of butene-1.
Hierauf leitet man Wasserstoff bis zu einem Partialdruck von 2 kg/cm2 ein und gibt 15 mMol Triäthylaluminium zu. Die Temperatur wird auf 50°C erhöht, worauf man Äthylen bis zu einem Partialdruck von 18 kg/cm2 einleitet und dann 9,9 mg der vorstehend erhaltenen festen Katalysatorkomponente, die in 20 ml .Heptan suspendiert ist, zugibt, um die Polymerisa-Hydrogen is then passed in up to a partial pressure of 2 kg / cm 2 and 15 mmol of triethylaluminum are added. The temperature is increased to 50 ° C., whereupon ethylene is passed in up to a partial pressure of 18 kg / cm 2 and then 9.9 mg of the solid catalyst component obtained above, which is suspended in 20 ml of heptane, is added in order to
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tion zu starten. Die Polymerisation wird 4,9 Stunden bei 50°C fortgesetzt, wobei der Gesamtdruck durch Äthylenzufuhr konstant gehalten wird. Nach einer bestimmten Zeitspanne unterbricht man die Polymerisation mit Isopropanol und bläst das nicht umgesetzte Monomer ab. Das erhaltene Polymerisat wird mit Methanol gewaschen und unter vermindertem Druck bei 6O°C getrocknet. Hierbei erhält man 559 g eines Copolymerisats, das 5,5 Molprozent Buten-1 enthält, eine Dichte von O,923 g/cm3, einen Schmelzindex von 0,24 g/10 Min,und eine Schüttdichte von 0,33 g/cm3 aufweist. Bei dieser Reaktion beträgt die Katalysatoraktivität 11 500 g Copolymerisat/g Feststoff . Std. bzw. 461 000 g Copolymerisat/g Ti. . Std.tion to start. The polymerization is continued for 4.9 hours at 50 ° C., the total pressure being kept constant by feeding in ethylene. After a certain period of time, the polymerization is interrupted with isopropanol and the unreacted monomer is blown off. The polymer obtained is washed with methanol and dried at 60 ° C. under reduced pressure. This gives 559 g of a copolymer which contains 5.5 mol percent of 1-butene, a density of 0.923 g / cm 3 , a melt index of 0.24 g / 10 min, and a bulk density of 0.33 g / cm 3 has. The catalyst activity in this reaction is 11,500 g copolymer / g solid. Hours or 461,000 g copolymer / g Ti.. Hours.
Beispiele 2 bis 6Examples 2 to 6
Unter Verwendung der festen Katalysatorkomponente aus Beispiel 1 wird die Polymerisation wie vorstehend beschrieben, durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle I genannt.Using the solid catalyst component from Example 1, the polymerization is carried out as described above. The results are given in Table I.
Beispiele 7 bis 9Examples 7 to 9
Ein Katalysator wird wie in Beispiel 1 hergestellt. Bei der Polymerisation gemäß Beispiel 1 werden die in Tabelle II genannten Ergebnisse erzielt.A catalyst is prepared as in Example 1. In the polymerization according to Example 1, the in Table II results mentioned.
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cncn
festen
Katalysators
(mg)Amount of
firm
Catalyst
(mg)
druck·.
(kg/cm2)Ethylene Partial
pressure·.
(kg / cm 2 )
tjLonstempera-
tur "
. (0C)Polymerisation
tjLonstempera-
door "
. ( 0 C)
tLonszeit
(h) .PoJLymerisa-
tLonszeit
(H) .
Partialdruck
;. (kg/cm2j-, hydrogen
Partial pressure
; . (kg / cm 2 j
älüminium
(mMol)Triethyl
älüminium
(mmol)
CDCD
-J-J
N) CD —» Cn ON) CD - »Cn O
CXiCXi
co οco ο
NSNS
cncn
Tabelle I - Portsetzung Table I - Port Setting
Gehalt .
ftlol-%) ·Butene-1-
Salary .
ftlol-%)
(g/cmJ) "density
(g / cm J ) "
index
(g/10 min)Melting
index
(g / 10 min)
dichte
(g/cm3)Schütt
density
(g / cm 3 )
641
609
632
613449
641
609
632
613
10
17
4,3
5J3 2.5
10
17th
4.3
5 J 3
0;912
0,902
07926
0,9230.933
0 ; 912
0.902
0 7 926
0.923
0f80
2,1
0,20
3,4 '0.09
0 f 80
2.1
0.20
3.4 '
0,30
• 0,24
0,31
°/320.33
0.30
• 0.24
0.31
° / 32
496 ..000
556 000
l,280,,000
584 000516,000
496,000
556,000
l, 280,000
584,000
12.400
13 900
32.000
14 60012 900
12,400
13 900
32,000
14 600
toto
CD cn CD cn
0000
ro οro ο
cncn
cncn
ο oder
* mSiX4-m Rl n A1X 3-n ■
ο or
* m SiX 4-m
maghesium-
verbindungOrgano-
maghesium
link
verbindungtitanium
link
Ti-Menge .
" (Gew.-%)applied
Ti amount.
"(% By weight)
festen
Katalysators
(mg)Amount of
firm
Catalyst
(mg)
aluminium-
verbindung"
,(inMol)Organo-
aluminum-
link"
, (in mol)
Beispiel 8
Beispiel 9Example 7
Example 8
Example 9
30 ml
AlCl
35 g
SiCl11
30 mlSiCl 1 ,
30 ml
AlCl
35 g
SiCl 11
30 ml
0,264 mol
n-BuMgCl
0,264 mol
n-BuMgCl
0;264 moln-BuMgCl
0.264 mol
n-BuMgCl
0.264 mol
n-BuMgCl
0 ; 264 moles
50 ml
Ti(OBu)1,
50 ml
Ti(OBu)2Cl2
50 mlTiCl 1 , '
50 ml
Ti (OBu) 1 ,
50 ml
Ti (OBu) 2 Cl 2
50 ml
3,5
3;2 2.2
3.5
3; 2
19,0 9.7
19.0
15
AlEt2Cl
15
AlEt3
: 15AlEt
15th
AlEt 2 Cl
15th
AlEt 3
: 15
ω ■α m ω ■ α m
to O CD OO to O CD OO
cnco
cn
cn to
cn
(g)yield
(G)
.(g/cm3)density
. (g / cm 3 )
index
(g/10
min)Melting
index
(g / 10
min)
dichte
(g/cm3)Schütt
density
(g / cm 3 )
sations-
zeit..Po lymeri -
station
Time
Gehalt
(Mol-%)Butene-1-
salary
(Mol%)
g-Feststoff'. hg copolymer
g-solid '. H
* 1. Die Polymerisationsbedingungen entsprechen denen von Beispiel 1 (1 250 g Buten-1; 18 kg/cm* Äthylen; 2 kg/cmz Wasserstoff; 500C).* 1. The polymerization conditions are similar to those of Example 1 (1 250 g of butene-1; 18 kg / cm * ethylene; 2 kg / cm z is hydrogen; 50 0 C).
2. Der Katalysator wird gemäß Beispiel 1 hergestellt.2. The catalyst is prepared according to Example 1.
3. Bei den Verbindungsnamen bedeuten Et die Xthylgruppe und Bu die Buty!gruppe.3. In the case of the compound names, Et denotes the ethyl group and Bu denotes the buty group.
N?N?
Claims (14)
verwendet, wobei R ein Alkyl-, Aryl- oder Alkenylrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen und X ein Halogenatom ist.3
used, where R is an alkyl, aryl or alkenyl radical having up to 20 carbon atoms and X is a halogen atom.
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