ES2629993T3 - Ingrediente de catalizador de titanio sólido, catalizador para polimerización de olefinas, método para polimerizar olefinas - Google Patents
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Abstract
Un componente catalizador de titanio sólido (I) que comprende titanio, magnesio, halógeno, un compuesto éster cíclico (a) representado por la siguiente fórmula (1) y un compuesto éster cíclico (b) representado por la siguiente fórmula (2);**Fórmula** en donde n es un número entero de 5 a 10, R2 y R3 son cada uno independientemente COOR1 o R, al menos uno de R2 y R3 es COOR1, y se puede remplazar un enlace sencillo (excepto un enlace Ca-Ca, y un enlace Ca-Cb en el caso en el que R3 es R) en el esqueleto cíclico por un doble enlace, R1 es cada uno independientemente un grupo hidrocarbonado monovalente de 1 a 20 átomos de carbono, los diversos R son cada uno independientemente un átomo o un grupo seleccionado entre un átomo de hidrógeno, un grupo hidrocarbonado de 1 a 20 átomos de carbono, un átomo de halógeno, un grupo que contiene nitrógeno, un grupo que contiene oxígeno, un grupo que contiene fósforo, un grupo que contiene halógeno y un grupo que contiene silicio, y pueden estar unidos entre sí para formar un anillo, pero al menos un R no es un átomo de hidrógeno, y en un esqueleto del anillo formado por la unión de los diversos R entre sí puede estar contenido un doble enlace, y cuando dos o más Ca a cada uno de los cuales está unido COOR1 están contenidos en el esqueleto del anillo, el número de átomos de carbono para constituir el esqueleto del anillo es de 5 a 10;**Fórmula** en donde n es un número entero de 5 a 10, y R4 y R5 son cada uno independientemente COOR1 o un átomo de hidrógeno, al menos uno de R9 y R5 es COOR1, R1 es cada uno independientemente un grupo hidrocarbonado monovalente de 1 a 20 átomos de carbono, y se puede remplazar un enlace sencillo (excepto un enlace Ca-Ca, y un enlace Ca-Cb en el caso en el que R5 es R) en el esqueleto cíclico por un doble enlace.
Description
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3,6-dimetilciclohexano-1,2-dicarboxilato de di-n-octilo, 3-metil-6-etilciclohexano-1,2-dicarboxilato de diisobutilo, 3-metil-6-etilciclohexano-1,2-dicarboxilato de di-n-hexilo, 3-metil-6-etilciclohexano-1,2-dicarboxilato de di-n-octilo, 3-metil-6-n-propilciclohexano-1,2-dicarboxilato de diisobutilo, 3-metil-6-n-propilciclohexano-1,2-dicarboxilato de di-n-hexilo, 3-metil-6-n-propilciclohexano-1,2-dicarboxilato de di-n-octilo, 3,6-dietilciclohexano-1,2-dicarboxilato de diisobutilo, 3,6-dietilciclohexano-1,2-dicarboxilato de di-n-hexilo, y 3,6-dietilciclohexano-1,2-dicarboxilato de di-n-octilo.
Aunque estos compuestos pueden ser producidos mediante el uso de la reacción de Diels-Alder, los compuestos poliénicos como materias primas son relativamente caros, y por lo tanto, el coste de producción de los compuestos anteriores tiende a ser un poco más alto que el de los compuestos donadores de electrones convencionales.
En tales compuestos éster cíclicos (a) que tienen la estructura de diéster anterior, están presentes isómeros tales como la forma cis y la forma trans, y cualquier estructura tiene un efecto que está de acuerdo con el objeto de la invención. Sin embargo, es preferible un compuesto que tiene un mayor contenido de forma trans. En el caso de un compuesto que tiene un mayor contenido de forma trans, tiende a ser más alto no sólo el efecto de ampliación de la distribución de peso molecular, sino también la actividad y la estereorregularidad del polímero resultante. La proporción de la forma trans en el total de la forma cis y la forma trans es preferiblemente no menor de 51%. El límite inferior es más preferiblemente 55%, aún más preferiblemente 60%, con especial preferencia 65%. Por otro lado, el límite superior es preferiblemente 100%, más preferiblemente 90%, aún más preferiblemente 85%, con especial preferencia 79%.
Compuesto éster cíclico (b)
El compuesto éster cíclico (b) tiene diversos grupos éster de ácido carboxílico y está representado por la siguiente fórmula (2).
En la fórmula (2), n es un número entero de 5 a 10, preferiblemente un número entero de 5 a 7, con especial preferencia 6. Ca y Cb son cada uno un átomo de carbono.
Aunque todos los enlaces entre los átomos de carbono en el esqueleto cíclico son enlaces preferiblemente individuales, se puede remplazar uno cualquiera de los enlaces sencillos distintos de un enlace Ca-Ca y un enlace Ca-Cb en el caso en el que R5 es un átomo de hidrógeno en el esqueleto cíclico por un doble enlace.
R4 y R5 son cada uno independientemente COOR1 o un átomo de hidrógeno, al menos uno de R4 y R5 es COOR1, y R1 es cada uno independientemente un grupo hidrocarbonado monovalente de 1 a 20 átomos de carbono.
Los diversos R1 son cada uno independientemente un grupo monovalente hidrocarbonado de 1 a 20 átomos de carbono, preferiblemente de 1 a 10 átomos de carbono, más preferiblemente de 2 a 8 átomos de carbono, aún más preferiblemente de 4 a 8 átomos de carbono, con especial preferencia de 4 a 6 átomos de carbono. Los ejemplos de los grupos hidrocarbonados incluyen un grupo etilo, un grupo n-propilo, un grupo isopropilo, un grupo n-butilo, un grupo isobutilo, un grupo hexilo, un grupo heptilo, un grupo octilo, un grupo 2-etilhexilo, un grupo decilo, un grupo dodecilo, un grupo tetradecilo, un grupo hexadecilo, un grupo octadecilo y un grupo eicosilo. De estos, son preferibles un grupo n-butilo, un grupo isobutilo, un grupo hexilo y un grupo octilo, y son particularmente preferibles un grupo n-butilo y un grupo isobutilo, debido a que es apto para ser preparado un polímero olefínico que tiene una distribución de peso molecular amplia.
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El catalizador de polimerización de olefinas de la invención puede contener adicionalmente otros componentes útiles para la polimerización de olefinas además de los componentes anteriores, cuando sea necesario. Los ejemplos de los otros componentes incluyen un portador tal como sílice, un agente antiestático, un coagulante de partículas y un estabilizador de almacenamiento.
5 Procedimiento para preparar un polímero olefínico
El procedimiento para preparar un polímero olefínico de acuerdo con la invención comprende llevar a cabo la polimerización de olefinas utilizando el catalizador de polimerización de olefinas de la invención. En la presente 10 invención, el significado de "polimerización" incluye a veces no sólo homopolimerización sino también copolimerización tal como copolimerización al azar o copolimerización en bloque.
En el procedimiento para la preparación de un polímero olefínico de la invención, también es posible llevar a cabo la polimerización en presencia de un catalizador prepolimerizado que se obtiene por medio de prepolimerización de
15 una α-olefina en presencia del catalizador de polimerización de olefinas de la invención. Esta prepolimerización se lleva a cabo mediante prepolimerización de una α-olefina en una cantidad de 0,1 a 1000 g, preferiblemente de 0,3 a 500 g, con especial preferencia de 1 a 200 g, basándose en 1 g del catalizador de polimerización de olefinas.
En la prepolimerización, se puede emplear un catalizador que tiene una concentración mayor que la concentración 20 de catalizador en el sistema de la polimerización.
Se desea que la concentración del componente catalizador de titanio sólido (I) en la prepolimerización esté en el intervalo de usualmente aproximadamente 0,001 a 200 mmoles, preferiblemente de aproximadamente 0,01 a 50 mmoles, con especial preferencia 0,1 a 20 mmoles, en términos de átomo de titanio, basándose en 1 litro del medio
25 líquido.
La cantidad del componente catalizador de compuesto organometálico (II) en la prepolimerización sólo tiene que ser una cantidad tal que un se forma polímero de 0,1 a 1000 g, preferiblemente de 0,3 a 500 g, basándose en 1 g del componente catalizador de titanio sólido (I), y se desea que la cantidad del mismo esté en el intervalo de usualmente
30 aproximadamente 0,1 a 300 moles, preferiblemente de aproximadamente 0,5 a 100 moles, con especial preferencia de 1 a 50 moles, basándose en 1 mol de átomos de titanio en el componente catalizador de titanio sólido (I).
En la prepolimerización, también se puede utilizar el donador de electrones (III) anteriormente mencionado, cuando sea necesario, y en este caso, el donador de electrones se utiliza en una cantidad de 0,1 a 50 moles, 35 preferiblemente de 0,5 a 30 moles, más preferiblemente de 1 a 10 moles, basándose en 1 mol de átomos de titanio en el componente catalizador de titanio sólido (I).
La prepolimerización puede llevarse a cabo mediante la adición de una olefina y los componentes catalizadores a un medio hidrocarbonado inerte, y se puede llevar a cabo bajo condiciones suaves. 40 Ejemplos de los medios hidrocarbonados inertes utilizado en este caso incluyen:
hidrocarburos alifáticos, tales como propano, butano, pentano, hexano, heptano, octano, decano, dodecano y queroseno;
45 hidrocarburos alicíclicos, tales como cicloheptano, cicloheptano, metilcicloheptano, 4-cicloheptano, 4cicloheptano y metil-4-cicloheptano; hidrocarburos aromáticos, tales como benceno, tolueno y xileno; hidrocarburos halogenados, tales como cloruro de etileno y clorobenceno, y mezclas de estos hidrocarburos.
50 De los medios hidrocarbonados inertes anteriores, se emplean con especial preferencia hidrocarburos alifáticos. En el caso de utilizar el medio hidrocarbonado inerte, la prepolimerización se lleva a cabo preferiblemente mediante un procedimiento por lotes.
55 Por otro lado, la prepolimerización se puede llevar a cabo mediante el uso de una olefina como disolvente, o la prepolimerización puede llevarse a cabo sustancialmente en ausencia de disolvente. En este caso, la prepolimerización se lleva a cabo preferiblemente de forma continua.
La olefina utilizada en la prepolimerización puede ser la misma que, o diferente de, una olefina utilizada en la 60 polimerización descrita posteriormente, y en concreto, la olefina es deseablemente propileno.
Se desea que la temperatura en la prepolimerización esté en el intervalo de usualmente aproximadamente -20 a +100°C, preferiblemente de aproximadamente -20 a +80°C, más preferiblemente de 0 a +40°C.
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