FI57766B - FOERFARANDE FOER HOMOPOLYMERISERING OCH SAMPOLYMERISERING AV ETYLEN SAMT VID FOERFARANDE ANVAEND KATALYSATOR - Google Patents

FOERFARANDE FOER HOMOPOLYMERISERING OCH SAMPOLYMERISERING AV ETYLEN SAMT VID FOERFARANDE ANVAEND KATALYSATOR Download PDF

Info

Publication number
FI57766B
FI57766B FI346/72A FI34672A FI57766B FI 57766 B FI57766 B FI 57766B FI 346/72 A FI346/72 A FI 346/72A FI 34672 A FI34672 A FI 34672A FI 57766 B FI57766 B FI 57766B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
oxygen
foerfarande
solid support
compound
nitrogen
Prior art date
Application number
FI346/72A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI57766C (en
Inventor
Eugene Berger
Andre Delbouille
Pol Gerard
Jean Louis Derroitte
Original Assignee
Solvay
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR7105656A external-priority patent/FR2125740A6/en
Application filed by Solvay filed Critical Solvay
Publication of FI57766B publication Critical patent/FI57766B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI57766C publication Critical patent/FI57766C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2410/00Features related to the catalyst preparation, the catalyst use or to the deactivation of the catalyst
    • C08F2410/04Dual catalyst, i.e. use of two different catalysts, where none of the catalysts is a metallocene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

[‘ΪΤΤΤ^'Η Γβΐ /««KUULUTUSJULKAISU rnqcs V®Ta -W <11>utlAggningssiciuft 5 / /66 ίκ® c (4S) Patentti oyiinnetty 10 10 1930 .Parent g odd e· iät ' (S1) hi.W3 C 08 F 10/02, 4/02 SUOMl-FINLAND (mj νμμμμμ—ammmMi 31,6/72 Ρ,Η—NHM-A-M**, 0ä-°2-72 'ΓΙ' (23) AHwplM—CMtijNed·! 08.02.72 (41) Tullut JulkMcai — BIMt offMtNg 19.08.72 I’MMtti. i» rekisterlhallltui NihtMta.p«on j. ίαΜφ.ΐΜ['ΪΤΤΤ ^' Η Γβΐ / «« ANNOUNCEMENT rnqcs V®Ta -W <11> utlAggningssiciuft 5 / / 66 ίκ® c (4S) Patent filed 10 10 1930 .Parent g Odd e · iät '(S1) hi.W3 C 08 F 10/02, 4/02 SUOMl-FINLAND (mj νμμμμμ — ammmMi 31.6 / 72 Ρ, Η — NHM-AM **, 0ä- ° 2-72 'ΓΙ' (23) AHwplM — CMtijNed ·! 08.02.72 (41) Tullut JulkMcai - BIMt offMtNg 19.08.72 I'MMtti. I »registrlhallltui NihtMta.p« on j. ΊαΜφ.ΐΜ

Patent* oeh regl*t*r*tyrawan ' ' AimMcm utli|4 och utUIrtftan pubUcand 30.06.o0 (32)(33)(31) Pyydetty tuoHcn» Mfird prtorHM l8.02.71 ^ Ranska-Frankrike(FR) 7105656 (71) Solvay & Cie, rue du Prince Albert 33» 1050 Bryssel, Belgia-Belgien(BE) " (72) Eugene Berger, Bryssel, Andre Delbouille, Bryssel, Pol Gerard, Braine- 1'Alleud, Jean Louis Derroitte, Bryssel, Belgia-Belgien(BE) (7^+) Oy Kolster Ab (5I+) Menetelmä etyleenin homopolymeroimiseksi ja sekapolymeroimiseksi sekä menetelmässä käytetty katalyytti - Förfarande för homopolymerisering och sampolymerisering av etylen samt vid förfarande använd katalysator BE-pat ent i ssa 705220 lokakuun 17 päivältä 1967 on selitetty tapa polymeroi-da ja sekapolymeroida olefiineja, jonka tavan mukaan reaktio suoritetaan sellaisen katalyytin läsnäollessa, joka on saatu aktivoimalla orgaanisen metalliyhdisteen avulla siirtymämetallin halogeenijohdannaisen ja kiinteän kantajan välistä reaktio-tuotetta, jolloin kantajana on ollut kaksiarvoisen metallin happiyhdiste, jossa ei ole hydroksyyliryhmiä.Patent * oeh regl * t * r * tyrawan '' AimMcm utli | 4 och utUIrtftan pubUcand 30.06.o0 (32) (33) (31) Requested import »Mfird prtorHM l8.02.71 ^ France-France (FR) 7105656 (71) Solvay & Cie, rue du Prince Albert 33 »1050 Brussels, Belgium-Belgium (BE)" (72) Eugene Berger, Brussels, Andre Delbouille, Brussels, Pol Gerard, Braine- 1'Alleud, Jean Louis Derroitte, Brussels, Belgium- Belgien (BE) (7 ^ +) Oy Kolster Ab (5I +) Process for the homopolymerization and copolymerization of ethylene and the catalyst used in the process - Fortification with homopolymerization and shampolymerization of ethylene with the same catalyst as submitted on 17 October 1962 a process for the polymerization and copolymerization of olefins in which the reaction is carried out in the presence of a catalyst obtained by activating with an organic metal compound the reaction product between a transition metal halide derivative and a solid support, the support being a divalent metal an oxygen compound having no hydroxyl groups.

Halogeenijohdannaisen ja kiinteän kantajan välisen reaktion aikana muodostuu komplekseja, jotka sisältävät halogeenia, kaksiarvoista metallia ja siirtymämetallia. Todetaan esiintyvän kiinteän kantajan pinnallista halogenoitumista. Tämä halo-genoituminen on kuitenkin yleensä sangen heikko, niin että koko läsnäoleva halogee-nimäärä usein on pienempi kuin 0,05 halogeeniatomia kaksiarvoisen metallin atomia kohden.During the reaction between the halogen derivative and the solid support, complexes are formed which contain halogen, a divalent metal and a transition metal. Surface halogenation of the solid support is noted. However, this halogenation is generally quite weak, so that the total amount of halogen present is often less than 0.05 halogen atoms per divalent metal atom.

Nyt on todettu, että valitsemalla kiinteät kantajat määrätyllä tavalla saadaan syntymään paljon voimakkaampi halogenoituminen, ja saadaan paljon tuottoisampia kaksiarvoisen metallin, siirtymämetallin ja halogeenin muodostamia komplekseja.It has now been found that the choice of solid supports in a certain way results in much stronger halogenation, and much more lucrative complexes of divalent metal, transition metal and halogen.

Keksinnön kohteena on menetelmä etyleenin homopolymeroimiseksi ja sekapolymeroimiseksi katalyytin läsnäollessa, joka on valmistettu aktivoimalla alumiini- 2 57766 orgaanisella yhdisteellä reaktiotuote, joka on saatu antamalla titaanin halogeeni-johdannaisen reagoida kiinteän kantajan kanssa, joka on kaksiarvoisen metallin happiyhdiste ja joka sisältää alle 0,1 hydroksyyliryhmää molekyyliä kohden.The present invention relates to a process for the homopolymerization and copolymerization of ethylene in the presence of a catalyst prepared by activating with aluminum organo 57776 a reaction product obtained by reacting a halogen derivative of titanium with a solid support which is a divalent metal oxygen group containing less than 0.1 for.

Keksinnölle on tunnusomaista, että kiinteä kantaja on magnesiumorgaaninen happi-'typpiyhdiste, jonka molekyylissä on magnesium-happi-^typpi-hiilisidoksia.The invention is characterized in that the solid support is an organomagnesium oxygen-nitrogen compound having magnesium-oxygen-nitrogen-carbon bonds in the molecule.

Magnesiumorgaanisen happi-typpiyhdisteen luonne on mielivaltainen. Parhaiten käytetään kuitenkin sellaisia yhdisteitä, joiden hiiliradikaalit, jotka ovat sitoutuneet magnesiumiin typen ja hapen välityksellä, sisältävät 1....20 hiiliatomia, edullisesti 1...6 hiiliatomia. Nämä radikaalit voivat olla tyydytettyjä tai tyydyttämättömiä, haaraketjuisia, suoraketjuisia tai syklisiä, ja ne voivat myös olla substituoituja. Ne valitaan erikoisesti alkyyli-, alkenyyli-, aryyli-, sykloalkyyli-, aryylialkyyli-, alkyyliaryyli-, asyyli- ja aroyyli-radikaalien ja näiden substitu-oitujen johdannaisten parista.The nature of the organomagnesium oxygen-nitrogen compound is arbitrary. However, it is preferred to use compounds whose carbon radicals, which are bound to magnesium via nitrogen and oxygen, contain 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms. These radicals may be saturated or unsaturated, branched, straight-chain or cyclic, and may also be substituted. They are especially selected from alkyl, alkenyl, aryl, cycloalkyl, arylalkyl, alkylaryl, acyl and aroyl radicals and their substituted derivatives.

Keksinnön mukaisessa prosessissa käytettävien magnesiumin orgaanisten happi-typpiyhdisteiden parista voidaan erikoisesti mainita oksiimisuolat, kuten butyyli-oksimaatit, dimetyyliglyoksimaatit ja sykloheksyylioksimaatit. Voidaan myös mainita hydroksaamihappojen suolat ja hydroksyyliamiinin alkyyli- tai aryylisubstituoidut suolat, samoin kuin näiden yhdisteiden substituoidut johdannaiset.Of the magnesium oxygen-nitrogen compounds used in the process according to the invention, oxime salts such as butyl oximates, dimethyl glyoximates and cyclohexyloximates can be mentioned in particular. Mention may also be made of salts of hydroxamic acids and alkyl- or aryl-substituted salts of hydroxylamine, as well as substituted derivatives of these compounds.

Voidaan samoin käyttää magnesiumin sellaisten orgaanisten happi-typpi-yhdisteiden kelaatteja, joissa on samantyyppiset sidokset, esim. N-nitroso-N-fenyyli-hydroksyyliamiinijohdannaisia ("Cupferon").Chelates of magnesium organic oxygen-nitrogen compounds having similar types of bonds, e.g. N-nitroso-N-phenylhydroxylamine derivatives ("Cupferon"), can also be used.

Keksinnön toteuttamiseksi soveltuvien orgaanisten happi-typpi-yhdisteiden on oltava pääasiallisesti ilman magnesiumiin sitoutuneita hydroksyyliryhmiä. Niissä on parhaiten oltava vähemmän kuin 0,1 hydroksyyliryhmää magnesiumatomia kohden. Typpeen tai hiiliradikaaliin sitoutuneet hydroksyyliryhmät, jotka eivät ole liittyneet magnesiumiin, eivät kuitenkaan ole haitallisia, eikä niitä oteta huomioon silloin, kun määritetään, onko orgaaninen happi-typpi-yhdiste ilman hydroksyyliryhmiä.Suitable organic oxygen-nitrogen compounds for carrying out the invention must be substantially free of magnesium-bonded hydroxyl groups. They should preferably have less than 0.1 hydroxyl groups per magnesium atom. However, hydroxyl groups attached to a nitrogen or carbon radical that are not attached to magnesium are not harmful and are not considered in determining whether an organic oxygen-nitrogen compound is free of hydroxyl groups.

Kiinteän kantajan rakeisuus ei ole kriittinen. Mukavuussyistä käytetään kuitenkin parhaitai sellaisia hiukkasia, joiden keskimääräinen halkaisija on 1...50 mikronia, edullisesti U0...200 jim.The granularity of the solid carrier is not critical. However, for convenience, particles having an average diameter of 1 to 50 microns, preferably U0 to 200 microns, are best used.

Keksinnön mukaiset katalyytit sisältävät katalyyttikomplekseja, jotka on saatu saattamalla kiinteä kantaja reagoimaan titaanin halogeenijohdannaisen kanssa. Halogeenijohdannaisena voidaan käyttää jotain halogenidia, oksihalogenidia tai al-koksihalogenidia. Ifcrhaiten käytetään titaanin bromi- tai kloorijohdannaisia, kuten TiCl^, TiBr^, TiCOCgH^Cl, Ti(0-iso-C3 Hj)2c12 ja Ti( 0-iso-C^ )C13· Parhaat tulokset saavutetaan TiCl^rn avulla. Käytettäessä alkoksiradikaaleja sisältäviä johdannaisia valitaan nämä parhaiten niiden johdannaisten parista, joiden suoraketjuiset tai haarautuneet alkoksiradikaalit sisältävät 1...20 hiiliatomia, erikoisesti 1...10 hiiliatomia.The catalysts of the invention contain catalyst complexes obtained by reacting a solid support with a halogen derivative of titanium. As the halogen derivative, a halide, oxyhalide or alkoxyhalide can be used. If bromine or chlorine derivatives of titanium are used, such as TiCl 4, TiBr 2, TiCOC 3 H 2 Cl, Ti (O-iso-C 3 H 2) 2 Cl 2 and Ti (O-iso-C 3) C 13 · The best results are obtained with TiCl 3. When using derivatives containing alkoxy radicals, these are best selected from those whose straight-chain or branched alkoxy radicals contain 1 to 20 carbon atoms, in particular 1 to 10 carbon atoms.

Kiinteän kantajan ja halogeenijohdannaisen välinen reaktio voidaan suorittaa 3 57766 millä tahansa sopivalla tavalla. Halogeenijohdannaista voidaan käyttää höyrynä tai kaasuna, joka mahdollisesti on laimennettu inertillä kaasulla, tai nestemäisenä tai liuoksena. Liuottimena käytetään yleensä sellaisia laimentimia, joita yleisesti käytetään polymeroitaessa olefiineja alhaisessa paineessa. Polymeroitaessa liuoksessa käytetään edullisesti halogeenijohdannaista suurina konsentraatioina (edullisesti yli 50 paino-/?). Eräs erikoisen sopiva menettelytapa perustuu siihen, että kiinteä kantaja saatetaan kosketukseen nestemäisessä tilassa pidetyn puhtaan halogeeni-johdannaisen kanssa· Kiinteä kantaja voidaan esim. suspendoida halogeenijohdannaiseen, tai tämä kiinteä kantaja voidaan pestä halogeenijohdannaisella.The reaction between the solid support and the halogen derivative can be carried out in any suitable manner. The halogen derivative can be used as a vapor or as a gas, optionally diluted with an inert gas, or as a liquid or solution. As the solvent, diluents commonly used in the polymerization of olefins under low pressure are generally used. When polymerizing in solution, the halogen derivative is preferably used in high concentrations (preferably more than 50% w / w). One particularly suitable procedure is based on contacting the solid support with a pure halogen derivative kept in a liquid state. · The solid support can e.g. be suspended in a halogen derivative, or this solid support can be washed with a halogen derivative.

Lämpötila ja paine, joissa tämä reaktio suoritetaan, eivät ole kriittisiä. Mukavuussyistä toimitaan yleensä ilmakehän paineessa ja lämpötilassa 0...300°C, edullisesti 20...150°C. Reaktiokomponentit pidetään kosketuksessa keskenään riittävän kauan, niin että muodostuu katalyyttikcmpleksia. Yleensä tämä muodostuu noin " tunnin kuluessa.The temperature and pressure at which this reaction is carried out are not critical. For convenience, the operation is generally carried out at atmospheric pressure and temperature of 0 to 300 ° C, preferably 20 to 150 ° C. The reaction components are kept in contact with each other long enough to form a catalyst complex. Usually this is formed within about an hour.

Reaktion jälkeen katalyyttikompleksi, joka sekin on kiinteä, otetaan erikseen talteen. Se voidaan uuttaa saman halogeenijohdannaisen avulla, jota on käytetty reaktiossa ja pidetty nestemäisenä. Lopuksi tämä katalyyttikompleksi pestään inertillä hiilivetyjohdannaisella reaktiokomponenttien ylimäärän poistamiseksi.After the reaction, the catalyst complex, which is also solid, is recovered separately. It can be extracted with the same halogen derivative used in the reaction and kept liquid. Finally, this catalyst complex is washed with an inert hydrocarbon derivative to remove excess reaction components.

Täten saatujen katalyyttikompleksi en alkuaineanalyysi näyttää, että on kysymys selvästi kemiallisesti sitoutuneista komplekseista, jotka ovat syntyneet kemiallisten reaktioiden tuloksena eivät seoksina tai adsorptioilmiöiden tuloksena.The elemental analysis of the catalyst complex thus obtained shows that these are clearly chemically bound complexes formed as a result of chemical reactions and not as mixtures or as a result of adsorption phenomena.

On itse asiassa mahdotonta erottaa titaanijohdannaista näistä komplekseista puhtaasti fysikaalisin erottamiskeinoin.In fact, it is impossible to separate the titanium derivative from these complexes by purely physical means of separation.

Nämä kompleksit sisältävät magnesiumia, titaania ja halogeenia. Läsnäoleva halogeenimäärä on suuri. Analyysi osoittaa, että halogeenin ja titaanin välinen atomisuhde on suurempi kuin lähtöaineena käytetyssä halogeenijohdannaisessa. Käytettäessä lähtöaineena TiCl^ra on tämä atomisuhde Cl/Ti suurempi kuin U. Halogeenin ja magnesiumin välinen suhde on samoin suuri, ja on yleensä suuranpi kuin 0,5, useimmin suurempi kuin 1. Keksinnön mukaistei katalyyttikompleksien suuri halogeenipitoi-suus näyttää johtuvan halogeenijohdannaisen reaktiossa syntyvien kaasumaisten sivutuotteiden pääasiallisesti halogeenivedyn ja kiinteän kantajan välisestä reaktiosta. On täten välttämätöntä, ettei poisteta näitä kaasumaisia sivutuotteita reaktiotilas-ta, joita ilman ei saada keksinnön mukaisia erittäin tehokkaita .katalyyttikomplek-seja.These complexes contain magnesium, titanium and halogen. The amount of halogen present is large. The analysis shows that the atomic ratio between halogen and titanium is higher than in the halogen derivative used as a starting material. When used as starting material TiCl 2, this atomic ratio Cl / Ti is greater than U. The ratio of halogen to magnesium is likewise high, and is generally greater than 0.5, most often greater than 1. According to the invention, the high halogen content of the catalyst complexes appears to be due to the reaction of gaseous by-products mainly with hydrogen halide and a solid support. It is thus necessary not to remove these gaseous by-products from the reaction space, without which the highly efficient catalyst complexes according to the invention cannot be obtained.

Keksinnön mukaiset katalyytit sisältävät myöskin aktivaattorina toimivaa alumiinin orgaanista yhdistettä.The catalysts according to the invention also contain an organoaluminium compound which acts as an activator.

Voidaan käyttää täydellisesti alkyloituneita yhdisteitä, joiden alkyyliket-jut sisältävät 1...20 hiiliatomia ja ovat suoraketjuisia tai haarautuneita, ja joista esimerkkeinä mainittakoon alumiinitrimetyyli, alumiinitrietyyli, alumiinitri-isobutyyli, alumiini-tri-n-butyyli ja alumiini-tri-n-dekyyli.Fully alkylated compounds having 1 to 20 carbon atoms in the alkyl chain and being straight-chain or branched can be used, as exemplified by aluminum trimethyl, aluminum triethyl, aluminum triisobutyl, aluminum tri-n-butyl and aluminum tri-n-Decyl. .

1 577661 57766

Voidaan myös käyttää alumiinialkyylihydridejä, joissa alkyyliradikaaJ.it sisältävät samoin 1...20 hiiliatomia, ja joista mainittakoon alumiini-isobutyyli-hydridi. Voidaan myös käyttää alumiinialkyylihalogenideja, joiden alkyyliradikaa-lit sisältävät samoin 1..,20 hiiliatomia, joista esimerkkinä mainittakoon alumiini -etyyliseskvikloridi, alumiinidietyylikloridi ja alumiinidi-isobutyylikloridi.It is also possible to use aluminum alkyl hydrides in which the alkyl radicals likewise contain 1 to 20 carbon atoms, in particular aluminum isobutyl hydride. Aluminum alkyl halides can also be used, the alkyl radicals of which likewise contain 1 to 20 carbon atoms, examples being aluminum ethyl sesquichloride, aluminum diethyl chloride and aluminum diisobutyl chloride.

Lisäksi voidaan käyttää sellaisia orgaanisia alumiini yhdisteitä, jotka on saatu saattamalla alumiinitrialkyyli tai alumiinidialkyylihydridi, joiden radikaalit sisältävät 1...20 hiiliatomia, reagoimaan li...20 hiiliatomia sisältävien diole-fiinien kanssa, jolloin erikoisesti on mainittava alumiini-isoprenyylin nimellä tunnetut yhdisteet. ^In addition, organoaluminum compounds obtained by reacting aluminum trialkyl or aluminum dialkyl hydride having radicals having 1 to 20 carbon atoms with diolefins having 1 to 20 carbon atoms can be used, in particular those known as aluminum isoprenyl. ^

Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu etyleenin homopolymeroimiseen. Keksintö soveltuu myös etyleenin sekapolymeroimiseksi li...20 hiiliatomia sisältävien di-olefiinien kanssa· Nämä diolefiinit voivat olla konjugoitumattomia alifaattisia di-olefiineja, joista mainittakoon heksadieeni-1,h, konjugoitumattomia monosyklisiä diolefiineja, joista mainittakoon li-vinyyli-syklohekseeni, 1,3-divinyylisykloheksaa-ni, syklopentadieeni-l,li ja syklo-oktadieeni-l,5i endosyklisen sillan sisältäviä alisyklisiä diolefiineja, joista mainittakoon disyklopentadieeni tai norbornadieenij sekä konjugoituneita alifaattisia diolefiineja, joista mainittakoon butadieeni ja isopreeni.The process according to the invention is suitable for the homopolymerization of ethylene. The invention is also applicable to the copolymerization of ethylene with diolefins having from 1 to 20 carbon atoms. These diolefins can be unconjugated aliphatic diolefins, such as hexadiene-1, h, unconjugated monocyclic diolefins, such as 1,3-vinyl vinyl. -divinylcyclohexane, cyclopentadiene-1-1 and cyclooctadiene-1,5i endocyclic bridged alicyclic diolefins, such as dicyclopentadiene or norbornadiene, and conjugated aliphatic diolefins, of which

Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu erikoisen hyvin etyleenin homopolyme-raattien ja vähintään 90 mooli-#, edullisesti 95 mooli-# etyleeniä sisältävien seka-polymeraattien valmistamiseksi.The process according to the invention is particularly well suited for the preparation of homopolymers of ethylene and mixed polymers containing at least 90 molar, preferably 95 molar, ethylene.

Polymerointi voidaan suorittaa mitä tahansa ennestään tunnettua prosessia soveltamalla liuoksessa tai suspensiossa liuottimen tai hiilivetylaimentimen kanssa tai jopa kaasufaasissa. Liuoksessa tai suspensiossa tapahtuvien prosessien yhteydessä käytetään samoja liuottimia tai laimentimia, joita käytetään katalyyttikomplek-sien pesussa ja joista sopivina mainittakoon alifaattiset tai sykloalifaattiset hiilivedyt, kuten butaani, pentaani, heksaani, heptaani, sykloheksaani, metyyli-sykloheksaani tai näiden seokset. Polymerointi voidaan myös suorittaa nestemäisenä pidetyssä monctneerissa tai jossain moncmeereista.The polymerization can be carried out by any process known in the art by applying it in solution or suspension with a solvent or hydrocarbon diluent or even in the gas phase. In the case of solution or suspension processes, the same solvents or diluents are used as in the washing of the catalyst complexes, suitable as aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbons, such as butane, pentane, hexane, heptane, cyclohexane, methylcyclohexane or mixtures thereof. The polymerization can also be carried out in a liquid which is considered to be liquid or in one of the monomers.

22

Polymerointipaine on yleensä ilmakehän paineen ja 100 kp/cm , edullisesti 50 kp/cm suuruisen paineen välillä. Lämpötila valitaan yleensä rajoissa 20...200 C, edullisesti rajoissa 6o...120°C. Polymerointi voidaan suorittaa jatkuvana prosessina tai panoksittain.The polymerization pressure is generally between atmospheric pressure and 100 kp / cm, preferably 50 kp / cm. The temperature is generally selected in the range of 20 to 200 ° C, preferably in the range of 6 ° to 120 ° C. The polymerization can be carried out as a continuous process or in batches.

Orgaaninen metalliyhdiste ja katalyyttikompleksi voidaan lisätä erikseen polymerointiväliaineeseen. Ne voidaan myös saattaa kosketukseen keskenään lämpötilassa, joka on rajoissa -J+0°C.. .80°C, jopa 2 tunnin ajaksi, ennen kuin ne johdetaan polymerointireaktoriin. Ne voidaan myös saattaa kosketukseen keskenään useissa vaiheissa, mutta voidaan myös lisätä osa orgaanisesta metalliyhdisteestä etukäteen reaktoriin tai voidaan lisätä siihen useita eri orgaanisia metalliyhdisteitä.The organometallic compound and the catalyst complex may be added separately to the polymerization medium. They can also be contacted with each other at a temperature in the range of -J + 0 ° C .. .80 ° C for up to 2 hours before being fed to the polymerization reactor. They can also be contacted with each other in several steps, but it is also possible to add a part of the organometallic compound to the reactor in advance or to add several different organometallic compounds to it.

5 577665,57766

Orgaanisen alumiiniyhdisteen käytetty kokonaismäärä ei ole kriittinen» vaan on yleensä 0,02...50 mnoolia liuottimen, laimentimen tai reaktorin tilavuuden lit-The total amount of organoaluminum compound used is not critical »but is usually 0.02 to 50 mol per liter of solvent, diluent or reactor.

. O. O

raa kohden, ja edullisesti 0,2...5 mmoolia/dm.per crude, and preferably 0.2 to 5 mmol / dm.

Katalyyttikompleksin käytettävä määrä lasketaan kompleksin titaanipitoisuu-den funktiona. Tämä määrä valitaan yleensä siten, että konsentraatio on 0,001... 2,5, sopivasti 0,01...0,25 milliatomigrammaa titaania liuottimen, laimentimen tai reaktorin tilavuuden litraa kohden.The amount of catalyst complex used is calculated as a function of the titanium content of the complex. This amount is generally selected to be from 0.001 to 2.5, suitably 0.01 to 0.25 milliatom grams of titanium per liter of solvent, diluent or reactor volume.

Orgaanisen alumiiniyhdisteen ja katalyyttikompleksin määrien välinen suhde ei myöskään ole kriittinen. Tämä suhde valitaan yleensä sellaiseksi, että orgaanisen alumiiniyhdisteen ja titaanin välinen suhde lausuttuna mooleina atomigrammaa " kohden on suurempi kuin 1 ja edullisesti suurempi kuin 10.The relationship between the amounts of the organoaluminum compound and the catalyst complex is also not critical. This ratio is generally chosen such that the ratio of the organoaluminum compound to titanium, expressed in moles per gram of atom, is greater than 1 and preferably greater than 10.

Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettujen polymeerien keskimääräistä molekyylipainoa ja sulamisindeksiä voidaan säätää lisäämällä polymerointitilaan " yhtä tai useampaa molekyylipainon muuntoainetta, joista mainittakoon vety, sinkki- tai käämiumdietyyli, alkoholit tai hiilidioksidi.The average molecular weight and melt index of the polymers prepared by the process of the invention can be adjusted by adding to the polymerization state "one or more molecular weight modifiers, such as hydrogen, zinc or calcium diethyl, alcohols or carbon dioxide.

Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettujen homo polymeerien ominaispainoa voidaan samoin säätää lisäämällä polymerointitilaan periodisen taulukon ryhmiin IVa ja Va kuuluvan metallin alkoksidia. Niinpä voidaan valmistaa polyetyleene-jä, joiden ominaispaino on tunnetulla tavalla valmistettujen suurpolyetyleenien ja pienpainepolyetyleenien ominaispainojen välillä.The specific gravity of the homopolymers prepared by the process of the invention can likewise be adjusted by adding to the polymerization space a metal alkoxide belonging to groups IVa and Va of the Periodic Table. Thus, polyethylenes can be prepared having a specific gravity between the specific gravity of high polyethylenes and low-pressure polyethylenes prepared in a known manner.

Tähän säätöön soveltuvista alkoksideista mainittakoon erikoisen tehokkaina titaanin ja vanadiinin alkoksidit, joiden radikaalit sisältävät 1...20 hiiliatomia. Näistä mainittakoon TiiOCH^, TiiOCgH^)^, Ti/ÖCHgCHiCi^)^, TiiOCgH^ jaOf the alkoxides suitable for this adjustment, titanium and vanadium alkoxides with radicals containing 1 to 20 carbon atoms are particularly effective. These include TiO2CH2, TiO2 (H2O2), Ti / OCH2CH2Cl2, TiO2

Keksinnön mukaisen menetelmän ansiosta voidaan polyetyleeniä valmistaa huomattavan suurin tuloksin. Etyleeniä homopolymeroitaessa on tuottavuus, lausuttuna grammoina polyetyleeniä katalyyttikompleksin granmaa kohden eräissä tapauksissa yli 2000. Näiden suurien tuottavuuksien ansiosta, ja koska katalyyttikompleksien sisältämä t it aan imäär ä on suhteellisen pieni, eivät polymeerit kaipaa jälkipuhdistusta.Thanks to the process according to the invention, polyethylene can be produced with considerable results. The homopolymerization of ethylene has a productivity, expressed in grams of polyethylene per gram of catalyst complex, in some cases exceeding 2000. Due to these high productivitys and the relatively small amount of total content in the catalyst complexes, the polymers do not require post-purification.

* · ·· · H M* · ·· · H M

Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettujen polymeerien jäännöksenä sisältämä määrä titaania on erikoisen pieni, ja on yleensä pienempi kuin 20 miljoonasosaa. Titaanijohdannaiset ovat haitaksi katalyytin jäännöksissä pääasiallisesti syystä, että ne muodostavat värillisiä komplekseja polyolefiineissa hapettumisen estoaineina tavanomaisesti käytettyjen fenolien kanssa. Täten voidaan polymeerin viimeistelystä jättää pois puhdistusvaihe ja täten saavuttaa huomattavan suuri säästö.The amount of titanium contained as a residue in the polymers prepared by the process of the invention is particularly small, and is generally less than 20 ppm. Titanium derivatives are disadvantageous in catalyst residues mainly because they form colored complexes with phenols conventionally used as antioxidants in polyolefins. Thus, the purification step can be omitted from the finishing of the polymer and thus a considerable saving can be achieved.

Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetut polyetyleenit soveltuvat hyvin polyolefiinien tavanomaisiin käyttöihin: valamiseen ruiskuttamalla,puristamalla, puristuspuhaltamalla jne.The polyethylenes produced by the process of the invention are well suited for conventional uses of polyolefins: injection molding, compression molding, blow molding, etc.

Seuraavat esimerkit kuvaavat keksintöä.The following examples illustrate the invention.

5776657766

Esimerkki 1Example 1

Suspendoidaan 5 g MgCONC^Hg^ (magnesiumbutyylioksimaattia) 25 ml :aan puhdasta TiCl^:a, ja lämmitetään suspensio 130°C:seen. Pidetään suspensio voimakkaasti sekoittaen tässä lämpötilassa tunnin ajan. Erotetaan suodattamalla kiinteä kompleksi, joka on muodostunut MgiONC^Hg)^ ja TiCl^sn välisen reaktion tuloksena ja pestään tämä kompleksi heksaanilla, kunnes TiCl^ :n kaikki tähteet ovat hävinneet pesuliuot-timesta. Tämän jälkeen kompleksi pestään kuivassa typpivirrassa UO°C:ssa 16 tuntia.Suspend 5 g of MgCONCl 2 H 2 O (magnesium butyloximate) in 25 ml of pure TiCl 2 and heat the suspension to 130 ° C. Keep the suspension at this temperature with vigorous stirring for one hour. Separate by filtration the solid complex formed as a result of the reaction between Mg / CH 2 Cl 2 and TiCl 2 and wash this complex with hexane until all residues of TiCl 4 have disappeared from the wash solvent. The complex is then washed under a stream of dry nitrogen at 10 ° C for 16 hours.

Katalyyttikompleksin alkuaineanalyysi näyttää, että se sisältää kg:a kohden 203 g magnesiumia, 1+5 g titaania ja 6j6 g klooria Cl/Ti-atomisuhde on täten noin 20,2, ja Cl/Mg-atomisuhde on noin 2,3·Elemental analysis of the catalyst complex shows that it contains 203 g of magnesium, 1 + 5 g of titanium and 6 and 6 g of chlorine per kg. The Cl / Ti atomic ratio is thus about 20.2 and the Cl / Mg atomic ratio is about 2.3 ·

Litran pulloon johdetaan 63 mg katalyyttikompleksia ja 200 mg alumiini-tri-isobutyyliä heksaaniliuoksena. Reaktioseos pidetään 80°C;ssa 10 min. Tämän jälkeen pullon sisältö siirretään 3 litran ruostumatonta terästä olevaan autoklaaviin, jossa on 1 litra heksaania. Autoklaavin lämpötila nostetaan noin 80°C:seen. Auto- klaaviin johdetaan etyleeniä 10 kp/cm suuruisen osapaineen alaisena ja vetyä 2 H kp/cm suuruisen osapaineen alaisena.63 mg of catalyst complex and 200 mg of aluminum triisobutyl as hexane solution are introduced into a 1 liter flask. The reaction mixture is kept at 80 ° C for 10 min. The contents of the flask are then transferred to a 3-liter stainless steel autoclave with 1 liter of hexane. The temperature of the autoclave is raised to about 80 ° C. Ethylene is introduced into the autoclave at a partial pressure of 10 kp / cm and hydrogen at a partial pressure of 2 H kp / cm.

Bolymerointia jatketaan tunnin ajan pitämällä paine vakiona siten, että jatkuvasti lisätään etyleeniä. Tunnin jälkeen kaasu poistetaan autoklaavista ja otetaan talteen ll+0 g polyetyleeniä.The polymerization is continued for one hour by keeping the pressure constant by continuously adding ethylene. After one hour, the gas is removed from the autoclave and 11 + 0 g of polyethylene are recovered.

Tunnittainen tuottavuus on täten 2200 g polyetyleeniä (PE) katalyyttikompleksin grammaa kohden. Katalyyttikompleksin ominaisaktiviteetti suhteessa käytetyn titaanin painoon ja etyleenin 1 kp/cm suuruiseen paineeseen on täten noin 5000 g PE/h.g Ti.kp/cm2 C^.The hourly productivity is thus 2200 g of polyethylene (PE) per gram of catalyst complex. The specific activity of the catalyst complex in relation to the weight of titanium used and the pressure of ethylene at 1 kp / cm is thus about 5000 g PE / h.g Ti.kp/cm2 C ^.

Saadun polyetyleenin sulamisindeksi on 0,33 g/10 min, normin ASIM D 1238 57 T mukaan mitattuna.The polyethylene obtained has a melt index of 0.33 g / 10 min, measured according to ASIM D 1238 57 T.

Esimerkki 2Example 2

Suspendoidaan 5 g magnesiumdimetyyliglyoksimaattia 25 ml:aan puhdasta TiCl^ ja jatketaan katalyyttikompleksin valmistusta samalla tavalla kuin esimerkissä 1.Suspend 5 g of magnesium dimethyl glyoximate in 25 ml of pure TiCl 4 and continue the preparation of the catalyst complex in the same manner as in Example 1.

Saadun katalyyttikompleksin alkuaineanalyysi näyttää, että se kg:a kohden sisältää 201 g magnesiumia, 39 g titaania ja 665 g klooria. Cl/Ti-atomisuhte on täten noin 23,1 ja Cl/Mg-atomi suhde noin 2,1+.Elemental analysis of the resulting catalyst complex shows that it contains 201 g of magnesium, 39 g of titanium and 665 g of chlorine per kg. The Cl / Ti atomic ratio is thus about 23.1 and the Cl / Mg atomic ratio is about 2.1+.

Tämän jälkeen suoritetaan polymerointikoe kuten esimerkissä 1 paitsi että käytetään 18 mg katalyyttikompleksia. Polymerointi keskeytetään 0,5 tunnin kuluttua. Otetaan talteen lHl g polyetyleeniä.The polymerization test is then performed as in Example 1 except that 18 mg of catalyst complex is used. The polymerization is stopped after 0.5 hours. 1Hl of polyethylene is recovered.

Tunnittainen tuottavuus on täten 15700 g polyetyleeniä (PE) katalyytti-kompleksin grammaa kohden. Ominaisaktiviteetti on näin ollen 1+0 500 g PE/h.g Ti. kp/cm2 CgH^.The hourly productivity is thus 15,700 g of polyethylene (PE) per gram of catalyst complex. The specific activity is thus 1 + 0 500 g PE / h.g Ti. kp / cm2 CgH2.

Saadun polyetyleenin sulamisindeksi on 0,83 g/10 min.The polyethylene obtained has a melt index of 0.83 g / 10 min.

T 57766T 57766

Esimerkki 3Example 3

Suspendoidaan 5 g N-nitroso-N-fenyylihydroksyyliamiinin ("Cupferonaatti" ) magnesiumsuolaa, jonka kaava on Mg/oN(NO)C^H^72> 25 mlraan TiCl^Sa, ja jatketaan katalyyttikompleksin valmistusta samalla tavalla kuin esimerkissä 1.Suspend 5 g of the magnesium salt of N-nitroso-N-phenylhydroxylamine ("Cupferonate") of the formula Mg / oN (NO) CH 2 Cl 2> 25 ml in TiCl 2 and continue the preparation of the catalyst complex in the same manner as in Example 1.

Saadun katalyyttikompleksin alkuaineanalyysi näyttää että se kg:a kohden sisältää 180 g magnesiumia, 42 g titaania ja 6JO g klooria. Cl/Ti-atomisuhde on täten noin 21,6 ja Clyfog-atomisuhde noin 2,5» Tämän jälkeen suoritetaan polymerointikoe kuten esimerkissä 1, paitsi että käytetään 9 ®g katalyyttikompleksia. Tunnin kuluttua otetaan talteen 202 g poly-etyleeniä.Elemental analysis of the resulting catalyst complex shows that it contains 180 g of magnesium, 42 g of titanium and 6 100 g of chlorine per kg. The Cl / Ti atomic ratio is thus about 21.6 and the Clyfog atomic ratio about 2.5. The polymerization test is then carried out as in Example 1, except that 9 ®g of catalyst complex is used. After one hour, 202 g of polyethylene are recovered.

— Tunnittainen tuottavuus on täten 22400 g polyetyleeniä (PE) katalyytti- o kompleksin grammaa kohden, ja ominaisaktiviteetti on noin 54 000 g PE/h.g Ti.kp/cm- The hourly productivity is thus 22,400 g of polyethylene (PE) per gram of catalyst complex, and the specific activity is about 54,000 g PE / h.g Ti.kp/cm

C2VC 2v

__ Saadun polyetyleenin sulamisindeksi on 0,68 g/10 min.__ The polyethylene obtained has a melt index of 0.68 g / 10 min.

Claims (3)

8 577668 57766 1. Menetelmä etyleenin homopolymeroimiseksi ja sekapolymeroimiseksi katalyytin läsnäollessa, joka on valmistettu aktivoimalla alumiiniorgaanisella yhdisteellä reaktiotuote, joka on saatu antamalla titaanin halogeenijohdannaisen reagoida kiinteän kantajan kanssa, joka on kaksiarvoisen metallin happiyhdiste ja joka sisältää alle 0,1 hydroksyyliryhmää molekyyliä kohden, tunnettu siitä, että kiinteä kantaja on magnesiumorgaaninen happi-typpiyhdiste, jonka molekyylissä on magnesium-happi-typpi-hiilisidoksia.A process for homopolymerizing and copolymerizing ethylene in the presence of a catalyst prepared by activating with a organoaluminum compound a reaction product obtained by reacting a halogen derivative of titanium with a solid support which is a divalent metal oxygen compound and containing less than 0.1 hydroxyl the carrier is an organomagnesium oxygen-nitrogen compound having magnesium-oxygen-nitrogen-carbon bonds in the molecule. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteä kantaja on okeiimin, hydroksaamihapon tai N-substituoidun hydroksyyli-amiinin suola.Process according to Claim 1, characterized in that the solid support is a salt of okayim, hydroxamic acid or N-substituted hydroxylamine. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukaisessa menetelmässä käytettävä katalyytti, joka on valmistettu aktivoimalla alumiiniorgaanisella yhdisteellä reaktiotuote, joka on saatu antamalla titaanin halogeenijohdannaisen reagoida kiinteän kantajan kanssa, joka on kaksiarvoisen metallin happiyhdiste ja joka sisältää alle 0,1 hydroksyyliryhmää molekyyliä kohden, tunnettu siitä, että kiinteä kantaja on magnesiumorgaaninen happi-typpiyhdiste, jonka molekyylissä on magnesium-happi-typpi-hiilisiddksia.Catalyst for use in the process according to claim 1, prepared by activating with an organoaluminum compound the reaction product obtained by reacting a titanium halogen derivative with a solid support which is a divalent metal oxygen compound and contains less than 0.1 hydroxyl groups per molecule, characterized in that the solid support is an organomagnesium oxygen-nitrogen compound having magnesium-oxygen-nitrogen-carbon dioxide in the molecule.
FI346/72A 1971-02-18 1972-02-08 FOERFARANDE FOER HOMOPOLYMERISERING OCH SAMPOLYMERISERING AV ETYLEN SAMT VID FOERFARANDE ANVAEND KATALYSATOR FI57766C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7105656 1971-02-18
FR7105656A FR2125740A6 (en) 1966-10-21 1971-02-18 Olefins polymsn catalyst - constisting of organometal cpd and reaction ptdt of transistion metal halide and support consisting

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI57766B true FI57766B (en) 1980-06-30
FI57766C FI57766C (en) 1980-10-10

Family

ID=9072145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI346/72A FI57766C (en) 1971-02-18 1972-02-08 FOERFARANDE FOER HOMOPOLYMERISERING OCH SAMPOLYMERISERING AV ETYLEN SAMT VID FOERFARANDE ANVAEND KATALYSATOR

Country Status (16)

Country Link
JP (1) JPS5835601B2 (en)
AU (1) AU454535B2 (en)
BE (1) BE778966R (en)
BG (1) BG20612A3 (en)
BR (1) BR7200908D0 (en)
CA (1) CA1006648A (en)
CH (1) CH549410A (en)
DD (1) DD96487A6 (en)
DE (1) DE2205102A1 (en)
ES (1) ES399622A2 (en)
FI (1) FI57766C (en)
GB (1) GB1328067A (en)
HU (1) HU165743B (en)
IT (1) IT998050B (en)
NL (1) NL168849C (en)
ZA (1) ZA72392B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE786467R (en) * 1971-07-21 1973-01-19 Solvay PROCESS FOR THE POLYMERIZATION AND COPOLYMERIZATION OF
US4587220A (en) * 1983-03-28 1986-05-06 Miles Laboratories, Inc. Ascorbate interference-resistant composition, device and method for the determination of peroxidatively active substances

Also Published As

Publication number Publication date
AU3860972A (en) 1973-08-09
CA1006648A (en) 1977-03-08
JPS55757A (en) 1980-01-07
ZA72392B (en) 1972-09-27
ES399622A2 (en) 1974-11-16
JPS5835601B2 (en) 1983-08-03
IT998050B (en) 1976-01-20
BR7200908D0 (en) 1973-05-31
NL7201421A (en) 1972-08-22
DE2205102A1 (en) 1972-08-31
HU165743B (en) 1974-10-28
BE778966R (en) 1972-08-04
AU454535B2 (en) 1974-10-16
NL168849C (en) 1982-05-17
NL168849B (en) 1981-12-16
FI57766C (en) 1980-10-10
DD96487A6 (en) 1973-03-20
GB1328067A (en) 1973-08-30
CH549410A (en) 1974-05-31
BG20612A3 (en) 1975-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI58928C (en) FOERFARANDE OCH KATALYSATORSYSTEM FOER LAOGTRYCKSPOLYMERISERING AV ETEN ENBART ELLER TILLSAMMANS MED EN ALFA-OLEFIN MED 3-6 KOLATOMER
US4542199A (en) Process for the preparation of polyolefins
RU2143440C1 (en) Powdered polyethylene production process
US4617360A (en) Process for the polymerization of α-olefins
US5122583A (en) Efficiency of a pre-polymerized catalyst
FI81815C (en) Process for polymerizing or copolymerizing alpha-olefins in a fluidized bed in the presence of a Ziegler-Natta catalyst system
US20150038647A1 (en) Telechelic polyolefin and preparation thereof
HU204291B (en) Process for producing polymerizing catalyst component on carrier and polymerizing process
JP2004527633A (en) Method for producing olefin polymer and selected catalyst
US4021599A (en) Olefin polymerization process and catalyst
US4105585A (en) Polymerization catalyst
FI91264C (en) Process for the preparation of alpha-monoolefins
JP2001270909A (en) Ziegler-natta catalyst for polymerizing olefine
US3847957A (en) Chromyl bis-(triorganotitanates)and related compounds
US3131171A (en) Catalyst for the polymerization of olefins containing the product of a titanium halide and an organoaluminum compound mixed with a lower alkyl halide solution of aluminum chloride
RU2066240C1 (en) Cocatalytic composition for alpha-olefin polymerization, catalytic system on their base and a method of alpha-olefin polymerization
FI57766B (en) FOERFARANDE FOER HOMOPOLYMERISERING OCH SAMPOLYMERISERING AV ETYLEN SAMT VID FOERFARANDE ANVAEND KATALYSATOR
CA1167829A (en) Process for the preparation of supported catalysts for the polymerization of olefins
US3984389A (en) Process for the polymerization of olefins and catalytic products
US4167493A (en) High efficiency catalyst for high bulk density polyethylene
JPH05502053A (en) Method for producing polyolefin with spherical particles
US3989879A (en) Process and catalysts for the polymerization and copolymerization of olefins
AU658984B2 (en) Process for the preparation of a spherical catalyst component
US3989880A (en) Catalyst and process for the polymerization of olefins
KR20020091051A (en) Active, heterogeneous supported bi- or tri-dentate olefin polymerisation catalyst