DE3830195A1 - Verfahren zum herstellen von homo- und copolymerisaten des propens mittels eines ziegler-natta-katalysatorsystems - Google Patents
Verfahren zum herstellen von homo- und copolymerisaten des propens mittels eines ziegler-natta-katalysatorsystemsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von
Homopolymerisaten des Propens sowie Copolymerisaten des Propens mit
untergeordneten Mengen anderer C₂- bis C₁₂-, insbesondere C₂- bis
C₆-α-Monoolefine durch Polymerisation, insbesondere durch Trockenphasen
polymerisation, des bzw. der Monomeren bei Temperaturen von 20 bis 160,
insbesondere 50 bis 120°C und Drücken von 1 bis 100, insbesondere 10 bis
70 bar, mittels eines Ziegler-Natta-Katalysatorsystems aus
- (1) einer Titankomponente, die auf einem feinteiligen, formgebenden Kieselgel basiert und Titan, Magnesium, Chlor sowie ein Benzolcarbonsäurederivat enthält.
- (2) einer Aluminiumkomponente der Formel
Al R₃,worin steht
R für einen nicht mehr als 8, insbesondere nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkylrest, sowie - (3) einer Silankomponente der Formel
R¹ n Si(OR²)4-n ,worin stehen
R¹ für einen nicht mehr als 16, vorzugsweise nicht mehr als 10 Kohlenstoffatome aufweisenden Kohlenwasserstoffrest gesättigt-aliphatischer und/oder aromatischer Natur,
R² für einen nicht mehr als 15, vorzugsweise nicht mehr als 8, und insbesondere nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkylrest, und
n für eine Zahl von 0 bis 3, vorzugsweise von 0 bis 2, und insbesondere die Zahl 1 oder 2,
mit den Maßgaben, daß das Atomverhältnis Titan aus der Titankomponen
te (1) : Aluminium aus der Aluminiumkomponente (2) 1 : 10 bis 1 : 800,
insbesondere 1 : 20 bis 1 : 200, und das Molverhältnis Aluminiumkomponente
(2) : Silankomponente (3) 1 : 0,01 bis 1 : 0,8, insbesondere 1 : 0,02
bis 1 : 0,5 beträgt.
Polymerisationsverfahren dieser Art sind bekannt: ihre Besonderheit
gegenüber vergleichbaren anderen Verfahren liegt in der speziellen
Ausgestaltung des Katalysatorsystems, wobei als Prototypen für den
vorliegenden Fall die aus den EP-OS 00 14 523, 00 45 977, 01 71 200 und
01 95 497 sowie den GB-PS 21 01 609 und 21 01 611 bekannten Verfahren
genannt werden können.
Die speziellen Ausgestaltungen der Katalysatorsysteme werden vorgenommen,
um bestimmte Ziele zu erreichen, wie die folgenden:
Das Katalysatorsystem soll leicht herstellbar sein und eine hohe Ausbeute
an Polymerisat liefern, welches einen möglichst großen isotaktischen
Anteil zu enthalten hat. Das Katalysatorsystem soll darüber hinaus
Polymerisate mit speziellen morphologischen Eigenschaften erzeugen, etwa
im Sinne einer einheitlichen Korngröße und/oder einer Verringerung der
Feinstkornanteile und/oder eines hohen Schüttgewichts. Neben diesen für
die Beherrschung der Polymerisationssysteme, die Aufarbeitung der
Polymerisate und/oder ihre Verarbeitung wichtigen Parametern ist auch ein
niedriger Halogengehalt des Polymerisats - besonders im Hinblick auf
Korrosionsprobleme - von Bedeutung, was durch Steigerung der Polymer
ausbeute und/oder ein Katalysatorsystem zu erreichen ist, welches
möglichst wenig Halogen enthält.
Manche dieser Ziele sind nach dem Stand der Technik nur mit sehr auf
wendigen Verfahren zu erreichen, oder dann, wenn man andere Ziele zurück
setzt:
So wird z. B. in der EP-OS 00 45 977 ein Katalysatorsystem, bestehend aus
"aktivem" MgCl₂, TiCl₄ und einem Phthalsäurederivat, beschrieben. Mit
Kieselgel als formgebendem Trägermaterial ist die Produktivität des
Katalysatorsystems jedoch nicht mehr befriedigend; auch ist der Chlorge
halt des Polymerisate vergleichsweise hoch.
In den EP-OS 00 14 523 und 01 71 200 sowie den GB-PS 21 01 609 und
21 01 611 werden Katalysatorsysteme beschrieben, deren Titankomponente
durch Behandeln eines festen, anorganischen Oxids mit einer organischen
Magnesiumverbindung, einer Lewis-Base und Titantetrachlorid erhalten wird,
wobei zusätzlich ein Halogenierungsmittel, das kein Titantetrachlorid ist
und/oder eine organische Verbindung der Metalle Bor, Aluminium, Silicium
oder Zinn oder ein Bortrihalogenid oder ein Halogenatome enthaltender
Alkohol eingesetzt werden muß. Trotz aufwendiger und langwieriger
Herstellungsweise ist die Produktivität des entsprechenden Katalysator
systems nicht befriedigend.
In der EP-OS 01 95 497 wird ein Katalysatorsystem beschrieben, dessen
Titankomponente durch Behandeln von SiO₂ mit einer organischen Mg-Ver
bindung, einem Alkohol, einer Lewis-Base und TiCl₄ erhalten wird. Auch bei
diesem Katalysatorsystem ist die Produktivität gering.
Die bekannten Verfahren lassen somit Wünsche offen, insbesondere was eine
gute Produktivität und einen geringen Chlorgehalt in den Polymerisaten bei
zugleich hoher Isotaktizität und guter Morphologie betrifft.
Hier setzt die Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung an, nämlich
eine Titankomponente zu schaffen, die gegenüber den Verfahren des Standes
der Technik bei guter Produktivität zugleich Polymerisate mit geringem
Chlorgehalt, hoher Isotaktizität und guter Morphologie zu liefern vermag.
Es wurde gefunden, daß die gestellte Aufgabe gelöst werden kann mit einem
Katalysatorsystem, das eine aus (I) einem speziellen Trägerstoff, der in
definierter Weise aus (Ia) einem bestimmten feinteiligen Kieselgel, (Ib)
einer bestimmten magnesiumorganischen Verbindung und (Ic) einem bestimmten
gasförmigen Chlorierungsmittel erhalten worden ist, sowie (II) einem
bestimmten Alkanol, (III) Titantetrachlorid sowie (IV) einem speziell
ausgewählten Phthalsäureabkömmling in besonderer Weise hergestellte
Titankomponente (1) enthält.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren
zum Herstellen von Homopolymerisaten des Propens sowie Copolymerisaten des
Propens mit untergeordneten Mengen anderer C₂- bis C₁₂-, insbesondere
C₂- bis C₆-α-Monoolefine durch Polymerisation, insbesondere durch Trocken
phasenpolymerisation, des bzw. der Monomeren bei Temperaturen von 20 bis
160, insbesondere 50 bis 120°C und Drücken von 1 bis 100, insbesondere 10
bis 70 bar, mittels eines Ziegler-Natta-Katalysatorsystems aus
- (1) einer Titankomponente, die auf einem feinteiligen, formgebenden Kieselgel basiert und Titan, Magnesium, Chlor sowie ein Benzolcarbonsäurederivat enthält,
- (2) einer Aluminiumkomponente der Formel
Al R₃,worin steht
R für einen nicht mehr als 8, insbesondere nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkylrest, sowie - (3) einer Silankomponente der Formel
R¹ n Si(OR²)4-n worin stehen
R¹ für einen nicht mehr als 16, vorzugsweise nicht mehr als 10 Kohlenstoffatome aufweisenden Kohlenwasserstoffrest gesättigt-aliphatischer und/oder aromatischer Natur
R² für einen nicht mehr als 15, vorzugsweise nicht mehr als 8, und insbesondere nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkylrest, und
n für eine Zahl von 0 bis 3, vorzugsweise von 0 bis 2, und insbesondere die Zahl 1 oder 2,
mit den Maßgaben, daß das Atomverhältnis Titan aus der Titankomponen
te (1) : Aluminium aus der Aluminiumkomponente (2) 1 : 10 bis 1 : 800,
insbesondere 1 : 20 bis 1 : 200, und das Molverhältnis Aluminiumkomponente
(2) : Silankomponente (3) 1 : 0,01 bis 1 : 0,8, insbesondere 1 : 0,02
bis 1 : 0,5 beträgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man als
Titankomponente (1) eine solche einsetzt, die erhalten wird, indem man
zunächst
- (1.1) in einer ersten Stufe (I) einen Trägerstoff herstellt aus (Ia) einem feinteiligen Kieselgel, das einen Teilchendurchmesser von 1 bis 1000, insbesondere 10 bis 400 µm, ein Porenvolumen von 0,3 bis 5, insbesondere 1 bis 3,5 cm³/g sowie eine Oberfläche von 100 bis 1000, insbesondere 200 bis 600 m²/g besitzt und die Formel SiO₂·a Al₂O₃ - worin a steht für eine Zahl im Bereich von 0 bis 2, insbesondere 0 bis 0,5 - hat, (Ib) einer magnesium organischen Verbindung der Formel R³ p R⁴ q Mg(OR⁵)- worin stehen R³ und R⁴ für einen C₁- bis C₁₀-, vorzugsweise C₄- bis C₈-Alkylrest, R⁵ für einen C₁- bis C₈-, vorzugsweise C₂- bis C₄-Alkylrest, und wobei gilt p+q=1 - und (Ic) einem gasförmigen Chlorierungsmittel der Formel ClZ - worin Z steht für Cl oder H, vorzugsweise H -, derart, daß man zuerst
- (1.1.1) in einer ersten Unterstufe in einem flüssigen inerten Kohlen wasserstoff, insbesondere einem Alkan, unter ständiger Durch mischung bei Raumtemperatur das feinteilige Kieselgel (Ia) und die magnesiumorganische Verbindung (Ib) zusammenbringt, wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 10 Molteile Silicium des Kieselgels (Ia) 1 bis 10, insbesondere 1,5 bis 4 Molteile der magnesiumorganischen Verbindung (Ib), und das Zusammengebrachte während 0,5 bis 5, insbesondere 1 bis 2 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis 140, insbesondere 60 bis 90°C, hält, dann
- (1.1.2) in einer zweiten Unterstufe unter ständiger Durchmischung bei einer Temperatur im Bereich von -20 bis +80, insbesondere 0 bis +20°C, in das aus der ersten Unterstufe Erhaltene das gasförmige Chlorierungsmittel (Ic) einleitet, wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 1 Molteil der magnesiumorganischen Verbindung (Ib) 2 bis 40, insbesondere 10 bis 20 Molteile des Chlorierungs mittels (Ic), das Ganze 0,5 bis 5, insbesondere 0,5 bis 2 Stunden bei einer Temperatur in dem genannten Bereich beläßt - wobei das dabei resultierende festphasige Produkt der Trägerstoff (I) ist - daraufhin
- (1.2) in einer zweiten Stufe ein festphasiges Zwischenprodukt her stellt aus (I) dem in der ersten Stufe erhaltenen Trägerstoff, (II) einem C₁- bis C₈-, vorzugsweise C₂- bis C₆-Alkanol, insbesondere Ethanol, (III) Titantetrachlorid sowie (IV) einem Phthalsäureabkömmling der Formel worin stehen X und Y gemeinsam für Sauerstoff oder X sowie Y für Chlor oder einen C₁- bis C₁₀-, vorzugsweise C₂- bis C₈-Alkoxy rest, insbesondere für einen Butoxyrest, derart, daß man zuerst
- (1.2.1) in einer ersten Unterstufe in einem flüssigen inerten Kohlen wasserstoff, insbesondere einem Alkan, unter ständiger Durch mischung bei Raumtemperatur den Trägerstoff (I) und den Al kanol (II) zusammenbringt, wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 1 Molteil Magnesium des Trägerstoffs (I) 1 bis 5, ins besondere 1,5 bis 2,5 Molteile des Alkanols (II), und das Zusammengebrachte während 0,5 bis 5, insbesondere 1 bis 2 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis 140, ins besondere 70 bis 90°C hält, anschließend
- (1.2.2) in einer zweiten Unterstufe unter ständiger Durchmischung bei
Raumtemperatur in das aus der ersten Unterstufe resultierende
Reaktionsgemisch das Titantetrachlorid (III) einbringt, wobei
mengenmäßig eingesetzt werden auf 1 Molteil Magnesium des
Trägerstoffs (I) 2 bis 20, insbesondere 4 bis 8 Molteile des
Titantetrachlorids (III), das Zusammengebrachte während 0,5 bis
5, insbesondere 1 bis 2 Stunden auf einer Temperatur im Bereich
von 10 bis 150, insbesondere 90 bis 120°C hält und das dabei
resultierende festphasige Zwischenprodukt unter Abtrennung der
flüssigen Phase isoliert,
mit der Maßgabe, daß zumindest im Zuge einer der Unterstufen (1.1.2) bis (1.2.2) der Phthalsäureabkömmling (IV) eingebracht wird, wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 1 Molteil Mag nesium des Trägerstoffs (I) 0,01 bis 1, vorzugsweise 0,1 bis 0,4, insbesondere 0,20 bis 0,35 Molteile des Phthalsäureab kömmlings (IV), dann - (1.3) in einer dritten Stufe das aus der zweiten Stufe erhaltene festphasige Zwischenprodukt bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis 150, insbesondere 115 bis 135°C, während einer Zeit spanne von 0,2 bis 8, vorzugsweise 1 bis 6, und insbesondere 2 bis 4 Stunden einer ein- oder mehrstufigen oder - vorzugsweise - kontinuierlichen Extraktion mit Titantetrachlorid oder einer Mischung aus Titantetrachlorid und Ethylbenzol, deren Gewichtsanteil an Titantetrachlorid mindestens 2, vorzugsweise mindestens 8, und insbesondere mindestens 10 Gew.-%, beträgt, unterzieht, wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 10 Gewichts teile des aus der zweiten Stufe erhaltenen festphasigen Zwischenprodukts insgesamt 10 bis 1000, vorzugsweise 20 bis 800, insbesondere 50 bis 300 Gewichtsteile des Extraktionsmittels, und schließlich
- (1.4) in einer vierten Stufe das in der dritten Stufe entstandene festphasige Produkt ein- oder mehrmals mit einem flüssigen inerten Kohlenwasserstoff, insbesondere einem Alkan, wäscht - und derart die Titankomponente (1) gewinnt.
Wie sich gezeigt hat, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren mit
besonders gutem Erfolg durchführen, wenn ein Katalysatorsystem eingesetzt
wird, dessen Silankomponente (3) eine solche ist, in deren Formel
R¹ n Si(OR²)4-n
stehen
R¹ für einen Phenyl-, einen C₁- bis C₄-Alkylphenyl- oder einen C₁- bis C₅-Alkylrest, vor allem einen Methyl- oder Ethyl-phenylrest,
R² für einen nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkylrest, vor allem einen Methyl- oder Ethylrest, und
n für die Zahl 1 oder 2
R¹ für einen Phenyl-, einen C₁- bis C₄-Alkylphenyl- oder einen C₁- bis C₅-Alkylrest, vor allem einen Methyl- oder Ethyl-phenylrest,
R² für einen nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkylrest, vor allem einen Methyl- oder Ethylrest, und
n für die Zahl 1 oder 2
Zu dem erfindungsgemäßen Verfahren ist im einzelnen das folgende zu
bemerken:
Das Polymerisationsverfahren als solches kann - unter Beachtung der
kennzeichnenden Besonderheit - in praktisch allen einschlägig üblichen
technologischen Ausgestaltungen durchgeführt werden, etwa als diskon
tinuierliches, taktweises oder - insbesondere - kontinuierliches Ver
fahren, sei es z. B. als Suspensionspolymerisationsverfahren oder
- insbesondere - Trockenphasenpolymerisationsverfahren. Die erwähnten
technologischen Ausgestaltungen - mit anderen Worten: die technologischen
Varianten der Polymerisation von α-Monoolefinen nach Ziegler-Natta - sind
aus der Literatur und Praxis wohlbekannt, so daß sich nähere Ausführungen
zu ihnen erübrigen.
Der Vollständigkeit halber ist zu erwähnen, daß sich beim erfindungs
gemäßen Verfahren auch die Molekulargewichte der Polymerisate durch die
einschlägig üblichen Maßnahmen regeln lassen, z. B. mittels Reglern, wie
insbesondere Wasserstoff.
Was die stoffliche Seite des neuen Katalysatorsystems betrifft, ist im
einzelnen das folgende zu sagen:
- (1) Das zur Herstellung der Titankomponente einzusetzende klein
teilige Kieselgel (Ia) wird im allgemeinen ein Alumosilikat oder
- insbesondere - ein Siliciumdioxid sein; wichtig ist, daß es
die geforderten Eigenschaften besitzt. Wie sich gezeigt hat,
sind die der gegebenen Spezifikation entsprechenden im Handel
erhältlichen, für Trägerstoffe einschlägig üblichen Kieselgele
gut geeignet.
Die gleichfalls einzusetzende magnesiumorganische Verbindung (Ib) kann z. B. Butylmagnesiummethoxid, Hexylmagnesiummethoxid, und insbesondere (Butyl-octyl)-magnesiummethoxid sein.
Das ferner einzusetzende gasförmige Chlorierungsmittel (Ic) sollte möglichst trocken und rein sein; es besteht aus Chlor oder insbesondere Chlorwasserstoff.
Der als Hilfststoff dienende flüssige inerte Kohlenwasserstoff kann ein Kohlenwasserstoff der Art sein, die üblicherweise mit Titankomponenten für Katalysatorsysteme des Zeigeler-Natta-Typs ohne Schaden für das Katalysatorsystem bzw. dessen Titan komponente zusammengebracht wird. Als Beispiele für geeignete Kohlenwasserstoffe seien genannt: Pentane, Hexane, Heptane, Benzine und Cyclohexan.
Auch die zur Herstellung der Titankomponente (1) einzusetzenden Alkanole (II) können handelsübliche sein; sie sollten ebenfalls vorteilhafterweise relativ hohe Reinheitsgrade aufweisen. Gut geeignet sind z. B. Ethanol, n-Propyl-, i-Propyl-, n-Butyl-, i-Butyl- oder tert.-Butylalkohol; besonders geeignet ist Ethanol.
Das zur Herstellung der Titankomponente (1) gleichfalls einzu setzende Titantetrachlorid (III) sollte ein bei Ziegler-Natta- Katalysatorsystemen übliches sein; das gegebenenfalls im Gemisch mit dem Titantetrachlorid einzusetzende Ethylbenzol sollte möglichst rein und trocken sein.
Auch der einzusetzende, oben näher definierte Phthalsäureab kömmling (IV) kann ein handelsüblicher sein; er sollte vorteil hafterweise einen hohen Reinheitsgrad aufweisen. Wie sich ge zeigt hat, ist für den erfindungsgemäßen Zweck ganz besonders gut geeignet der Phthalsäuredibutylester; aber auch andere Phthalsäuredialkylester sowie Phthalsäureanhydrid und Phthalsäuredichlorid sind geeignet.
Der zur Herstellung der Titankomponente (1) in Stufe (1.4) einzusetzende Kohlenwasserstoff kann ebenfalls ein üblicher sein; er sollte vorteilhafterweise einen relativ hohen Rein heitsgrad aufweisen.
Die Herstellung der Titankomponente (1) ist einfach und für den Fachmann ohne Erläuterungen möglich. Zu den Stufen (1.1), (1.2) und (1.3) ist lediglich zu erwähnen, daß die Isolierung des jeweils resultierenden Feststoffs zweckmäßigerweise durch Absaugen erfolgt. - (2) Als Aluminiumkomponenten (2) mit der angegebenen Formel kommen die einschlägig üblichen, dieser Formel gehorchenden in Betracht; sie sind aus Literatur und Praxis so wohlbekannt, daß auf sie sind näher eingegangen zu werden braucht. Als herausragender Vertreter sei beispielsweise genannt Triethylaluminium.
- (3) Die das Katalysatorsystem vervollständigende Silankomponente (3) ist insbesondere ein Trialkoxy(alkyl)phenylsilan oder ein Dialkoxydi(alkyl)phenylsilan der angegebenen Formel. Als herausragender Vertreter ist zu nennen das Triethoxytoluylsilan; ferner seien beispielsweise genannt Triethoxyethyl-phenylsilan, Dimethoxyditoluylsilan sowie Diethoxyditoluylsilan. Aber auch Dialkoxydialkylsilane und Trialkoxyalkylsilane sind gut geeignet.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, Homo- und Copolymerisate, z. B.
des binären oder ternären Typs, - auch Blockcopolymerisate - des Propens
mit untergeordneten Mengen anderer C₂- bis C₁₂-α-Monoolefine in vorteil
hafter Weise herzustellen, wobei besonders geeignete zu polymerisierende
α-Monoolefine als Comonomere Ethen, Buten-1, 4-Methylpenten-1 und Hexen-1
sind; es eignen sich aber auch z. B. n-Okten-1, n-Decen-1 sowie n-Dode
cen-1.
Es wird so verfahren, daß man zunächst
- (1.1) in einer ersten Stufe (I) einen Trägerstoff herstellt aus (Ia) einem feinteiligen Kieselgel, das einen Teilchendurchmesser von 20 bis 45 µm, ein Porenvolumen von 1,75 cm³/g sowie eine Oberfläche von 320 m²/g besitzt und die Formel SiO₂ hat, (Ib) Butyl-octyl-magnesiumethoxid (p=0,75, q=0,25) und (Ic) Chlorwasserstoff, derart, daß man zuerst
- (1.1.1) in einer ersten Unterstufe in n-Heptan, unter ständiger Durch mischung mittels Rühren bei Raumtemperatur das feinteilige Kieselgel (Ia) und die magnesiumorganische Verbindung (Ib) zusammenbringt, wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 10 Mol teile Silicium des Kieselgels (Ia) 2,5 Molteile der magnesiumor ganischen Verbindung (Ib), und das Zusammengebrachte während 1,5 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 90°C hält, dann
- (1.1.2) in einer zweiten Unterstufe unter ständiger Durchmischung mittels Rühren bei einer Temperatur im Bereich von 10°C in das aus der ersten Unterstufe Erhaltene das gasförmige Chlorierungs mittel (Ic) einleitet, wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 1 Molteil der magnesiumorganischen Verbindung (Ib) 10 Molteile des Chlorierungsmittels (Ic), das Ganze 1,5 Stunden bei einer Temperatur in dem genannten Bereich beläßt und das dabei resultierende festphasige Produkt - d. i. den Trägerstoff (I) - in der flüssigen Phase beläßt, daraufhin
- (1.2) in einer zweiten Stufe ein festphasiges Zwischenprodukt her stellt aus (I) dem in der ersten Stufe erhaltenen Trägerstoff, (II) Ethanol (III) Titantetrachlorid sowie (IV) Phthalsäuredi-n-butylester, derart, daß man zuerst
- (1.2.1) in einer ersten Unterstufe in n-Heptan unter ständiger Durch mischung mittels Rühren bei Raumtemperatur den Trägerstoff (I) und das Ethanol (II) zusammenbringt - wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 1 Molteil Magnesium des Trägerstoffs (I) 2 Molteile des Ethanols (II) - und das Zusammengebrachte während 1,0 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 80°C hält, anschließend
- (1.2.2) in einer zweiten Unterstufe unter ständiger Durchmischung mittels Rühren bei Raumtemperatur in das aus der ersten Unterstufe resultierende Reaktionsgemisch das Titantetra chlorid (III) einbringt - wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 1 Molteil Magnesium des Trägerstoffs (I) 7 Molteile des Titantetrachlorids (III) - anschließend den Phthalsäure- di-n-butylester einbringt - wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 1 Molteil Magnesium des Trägerstoffs (I) 0,30 Molteile des Phthalsäureesters (IV) -, das Zusammengebrachte unter Rühren während 2 Stunden auf einer Temperatur im Bereich von 100°C hält, und das dabei resultierende festphasige Zwischenprodukt unter Abtrennung der flüssigen Phase mittels Absaugen isoliert, dann
- (1.3) in einer dritten Stufe das aus der zweiten Stufe erhaltene festphasige Zwischenprodukt bei einer Temperatur von 125°C während einer Zeitspanne von 4 Stunden einer kontinuierlichen Extraktion mit einer Mischung aus Titantetrachlorid und Ethylbenzol, deren Gewichtsanteil an Titantetrachlorid 15% beträgt, unterzieht - wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 10 Gew.-Teile des aus der zweiten Stufe erhaltenen festphasigen Zwischenprodukts 100 Gew.-Teile der Mischung - hierauf das entstandene festphasige Zwischenprodukt mittels Filtration isoliert und schließlich
- (1.4) in einer vierten Stufe das in der dritten Stufe gewonnene fest phasige Produkt dreimal mit n-Heptan wäscht, - und derart die Titankomponente (1) gewinnt; sie enthält 4,4 Gew.-% Titan, 6,5 Gew.-% Magnesium und 27,5 Gew.-% Chlor.
Ein Stahlautoklav von 10-l-Volumen, ausgerüstet mit einem Rührer, wird mit
50 g Polypropenpulver, 10 mMol Aluminiumtriethyl (in Form einer 1-molaren
Lösung in n-Heptan) als Aluminiumkomponente (2), 1 mMol Triethoxyphenyl
silan (in Form einer 1-molaren Lösung in n-Heptan) als Silankomponen
te (3), 5 Normalliter Wasserstoff und schließlich 100 mg (0,09 mMol
Titan), der oben beschriebenen Titankomponente (1) bei 30°C beschickt. Die
Reaktortemperatur wird binnen 10 Minuten auf 70°C, der Reaktordruck
mittels Aufpressen von gasförmigem Propen in dieser Zeit auf 28 bar
gebracht.
Die eigentliche Polymerisation wird unter ständigem Rühren bei 70°C und
28 bar während 2 Stunden durchgeführt, hierbei verbrauchtes Monomer wird
kontinuierlich durch frisches ersetzt.
Die Produktivität der Katalysatorkomponente (1), der heptanlösliche Anteil
(als Maß für die Isotaktizität) und die Kornverteilung des dabei
erhaltenen Polymerisats sind in der nachstehenden Tabelle zusammen
gestellt.
Es wird verfahren wie im Beispiel 1 der EP-OS 01 95 497.
Man erhält eine Titankomponente, die 3,6 Gew.-% Titan, 4,4 Gew.-%
Magnesium und 16 Gew.-% Chlor enthält.
Sie erfolgt wie im Beispiel, jedoch nicht mit der dort beschriebenen
Titankomponente, sondern mit der gleichen Molmenge der vorstehend
bezeichneten Titankomponente.
Zum dabei erreichten Polymerisationsergebnis siehe wiederum die
nachstehende Tabelle.
Wie aus der Tabelle zu ersehen ist, weist die Katalysatorkomponente aus
dem Vergleichsversuch eine wesentlich geringere Produktivität und
Stereospezifität auf als die Katalysatorkomponente aus dem erfindungs
gemäßen Beispiel.
Claims (4)
1. Verfahren zum Herstellen von Homopolymerisaten des Propens sowie
Copolymerisaten des Propens mit untergeordneten Mengen anderer C₂- bis
C₁₂-α-Monoolefine durch Polymerisation des bzw. der Monomeren bei
Temperaturen von 20 bis 160°C und Drücken von 1 bis 100 bar mittels
eines Ziegler-Natta-Katalysatorsystems aus
- (1) einer Titankomponente, die auf einem feinteiligen, formgebenden Kieselgel basiert und Titan, Magnesium, Chlor sowie ein Benzolcarbonsäurederivat enthält,
- (2) einer Aluminiumkomponente der Formel
Al R₃,worin steht
R für einen nicht mehr als 8 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkylrest, sowie - (3) einer Silankomponente der Formel
R¹ n Si(OR²)4-n ,worin stehen
R¹ für einen nicht mehr als 16 Kohlenstoffatome aufweisenden Kohlenwasserstoffrest gesättigt-aliphatischer und/oder aromatischer Natur,
R² für einen nicht mehr als 15 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkylrest, und
n für eine Zahl von 0 bis 3,
mit den Maßgaben, daß das Atomverhältnis Titan aus der Titankomponen
te (1) : Aluminium aus der Aluminiumkomponente (2) 1 : 10 bis 1 : 800
und das Molverhältnis Aluminiumkomponente (2) : Silankomponente (3)
1 : 0,01 bis 1 : 0,8 beträgt, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Titankomponente (1) eine solche einsetzt, die erhalten
wird, indem man zunächst
- (1.1) in einer ersten Stufe (I) einen Trägerstoff herstellt aus (Ia) einem feinteiligen Kieselgel, das einen Teilchendurch messer von 1 bis 1000 µm, ein Porenvolumen von 0,3 bis 5 cm³/g sowie eine Oberfläche von 100 bis 1000 m²/g besitzt und die Formel SiO₂·a Al₂O₃ - worin a steht für eine Zahl im Bereich von 0 bis 2 - hat. (Ib) einer magnesiumorgani schen Verbindung der Formel R³ p R⁴ q Mg(OR⁵)- worin stehen R³ und R⁴ für einen C₁- bis C₁₀-Alkylrest, R⁵ für einen C₁- bis C₈-Alkylrest, und wobei gilt p+q=1 - und (Ic) einem gasförmigen Chlorierungsmittel der Formel ClZ - worin Z steht für Cl oder H -, derart, daß man zuerst
- (1.1.1) in einer ersten Unterstufe in einem flüssigen inerten Kohlenwasserstoff unter ständiger Durchmischung bei Raumtemperatur das feinteilige Kieselgel (Ia) und die magnesiumorganische Verbindung (Ib) zusammenbringt, wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 10 Molteile Silicium des Kieselgels (Ia) 1 bis 10 Molteile der magnesiumorganischen Verbindung (Ib), und das Zusammenge brachte während 0,5 bis 5 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis 140°C hält, dann
- (1.1.2) in einer zweiten Unterstufe unter ständiger Durchmischung bei einer Temperatur im Bereich von -20 bis +80°C in das aus der ersten Unterstufe Erhaltene das gasförmige Chlorierungsmittel (Ic) einleitet, wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 1 Molteil der magnesiumorganischen Verbindung (Ib) 2 bis 40 Molteile des Chlorierungs mittels (Ic), das Ganze 0,5 bis 5 Stunden bei einer Temperatur in dem genannten Bereich beläßt - wobei das dabei resultierende festphasige Produkt der Trägerstoff (I) ist - daraufhin
- (1.2) in einer zweiten Stufe ein festphasiges Zwischenprodukt herstellt aus (I), dem in der ersten Stufe erhaltenen Trägerstoff, (II) einem C₁- bis C₈-Alkanol, (III) Titan tetrachlorid sowie (IV) einem Phthalsäureabkömmling der Formel worin stehen X und Y gemeinsam für Sauerstoff oder X sowie Y für Chlor oder einen C₁- bis C₁₀-Alkoxyrest, derart, daß man zuerst
- (1.2.1) in einer ersten Unterstufe in einem flüssigen inerten Kohlenwasserstoff unter ständiger Durchmischung bei Raumtemperatur den Trägerstoff (I) und den Alkanol (II) zusammenbringt, wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 1 Molteile Magnesium des Trägerstoffs (I) 1 bis 5 Molteile des Alkanols (II), und das Zusammengebrachte während 0,5 bis 5 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis 140°C hält, anschließend
- (1.2.2.) in einer zweiten Unterstufe unter ständiger Durchmischung
bei Raumtemperatur in das aus der ersten Unterstufe
resultierende Reaktionsgemisch das Titantetrachlorid (III)
einbringt, wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf
1 Molteil Magnesium des Trägerstoffs (I) 2 bis 20 Molteile
des Titantetrachlorids (III), das Zusammengebrachte während
0,5 bis 5 Stunden auf einer Temperatur im Bereich von 10
bis 150°C hält und das dabei resultierende festphasige
Zwischenprodukt unter Abtrennung der flüssigen Phase
isoliert,
mit der Maßgabe, daß zumindest im Zuge einer der Unter stufen (1.1.2) bis (1.2.2) der Phthalsäureabkömmling (IV) eingebracht wird, wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 1 Molteil Magnesium des Trägerstoffs (I) 0,01 bis 1 Molteile des Phthalsäureabkömmlings (IV), dann - (1.3) in einer dritten Stufe das aus der zweiten Stufe erhaltene festphasige Zwischenprodukt bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis 150°C, während einer Zeitspanne von 0,2 bis 8 Stunden einer ein- oder mehrstufigen oder kontinuier lichen Extraktion mit Titantetrachlorid oder einer Mischung aus Titantetrachlorid und Ethylbenzol, deren Gewichtsanteil an Titantetrachlorid mindestens 2% beträgt, unterzieht, wobei mengenmäßig eingesetzt werden auf 10 Gewichtsteile des aus der zweiten Stufe erhaltenen festphasigen Zwischen produkts insgesamt 10 bis 1000 Gew.-Teile des Extraktions mittels, und schließlich
- (1.4) in einer vierten Stufe das in der dritten Stufe entstandene festphasige Produkt ein- oder mehrmals mit einem flüssigen inerten Kohlenwasserstoff wäscht - und derart die Titan komponente (1) gewinnt.
2. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Katalysatorsystem eingesetzt wird, dessen Silankomponente (3) eine
solche ist, in deren Formel
R¹ n Si(OR²)4-n stehen
R¹ für einen Phenyl-, einen C₁- bis C₄-Alkylphenyl- oder einen C₁- bis C₅-Alkylrest
R² für einen nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkylrest, und
n für die Zahl 1 oder 2.
R¹ für einen Phenyl-, einen C₁- bis C₄-Alkylphenyl- oder einen C₁- bis C₅-Alkylrest
R² für einen nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkylrest, und
n für die Zahl 1 oder 2.
3. Verfahren gemäß Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Katalysatorsystem eingesetzt wird, dessen Silankomponente (3) eine
solche ist, in deren Formel
R¹ n Si(OR²)4-n stehen
R¹ für einen Methyl- oder Ethyl-phenylrest
R² für einen Methyl- oder Ethylrest
n für die Zahl 1 oder 2.
R¹ für einen Methyl- oder Ethyl-phenylrest
R² für einen Methyl- oder Ethylrest
n für die Zahl 1 oder 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19883830195 DE3830195A1 (de) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | Verfahren zum herstellen von homo- und copolymerisaten des propens mittels eines ziegler-natta-katalysatorsystems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19883830195 DE3830195A1 (de) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | Verfahren zum herstellen von homo- und copolymerisaten des propens mittels eines ziegler-natta-katalysatorsystems |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3830195A1 true DE3830195A1 (de) | 1990-03-15 |
Family
ID=6362339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19883830195 Withdrawn DE3830195A1 (de) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | Verfahren zum herstellen von homo- und copolymerisaten des propens mittels eines ziegler-natta-katalysatorsystems |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3830195A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0531835A1 (de) * | 1991-09-13 | 1993-03-17 | BASF Aktiengesellschaft | Zweizentrige Katalysatorsysteme zur Polymerisation von Propylen |
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| EP0360867A1 (de) * | 1987-12-14 | 1990-04-04 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Bearbeitung eines doppelrohres |
-
1988
- 1988-09-06 DE DE19883830195 patent/DE3830195A1/de not_active Withdrawn
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8130 | Withdrawal |