DE3025397C2 - Verfahren zur Herstellung von elastomeren Terpolymeren aus Äthylen, Propylen und einem nicht-konjugierten Dien - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von elastomeren Terpolymeren aus Äthylen, Propylen und einem nicht-konjugierten DienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Herstellung von elastomeren Terpolymerlsaten aus Äthylen, Propylen und nlchi-
konjuglerten Dienen gemäß einem Verfahren, bei welchem die monomeren Olefine direkt in gasförmigem
Zustand polymerisiert werden, in Berührung mit einem Trägerkatalysatorsystem, das eine in spezieller Welse
hergestellte Titanverbindung umfaßt. Die Terpolymerisate werden In Form von Pulvern erhalten, die ohne
Zwischenverarbeitung direkt zur Herstellung von preßgeformten oder ext rad leiten Erzeugnissen verwendet
werden können.
ίο Es Ist aus der DE-OS 19 06 260 bekannt, Terpolymerisate aus Äthylen, Propylen und nlcht-konjugierten Dienen, wie 5-Äthyllden-2-norbornen, In einem flüssigen
Kohlenwasserstoff, der eine Vanadium- oder Titanverbindung sowie eine aluminiumorganische Verbindung
enthält, herzustellen. Die Polymerisation führt zu einem Im flüssigen Kohlenwasserstoff gelösten Terpolymerlsat, das mit Wasser, Wasserdampf oder Alkohol als
Koagulat ausgefällt wird, während die Katalysatorreste In der Lösung verbleiben. Die Terpolymerisattellchen
werden dann abgetrennt und getrocknet; diese Abtrennung ist jedoch wegen der kautschukartigen Beschaffenheit des Terpolymerisats schwierig. Außerdem muß
der flüssige Kohlenwasserstoff von der wäßrigen oder alkoholischen Suspension abgetrennt werden, damit er
wieder verwendet werden kann. Bei dem Verfahren der DE-OS 17 20 756 zur Herstellung von unvernetzten Terpolymerisaten aus Äthylen, höheren st-Oleflnen und
einem nlcht-konjuglerten Dien wird in Suspension In
Gegenwart von Vanadiumverbindungen und aluminiu
morganischen Verbindungen unter Zusatz einer stark
basischen stickstoffhaltigen Verbindung, die die Vernetzung verhindert, polymerisiert.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von elastomeren Terpolymerlsaten
aus Äthylen, Propylen und Dienen mit nlcht-konjuglerten Doppelbindungen bereit zu stellen, das die Nachtelle der vorbekannten Verfahren nicht aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das In den
Patentansprüchen näher bezeichnete Verfahren gelöst.
Es 1st überraschend, daß man unter Einsatz eines bei
der Polymerisation von Propylen alleine in hohem Maße stereospezifischen Katalysators im Falle der
Copolymerisation von Äthylen mit Propylen und einem nicht-konjuglerten Dien zu einem fast vollständig
amorphen, kautschukartigen Terpolymerlsat gelangt, dessert Teilchen nicht kleben, das in der Wirbelschicht
gehalten und leicht gehandhabt und unmittelbar verarbeitet werden kann.
Erfindungsgemäß werden die elastomeren Terpolyme-
risate aus Äthylen, Propylen und einem nlcht-konjuglerten Dien, die 25 bis 80 Gew.-% an Propylenelnhelten und 0,5 bis 5 Gew.-96 Dieneinheiten enthalten,
durch Polymerisation in der Wirbelschicht erhalten, wobei das Gasgemisch aus Äthylen, Propylen und dem
Dien das Trägergas 1st und das im Hauptanspruch bezeichnete, mit einem granulatförmigen Träger oder
einem Präpolymerisat kombinierte Katalysatorsystem verwendet wird, das eine In spezieller Welse hergestellte
Titanverbindung und eine metallorganische Verbindung eines Metalls der Gruppen II und III des Periodensystems umfaßt.
Das erfindungsgemäß angewandte Katalysatorsystem polymerisiert Äthylen und Propylen bei etwa gleichen
Geschwindigkeiten. Diese kinetischen Eigenschaften des Katalysatorsystems hinsichtlich der relativen Polymerisationsgeschwindigkeiten von Äthylen und Propylen werden bei der Herstellung eines Terpolymerisats
aus Äthylen und Propylen durch Vergleich der Mono-
merenzusammensetzung des Polymerisationsmediums sowie der Zusammensetzung des erhaltenen Terpolymerisats bewertet. Vorzugswelse wird das eingesetzte Katalysatorsystem so ausgewählt, daß die Zusammensetzung
des Terpolymerisats derjenigen des Monomerengemlsches nahekommt. Die bei der Polymerisation von
Propylen allein zu beobachtende hohe Stereospezifität wird durch den Anteil an erzeugtem In n-Heptan unlöslichem Polypropylen gemessen. Dieser Anteil kann 95%
oder mehr ausmachen.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Terpolymerisate brauchbaren Diene mit nicht-konj agierten
Doppelbindungen sind allphatlsche oder alicyclische Diene, vorzugsweise 1,4-Hexadien oder 5-Äthyllden-2-norbornen.
Vorzugswelse enthalten die erfindungsgemäß hergestellten Terpolymerlsate 33 bis 66 Gfe'v.-« Propylenelnhelten sowie 1 bis 4 Gew.-S6 Dieneinheiten.
Die als eine Komponente des Katalysatorsystems vorgesehene feste Titanverbindung wird durch Reduktion
von Titantetrachlorid mit einer aluminiumorganischen Verbindung bei einer Temperatur von -10 bis +80° C
und anschließendes Erhitzen des so erhaltenen Niederschlags In Gegenwart eines Überschusses an Tltantetrachlorld auf eine Temperatur bis zu 115° C erhalten;
diese Maßnahmen werden In Gegenwart eines aliphatischen Äthers der allgemeinen Formel R'-O-R", In der
R' und R" Alkylgruppen mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen
bedeuten, durchgeführt oder mit der Behandlung durch eine solche Verbindung kombiniert. Derartige Titanverbindungen können insbesondere gemäß den Angaben
der FR-OS 76 02 898 oder 77 05 269 hergestellt werden mittels Reduzieren von Tltantetrachlorld mit einer
alumlnlumorganischen Verbindung und anschließendes Erhitzen ues erhaltenen Niederschlags, wobei das Tltantetrachlorld In einem Überschuß von mindestens 20
Mol-56, bezogen auf die organischen Reste der aluminiumorganischen Verbindung, eingesetzt wird und die
Herstellung In Gegenwart von 2 bis 5 Mol aliphatischen! Äther je Mol aluminiumorganischer Verbindung
erfolgt.
Die metallorganische Verbindung eines Metalls der
Gruppen II und III des Periodensystems 1st vorzugsweise eine aluminiumorganische Verbindung der allgemeinen Formel AlRxZ,^,, In der R für eine Alkylgruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen steht, Z ein
Wasserstoffatom oder ein Halogenatom wie Chlor oder Brom bedeutet und χ eine beliebige ganze oder gebrochene Zahl im Bereich von 1 bis 3 ist. Diese metallorganischen Verbindungen werden vorteilhafterweise in
solchen Mengen eingesetzt, daß das Atomverhältnis von Metallen der Gruppen II und III der Cokatalysatoren zu Titan der Titanverbindungen Im Bereich von 1
bis 50 liegt.
Die feste Titanverbindung wird kombiniert mit einem
Träger, bestehend aus einem festen Granulat oder einem Präpolymerisat, In den Polymerisationsreaktor
eingebracht, wobei das Präpolynierlsat durch Polymerisation von Äthylen, Propylen oder einem Gemisch aus
Äthylen und Propylen sowie gegebenenfalls einem Dien, gegebenenfalls In einem flüssigen Verdünnungsmittel, sowie In Gegenwart der erfindungsgemäßen
Katalysatorkomponenten erhalten worden Ist. Es genügt, wenn für die Herstellung des Prapolymerlsats
20 bis 5000 Mol Olefine je gAtom Titan des Katalysatorsystems polymerisiert worden sind. Auf diese Welse
bleiben die Mengen an Präpolymerisat, die eingesetzt
werden, gering, bezogen auf die Mengen an als Endpro-
dukt erhaltenem Terpolymerlsat, so daß das Präpolymerisat wenig Einfluß auf die Eigenschaften des Terpolymerisats hat. Das Präpolymerisat, in dem die Titanverbindung eingeschlossen bleibt, kann unmittelbar, gegebenenfalls nach Abtrennen des bei der Prepolymerisation verwendeten flüssigen Verdünnungsmittels, eingesetzt werden oder es wird zunächst ein oder mehrere
Male mit einem Lösungsmittel, beispielsweise einem aliphatischen Kohlenwasserstoff, extrahiert, um im
Innern der Präpolymerisatteilchen eine Porosität zu erzeugen, die den Zutritt der Olefine zu den Katalysatorbereichen begünstigt.
Der Cokatalysator wird In Form eines vorzugsweise
porösen Trägers, der zuvor mit der metallorganischen Verbindung eines Metalls der Gruppen II und III des
Periodensystems Imprägniert worden ist, eingesetzt. Der poröse Träger-kann aus einem festen Granulat organischer oder anorganischer Beschaffenheit bestehen oder
aus einem wie oben beschriebenen Prepolymerisat.
Die Polymerisation kann in Gegenwart eines Begrenzungsmittels für das Kettenwachstum, allgemein Wasserstoff, durchgeführt werden, das bzw. der in einem
Anteil von 1 bis 20 VoL-96, bezogen auf die Im Polymerisationsoedlum vorhandenen Olefine, eingesetzt wird,
so daß man ein Polymerisat erhält, das den gewünschten Schmelzindex aufweist.
Die Geschwindigkeit des Trägergases, mit dem das im Reaktor vorhandene Terpolymerlsat verwirbelt wird,
hängt von den physikalischen Eigenschaften des Terpolymerlsats und des Gasgemisches ab. Die wichtigsten
Parameter sind die Abmessungen der Terpolymerisatteilchen, die spezifische Masse des Terpolymerisats
sowie seine Viskosität und die spezifische Masse des Gasgemisches. Steiggeschwindigkeiten In der Größen-Ordnung von einigen dm/s sind am gebräuchlichsten.
Die Temperatur wird Im Reaktor ausreichend hoch
gehalten, damit die Polymerisation rasch verläuft, ohne jedoch der Temperatur zu nahe zu kommen, bei der
sich Agglomerate bilden würden, die dann die Polymerlsatlon stören oder unterbrechen würden. Diese Temperatur kann -40 bis +9O0C betragen; vorzugsweise
liegt sie Im Bereich von 50 bis 80° C.
Das im Polymerisationsreaktor umlaufende Gasgemisch wird entsprechend dem Gehalt des Terpolymerisats an Äthyleneinheiten, Propylenelnhelten und Dlenelnhelten gewählt. Der Gesamtdruck Im Reaktor liegt
allgemein unter 40 bar.
Das Trägergasgemisch steht mit dem im Reaktor vorhandenen Katalysatorsystem allgemein nur während
einer begrenzten Zeltspanne, meist weniger als einigen 10 s, In Berührung. Hierdurch wird nur ein Teil der In
den Wirbelschichtreaktor eingeführten Olefine polymerisiert und Infolgedessen wird das aus dem Reaktor austretende Trägergasgemisch durch die Olefine, welche
polymerisiert werden sollen, ergänzt und zurückgeführt. Um zu verhindern, daß das Trägergasgemisch Polymerisat- oder Katalysatortellchen aus dem Wirbelschichtreaktor mitnimmt, kann dieser In seinem oberen Bereich
mit einer Beruhigungszone gekoppelt werden, aus der zumindest ein Teil der mitgerissenen Polymerisat- oder
Katalysatortellchen zurückfällt. Die durch das Trägergasgemisch mitgerissenen Teilchen können auch In
einem Zyklon abgetrennt und In den Wirbelschichtreaktor zurückgeführt werden, vorzugsweise In dessen
unteren Bereich. Da die Polymerisation der Olefine exotherm verläuft, muß die erzeugte Wärme abgeführt
werden, damit Im Wlrbelschlchtreaktor eine konstante
Temperatur vorherrscht. Zu diesem Zweck wird vor-
zugsweise das Trägergasgemisch, welches rückgeführt wird, durch einen außerhalb des Reaktors angebrachten
Wärmeaustauscher geführt.
Um die Terpolymerisate mit den oben erwähnten
Eigenschaften zu erhalten, wird vorzugsweise während der Gesamtdauer der Polymerisation das Mengenverhältnis
von Äthylen, Propylen und Dien im Polymerisationsmedium konstant gehalten. Diese Bedingung kann
mit Hilfe einer Vorrichtung erfüllt werden, d'e zum einen ein Analysegerät umfaßt, welches die Konzentrationen
an Äthylen, Propylen und Dien im Polymerisationsreaktor mißt sowie andererseits Mittel zum Einleiten
von Äthylen, Propylen und Dien in den Reaktor, wobei diese Mittel untereinander und mit dem Analysegerät
steuernd bzw. regelnd verbunden sind.
Die erfindungsgemäße Polymerisation der Olefine kann auch in mehreren, hintereinander geschalteten
Wirbelschichtreaktoren durchgeführt werden. In diesem Falle wird in jedem Reaktor nur ein Teil der Polymerisation
ausgeführt und das in Bildung oegriffene Terpolymerlsat
läuft vom ersten bis zum letzten Reaktor um. Gemäß einer Variante können einige Reaktoren
parallel geschaltet sein, so daß das aus einem Reaktor kommende, in Bildung begriffene Terpolymerisat zwei
oder mehrere nachgeschaltete Reaktoren speist. Nach beendeter Polymerisation wird das Terpolymerisat aus
dem Reaktor, in welchem es sich befindet, mit Hilfe verschiedener mechanischer oder pneumatischer Mittel
ausgetragen. Eine Austragsvorrichtung sieht vor, daß der Reaktor in seinem unteren Bereich mit einer Öffnung
versehen ist, die verschlossen werden kann und die In Verbindung steht mit einem Raum, In welchem
ein geringerer Druck herrscht als im Reaktor. Durch Öffnen dieser Öffnung während einer vorbestimmten
Zeltspanne kann in den Raum die gewünschte Menge an Polymerisat ausgetragen werden. Nach Verschließen
der AustragsöTfnung braucht dann der Austragsraum nur mit der Umgebung In Verbindung gebracht zu werden,
um das Terpolymerisat zu isolieren.
Die erfindungsgemäßen elastomeren Terpolymerisate können allein oder Im Gemisch mit anderen Polymerisaten
bei der Herstellung von extrudierten oder preßgeformten Erzeugnissen verwendet werden, beispielsweise
für verschiedene Dichtungen, die In der Automobilindustrie und in der Bauindustrie brauchbar sind. Die
Terpolymerisate können vernetzt werden, vor oder während Ihrer Verarbeitung zu preßgeformten oder extrudierten
Erzeugnissen, entsprechend den in der Kautschukindustrie üblichen Methoden, beispielsweise mit
Hilfe von Schwefel, kombiniert mit einem Beschleuniger und mit Zinkoxid.
Die erfindungsgemäßen Elastomeren können auch zur Herstellung von hoch schlagfesten Formmassen auf
der Basis von Isotaktischem Polypropylen Verwendung finden. Diese Massen werden leicht erhalten durch
inniges Vermischen oder Verkneten miteinander bei einer Temperatur von 150 bis 2000C von bis zu 70
Gew.-Teilen, vorzugsweise 5 bis 50 Gew.-Teilen Terpolymerisat und 100 Gew.-Teile Isotaktisches Polypropylen.
Dieses Vermischen oder Verkneten erfolgt bequem ausgehend von Isotaktischem Polypropylen und
Terpolymerisat In Pulver- oder Granulatform in einem
Mischer mit Schereffekt, beispielsweise In einem Kneter,
auf dem Walzenstuhl oder In einem Elnschnecken- oder Zweischnecken-Extruder. Das Vermischen oder
Verkneten kann In einem Durchgang oder In mehreren Durchgängen erfolgen und es kann zuvor ein einfacher
Mischvorgang vorgesehen sein. Während dem Mischen oder Kneten können Zusätze, wie übliche Stabilisatoren,
zugegeben werden. Die Formmassen auf der Basis von isotaktischem Polypropylen werden vor allem in der
Automobilindustrie zur Herstellung von Bauteilen, wie Stoßstangen, verwendet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist In mehrerer Hinsicht bemerkenswert. Es ermöglicht zunächst auf
unmittelbarem Wege, elastomere Terpolymerisate aus Äthylen, Propylen und einem Dien in Form von PuI-
[0 vera zu erhalten, ohne daß es wie bisher nötig wäre,
das Terpolymerisat mühseligerweise von dem flüssigen Kohlenwasserstoff, in welchem es entstanden 1st, zu
trennen. Weiterhin stellt es einen bemerkenswerten Vorteil dar, daß das Terpolymerisat in Form eines PuI-vers,
bestehend aus Granulen von homogener Abmessung In der Größenordnung von 0,2 bis 1 mm 0,
anfällt; aufgrund dieser Tatsache kann das Vermischen oder Verkleben des Terpolymerisats mit den üblichen
Zusätzen der Kautschukindustrie oder mit isotaktischem Polypropylen sehr leicht durchgeführt werden.
Die nach den bisher bekannten Methoden erhaltenen Terpolymerisate hingegen fallen In Form von kautschukartigen
Massen an, die zerkleinert werden müssen. Infolgedessen lassen sich diese Terpolymerisate schwieriger
verkneten und führen schließlich zu weniger guten Ergebnissen. Es 1st weiterhin bemerkenswert, daß die
gegenüber Propylen stereospezifischen Katalysatorsysteme für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet
werden können und eine bequeme, leichte Herstellung der elastomeren Terpolymerisate aus Äthylen, Propylen
und Dienen ermöglichen. Es war vielmehr zu erwarten gewesen, daß diese Propylen gegenüber stereospezifischen
Katalysatorsysteme, die zur Bildung von kristallinem Polypropylen führen, die Herstellung von elastomeren
Terpolymerisaten nicht ermöglichen würden.
(a) Herstellung einer katalytischen Titanverbindung
In einem 1-Liter-Autoklaven- aus rostfreiem Stahl
wurden 380 g (2 Mol) Tltantetrachlorld, 120 ml wasserfreies n-Haptan und 27 g (17OmMoI) Dllsoamyläther
eingebracht. Das Gemisch wurde auf 35° C erwärmt und unter Rühren im Verlauf von 4 h bei gleichmäßiger
Einspeisung mit einem Gemisch aus 30 g (250 mMol) Dläthylalumlniumchlorid und 70 g (440 mMol) Dllsoamyläther,
gelöst In 180 ml n-Heptan versetzt. Der entstandene Niederschlag wurde 1 h bei 35° C und dann
2 h bei 65° C gerührt. Die feste Titanverbindung wurde dann 5mal mit einem Gemisch aus 500 ml n-Heptan
von 65° C und Dekantieren gewaschen and in n*Heptan unter Luft- und Feuchtigkeitsausschluß aufbewahrt.
(b) Herstellung eines Präpolymerisats, ausgehend von Propylen
In einen 5-Llter-Autoklaven, der 21 wasserfreies n-Heptan
von 60° C enthielt, wurden 3,4 g (28 mMol) Dläthylalumlniumchlorid in Form einer einmolaren
Lösung In n-Heptan sowie eine 7,1 mgAtom Titan entsnrechende
Menge der gemäß (a) erhaltenen Suspension eingesetzt.
Unter Rühren und bei konstant gehaltener Temperatur von 60° C wurde Propylen mit einer gleichmäßigen
Menge von 160 g/h eingespeist, während 3 h 10 min. Zu der entstandenen Präpolymerisatsuspension wurden
nach Abkühlen auf Raumtemperatur 10,4 g (28,4 mMol) Tri-n-octylalumlnium, gelöst In n-Heptan, unter
Vakuum zugegeben. Man erhielt auf diese Welse 500 g eines fließfähigen Präpolymerisatpulvers von rosa-vloletter
Farbe, das unter Stickstoff geschützt vor Luft und Feuchtigkeit aufbewahrt wurde.
(c) Herstellung eines Terpolymerisats
Es wurde In einem Wirbelschichtreaktor mit 0 15 cm
gearbeitet, der mit einem unter Druck stehenden Behälter, In welchem das Präpolymerisat aufbewahrt wurde,
kombiniert war sowie mit einem weiteren Behälter, In
den das entstandene Polymerisat ausgetragen wurde.
Das aus dem Reaktor austretende Trägergas wurde In einem Austauscher teilweise abgekühlt und dann mit
Hilfe eines Überdruckgebläses in den Reaktor zurückgeführt. Es bestand aus einem Gemisch aus Äthylen,
Propylen und Dien bei einem Druck von 20 bar. Zusammensetzung und Druck der Gase wurden konstant
gehalten durch Zufuhr von Monomeren In den gleichen Mengen, wie sie während der Polymerisation
verbraucht wurden. Der Verbrauch wurde mittels chromatographischer Analyse bestimmt. Äthylen und
Propylen wurden in gasförmigem Zustand kontinuierlich In die Rücklaufleitung eingespeist; das Dien wurde
flüssig alle 10 min direkt in den Reaktor eingebracht und verdampfte sofort bei Berührung mit der Wirbelschicht.
Beschaffenheit und Mengenverhältnis der Monomeren sowie die Polymerisationstemperatur sind in der
Tabelle I aufgeführt, die Eigenschaften des erhaltenen Terpolymerisats in Tabelle II.
Die Temperatur der Wirbelschicht wurde durch Steuern der Temperatur des zugeführten Gases konstant
gehalten.
In den Reaktor wurden periodisch kleine Mengen Präpolymerisat eingespeist und aus dem Reaktor ein
Teil des erzeugten Terpolymerisats ausgetragen, das der Produktion von beispielsweise 10 min entsprach, so daß
die Höhe der Wirbelschicht im wesentlichen konstant gehalten wurde.
Der Gewichtsanteil an Propyleneinheiten Im Terpolymeiisat
wurde spektralphotometrtsch im IR-Berelch bei Wellenzahlen von 720 cm"1 und 1150 cm"1 gemessen,
mit Hilfe einer bei etwa 200° C geschmolzenen Lamelle des Copolymerisate. Diese Methode leitet sich ab von
der Methode, die von Th. Gössl In die Makromolekular-Chemle
XLIJ - 1-ΐσ~ 1960, S. 1, beschrieben wird.
Der Gewlchisanteil.an Dieneinheiten wurde ebenfalls
spektralphotometrisch im IR-Berelch gemessen, bei Wellenzahlen, die der Absorption des restlichen ungesättigten
Anteils des in Betracht gezogenen Diens entsprachen, entsprechend der Methode, die von C. Tosl
und F. Clampelli In Advances in Polymer Science, Bd.
12, 1973, S. 121 beschrieben wird.
Die Konsistenz des Terpolymerisats wurde mit Hilfe eines Mooney-Viskoslmeters bewertet, aufgrund der
Reaktion, die das Terpolymerisat einer kontinuierlichen Scherwirkung bei konstanter Geschwindigkeit entgegensetzt, unter den Bedingungen der Norm ASTM D-1642-
Beispiele 2 bis 6
Es wurde In gleicher Welse wie In Beispiel 1 gearbeitet,
unter den In Tabelle I angegebenen Bedingungen mit den In Tabelle II aufgeführten Ergebnissen.
Das In Beispiel 3 eingesetzte Präpolymerisat wurde ausgehend von Äthylen unter folgenden Bedingungen
erhalten:
In einem 5-Liter-Autoklaven, der 2 1 wasserfreies n-Heptan von 70° C enthielt, wurden 3,4 g (28,4 mMol) Dläthylalumlnlumchlorld In Form einer einmolaren Lösung In n-Heptan eingeführt sowie eine 7,1 gAtom Titan entsprechende Menge der gemäß Beispiel l(a) erhaltenen Katalysatorsuspension.
In einem 5-Liter-Autoklaven, der 2 1 wasserfreies n-Heptan von 70° C enthielt, wurden 3,4 g (28,4 mMol) Dläthylalumlnlumchlorld In Form einer einmolaren Lösung In n-Heptan eingeführt sowie eine 7,1 gAtom Titan entsprechende Menge der gemäß Beispiel l(a) erhaltenen Katalysatorsuspension.
Unter Rühren und Konstanthalten der Temperatur Im Medium bei 60° C wurde Wasserstoff bis zu einem Partlaldruck
von 6 bar aufgepreßt und dann Äthylen konstant In einer Menge von 160 g/h während 3 h 10 min
eingespeist. Nach Abkühlen der erhaltenen Präpolymerlsatsuspenslon
auf Raumtemperatur wurden 10,4 g (28,4 mMol) Trl-n-octylaluminlum, gelöst In n-Heptan,
unter Vakuum zugegeben. Man erhielt auf diese Welse 480 g eines fließfähigen Prepolymerlsatpulvers von rosavioletter
Farbe, das unter Stickstoff, geschützt vor Luft und Feuchtigkeit, aufbewahrt wurde.
Herstellung der Terpolymerisate
Bei- Temperatur Zusammensetzung Vol.-% Terpolyspiel (0C) des Gasgemisches Dien merisat
Propylen Äthylen (g/h)
| 35 l | *) | 60 |
| 2 | *) | 60 |
| 3 | ·*) | 60 |
| 4 | ·) | 70 |
| 40 5 | *) | 70 |
| 6 | *) | 70 |
| 40 | 58 | EMB 2 | 268 |
| 40 | 58 | EMB 2 | 200 |
| 40 | 58 | EMB 2 | 300 |
| 44 | 53 | HXD 3 | 425 |
| 41 | 56 | HXD 3 | 250 |
| 41 | 55 | HXD 4 | 225 |
*) Polypropylen-Präpolymerisat
**) Polyäthylen-Präpolymerisat
EMB = 5-Äthyliden-2-norbomen
HXD = 1,4-Hexadien
Eigenschaften der Terpolymerisate
|
Bei
spiel |
mittlere
Korngröße (μηι) |
Propylen-
gehalt Gew.-% |
Diengehalt
Gew.-% |
Mooney- Viskosität bei 1000C |
| 1 | 370 | 40 | 0,8 | 70 |
| 2 | 395 | 38 | 1 | 65 |
| 3 | 340 | 30 | 1,1 | 85 |
| 4 | 550 | 34 | 1,2 | 85 |
| 5 | 460 | 35 | 1,5 | 85 |
| 6 | 445 | 35,5 | 1,9 | 80 |
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von elastomeren Terfiolymerisaten aus Äthylen, Propylen und einem
nlcht-konjuglerteti Dien, die 25 bis 80 Gew.-% Propylenelnhelten sowie 0,5 bis 5 Gew.-% Dieneinheiten
enthalten, durch Polymerisieren der Monomeren In Gegenwart eines Katalysatorsystems aus einer Titanverbindung, einer metallorganischen Verbindung der
Metalle der Gruppen II und III des Perlodensystems und einem Äther als Elektronen abgebender Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß man eine
feste Titanverbindung verwendet, die durch Reduktion von Titantetrachlorid mit einer aluminiumorganischen Verbindung bei einer Temperatur zwischen
-10 und +80° C und anschließendes Erhitzen des erhaltenen Niederschlags in Gegenwart von überschussigem Titantetrachlorid auf eine Temperatur
von bis zu 115° C erhalten worden ist, wobei diese Maßnahmen in Gegenwart eines aliphatischen
Äthers der allgemeinen Formel R'-O-R", in der R' und R" Alkylgruppen mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen
sind, durchgeführt oder mit einer solchen Behandlung, kombiniert worden sind, und daß man In einem
Wlrlbelschlchtreaktor einen Trägergasstrom aus den
Monomeren mit den Teilchen des In Bildung begriffenen Terpolymerisats sowie mit den Komponenten
des Katalysatorsystems, kombiniert mit einem granulatförmlgen Träger oder einem Präpolymerisat, in
Berührung bringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Titanverbindung In Gegenwart, eines Titantetrachloridüberschusses von mindestens 20 MoL-%, bezogen auf die organischen Gruppen der aluminiumorganischen Verbindung, sowie in
Gegenwart von 2 bis 5 Mol aliphattschem Äther je Mol aluminiumorganischer Verbindung erhalten
worden Ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Katalysator
In Form eines Präpolymerisats einsetzt, das durch Polymerisation, gegebenenfalls In einem flüssigen
Verdünnungsmittel, von 20 bis 5000 Mol Äthylen, Propylen oder einem Gemisch aus Äthylen und
Propylen und gegebenenfalls einem Dien je g-Atom Titan des Katalysatorsystems erhalten worden Ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Dien 1,4-Hexadlen oder 5-Äthyllden-2-norbornen einsetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Terpolymerisate aus Äthylen,
Propylen und Dien, die 33 bis 66 Gew.-% Propylenelnhelten sowie 1 bis 4 Gew.-% Dieneinheiten enthalten, hergestellt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als metallorganische Verbindung der Metalle der Gruppen II und III des Periodensystems eine aluminiumorganische Verbindung
der allgemeinen Formel AlRxZ0.,, eingesetzt wird, In
der R eine Alkylgruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, Z ein Wasserstoffatom oder ein Halogenatom
und χ eine ganze oder gebrochene Zahl von 1 bis 3
bedeutet.
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| DE3025397C2 true DE3025397C2 (de) | 1984-06-28 |
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