ES2223859T3 - Copolimeros de bloques de propileno de alta fluidez. - Google Patents
Copolimeros de bloques de propileno de alta fluidez.Info
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Abstract
Copolímeros de bloques de propileno de alta fluidez, que se componen del 50 al 80 % en peso de un homopolímero de propileno y del 20 al 50 % en peso de un copolímero de propileno que lleva del 10 al 70 % en peso de un 1-alqueno C2- C8, distinto del propileno, que se integra por polimerización simultánea, dichos copolímeros pueden obtenerse por una polimerización de dos etapas realizada en fase gaseosa en presencia de un sistema de catalizador de Ziegler-Natta, la primera etapa de la polimerización se polimeriza el propileno a una presión de 10 a 50 bar, una temperatura de 50 a 100ºC y un tiempo medio de residencia de la mezcla reaccionante de 0, 3 a 5 horas en presencia por lo menos de un 2 % en volumen de hidrógeno, porcentaje referido al volumen total, y a conti nuación se trasvasa a un recipiente intermedio el homopo límero de propileno que se ha obtenido en la primera etapa de polimerización junto con el sistema de catalizador de Ziegler- Natta, en dicho recipiente intermedio se efectúaen primer lugar la reducción de la presión en un tiempo de 0, 01 a 5 minutos hasta menos de 5 bar y se mantiene la temperatura entre 10 y 80ºC y a continuación se introduce con presión una mezcla gaseosa para aumentar de nuevo la presión dentro del recipiente intermedio hasta un valor entre 5 y 60 bar y después se traslada el homopolímero de propileno junto con el sistema de catalizador de Ziegler-Natta a la segunda etapa de polimerización, en la que con una presión de 10 a 50 bar, una temperatura de 50 a 100ºC y un tiempo medio de residencia de 0, 5 a 5 horas se agrega al homopolímero de propileno por po limerización una mezcla de propileno y de un 1-alqueno C2-C8 ajustando la proporción ponderal entre los monómeros que reaccionan en la primera etapa de polimerización y los que lo hacen en la segunda etapa de tal manera que dicha proporción se sitúe entre 4:1 y 1:1.
Description
Copolímeros de bloques de propileno de alta
fluidez.
La presente invención se refiere a copolímeros de
bloques de propileno de alta fluidez, que se componen del 50 al 80%
en peso de un homopolímero de propileno y del 20 al 50% en peso de
un copolímero de propileno que lleva del 10 al 70% en peso de un
1-alqueno C_{2}-C_{8}, distinto
del propileno, que se integra por polimerización simultánea, dichos
copolímeros pueden obtenerse por una polimerización de dos etapas
realizada en fase gaseosa en presencia de un sistema de catalizador
de Ziegler-Natta, en la primera etapa de la
polimerización se polimeriza el propileno a una presión de 10 a 50
bar, una temperatura de 50 a 100ºC y un tiempo medio de residencia
(permanencia) de la mezcla reaccionante de 0,3 a 5 horas en
presencia por lo menos de un 2% en volumen de hidrógeno, porcentaje
referido al volumen total, y a continuación se trasvasa a un
recipiente intermedio el homopolímero de propileno que se ha
obtenido en la primera etapa de polimerización junto con el sistema
de catalizador de Ziegler-Natta, en dicho recipiente
intermedio se efectúa en primer lugar la expansión o reducción de la
presión en un tiempo de 0,01 a 5 minutos hasta menos de 5 bar y se
mantiene la temperatura entre 10 y 80ºC y a continuación se
introduce con presión una mezcla gaseosa para aumentar de nuevo la
presión dentro del recipiente intermedio hasta un valor entre 5 y 60
bar y después se traslada el homopolímero de propileno junto con el
sistema de catalizador de Ziegler-Natta a la segunda
etapa de polimerización, en la que con una presión de 10 a 50 bar,
una temperatura de 50 a 100ºC y un tiempo medio de residencia de 0,5
a 5 horas se agrega al homopolímero de propileno por polimerización
una mezcla de propileno y de un 1-alqueno
C_{2}-C_{8} ajustando la proporción ponderal
entre los monómeros que reaccionan en la primera etapa de
polimerización y los que lo hacen en la segunda etapa de tal manera
que dicha proporción se sitúe entre 4:1 y 1:1.
La presente invención se refiere además a un
procedimiento para la fabricación de copolímeros de bloques de
propileno de alta fluidez así como su utilización para la
fabricación de láminas, fibras y objetos moldeados.
Los copolímeros de bloques de
propileno-etileno que pueden obtenerse por
polimerización con catalizadores de Ziegler-Natta se
han descrito ya en numerosas patentes
(US-A-4 454 299,
US-A-4 455 405,
DE-A-3 827 565,
DE-A-4 004 087). Dichos copolímeros
de bloques se fabrican habitualmente por un procedimiento en el que
en primer lugar se polimeriza propileno gaseoso en una primera etapa
de polimerización y a continuación se traslada el homopolímero de
propileno resultante a una segunda etapa de polimerización, en la
que se agrega para la polimerización simultánea una mezcla de
propileno y etileno. El procedimiento se lleva a cabo normalmente a
presión elevada y en presencia de hidrógeno que actúa como regulador
del peso molecular. Los copolímeros de bloques de propileno y
etileno que se obtienen poseen por lo general una buena resistencia
al impacto y una buena rigidez.
Los copolímeros de bloques de propileno que
disponen de una fracción elevada de caucho, es decir los copolímeros
de bloques en los que el copolímero obtenido en la segunda etapa de
polimerización constituye una parte elevada del copolímero de
bloques total, salen directamente del reactor con índices de fluidez
relativamente bajos si se fabrican con los procedimientos de
polimerización habituales. Ello se debe entre otras cosas a que las
concentraciones elevadas de hidrógeno, que son necesarias para
regular los pesos moleculares de los copolímeros de bloques, no son
viables en la práctica por muchas razones. Se observa además en la
fabricación de copolímeros de bloques de una fracción alta de caucho
y un índice de fluidez relativamente alto que a menudo en la segunda
etapa de polimerización tiene lugar una formación molesta de
sedimento, que conlleva problemas en cuanto a la morfología de los
productos obtenidos. Por tales motivos es muy difícil desde el punto
de vista de la técnica del proceso la fabricación de copolímeros de
bloques de propileno ricos en caucho que dispongan simultáneamente
de una gran resistencia al impacto y una fluidez elevada, es decir,
que sus índices de fluidez sean altos.
Una posibilidad de fabricar copolímeros de
bloques de propileno ricos en caucho, que posean una fluidez
elevada, consiste en someter los copolímeros de bloques de propileno
ricos en caucho a una reducción posterior del peso molecular
mediante peróxidos orgánicos, con lo cual se incrementa
sustancialmente su índice de fluidez y, por tanto, su fluidez. Sin
embargo, semejante reducción del peso molecular exige una etapa
adicional en el proceso que es relativamente costosa. Por otro lado,
la utilización de peróxidos orgánicos lleva asociada una serie de
inconvenientes, entre otras una mayor emisión de fracciones de peso
molecular bajo, una molestia olfativa y mermas en propiedades tales
como la rigidez, la resistencia a la deformación por calor y el
comportamiento de reblandecimiento.
La presente invención se plantea, pues, superar
los inconvenientes descritos y desarrollar copolímeros de bloques de
propileno de alta fluidez con un contenido alto de caucho, que
puedan fabricarse de forma simple y sin recurrir a peróxidos y que
se caractericen además por una gran resistencia al impacto y una
gran rigidez así como una buena resistencia a la deformación por
calor y una buena fluidez cuando se transformen por inyección y
además posean fracciones bajas de componentes volátiles.
A tal fin se han encontrado los nuevos
copolímeros de bloques de propileno de alta fluidez, definidos en la
introducción.
Los copolímeros de bloques de propileno de la
invención se componen del 50 al 80% en peso, en especial del 60 al
80% en peso de un homopolímero de propileno y del 20 al 50% en
peso, en especial del 20 al 40% en peso de un copolímero de
propileno que lleva incorporado por polimerización del 10 al 70% en
peso de un 1-alqueno C_{2}-C_{8}
distinto del propileno, porcentaje referido al copolímero de
propileno. La porción del 1-alqueno
C_{2}-C_{8} incorporado porque polimerización
dentro del copolímero de propileno se sitúa en especial entre el 20
y el 60% en peso.
Por la denominación 1-alqueno
C_{2}-C_{8} deben entenderse los
1-alquenos lineales o ramificados, en especial el
etileno, el 1-buteno, el 1-penteno,
el 1-hexeno, el 1-hepteno o el
1-octeno, así como las mezclas de estos
comonómeros, empleándose con preferencia el etileno o el
1-buteno.
Los copolímeros de bloques de propileno de la
invención pueden obtenerse en fase gaseosa mediante una
polimerización de dos etapas.
La polimerización se efectúa en las dos etapas
con intervención de un sistema de catalizador de
Ziegler-Natta. Para ello se emplean en especial los
sistemas de catalizador que, además de a) el componente sólido que
contiene titanio, presentan también b) cocatalizadores en forma de
compuestos orgánicos de aluminio y c) compuestos dadores de
electrones. De este modo se pueden obtener los copolímeros de
bloques de propileno de la invención.
Para la fabricación del componente sólido a) que
contiene titanio se emplean en calidad de compuestos de titanio en
general los halogenuros o los alcoholatos del titanio tri- o
tetravalente, tomándose también en consideración los compuestos
alcoxihalogenados de titanio o mezclas de varios compuestos de
titanio. Se utilizan con preferencia los compuestos de titanio que,
como halógeno, contienen cloro. Son también preferidos los
halogenuros de titanio que, aparte de titanio, solamente contienen
halógeno, siendo preferidos los cloruros de titanio y en particular
el tetracloruro de titanio.
El componente sólido a) que contiene titanio
lleva con preferencia por lo menos un compuesto halogenado de
magnesio. En calidad de halógeno se entienden en tal caso el cloro,
el bromo, el yodo o el flúor, siendo preferido el bromo y en
especial el cloro. Los compuestos halogenados de magnesio se
utilizan directamente para la fabricación del componente sólido a)
que lleva titanio o bien se forman durante la misma fabricación.
Como compuestos de magnesio idóneos para la fabricación del
componente sólido a) que lleva titanio se toman en consideración
sobre todo los halogenuros de magnesio, por ejemplo y en especial el
dicloruro de magnesio o el dibromuro de magnesio, o los compuestos
de magnesio a partir de los que pueden obtenerse los halogenuros por
métodos habituales, p.ej. por reacción con agentes halogenantes, por
ejemplo los compuestos alquil-magnesio,
aril-magnesio, alcoxi-magnesio o
ariloxi-magnesio o los compuestos de Grignard. Son
ejemplos preferidos de compuestos no halogenados del magnesio,
idóneos para la obtención del componente sólido a) que lleva
titanio, el n-butiletil-magnesio o
el n-butiloctil-magnesio. Los
agentes halogenantes preferidos son el cloro y el cloruro de
hidrógeno. Sin embargo pueden actuar también como agentes
halogenantes los halogenuros de titanio.
El componente sólido a) que lleva titanio
contiene además de modo componente compuestos dadores de electrones,
por ejemplo ácidos carboxílicos mono- o polifuncionales, anhídridos
de ácidos carboxílicos o ésteres de ácidos carboxílicos, también es
posible que contenga cetonas, éteres, alcoholes, lactonas o
compuestos orgánicos del fósforo o del silicio.
En calidad de compuestos dadores de electrones
dentro del componente sólido que lleva titanio se utilizan con
preferencia derivados de ácidos carboxílicos y, en especial,
derivados del ácido ftálico de la fórmula general (II)
en la que X e Y significan en cada
caso un átomo de cloro o de bromo o un resto alcoxi
C_{1}-C_{10} o bien juntos forman el oxígeno que
pertenece al grupo funcional anhídrido. Son compuestos dadores de
electrones especialmente preferidos los ésteres del ácido ftálico,
en los que X e Y significan un resto alcoxi
C_{1}-C_{8}. Son ejemplos de ftalatos que se
emplean de forma preferida el ftalato de dietilo, ftalato de
di-n-butilo, ftalato de
di-isobutilo, ftalato de
di-n-pentilo, ftalato de
di-n-hexilo, ftalato de
di-n-heptilo, ftalato de
di-n-octilo o el ftalato de
di-2-etilhexilo.
Otros compuestos dadores de electrones preferidos
dentro del componente sólido que lleva titanio son los diésteres de
ácido cicloalquil-1,2-dicarboxílicos
de 3 ó 4 eslabones, eventualmente sustituidos, así como los
monoésteres de ácidos
benzofenona-2-carboxílicos
sustituidos o los ácidos
benzofenona-2-carboxílicos
sustituidos. En calidad de compuestos hidroxi se utilizan para estos
ésteres los alcanoles habituales de las reacciones de
esterificación, por ejemplo los alcanoles
C_{1}-C_{15} o los cicloalcanoles
C_{5}-C_{7}, que a su vez pueden llevar uno o
varios grupos alquilo C_{1}-C_{10}, y también
los fenoles C_{6}-C_{10}.
Se pueden utilizar también mezclas de diversos
compuestos dadores de electrones.
Para la fabricación del componente sólido a) que
lleva titanio se utilizan por lo general de 0,05 a 2,0 moles, con
preferencia de 0,2 a 1,0 moles de compuestos dadores de electrones
por cada mol de compuesto de magnesio.
El componente sólido a) que contiene titanio
puede llevar también como soporte óxidos inorgánicos. Se utiliza
como soporte por lo general un óxido inorgánico de partículas finas,
que tenga un diámetro medio de partícula de 5 a 200 \mum, con
preferencia de 20 a 70 \mum. Se entiende por diámetro medio de
partícula el valor promedio volumétrico (valor de la mediana) de la
distribución de tamaños de grano determinada por un análisis con el
contador de Coulter.
Los granos del óxido inorgánico de partículas
finas se componente con preferencia de partículas primarias que
tienen un diámetro medio de partícula primaria de 1 a 20 \mum, en
especial de 1 a 5 \mum. Dichas partículas primarias son partículas
de óxido porosas y granulares, que se obtienen por lo general por
molienda a partir de un hidrogel del óxido inorgánico. También es
posible tamizar las partículas primarias antes de su procesado
posterior.
El óxido inorgánico que se quiere utilizar con
preferencia está caracterizado además porque presenta cavidades o
canales de un diámetro medio de 0,1 a 20 \mum, en especial de 1 a
15 \mum, cuya fracción volumétrica macroscópica con respecto a la
partícula total se sitúa entre el 5 y el 30%, en especial entre el
10 y el 30%.
La determinación del diámetro medio de partícula
primaria y de la fracción volumétrica macroscópica de las cavidades
y canales del óxido inorgánico se realiza de modo conveniente por
análisis por la imagen mediante microscopía de escaneo electrónico
(scanning electron microscopy) o por microanálisis electrónico de
muestras (electron probe micro analysis), en cada caso de la
superficie del grano o de la sección del grano del óxido inorgánico.
Se evalúan las fotografías tomadas y a partir de ellas se determina
el diámetro medio de partícula primaria y la fracción volumétrica
macroscópica de las cavidades y canales. El análisis por la imagen
se realiza con preferencia por conversión del paquete de datos de la
microscopía electrónica en una imagen binaria de valor gris y por
evaluación de la misma mediante un programa informático idóneo,
p.ej. el paquete informático Analysis de la empresa SIS.
El óxido inorgánico que se utiliza con
preferencia puede obtenerse por ejemplo por secado de atomización
del hidrogel molido y que se ha mezclado para ello con agua o con
alcohol alifático. Tales óxidos inorgánicos de partícula fina son
productos comerciales.
El óxido inorgánico de partícula fina presenta
además normalmente un volumen de poros de 0,1 a 10 cm^{3}/g, con
preferencia de 1,0 a 4,0 cm^{3}/g y una superficie específica de
10 a 1000 m^{2}/g, con preferencia de 100 a 500 m^{2}/g,
entendiendo por tales los valores que se determinan por porosimetría
con mercurio según la norma DIN 66133 y por adsorción de nitrógeno
según norma DIN 66131.
Es posible además utilizar un óxido inorgánico,
cuyo pH, es decir, el logaritmo decimal negativo de la concentración
de protones, se sitúe entre 1 y 6,5 y en especial entre 2 y 6.
En calidad de óxidos inorgánicos se toman en
consideración sobre todo los óxidos de silicio, de aluminio, de
titanio o de uno de los metales de los grupos principales I o II del
Sistema Periódico. Aparte del óxido de aluminio o del óxido de
magnesio o de los silicatos laminares se utiliza con preferencia
especial el óxido de silicio (gel de sílice). Pueden utilizarse
también óxidos mixtos, por ejemplo los silicatos de aluminio o los
silicatos de magnesio.
Los óxidos inorgánicos que se utilizan como
soportes contienen agua sobre su superficie. Esta agua está unida en
parte físicamente por adsorción y en parte químicamente en forma de
grupos hidroxilo. Mediante un tratamiento térmico o químico puede
reducirse el contenido de agua del óxido inorgánico o bien puede
eliminarse por completo, por lo general para el tratamiento químico
se utilizan los desecantes habituales, por ejemplo el SiCl_{4},
los clorosilanos o los compuestos de
alquil-aluminio. El contenido de agua de los óxidos
inorgánicos idóneos se sitúa entre el 0 y el 6% en peso. El óxido
inorgánico se utiliza con preferencia en su forma de producto
comercial, sin ningún tratamiento más.
El compuesto de magnesio y el óxido inorgánico
están contenidos en el componente sólido a) que lleva titanio con
preferencia en una cantidad tal que existan de 0,1 a 1,0 moles, en
especial de 0,2 a 0,5 moles del compuesto de magnesio por cada mol
del óxido inorgánico.
Para la fabricación del componente sólido a) que
lleva titanio se utilizan además por lo general alcanoles
C_{1}-C_{8}, por ejemplo metanol, etanol,
n-propanol, isopropanol, n-butanol,
sec-butanol, tert-butanol,
isobutanol, n-hexanol, n-heptanol,
n-octanol o 2-etilhexanol o sus
mezclas. Se emplea con preferencia el etanol.
El compuesto sólido que contiene titanio puede
fabricarse por métodos de por sí conocidos. Ejemplos de ello se han
descrito p.ej. en los documentos
EP-A-45 975,
EP-A-45 977,
EP-A-86 473,
EP-A-171 200,
GB-A-2 111 066,
US-A-4 857 613 y
US-A-5 288 824. Se aplica con
preferencia el procedimiento conocido por el documento
DE-A-195 29 240.
Los compuestos de aluminio b) preferidos son,
además de los trialquilaluminios, aquellos compuestos en los que un
grupo alquilo se ha reemplazado por un grupo alcoxi o por un átomo
de halógeno, por ejemplo por cloro o bromo. Los grupos alquilo
pueden ser iguales o distintos entre sí. Se toman en consideración
grupos alquilo lineales o ramificados. Se utilizan con preferencia
los compuestos de trialquilaluminio cuyos grupos alquilo tienen de 1
a 8 átomos de C, por ejemplo el trimetilaluminio, el
trietilaluminio, el tri-isobutilaluminio,
trioctilaluminio o el metildietilaluminio o mezclas de los
mismos.
Además del compuesto de aluminio b) se utilizan
por lo general como cocatalizador adicional compuestos dadores de
electrones c), por ejemplo ácidos carboxílicos mono- o
polifuncionales, anhídridos de ácidos carboxílicos o ésteres de
ácidos carboxílicos, también cetonas, éteres, alcoholes, lactonas
así como compuestos orgánicos de fósforo o de silicio; los
compuestos dadores de electrones c) pueden ser igual o distintos de
los empleados para la fabricación del componente sólido a) que lleva
titanio. Los compuestos dadores de electrones preferidos son los
compuestos orgánicos de silicio de la fórmula general (I)
(I)R^{1}{}_{n}Si(OR^{2})_{4-n}
en la que R^{1} según su
aparición puede ser igual o distinto y significa un grupo alquilo
C_{1}-C_{20}, un grupo cicloalquilo de 5 a 7
eslabones que puede estar a su vez sustituido por alquilo
C_{1}-C_{10}; un grupo arilo
C_{6}-C_{18} o un grupo (aril
C_{6}-C_{18})-alquilo
C_{1}-C_{10}, R^{2} según su aparición puede
ser igual o distinto y significa un grupo alquilo
C_{1}-C_{20} y n significa un número entero 1, 2
ó 3. Son preferidos en especial aquellos compuestos en los que
R^{1} significa un grupo alquilo C_{1}-C_{8} o
un grupo cicloalquilo de 5 a 7 eslabones así como R^{2} significa
un grupo alquilo C_{1}-C_{4} y n significa los
números 1 ó
2.
Entre estos compuestos cabe destacar en especial
el dimetoxidiisopropilsilano, el dimetoxiisobutilisopropilsilano,
el dimetoxidiisobutilsilano, el dimetoxiciciclopentilsilano, el
dimetoxiisopropil-tert-butilsilano,
el dimetoxiisobutil-sec-butilsilano
y el
dimetoxiisopropil-sec-butilsilano.
Los cocatalizadores b) y c) se utilizan con
preferencia en una cantidad tal que la proporción atómica entre el
aluminio del compuesto de aluminio b) y el titanio del componente
sólido a) provisto de titanio se sitúa entre 10:1 y 800:1, en
especial entre 20:1 y 200:1 y la proporción molar entre el compuesto
de aluminio b) y el compuesto dador de electrones c) se sitúe entre
1:1 y 250:1, en especial entre 10:1 y 80:1.
El componente sólido a) provisto de titanio, el
compuesto de aluminio b) y el compuesto dador de electrones c) que
se emplea normalmente forman juntos el sistema de catalizador de
Ziegler-Natta. Los componentes b) y c) del
catalizador pueden introducirse junto con el componente sólido a)
provisto de titanio o en forma de mezcla o incluso en forma
individual en cualquier orden en el reactor de polimerización.
El procedimiento para la fabricación de
copolímeros de bloques de propileno de alta fluidez de la presente
invención se lleva a cabo en dos etapas de polimerización sucesivas,
es decir, en una cascada de reactores, en fase gaseosa. Pueden
utilizarse los reactores habituales que se emplean para la
polimerización de 1-alquenos
C_{2}-C_{8}. Son reactores idóneos entre otros
los reactor provistos de agitador que trabajan en continuo, los
reactores de paso o los reactores de lecho fluidizado. El tamaño del
reactor no tiene una importancia capital para el procedimiento de la
invención. Dicho tamaño dependerá de la productividad que quiera
conseguirse en la o en las distintas zonas de reacción.
Como reactores se utilizan en particular los
reactores de lecho fluidizado y los reactores de lecho de polvo
agitados y dispuestos en posición horizontal o vertical. El lecho de
reacción consta en el procedimiento de la invención en general del
polímero del 1-alqueno
C_{2}-C_{8} que se polimeriza en el reactor
correspondiente.
En una forma especialmente preferida de
ejecución, el procedimiento aplicado para la fabricación de los
copolímeros de bloques de propileno de la invención se lleva a cabo
en una cascada de reactores sucesivos, en los que el lecho
pulverulento de reacción se mantiene en movimiento por acción de un
agitador vertical, siendo especialmente indicados para ellos los
agitadores llamados helicoidales autoportantes (no apoyados en el
fondo del reactor). Tales agitadores se describen entre otros en los
documentos EP-B-000 512 y
EP-B-031 417. Se caracterizan en
particular porque reparten de forma muy homogénea el lecho
pulverulento de reacción. Son ejemplos de tales lechos pulverulentos
de reacción los descritos en el documento
EP-B-038 478. La cascada de
reactores consta con preferencia de dos reactor de forma de caldera,
provistos de agitador, dispuesto uno tras otro, que tienen una
capacidad de 0,1 a 100 m^{3}, por ejemplo de 12,5, 25, 50 ó 75
m^{3}.
En la polimerización para fabricar los
copolímeros de bloques de propileno se puede controlar y ajustar el
peso molecular de los mismos mediante los reguladores habituales de
la técnica de polimerización, por ejemplo mediante hidrógeno. Además
de los reguladores pueden utilizarse además otros compuestos también
llamados reguladores, es decir, compuesto que influyen en la
actividad del catalizador, o además compuesto antiestáticos. Los
últimos impiden la formación de sedimentos sobre la superficie del
reactor que pudiera deberse a la carga electrostática.
En la primera etapa de polimerización para la
fabricación de los copolímeros de bloques de propileno de la
invención se polimeriza el propileno en las condiciones habituales
de reacción, con una presión de 10 a 50 bar, en especial de 15 a 40
bar, a una temperatura de 50 a 100ºC, en especial de 60 a 90ºC y con
un período medio de residencia de 0,3 a 5 horas, en especial de 0,8
a 4 horas. Para regular el peso molecular del homopolímero de
propileno resultante se lleva a cabo la polimerización en la primera
etapa en presencia por lo menos de un 2,0% en volumen, en especial
en presencia por lo menos de un 5,0% en volumen de hidrógeno,
porcentaje referido a la mezcla total existente en la etapa de
polimerización. El homopolímero de propileno obtenido en la primera
etapa de polimerización constituye el llamado esqueleto o estructura
de los copolímeros de bloques de propileno de la invención y posee
un índice de polidispersidad (PI) con preferencia por lo menos de
2,8, en especial por lo menos de 3,0.
A continuación se retira de la primera etapa de
polimerización el homopolímero de propileno obtenido en dicha etapa
junto con el sistema de catalizador de Ziegler-Natta
y se trasvasa a un recipiente intermedio. En calidad de recipiente
intermedio se utilizan los reactores o recipientes usados
habitualmente para la polimerización de 1-alquenos
C_{2}-C_{8}. Los recipientes intermedios son
por ejemplo recipientes cilíndricos, reactores con agitador o
incluso ciclones.
En el recipiente intermedio se reduce la presión
del homopolímero de propileno procedente de la primera etapa de
polimerización junto con el sistema de catalizador de
Ziegler-Natta en primer lugar durante un período de
0,01 a 5 minutos, en especial de 0,2 a 4 minutos, hasta quedar con
una presión de menos de 5 bar, con preferencia de menos de 3,5 bar.
Durante este tiempo pueden añadirse de 0,001 g a 10 g, en especial
de 0,001 g a 1,0 g de un alcanol C_{1}-C_{8} por
cada kg del homopolímero de propileno con el fin de regular mejor la
etapa posterior de polimerización. Para ello es indicado en especial
el isopropanol, pero también el etanol o el glicol. Se mantiene el
recipiente intermedio en primera instancia a una temperatura entre
10 y 80ºC, en especial entre 20 y 70ºC, a continuación se vuelve a
aumentar la presión del recipiente intermedio en el que se halla la
mezcla gaseosa compuesta por el monómero empleado, es decir el
propileno y el 1-alqueno
C_{2}-C_{8} hasta un valor de 5 a 60 bar, en
especial de nuevo hasta un valor de 10 a 50 bar. En el recipiente
intermedio pueden agregarse a la mezcla reaccionante los
antiestáticos habituales, por ejemplo poliglicoléteres de alcoholes
grasos, ácidos grasos y alquilfenoles, alquilsulfatos y
alquilfosfatos así como compuestos de amonio cuaternario.
A continuación se trasvasa el homopolímero de
propileno junto con el sistema de catalizador de
Ziegler-Natta del recipiente intermedio y se
introduce en la segunda etapa de polimerización. En la segunda etapa
de polimerización se incorpora por polimerización una mezcla de
propileno y de un 1-alqueno
C_{2}-C_{8} al homopolímero de propileno a una
presión de 10 a 50 bar, en especial de 10 a 40 bar, a una
temperatura de 50 a 100ºC, en especial de 60 a 90ºC y un tiempo
medio de residencia de 0,5 a 5 horas, en especial de 0,8 a 4 horas.
Para ello se elige una proporción ponderal entre los monómeros
reaccionados en la primera etapa de polimerización y los
reaccionados en la segunda de tal manera que se sitúe entre 4:1 y
1:1, en especial entre 4:1 y 1,5:1. Al igual que en el recipiente
intermedio, también en la segunda etapa de polimerización pueden
añadirse de 0,001 a 10 g, en especial de 0,005 a 0,5 g de un alcanol
C_{1}-C_{8} por cada kg de copolímero de
propileno. Para ello se recomienda en especial añadir en especial
isopropanol, glicol o bien etanol. Los comonómeros idóneos del
propileno para la segunda etapa de polimerización son entre otros el
etileno y el 1-buteno. La porción del o de los
comonómeros del propileno dentro de la mezcla gaseosa total de la
segunda etapa de polimerización se sitúa con preferencia entre el 15
y el 60% en volumen, en especial entre el 20 y el 50% en
volumen.
Los copolímeros de bloques de polipropileno
obtenidos de este modo según la presente invención tienen un índice
de fluidez (MFR), medido a 230ºC y con un peso de 2,16 kg según la
norma ISO 1133, que cumple la siguiente ecuación (I):
(I)MFR \geq
101,39 + 0,0787 * XS^{2} - 5,4674 *
XS
en la que XS es la porción del
copolímero de propileno formado en la segunda etapa de
polimerización, expresado en porcentaje y referido al copolímero de
bloques de propileno
global.
El índice de fluidez (MFR) de los copolímeros de
bloques de propileno resultantes se sitúa en general entre 2 y 100
g/10 min., en especial entre 5 y 80 g/10 min., medido en cada caso a
230ºC y con un peso de 2,16 kg. El índice de fluidez equivale a la
cantidad de polímero a 230ºC que sale en un período de 10 minutos
por una boquilla de un dispositivo de ensayo normalizado según ISO
1133 cuando es empujado por un peso de 2,16 kg. Los copolímeros de
bloques de propileno de la invención se fabrican sin reducir su peso
molecular con peróxidos.
Los copolímeros de bloques de propileno de la
invención se caracterizan entre otros por su alta fluidez, es decir,
por un alto índice de fluidez en la presencia simultánea de una
porción de caucho notablemente aumentada, es decir, que se ha
aumentado la porción del copolímero de propileno dentro del
copolímero de bloques de propileno total. Por otro lado, los
copolímeros de bloques de propileno de la invención se caracterizan
por su alta resistencia al impacto y alta rigidez así como por su
buena resistencia a la deformación por calor y una buena fluidez
cuando se transforman por inyección (fluidez indicada como facilidad
de llenado de un molde que contiene una cavidad en forma de
espiral). Tales copolímeros contienen además relativamente pocos
componentes de bajo peso molecular, por ejemplo
n-heptano o tert-butanol.
El procedimiento de la invención puede llevarse a
cabo también en modo sencillo en los reactores habituales de la
técnica de los plásticos, sin que los copolímeros de bloques de
propileno que se obtienen tengan que someterse a una ulterior
reducción de su peso molecular.
Los copolímeros de bloques de propileno de la
invención son idóneos sobre todo para la fabricación de láminas,
fibras y objetos moldeados.
En todos los ejemplos de la invención 1, 2 y 3
así como en los ejemplos de comparación A, B y C, se utiliza un
sistema de catalizador de Ziegler-Natta, que
contiene un componente sólido a) provisto de titanio que se fabrica
con arreglo al siguiente procedimiento.
En una primera etapa se añade a un gel de sílice
finamente dividido, que tiene un diámetro medio de partícula de 30
\mum, un volumen de poros de 1,5 cm^{3}/g y una superficie
específica de 260 m^{2}/g, con una solución de
n-butiloctil-magnesio en
n-heptano, empleando 0,3 moles del compuesto de
magnesio por cada mol de SiO_{2}. El gel de sílice finamente
dividido se caracteriza además por un tamaño medio de partículas
primarias de 3-5 \mum y por cavidades huecas y
canales de un diámetro de 3-5 \mum, situándose la
porción volumétrica macroscópica de las cavidades huecas y de los
canales en un 15% de la partícula total. Se agita la solución a 95ºC
durante 45 minutos, después se enfría a 20ºC, a continuación se hace
borbotear una cantidad molar 10 veces mayor, referida al compuesto
orgánico de magnesio, de cloruro de hidrógeno. Pasados 60 minutos se
añade a la mezcla reaccionante con agitación continua 3 moles de
etanol por cada mol de magnesio. Se agita esta mezcla a 80ºC durante
0,5 horas y después se le añaden 7,2 moles de tetracloruro de
titanio y 0,5 moles de ftalato de
di-n-butilo, referidos en cada caso
a 1 mol de magnesio. A continuación se agita a 100ºC durante 1 hora,
se filtra el material sólido resultante y se lava varias veces con
etilbenceno.
Se extrae el producto sólido resultante a 125ºC
durante 3 horas con una solución al 10% en vol. de tetracloruro de
titanio en etilbenceno. Después se separa el producto sólido por
filtración del agente de extracción y se lava con
n-heptano hasta que el agente de extracción presente
únicamente un 0,3% en peso de tetracloruro de titanio.
El componente sólido a) provisto de titanio
contiene:
un 3,5% en peso de Ti
un 7,4% en peso de Mg
un 28,2% en peso de Cl.
Aparte del componente sólido a) provisto de
titanio se utilizan como cocatalizadores el trietilaluminio y el
dimetoxiisobutilisopropilsilano de modo similar al propuesto por los
documentos US-A-4 857 613 y
US-A-5 288 824.
Ejemplos 1, 2 y
3
Se realiza el procedimiento en todos los ejemplos
de la invención 1, 2 y 3, en dos autoclaves, uno después del otro,
provistos de agitador helicoidal autoportante, con un volumen útil
de 200 l en cada caso. Ambos reactores contienen un lecho sólido
fluidizado que consta de polímero de propileno de partículas
finas.
Se introduce el propileno gaseoso en el primer
reactor de polimerización y se polimeriza durante un tiempo medio de
residencia, una presión y una temperatura que se indican en la tabla
I. El sistema de catalizador de Ziegler-Natta que se
utiliza para ello consta de un componente sólido a) provisto de
titanio, y, como catalizador, de trietilaluminio y de
isobutilisopropildimetoxisilano. La dosificación del componente
sólido mencionado se realiza de tal manera que el trasvase del
primer reactor de polimerización al segundo equivalga en tiempo a
los valores que se indican en la tabla I. La dosificación de este
componente se realiza con propileno fresco que se añade para regular
la presión. Se dosifica igualmente al reactor: el trietilaluminio
(en forma de una solución 1 molar en heptano) en una cantidad de 60
hasta máximo 105 ml/h, y el isobutilisopropildimetoxisilano (en
forma de una solución 0,125 molar en heptano) en una cantidad de 70
hasta máximo 120 ml/h como segundo componente catalizador. Para
regular el índice de fluidez (según ISO 1133) se dosifica
hidrógeno, la concentración de hidrógeno en el gas de reacción se
controla por cromatografía de gases.
Con una breve reducción de la presión del reactor
a través del tubo buzo se saca del mismo la sucesiva sémola de
polímero. El homopolímero de propileno formado en el primer reactor
se trasvasa en discontinuo con el catalizador al recipiente
intermedio y allí se hace reaccionar con isopropanol (en forma de
una solución 0,5 molar en heptano). La cantidad añadida de
isopropanol se elige de tal manera que la proporción ponderal entre
el homopolímero de propileno obtenido en el primer reactor y el
homopolímero de propileno obtenido en el segundo reactor alcance los
valores indicados en la siguiente tabla I. La cantidad de
isopropanol que se añade puede subdividirse de manera que una parte
del mismo se dosifique al recipiente intermedio y una parte se
dosifique al segundo reactor. En el recipiente intermedio se reduce
la presión hasta 1 bar y se mantiene durante 30 segundos y a
continuación se introduce con presión una mezcla de gases, que se
ajusta a la composición del segundo reactor, para aumentar la
presión hasta 30 bar.
El polvo de polímero se trasvasa seguidamente en
discontinuo desde el recipiente intermedio al segundo reactor. Allí
se le incorpora por polimerización una mezcla de propileno y etileno
a una presión total, una temperatura y un tiempo medio de residencia
que se indican en la tabla I. La parte de etileno se sitúa en cada
caso en torno al 30% en volumen. La proporción ponderal entre el
homopolímero formado en el primer reactor y el copolímero de
propileno obtenido en el segundo reactor se controla mediante el
isopropanol añadido y se indica en la tabla I.
Las condiciones exactas de los ejemplos 1, 2 y 3
de la invención, es decir, los valores de la presión, temperatura y
tiempo de residencia, la cantidad del hidrógeno empleado así como la
cantidad de cocatalizadores, el índice de fluidez (MFR) y el
material trasvasado, es decir, la cantidad del polímero obtenido en
cada caso, de los dos reactores de polimerización se indican en
cada caso en la siguiente tabla I. La tabla I contiene además la
proporción ponderal entre el homopolímero de propileno formado en el
primer reactor de polimerización [PP (I)] y el copolímero de
propileno-etileno formado en el segundo reactor de
polimerización [EPR (II)].
La fracción del copolímero de
propileno-etileno formado en el segundo reactor se
calcula a partir de la cantidad trasvasada y la cantidad
vaciada:
% de copolímero
= \frac{vaciado \ (2^{o} \ reactor) - trasvase \ (1er. \
reactor)}{vaciado \ (del \ 2^{o} \
reactor)}
En las tablas III, IV y V se recogen las
propiedades de los productos obtenidos junto con las de los
obtenidos en los ejemplos comparativos (1', 2' y 3').
ejemplo 1 | ejemplo 2 | ejemplo 3 | |
Reactor I | |||
presión (I)[bar] | 32 | 32 | 22 |
temperatura (I)[ºC] | 80 | 80 | 70 |
hidrógeno (I) [% en vol.] | 10,9 | 9,5 | 6,3 |
cantidad de isobutilisopropildimetoxisilano | 103 | 120 | 70 |
(0,125 mol)[ml/h] | |||
cantidad de trietilaluminio (1 mol)[ml/h] | 90 | 105 | 60 |
tiempo de residencia (I)[h] | 1,5 | 1,3 | 2,3 |
MFR (I)[g/10 min] | 190 | 180 | 115 |
trasvase [kg/h] | 30 | 35 | 19 |
Reactor II | |||
presión (II)[bar] | 15 | 18 | 22 |
temperatura (II)[ºC] | 70 | 70 | 70 |
hidrógeno [% en vol.] | 1,5 | 1,2 | 0,9 |
etileno [% en vol.] | 30,6 | 29,4 | 29,4 |
tiempo de residencia [h] | 1,2 | 1,0 | 1,1 |
productividad [kg/h] | 38,6 | 46,8 | 42,9 |
MFR (II) [g/min] | 51 | 31 | 7,5 |
proporc. ponderal entre PP (I) y EPR (II) | 4:1 | 3,3:1 | 2:1 |
Ejemplos comparativos 1', 2' y
3'
Se realiza el procedimiento en todos los ejemplos
comparativos 1', 2' y 3', en dos autoclaves consecutivos, provistos
de agitador helicoidal autoportante, con un volumen útil de 200 l en
cada caso. Ambos reactores contienen un lecho sólido fluidizado que
consta de polímero de propileno de partículas finas.
Se introduce el propileno gaseoso en el primer
reactor de polimerización y se polimeriza durante un tiempo medio de
residencia de 2,3 horas con intervención de un catalizador de
Ziegler-Natta que consta de un componente sólido a)
provisto de titanio, y de trietilaluminio y de
isobutilisopropildimetoxisilano a una presión y temperatura que se
indican en la tabla II. La dosificación del componente sólido
mencionado se realiza de tal manera que el trasvase del primer
reactor de polimerización al segundo equivalga en tiempo a los
valores que se indican en la tabla II. La dosificación de este
componente se realiza con propileno fresco que se añade para regular
la presión. Se dosifica igualmente al reactor: el trietilaluminio
(en forma de una solución 1 molar en heptano) en una cantidad de 60
ml/h y el isobutilisopropildimetoxisilano (en forma de una solución
0,125 molar en heptano) en una cantidad de 72 ml/h. Para regular el
índice de fluidez (según ISO 1133) se dosifica hidrógeno, la
concentración de hidrógeno en el gas de reacción se controla por
cromatografía de gases.
Con una breve reducción de la presión del reactor
a través del tubo buzo se saca del mismo la sucesiva sémola de
polímero. El homopolímero de propileno formado en el primer reactor
se trasvasa en discontinuo junto con el catalizador y con el
monómero sin reaccionar al segundo reactor, sin pasar dicho
homopolímero a un recipiente intermedio con el fin de reducir su
presión.
Allí se le incorpora por polimerización una
mezcla de propileno y etileno a una presión total, una temperatura y
un tiempo medio de residencia que se indican en la tabla II. La
parte de etileno se sitúa en cada caso en torno al 30% en volumen.
La tabla II contiene además la proporción ponderal entre el
homopolímero de propileno formado en el primer reactor de
polimerización [PP (I)] y el copolímero de propileno formado en el
2º reactor de polimerización [EPR (II)]. Igualmente se dosifica al
segundo reactor el isopropanol (en forma de solución 0,5 molar en
heptano). La cantidad dosificada de isopropanol se elige de tal
manera que se obtenga la proporción ponderal entre PP (I) y EPR (II)
que se indica en la tabla II.
Los copolímeros de bloques de propileno obtenidos
en los ejemplos comparativos 1', 2' y 3' se someten seguidamente a
una reducción del peso molecular con peróxidos empleando para ello
una solución de peróxido de
di-tert-butilo al 5% en peso en
n-heptano (Luperox® 101 de la empresa
Interox/Peroxid-Chemie) en una extrusora de doble
husillo (tipo ZSK 30, husillo 8 A, de la empresa Werner &
Pfleiderer). De este modo se consigue aumentar considerablemente su
índice de fluidez (MFR). En la siguiente tabla II se recogen los
índices de fluidez antes (MFR II) y después (MFR) de la reducción
del peso molecular.
Ejemplo | Ejemplo | Ejemplo | |
compar. 1' | compar. 2' | compar. 3' | |
Reactor I | |||
presión (I)[bar] | 32 | 32 | 22 |
temperatura (I)[ºC] | 80 | 80 | 80 |
hidrógeno (I) [% en vol.] | 0,4 | 0,9 | 0,4 |
cantidad de isobutilisopropildimetoxisilano | 72 | 72 | 72 |
(0,125 mol)[ml/h] | |||
cantidad de trietilaluminio (1 mol)[ml/h] | 60 | 60 | 60 |
tiempo de residencia (I)[h] | 2,3 | 2,3 | 2,3 |
MFR (I)[g/10 min] | 3,5 | 16 | 15 |
trasvase [kg/h] | 20 | 20 | 20 |
Reactor II | |||
presión (II)[bar] | 15 | 15 | 23 |
temperatura (II)[ºC] | 70 | 70 | 70 |
hidrógeno [% en vol.] | 1,6 | 3,8 | 2,1 |
etileno [% en vol.] | 30 | 30 | 30 |
tiempo de residencia [h] | 1,8 | 1,8 | 1,5 |
productividad [kg/h] | 25 | 26,8 | 30,2 |
MFR (II) [g/min] | 2 | 7,5 | 3,5 |
MFR después de reducir peso molec. [g/10 min] | 48 | 31 | 7 |
proporc. ponderal entre PP (I) y EPR (II) | 4:1 | 3:1 | 2:1 |
En las siguientes tablas III, IV y V se comparan
los resultados de las mediciones efectuadas en copolímeros de
bloques de propileno obtenidos en los ejemplos 1, 2 y 3 de la
invención y los resultados obtenidos en las mediciones efectuadas en
los copolímeros de bloques de propileno de los ejemplos comparativos
1', 2' y 3' que no pertenecen a la invención. Se miden las
propiedades siguientes:
Propiedades | Método |
XS (fracción soluble en xileno) | ASTM D5492-98: Standard Test Method for |
Determination of Xylene Solubles in Propylene Plastics | |
viscosidad límite de fase caucho | Se emplean como fase caucho las fracciones |
(copolímero de propileno) | reunidas de un fraccionamiento TREF que se eluyen |
a temperaturas inferiores a 80ºC en xileno. La | |
determinación de la viscosidad límite se realiza en | |
decalina a 135ºC según norma ISO 1628. | |
MFR (I); MFR (II); MFR (después | ISO 1133, 230ºC, 2,16 kg |
de reducir peso molec.) [g/10 min] | |
módulo de cruzamiento (cross-over) | ISO 6721-10. Como esqueleto o estructura se definen |
o índice de polidispersidad (PI) del | las fracciones reunidas de un fraccionamiento TREF que |
homopolímero de propileno (esqueleto) | se eluyen a temperaturas por encima de 90ºC en xileno. |
Aparato: RDS2 con geometría placa/placa \diameter = 25 mm, | |
amplitud = 0,05 – 1, tiempo de precalentamiento = 5 – 10 min, | |
T = 170-220ºC, | |
determinación del valor PI: | |
PI = 54,6 x (separación de módulo)^{-1,76} | |
separación de módulo = \frac{(G' = 500 \ Pa)^{\nu}}{(G'' = 500 \ Pa)^{\nu}} | |
\nu = frecuencia | |
fluidez en molde en espiral | ISO 1133, |
presión de inyección: 100 bar | |
T = 250ºC | |
temperatura Vicat A | ISO 306, VST A50 |
resistencia a la deformación por | ISO 75-2 (120 x 10 x 4 mm) |
calor B | |
fraccionamiento TREF | según L. Wild, Temperatura Rising Elution Fractionation, |
Adv. Polym. Sci. 98, 1-47 (1990). Se eluyen las fracciones | |
con xileno a 40, 80, 90, 100, 120 y 125ºC. | |
fracciones volátiles, oligómeros, | cromatografía de gases "head-space", columna DB-1 |
fracción de tert-butanol y n-heptano | de 60 m, film de relleno 1 \mum, peso de muestra: |
1 g, gas de barrido: He, acondicionado: 1 h a 120ºC, | |
evaluación: porción ponderal en ppm, patrón externo | |
módulo E (tracción) | DIN 53457 |
ensayo de flexión-impacto (ack) | ISO 179-2/1eA (F) |
a 0ºC y 23ºC | ISO 179-2/1eU |
Ejemplo 1 | Ej. compar. 1' | |
MFR (I) / MFR (II) / MFR (después reducir peso mol) | 190/51/51 | 3,5/2/48 |
XS [%] | 21 | 21,1 |
módulo E [MPa] | 1126 | 1051 |
ack (23ºC)[kJ/m^{2}] | 7,8 | 7,5 |
ack (0ºC)[kJ/m^{2}] | 5,6 | 5,8 |
fluidez inyectando en molde en espiral [cm] | 113 | 97 |
resistencia a la deformación por calor B [ºC] | 87 | 77 |
Vicat A [ºC] | 144 | 140 |
P.I., esqueleto | 3,19 | 2,59 |
módulo de cruzamiento, esqueleto [Pa] | 16.000 | 35.800 |
viscosidad límite caucho [\eta_{caucho}, dl/g] | 3,73 dl/g | 1,67 dl/g |
fracción de tert-butanol [ppm] | < 1 ppm | 4 ppm |
fracción de n-heptano [ppm] | 15 ppm | 647 ppm |
Ejemplo 2 | Ej. compar. 2' | |
MFR (I) / MFR (II) / MFR (después reducir peso mol) | 180/31/31 | 16/7,5/31 |
XS [%] | 23 | 22 |
módulo E [MPa] | 1037 | 1074 |
ack (23ºC)[kJ/m^{2}] | 10,2 | 7,2 |
ack (0ºC)[kJ/m^{2}] | 6,5 | 5,6 |
fluidez inyectando en molde en espiral [cm] | 101 | 92 |
resistencia a la deformación por calor B [ºC] | 81 | 74 |
Vicat A [ºC] | 142 | 140 |
P.I., esqueleto | 3,17 | 2,52 |
módulo de cruzamiento, esqueleto [Pa] | 17.000 | 34.100 |
viscosidad límite caucho [\eta_{caucho}, dl/g] | 3,98 dl/g | 1,68 dl/g |
fracción de tert-butanol [ppm] | < 1 ppm | 4 ppm |
fracción de n-heptano [ppm] | 9 ppm | 671 ppm |
Ejemplo 3 | Ej. compar. 3' | |
MFR (I) / MFR (II) / MFR (después reducir peso mol) | 115/7,5/7,5 | 15/3,5/7 |
XS [%] | 32 | 33 |
módulo E [MPa] | 745 | 613 |
ack (23ºC)[kJ/m^{2}] | 59 | 66 |
ack (0ºC)[kJ/m^{2}] | 20 | 67 |
fluidez inyectando en molde en espiral [cm] | 74 | 60 |
resistencia a la deformación por calor B [ºC] | 67 | 62 |
Vicat A [ºC] | 41 | 37 |
P.I., esqueleto | 3,52 | 2,78 |
módulo de cruzamiento, esqueleto [Pa] | 35.000 | 39.000 |
viscosidad límite caucho [\eta_{caucho}, dl/g] | 4,68 dl/g | 2,68 dl/g |
fracción de tert-butanol [ppm] | < 1 ppm | 15 ppm |
fracción de n-heptano [ppm] | 36 ppm | > 500 ppm |
Claims (10)
-
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1. Copolímeros de bloques de propileno de alta fluidez, que se componen del 50 al 80% en peso de un homopolímero de propileno y del 20 al 50% en peso de un copolímero de propileno que lleva del 10 al 70% en peso de un 1-alqueno C_{2}-C_{8}, distinto del propileno, que se integra por polimerización simultánea, dichos copolímeros pueden obtenerse por una polimerización de dos etapas realizada en fase gaseosa en presencia de un sistema de catalizador de Ziegler-Natta, la primera etapa de la polimerización se polimeriza el propileno a una presión de 10 a 50 bar, una temperatura de 50 a 100ºC y un tiempo medio de residencia de la mezcla reaccionante de 0,3 a 5 horas en presencia por lo menos de un 2% en volumen de hidrógeno, porcentaje referido al volumen total, y a continuación se trasvasa a un recipiente intermedio el homopolímero de propileno que se ha obtenido en la primera etapa de polimerización junto con el sistema de catalizador de Ziegler-Natta, en dicho recipiente intermedio se efectúa en primer lugar la reducción de la presión en un tiempo de 0,01 a 5 minutos hasta menos de 5 bar y se mantiene la temperatura entre 10 y 80ºC y a continuación se introduce con presión una mezcla gaseosa para aumentar de nuevo la presión dentro del recipiente intermedio hasta un valor entre 5 y 60 bar y después se traslada el homopolímero de propileno junto con el sistema de catalizador de Ziegler-Natta a la segunda etapa de polimerización, en la que con una presión de 10 a 50 bar, una temperatura de 50 a 100ºC y un tiempo medio de residencia de 0,5 a 5 horas se agrega al homopolímero de propileno por polimerización una mezcla de propileno y de un 1-alqueno C_{2}-C_{8} ajustando la proporción ponderal entre los monómeros que reaccionan en la primera etapa de polimerización y los que lo hacen en la segunda etapa de tal manera que dicha proporción se sitúe entre 4:1 y 1:1. - 2. Copolímeros de bloques de propileno de alta fluidez según la reivindicación 1, cuyo índice de fluidez (MFR), medido según norma ISO 1133 a 230ºC y un peso de 2,16 kg, cumple la siguiente relación (I)(I)MFR \geq 101,39 + 0,0787 * XS^{2} - 5,4674 * XSen la que XS es la porción del copolímero de propileno formado en la segunda etapa de polimerización, expresado en porcentaje y referido al copolímero de bloques de propileno global.
- 3. Copolímeros de bloques de propileno de alta fluidez según la reivindicación 1 ó 2, en los que el sistema de catalizador de Ziegler-Natta empleado, aparte de un componente sólido provisto de titanio, que lleva entre otros un compuesto halogenado de magnesio, un dador de electrones y un óxido inorgánico que actúa como soporte, contiene además un compuesto de aluminio y otro compuesto dador de electrones.
- 4. Copolímeros de bloques de propileno de alta fluidez según las reivindicaciones de 1 a 3, en los que en la primera etapa de polimerización se polimeriza el propileno con una presión de 15 a 40 bar y a una temperatura de 60 a 90ºC.
- 5. Copolímeros de bloques de propileno de alta fluidez según las reivindicaciones de 1 a 4, en los que se añaden al recipiente intermedio de 0,001 a 10 g de un alcanol C_{1}-C_{8} por cada kg de homopolímero de propileno.
- 6. Copolímeros de bloques de propileno de alta fluidez según las reivindicaciones de 1 a 5, en los que después de reducir la presión en el recipiente intermedio se aumenta de nuevo la presión a un valor de 10 a 40 bar por introducción de una mezcla de gases a presión.
- 7. Copolímeros de bloques de propileno de alta fluidez según las reivindicaciones de 1 a 6, en los que en la segunda etapa de polimerización se polimeriza entre sí una mezcla de propileno y un 1-alqueno C_{2}-C_{8} con una presión de 10 a 40 bar y a una temperatura de 60 a 90ºC.
- 8. Procedimiento de fabricación de copolímeros de bloques de propileno de alta fluidez según las reivindicaciones de 1 a 7, mediante una polimerización de dos etapas en fase gaseosa en presencia de un sistema de catalizador de Ziegler-Natta, caracterizado porque en la primera etapa de la polimerización se polimeriza el propileno a una presión de 10 a 50 bar, una temperatura de 50 a 100ºC y un tiempo medio de residencia de la mezcla reaccionante de 0,3 a 5 horas en presencia por lo menos de un 2% en volumen de hidrógeno, porcentaje referido al volumen total, y a continuación se trasvasa a un recipiente intermedio el homopolímero de propileno que se ha obtenido en la primera etapa de polimerización junto con el sistema de catalizador de Ziegler-Natta, en dicho recipiente intermedio se efectúa en primer lugar la expansión o reducción de la presión en un tiempo de 0,01 a 5 minutos hasta menos de 5 bar y se mantiene la temperatura entre 10 y 80ºC y a continuación se introduce con presión una mezcla gaseosa para aumentar de nuevo la presión dentro del recipiente intermedio hasta un valor entre 5 y 60 bar y después se traslada el homopolímero de propileno junto con el sistema de catalizador de Ziegler-Natta a la segunda etapa de polimerización, en la que con una presión de 10 a 50 bar, una temperatura de 50 a 100ºC y un tiempo medio de residencia de 0,5 a 5 horas se agrega al homopolímero de propileno por polimerización una mezcla de propileno y de un 1-alqueno C_{2}-C_{8} ajustando la proporción ponderal entre los monómeros que reaccionan en la primera etapa de polimerización y los que lo hacen en la segunda etapa de tal manera que dicha proporción se sitúe entre 4:1 y 1:1.
- 9. Uso de los copolímeros de bloques de propileno de alta fluidez según las reivindicaciones de 1 a 7 para la fabricación de láminas, fibras o piezas moldeadas.
- 10. Láminas, fibras y piezas moldeadas que contienen copolímeros de bloques de propileno según las reivindicaciones de 1 a 7.
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