NO171317B - Katalysatorsystem for fremstilling av en alfa-olefinpolyme - Google Patents

Katalysatorsystem for fremstilling av en alfa-olefinpolyme Download PDF

Info

Publication number
NO171317B
NO171317B NO884792A NO884792A NO171317B NO 171317 B NO171317 B NO 171317B NO 884792 A NO884792 A NO 884792A NO 884792 A NO884792 A NO 884792A NO 171317 B NO171317 B NO 171317B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
compound
catalyst system
titanium
ether
atoms
Prior art date
Application number
NO884792A
Other languages
English (en)
Other versions
NO884792L (no
NO171317C (no
NO884792D0 (no
Inventor
Toshio Sasaki
Hirofumi Jyohouji
Takeshi Ebara
Kiyoshi Kawai
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co
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
Application filed by Sumitomo Chemical Co filed Critical Sumitomo Chemical Co
Publication of NO884792D0 publication Critical patent/NO884792D0/no
Publication of NO884792L publication Critical patent/NO884792L/no
Publication of NO171317B publication Critical patent/NO171317B/no
Publication of NO171317C publication Critical patent/NO171317C/no

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

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

Foreliggende oppfinnelse vedrører et katalysatorsystem for fremstilling av en oc-olefinpolymer i fravær av en Lewis-base-forbindelse.
Det er velkjent å generelt anvende den såkalte Ziegler-Natta-katalysatoren som innbefatter en overgangsmetall-forbindelse, og nevnte metall blir valgt fra metaller tilhørende gruppen IV-VI i den periodiske tabellen, og en organometallforbindelse, der nevnte metall blir valgt fra metaller som tilhører gruppen I-III i den periodiske tabellen, i prosesser for fremstilling av polymerer av oc-olef iner innbefattende propylen og buten-1.
Titantrikloridkatalysatorer blir i omfattende grad anvendt for industrielle produksjoner av a-olefinpolymerer.
En hvilken som helst av disse prosessene produserer derimot tilfeldigvis en amorf polymer i tillegg til en høy-stereoregulær a-olefinpolymer med høy industriell verdi når det gjelder anvendelighet.
Den amorfe polymeren har begrenset verdi med hensyn på industriell anvendelighet og har ugunstige effekter på de mekaniske egenskapene til filmene, fibrene og andre gjen-stander som er fremstilt av a-olef inpolymeren når den er innbefattet deri.
I tillegg forårsaker dannelsen av den amorfe polymeren et tap av råmaterialmonomer og forårsaker samtidig nødvendigheten av et anlegg for å fjerne den amorfe polymeren, og tilveiebringer dermed store ulemper for industrien.
Dermed vil det være en stor fordel hvis en slik amorf polymer ikke blir dannet, eller hvis den bare blir dannet i en liten mengde.
På den andre siden inneholder a-olefinpolymeren, tilveiebragt fra en slik polymerisasjonsprosess som nevnt ovenfor, en katalysatorrest som forårsaker forskjellige problemer så som stabiliteten og fremstillbarheten av a-olefinpolymeren, og nødvendiggjør dermed et anlegg for fjerning av katalysatorresten og for stabilisering av polymeren.
Denne ulempen kan forhindres ved øking av den katalytiske aktiviteten representert ved vekten av a-olefinpolymeren som blir produsert pr. vektenhet katalysator. Hvis denne katalytiske aktiviteten i tilstrekkelig grad kan bli øket, vil nødvendigheten av et anlegg for å fjerne katalysatorresten være unødvendig og det vil være mulig å redusere kostnaden som er nødvendig for fremstilling av a-olefinpolymeren.
Foreliggende oppfinnere har nylig oppdaget en fremgangsmåte for produsering av en a-olefinpolymer i nærvær av et katalysatorsystem innbefattende en fast katalysatorkomponent som minst inneholder titan, magnesium, halogen og elektrondonator, dvs. en fremgangsmåte som anvender et katalysatorsystem bestående av (i) et fast stoff tilveiebragt ved redusering av en titanforbindelse representert ved den generelle formel Ti(OR<6>)nX4_n, med en organommagnesiumfor-bindelse og behandling av det resulterende faste stoffet med esterforbindelse og deretter med en blanding med en eterforbindelse og titantetraklorid, (ii) en organoaluminiumforbindelse og (iii) en silisiumesterforbindelse (JP-A-61-218606).
Denne fremgangsmåten tilveiebringer en veldig stereoregulær a-olefinpolymer, men innbefatter ulemper ved at den katalytiske aktiviteten i løpet av polymerisasjonen reduseres i høy grad og at polymerisasjonsprosessen er innviklet pga. katalysatorsystemet er sammensatt av tre komponenter.
For å forbedre stereoregelmessigheten til a-olefinpolymerer, er det beskrevet prosesser som hver anvender et katalysatorsystem som innbefatter en tredje komponent i tillegg til en fast katalysatorkomponent inneholdende titan, magnesium, halogen og elektrondonator og en organoaluminium ko-katalysator, nevnte tredje komponent innbefatter et sterisk hindret amin som har en veldig svak reaktivitet på organo-aluminiumet (JP-A-55-127408, JP-A-58-138707, og JP-A-59-206407). I henhold til disse fremgangsmåtene har derimot a-olefinpolymeren, som blir tilveiebragt, ikke en stereoregelmessighet som er tilstrekkelig for å være tilfredsstillende, og den katalytiske aktiviteten er ikke tilstrekkelig for å unngå trinnet som innbefatter fjerning av katalysatorresten. Disse prosessene har den ulempen at polymerisasjonsprosessen er innviklet pga. katalysatorsystemet innbefatter tre komponenter.
Derimot er prosesser for a-olefinpolymerisasjon beskrevet hvori to-komponentkatalysatorsystemer blir anvendt, som hver består av en aluminiumamidforbindelse, ko-katalysator og en fast katalysatorkomponent inneholdende titan, magnesium, halogen og elektrondonator.
I henhold til et eksempel på disse prosessene, blir en a-olefin polymerisert i nærvær av et to-komponentkatalysator-system innbefattende (i) en fast katalysatorkomponent bestående av et overgangsmetallhalid, så som TiCl4.TiCl3 båret av stratifiserte MgCl2-krystaller eller lignende, og (ii) en metallamidforbindelse representert ved R'2YNR"2 hvori, R' er en C^-<C>2o-alky!gruPPe» R" er en bulket C5-<C>20-alkylgruppe eller danner, sammen med ved siden av liggende nitrogenatom, en sterisk hindret cyklisk aminogruppe, og Y er Al, In eller Ga (JP-A-55-127406).
I henhold til disse prosessene, har derimot katalysatorsystemet ikke en så høy aktivitet at trinnet innbefattet med fjerning av katalysatorresten kan utelukkes, til tross for at en a-olefinpolymer med høy-stereoregelmessighet kan bli tilveiebragt.
Foreliggende oppfinnelse vedrører følgelig et katalysatorsystem for fremstilling av en a-olef inpolymer i fravær av en Lewis-base-forbindelse, kjennetegnet ved at det innbefatter:
(A)
en fast katalysatorkomponent inneholdende minst titan,
magnesium, halogen og elektrondonator, som er tilveiebragt ved:
(i) redusering av en titanforbindelse representert ved den generelle formel Ti(OE<6>)n<X>4_n hvori R<6> betegner en hydrokarbongruppe med 1 til 20 karbonatomer, X betegner halogen, og n er et tall definert ved 0 < n < 4, med en organomagnesiumforbindelse i nærvær av en organo-silisiumforbindelse med en eller flere Si-0-bindinger, og (ii) behandling av det resulterende faste produktet med en esterforbindelse og en blanding av en eterforbindelse og titantetraklorid, og
(B)
en sterisk hindret aluminiumamidforbindelse representert ved
den generelle formel
hvori R<1> til og med R^ betegner hver en hydrokarbongruppe med 1 til 20 karbonatomer, L betegner en alkoksygruppe på 1 til 20 karbonatomer og/eller halogen, £ er 2 eller 3, x er definert ved 0,001 < x < 0,7, y er definert ved 0 y < 3, og z er definert ved 0 < z < 3 forutsatt atx+y+z=3.
Kort beskrivelse av tegningen.
Fig. 1 er et arbeidsdiagram for letting av forståelsen av foreliggende oppfinnelse. Dette arbeidsdiagrammet viser en typisk utforming av oppfinnelsen.
Nedenfor blir foreliggende oppfinnelse beskrevet i detalj.
(A) Fast katalysatorkomponent.
En beskrivelse på den faste katalysatorkomponenten anvendt i
foreliggende oppfinnelse er gitt nedenfor, og inneholder titan, mangesium, halogen og elektrondonator.
(a) Titanforbindelse.
Titanforbindelsen som er inne i den faste katalysatorkomponenten (A) er representert ved den generelle formel Ri (0R<7>)aXb (R<7> er en hydrokarbongruppe på 1 til 20 karbonatomer, X er halogen og a og b er tall definert ved 0 < a < 4, 0<b<4,oga+b=3 eller 4).
Slike titanforbindelser innbefatter, f.eks. titantriklorid, titantribromid, titantrijodid, titantetraklorid, titan-tetrabromid, titantetrajodid, etoksytitantriklorid, butoksytitantriklorid, etoksytitantribromid, dietoksytitandiklorid, dibutoksytitandiklorid, dietoksytitandibromid, dibutoksy-titandijodid, trietoksytitanklorid, tributoksytitanklorid, tributoksytitanjodid, trietoksytitanjodid, fenoksytitantriklorid og kresoksytitantriklorid. Av disse forbindelsene er titantriklorid, titantetraklorid, etoksytitantriklorid, butoksytitantriklorid, fenoksytitantriklorid og kresoksytitantriklorid foretrukket.
(b) Magnesiumforbindelse.
Magnesiumforbindelsen inne i den faste katalysatorkomponenten
(A) er representert ved den generelle formel R<8>cMgX(j (R<8> er en hydrokarbongruppe på 1 til 20 karbonatomer, X er halogen
og/eller alkoksygruppe, og c og d er tall definert ved 0 < c <2og0<d<2).
Slike magnesiumforbindelser innbefatter, f.eks. etylmagnesiumklorid, etylmagnesiumjodid, butylmagnesiumbromid, etoksymagnesiumklorid, etoksymagnesiumbromid, butoksymagnesium-jodid, butoksymagnesiumklorid, fenoksymagnesiumklorid, fenoksymagnesiumjodid, fenoksymagnesiumbromid, magnesiumdiklorid, magnesiumdijodid og magnesiumdibromid. Av disse forbindelsene er magnesiumdiklorid, etoksymagnesiumklorid, butoksymagnesiumklorid og fenoksymagnesiumklorid foretrukket.
(c) Elektrondonator.
Elektrondonatorer innbefattet i den faste katalysatorkomponenten (A) anvendt i foreliggende oppfinnelse innbefatter monovalente eller multivalente karboksylestere, eterforbindelser og silisiumesterforbindelser. Eksempler på monovalente eller multivalente karboksylestere innbefatter alifatiske karboksylestere innbefattende metylacetat, fenylacetat, metylpropionat, metylakrylat og metyl metakrylat og aromatiske karboksylestere innbefattende etylbenzoat, butylbenzoat, metyltoluat, etylanisat, dietylftalat, diisobutylftalat og difenylftalat. Eksempler på eterforbindelser er dietyleter, diisopropyleter, dibutyleter, diamyleter, diisoamyleter, diheksyleter, dioktyleter, difenyleter, dibenzyleter, anisol, tetrahydrofuran og tetrahydropyran. Eksempler på silisiumestere er tetra-metoksysilan, dimetyldimetoksysilan, tetraetoksysilan, trietoksyetylsilan, tetraisopropoksysilan, diisopropoksydi-metylsilan, tetrafenoksysilan, heksametyldisiloksan, dimetyl-polysiloksan og metylhydropolysiloksan. Av disse elektron-donatorene er aromatiske karboksyldiestere, så som dietylftalat, diisobutylftalat og difenylftalat, foretrukket.
(d) Fremstilling av fast katalystorkomponent (A).
Egnede fremgangsmåter for fremstilling av fast katalysatorkomponent (A) inneholdende minst titan, magnesium, halogen og elektrondonator er beskrevet, f.eks. i JP-A-50-108385, JP-A-50-126590, JP-A-51-20297, JP-A-51-28189, JP-A-51-9288, JP-A-52-87489, JP-A-53-40093, JP-A-53-45688, JP-A-53-3894, JP-A-55-75411, JP-A-56-18609, JP-A-56-70005, JP-A-57-3803, JP-A-58- 32605, JP-A-58-138708, JP-A-58-5309, JP-A-59-149906, JP-A-59- 206415 og JP-A-61-218606.
Eksempler på disse fremgangsmåtene er som følger:
(i) Magnesiumalkoksyd blir oppløst i et oppløsningsmiddel med titanalkoksyd, resten blir behandlet med en elektrondonator, og kontaktet med et titanhalid. (ii) En magnesiumforbindelse uten reduserende effekt er basert på tilstedeværelse eller fravær av en elektrondonator, så som en umettet karboksylester og et hjelpestoff for pulverisering så som en silisiumolje, behandlet preliminært med et silisiumhalid eller en organoaluminiumforbindelse, og omsatt med en flytende titanforbindelse. (ili) Et magnesiumhalid blir omsatt med en elektrondonator som har aktivt hydrogen, f.eks. alkohol eller fenol, eller med en elektrondonator uten aktivt hydrogen, f.eks. en organisk syreester og produktet blir omsatt med en organoaluminiumforbindelse eller et silisiumhalid, og videre omsatt med en. titanforbindelse. (iv) En titanforbindelse representert ved Ti(0R<6>)nX4-n blir redusert med en organomagensiumforbindelse i nærvær av en silisiumforbindelse med en Si-O-binding, og det resulterende faste stoffet blir behandlet med
en esterforbindelse, og videre behandlet med en eterforbindelse og titantetraklorid (JP-A-61-218606).
Av disse metodene er metoden (iv) med hensyn på effektivitet-en av den faste katalysatoren som blir tilveiebragt foretrukket .
Denne fremgangsmåten er nedenfor beskrevet i mer detalj.
(a) Titanforbindelse.
Titanforbindelsen anvendt i foreliggende oppfinnelse er representert ved den generelle formel Ti(0R<6>)nX4_n (R<6> er en hydrokarbongruppe med 1 til 20 karbonatomer, X er halogen, og n er et tall definert ved 0 < n < 4). Eksempler på R<6 >innbefatter alkylgrupper så som metyl, etyl, isopropyl og heptyl, og arylgrupper så som fenyl, xylyl og naftyl. Av disse gruppene er lineære alkylgrupper med 2 til 18 karbonatomer foretrukket.
Av halogenatomer representert ved X, gir klor spesielt ønskelig resultat. Verdien av n er definert ved 0 < n < 4, fortrinnsvis 2 < n < 4, spesielt foretrukket er n = 4.
(b) Organisk silisiumforbindelse med Si-O-binding.
Den organiske silisiumforbindelsen med Si-O-binding anvendt i foreliggende oppfinnelse er representert ved den generelle formel
hvori R^ er en hydrokarbongruppe med 1 til 20 karbonatomer, R10, R11, R12, RI3 og R<14> er hver en hydrokarbongruppe med 1 til 20 karbonatomer eller hydrogen, m er et tall definert ved 0 < m < 4, p er et helt tall på 1 til 1000, og q er et helt tall på 2 til 1000.
Eksempler på organisk sllisiumforbindelse er tetrametoksy-silan, dimetyldimetoksysilan, tetralsopropoksysllan, tetra-butoksysllan, dlbutoksydlbutylsllan, heksametyldisiloksan, difenylpolysiloksan og metylhydropolysiloksan.
Ut i fra disse forbindelsene er alkoksysilanforbindelser representert ved den generelle formel Si(OR^)mR<10>4_m foretrukket, hvori 1 < m < 4 er foretrukket, og m = 4 er spesielt foretrukket.
(c) Organomagnesiumforbindelse.
Foretrukkede organomagnesiumforbindelser for anvendelse i foreliggende oppfinnelse er Grignard-forbindelser representert ved den generelle formel R<15>MgX (R<15> er et hydrokarbongruppe med 1 til 20 karbonatomer og X er halogen) og dialkyl-magnesiumforbindelser eller diarylmagnesiumforbindelser representert ved den generelle formel R1É)R17Mg (R16 og R17 er hver en hydrokarbongruppe med en 1 til 20 karbonatomer).
Mere spesifikt er ovenfor nevnte R15, R^6 og R<*7> like eller forskjellige, og betegner hver alkyl, aryl, aralkyl eller alkenyl med 1 til 20 karbonatomer, så som metyl, etyl, propenyl, isopropyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl, amyl, isoamyl, heksyl, oktyl, 2-etylheksyl, fenyl eller benzyl.
Eksempler på Grignard-forbindelser innbefatter metylmagnesi-umklorid, etylmagnesiumklorid, etylmagnesiumbromid, iso-amylmagnesiumklorid, fenylmagnesiumklorid og fenylmagnesium-bromid. Eksempler på forbindelser representert ved R<16>R<17>Mg innbefatter dietylmagnesium, dipropylmagnesium, diisopropyl-magnesium, diamylmagnesium og difenylmagnesium.
Egnede oppløsningsmidler for anvendelse til fremstilling av ovenfor nevnte organomagnesiumforbindelse innbefatter eterforbindelser, så som dietyleter og dipropyleter. Det er også mulig å anvende et hydrokarbon som heksan, heptan, cykloheksan, toluen eller xylen eller en blanding av ovenfor-nevnte eter og hydrokarbon. Når det gjelder katalysator-effektiviteten, er det spesielt ønskelig å anvende Grignard-forbindelsen representert ved R<15>MgCl i form av eteropp-løsnlng.
(d) Eterforbindelse.
Egnede eterforbindelser for anvendelse til fremstilling av fast katalysatorkomponent (A) er monovalente eller multivalente karboksylestere innbefattende alifatiske karboksylestere, olefinkarboksylestere, alicykliske karboksylestere og aromatiske karboksylestere. Eksempler på egnede ester-forbindelser er metylacetat, etylacetat, fenylacetat, etylbenzoat, etylanisat, dietylmalonat, dimetylmaleat, metylmetakrylat, diisobutylftalat, oktylftalat og difenylftalat.
Av disse esterforbindelsene er olefinkarboksylestere, så som metakrylestere, maleinestere og aromatiske karboksylestere, så som benzoestere, og spesielt foretrukket er ftalestere.
(e) Eterforbindelse.
Egnede etere for anvendelse til fremstilling av den faste katalysatorkomponenten (A) er dialkyletere innbefattende dietyleter, dipropyleter, diisopropyleter, dibutyleter, diamyleter og diisoamyleter.
Av disse eterforbindelsene er dibutyleter og diisoamyleter foretrukket.
(f) Fremstilling av fast katalysatorkomponent (A).
Fast katalysatorkomponent (A) ifølge foreliggende oppfinnelse blir fremstilt ved redusering av en titanforbindelse med en organomagnesiumforbindelse i nærvær av en organisk silisiumforbindelse, og behandling av det faste produktet som blir tilveiebragt ved reduksjon med en esterforbindelse og en blanding av eterforbindelse og titantetraklorid. Fortrinnsvis blir det faste produktet tilveiebragt ved reduksjon behandlet med esterforbindelsen og deretter med en blanding av eterforbindelse og titantetraklorid.
Fremgangsmåten for reduksjon av tetanforbindelsen med organomagnesiumet kan bli utført enten ved tilsetting av organomagnesiumforbindelsen til en blanding av titanforbindelsen og den organiske silisiumforbindelsen eller istedenfor, ved tilsetting av en blanding av titanforbindelsen og den organisk silisiumforbindelsen, til en oppløsning av organomagnesiumforbindelsen. Den første rekkefølgen for tilsetting er foretrukket med hensyn på katalytisk aktivitet.
Det er foretrukket å anvende titanforbindelsen og den organiske silisiumforbindelsen, hvori de er oppløst eller fortynnet med et egnet oppløsningsmiddel.
Slike oppløsningsmidler innbefatter; alifatiske hydrokarboner, f.eks. heksan, heptan, oktan og dekan; aromatiske hydrokarboner, f.eks. toluen og xylen; alicykliske hydrokarboner, f.eks. cykloheksan, metylcykloheksan og dekalin; og eterforbindelser, f.eks. dietyleter, dibutyleter, diisoamyleter og tetrahydrofuran.
Reduksjonstemperaturen varierer fra -50 til 70°C, fortrinnsvis fra -30 til 50°C, spesielt foretrukket fra -25 til 35°C. Når reduksjonstemperaturen er for høy, vil den katalytiske aktiviteten være lav.
Det er ikke noen spesiell restriksjon når det gjelder tidsperioden for tilsetting av organomagnesiumforbindelsen dråpevis. Denne perioden er generelt fra omtrent 30 minutter til omtrent 6 timer. Etter at reduksjonen er fullført, kan etter-reaksjonen bli utført ved en temperatur på 20" til 120°C.
Når det gjelder mengden av organisk sil isiumforbindelse som skal bli anvendt, er atomforholdet mellom Si-atomene deri og Ti-atomene i titanforbindelsen som ble anvendt, dvs. Si/ti-forholdet fra 1 til 50, fortrinnsvis fra 3 til 30, spesielt foretrukket er fra 5 til 25.
Når det gjelder mengden av organomagnesiumforbindelse som skal bli anvendt, er atomforholdet mellom summen av titanatomer og silisiumatomer til magnesiumatomer i reaksjons-systemet, dvs. Ti + Si/Mg-forholdet, på fra 0.1 til 10, fortrinnsvis fra 0.2 til 5.0, spesielt foretrukket fra 0.5 til 2.0.
Det faste produktet som ble fremstilt ved reduksjonen blir separert fra væsken og vasket flere ganger med et inert flytende hydrokarbon, så som heksan eller heptan.
Det slik tilveiebragte faste produktet inneholder trivalent titan, magnesium og hydrokarbyloksygruppe, og er generelt ikke-krystallinsk eller viser en veldig svak krystallinitet. Den ikke-krystallinske strukturen er spesielt foretrukket med hensyn på katalytisk effektivitet.
Reduksjon av titanforbindelse med organomagnesiumforbindelsen kan også bli utført i nærvær av en porøs polymer eller et porøst oksyd.
Slike porøse polymerer eller oksyder innbefatter, f.eks. en styren polymer, akrylonitrilpolymer, vinylkloridpolymer, propylenpolymer, akrylonitrildivinylbenzen-kopolymer, styren-divinylbenzenkopolymer, aluminiumoksyd, magnesiumoksyd, silisiumoksyd, aluminiumoksyd-silisiumoksydforbindelse, og niobiumoksyd. Av disse stoffene er styren-divinylbenzen-kopolymer og silisiumoksyd foretrukket.
Deretter blir det faste produktet tilveiebragt som beskrevet ovenfor behandlet med esterforbindelsen.
Esterforbindelsen ble anvendt i en mengde på 0.1 til 50 mol, fortrinnsvis 0.3 til 20 mol, spesielt foretrukket er 0.1 til 10 mol, pr. mol titanatomer i det faste produktet.
Derimot er mengden av esterforbindelse som skal bli anvendt pr. mol magnesiumatomer innbefattet i det faste produktet fra 0.01 til 1.0 mol, fortrinnsvis fra 0.03 til 0.5 mol. Anvendelse av esterforbindelse i overskudd pleier å bryte ned partiklene i det faste produktet.
Behandling av det faste produktet med esterforbindelsen kan bli utført ved en hvilken som helst av de kjente metodene, så som en oppslemmingsmetode, kulemølling og andre mekaniske måter som medfører størrelsereduksjon som kontakter begge stoffene med hverandre. Denne kontakten blir fortrinnsvis utført i nærvær av et fortynningsmiddel.
Fortynningsmidler som kan anvendes i dette tilfellet innbefatter: al ifatiske hydrokarboner så som pentan, heksan, heptan og oktan; aromatiske hydrokarboner så som benzen, toluen og xylen; alicykliske hydrokarboner så som cykloheksan og cyklopentan; og halogenerte hydrokarboner så som 1,2-dikloretan og monoklorbenzen. Av disse fortynnings-midlene er aromatiske hydrokarboner og halogenerte hydrokarboner foretrukket.
Fortynningsmiddelet blir anvendt i en mengde på 0.1 til 1000 ml, fortrinnsvis 1 til 100 ml, pr. 1 g av det faste produktet. Behandlingstemperaturen er fra -50 til 150°C, fortrinnsvis fra 0 til 120" C. Behandlingsperioden er på minst 10 minutter, fortrinnsvis fra 30 minutter til 3 timer. Det behandlede faste stoffet blir separert fra væsken og vasket flere ganger med et inert flytende hydrokarbon. Dermed blir et ester-behandlet fast stoff tilveiebragt.
Den neste behandlingen av det ester-behandlede faste stoffet med en blanding av eterforbindelse og titantetraklorid blir fortrinnsvis utført i en oppslemmingstilstand. Egnet media for denne oppslemmingen innbefatter de ovenfor nevnte alifatiske hydrokarboner, aromatiske hydrokarboner, alicykliske hydrokarboner og halogenerte hydrokarboner. De ovenfor nevnte aromatiske hydrokarboner og halogenerte hydrokarboner er spesielt foretrukket.
Konsentrasjonen i fast stoff i oppslemmingen er fra 0.05 til 0.5 g, fortrinnsvis fra 0.1 til 0.3 g, pr. ml medium.
Reaksjonstemperaturen er fra 30 til 150°C, fortrinnsvis fra 45 til 120°C, spesielt foretrukket fra 60 til 100°C. Det er ingen spesiell begrensning for reaksjonsperloden, generelt foretrukkede perioder er fra 30 minutterr til 6 timer.
Når det gjelder hvordan tilsettingen av eterforbindelsen og titanklorid til det ester-behandlede faste stoffet skal utføres på, er det foretrukket å tilsette en blanding av en esterforbindelse og titantetraklorid fremstilt tidligere, eller å tilsette disse forbindelsene samtidig.
Reaksjonen med en blanding av en eterforbindelse og titantetraklorid blir helst utført minst to ganger i lys av den katalytiske aktiviteten og stereospesifisiteten til katalysatorsystemet.
Eterforbindelsen blir anvendt i en mengde på 0.1 til 100 mol, fortrinnsvis 0.5 til 50 mol, og spesielt foretrukket er 1 til 20 mol, pr. mol titanatomer som er innbefattet i det faste produktet.
Titantetraklorid blir anvendt i en mengde på 1 til 1000 mol, fortrinnsvis 3 til 500 mol, spesielt foretrukket er 10 til 300 mol, pr. mol titanatomer innbefattet i det faste produktet. Mengde titantetraklorid som blir tilsatt pr. mol eterforbindelse er fra 1 til 100 mol, fortrinnsvis fra 1.5 til 75 mol, spesielt foretrukket er fra 2 til 50 mol.
Den faste katalysatorkomponenten inneholdende en trivalent titanforbindelse, tilveiebragt på den ovenfor beskrevne måten, blir separert fra væsken, og vaskes flere ganger med et inert flytende hydrokarbon, så som heksan eller heptan, og deretter anvendt i polymerisasjon.
Det er foretrukket, med hensyn til den katalytiske aktiviteten og stereospesifisiteten til katalysatorsystemet, at det faste stoffet separert fra væsken blir vasket minst en gang med et aromatisk hydrokarbon, så som toluen eller xylen, eller med et halogenert hydrokarbon, så som monoklorbenzen ved en temperatur på 50 til 120°C, og deretter vasket flere ganger med et alifatisk hydrokarbon, så som heksan, og deretter blir anvendt i polymerisasjon. (B) Fremstilling av sterisk hindret aluminiumamid. Ålkylaluminiumamidforbindelser blir generelt fremstilt fra alkylaluminiumforbindelser og primære eller sekundære aminforbindelser ved følgende reaksjon:
[Peone Gaxx/ Chim. I tal. J55, 306 (1925 ), Weiss og C.J. Marsel Åeronautical Research Laboratory Report, ARL, 124, desember
(1961)] .
Den sterisk hindrede aluminiumamidforbindelsen anvendt i foreliggende oppfinnelse, dvs. komponent (B) representert ved den generelle formel hvori Ri til og med R5 er hver en hydrokarbongruppe på 1 til 20 karbonatomer, L er en alkoksygruppe på 1 til 20 karbonatomer eller halogen, Z er 2 eller 3, x er definert ved 0,001 ^ x 0,7, y er definert ved 0 £ y < 3, og z er definert ved 0 < z < 3 forutsatt at x + y + z = 3, blir f remstilt.. f ra den korresponderende aminforbindelsen og alkylaluminium.
Eksempler på aminforbindelse som blir anvendt for å frem-stille det sterisk hindrede aluminiumamidet innbefatter 2,5-diisopropylpyrrolidin, 2,5-di-tert-butylpyrrolidin, 2,6-diisopropylpiperidin, 2,6-di-tert-butylpiperidin, 2,2,5,5-tetrametylpyrrolidin, og 2,2,6,6-tetrametylpiperidin. Ut i fra disse forbindelsene er 2,2,5,5-tetrametylpyrrolidin og 2,2,6,6-tetrametylpiperidin foretrukket.
Alkylaluminiumforbindelsen anvendt for fremstilling av det sterisk hindrede aluminiumamidet er trialkylaluminium
og/eller et dialkylaluminiumhydrid representert ved den generelle formel R<1>^3Å1 og/eller R<20>2A1H respektivt, hvori R<1>^ og R<20> hver er en hydrokarbongruppe med 1 til 20 karbonatomer .
Slike alkylaluminiumforbindelser innbefatter f.eks. tri-metylaluminium, trietylaluminium, triisobutylaluminium, triheksylaluminium, trioktylaluminium, tripropylaluminium, tributylaluminium, tri(2-metylpentyl)aluminium, dietyl-aluminiumhydrid, og diisobutylaluminiumhydrid. Av disse forbindelsene er triisobutylaluminium og dietylaluminium-hydrid foretrukket og trietylaluminium er spesielt foretrukket .
For å omsette organoaluminiumforbindelsen med aminforbindelsen, kan rekkefølgen innbefatte tilsetting av den første forbindelsen til den siste, eller tilsetting av den siste forbindelsen til den første. Begge rekkefølgene er akseptable.
Aminforbindelsen og organoaluminiumforbindelsen blir fortrinnsvis anvendt alene, løst opp eller fortynnet med et egnet oppløsningsmiddel.
Slike oppløsningsmidler innbefatter; alifatiske hydrokarboner, f.eks. heksan, heptan, oktan og dekan; aromatiske hydrokarboner, f.eks. toluen og xylen; og alicykliske hydrokarboner, f.eks. cykloheksan og metylcykloheksan.
Der er ingen spesiell begrensning når det gjelder reaksjons-temperatur eller periode, dvs. fremstillingen kan bli utført under hvilke som helst av de vanlige reaksjonsbetingelsene, forutsatt at disse betingelsene resulterer i fullstendig bortfall av infrarød absorpsjon ut i fra strekkingsvibrasjon-en til N-E-bindingen til aminforbindelsen som blir anvendt. Fremgangsmåtefremstillingen kan generelt bli tilveiebragt ved temperaturer på 0° til 90"C i perioder på 30 minutter til 4 timer.
Aluminiumamidforbindelsen med beregnet gjennomsnittlig sammensetning kan bli tilveiebragt ved blanding av et aluminiumamid med valgfri sammensetning med trialkylaluminium, alkylaluminiumhalid eller alkylaluminiumalkoksyd.
Aluminiumamidforbindelser representert ved den generelle formel fremstilt ved ovenfor beskrevede fremgangsmåter har x verdier i området 0 < x < 1, fortrinnsvis 0.0001 g x 1 0.9, spesielt foretrukket er 0.001 i x £ 0.7.
Mengden av komponent (B) som blir anvendt kan bli valgt fra det vidtrekkende området på 1 til 100 000 mol pr. mol titanatomer innbefattet i komponent (A), til tross for at den mengden varierer fortrinnsvis fra 5 til 10 000 mol, spesielt foretrukket er fra 10 til 1 000 mol.
(C) Polymerisasjon av a-olefin.
Det er ingen spesiell begrensning av måten tilsetting av
katalysatorkomponenter inn i polymerisasjonsreaktoren skal foregå på, med unntagelse av at komponentene bør bli tilsatt i en fuktighets-fri tilstand under en atomsfaere inertgass, så som nitrogen eller argon.
Mens polymer!sasjonen kan bli utført ved temperaturer varierende fra -30 til 200°C, reduserer polymerisasjons-temperaturer under 0°C polymerisasjonshastigheten og temperaturer over 100°C tilveiebringer ikke noen polymer som har høy stereoregelmessighet. Polymerisasjonen blir dermed vanlig hvis utført i området 0° til 100° C. Det er ikke noen spesiell begrensning når det gjelder polymerisasjonstrykket, men omtrent 3- til 100-atm. polymerisasjonstrykk er foretrukket når det gjelder de industrielle og økonomiske aspektene. Polymerisasjonen kan bli drevet enten kontinuer-lig eller satsvis ifølge hvilke som helst av oppslemmings-polymerisasjonsteknikkene som anvender et lnert hydrokarbon-medium, så som propan, butan, pentan, heksan, heptan eller oktan, væske-fasepolymerisasjon uten anvendelse av oppløs-ningsmiddel og gass-fasepolymerisasjon.
a-olefiner som er polymeriserbare omfatter de med minst 3 karbonatomer innbefattende f.eks., propylen, buten-1, penten-1, heken-1, 3-metyl-penten-l, 4-metylpenten-l og deken-1, selv om den ikke er begrenset til disse forbindelser. I henhold til foreliggende oppfinnelse er enten homopolymerisa-sjon eller kopolymerisasjon (innbefattende kopolymerisasjon med etylen) mulig.
I kopolymerisasjonen kan en kopolymer bli tilveiebragt ved kontakting av to eller flere olefiner i blandet form med foreliggende katalysatorsystem.
Et kjedeoverføringsmiddel, så som hydrogen, kan bli tilsatt for å kontrollere molekylvekten til polymerer.
Foreliggende oppfinnelse blir illustrert i mer detalj med referanse til følgende eksempler.
Valensen til titanforbindelsene i eksempelet ble bestemt ved måling av po1arogrammene.
Betingelser for polarogrammåling:
Instrument:
Polarographic Analyzer P-1100 (fra Yanagimoto Seisakusho Co., Ltd.)
Prøve:
Fremstilt ved oppløsing av omtrent 70 mg av en fast kata-lysatorprøve i 30 ml hovedvæske bestående av en 1.5 M vannholdig oppløsning av vinsyre og 1-N svovelsyre.
Målingsmetode:
"Direct current method".
Måling av a-olefininnhold:
Innholdet av etylen eller a-olefin i kopolymeren blir bestemt i henhold til en absolutt kalibreringskurvemetode fra respektive karakteristiske bånd til etylen og a-olefin ved anvendelse av et ultrarødt spektrofotometer (JÅSCO A-302, fremstilt av NIPPON BUNKO KOGYO).
Eksempel 1
(A) Fremstilling av en organomagnesiumforbindelse.
En 1-liter flaske utstyrt med en rører, tilbakestrømnings-kondensator, skilletrakt og termometer ble skylt med argon, og 32.0 g metallisk magnesium i form av tynne bueformer ble puttet inn i flasken. 120 g butylklorid og 500 ml dibutyleter ble tilsatt i skilletrakten, og 30 ml av denne blandingen ble sluppet på magnesiumet i flasken for å initiere reaksjon. Deretter ble den gjenværende butylklorid-dibutyl-eterblandingen sluppet i løpet av 4 timer ved 50°C, og reaksjonen ble fortsatt i en time ved 60°C. Deretter ble reaksjonsproduktoppløsningen avkjølt ved romtemperatur, og det faste stoffet ble filtrert ut.
Konsentrasjonen av butylmagnesiumklorid i filtratet (opp-løsningsmiddel: dibutyleter) ble bestemt ved hydrolysering av en prøve av filtratet med 1-N-svovelsyre, etterfult av tilbaketitrering med 1-N vannholdig natriumhydroksyd (fenol-ftal in ble anvendt som indikator). Konsentrasjonen av butylmagnesiumklorid ble funnet å være 2.2 mol/£.
(B) Fremstilling av fast stoffprodukt.
En 500-ml flaske utstyrt med en rører og en skilletrakt ble
skylt med argon, og 300 ml hepatan, 4.1 g (12.1 mmol) tetrabutoksytitan, og 42.9 g (206 mmol) tetraetoksysilan ble
tilsatt til flasken og en ensartet oppløsning ble dannet. Deretter 100 ml arganomagnesiumforbindelse fremstilt i (A) dråpevis tilsatt fra skilletrakten i løpet av 2 timer mens temperaturen til innholdet av flasken ble holdt på 5°C. Den resulterende blandingen ble rørt i 1 time til ved romtemperatur, og bunnfallet som ble dannet ble separert fra væsken ved romtemperatur, vasket tre ganger med 300-ml porsjoner heptan, og tørket under redusert trykk, og tilveiebragte 32.0 g av et brunt fast produkt. Titanatomer som var innbefattet i det faste produktet viste seg ved polarografi å ha en valens på 3.
Det faste produktet inneholdt 1.7 vekt-# trivalent titanatomer, 18.2 vekt-# magnesiumatomer, 2.2 vekt-# silisiumatomer, 0.8 vekt-# dibutyleter, 33.5 vekt-# etoksygrupper og 2.4 vekt-# butoksygrupper.
Dette faste produktet viste ikke noen klar difraksjon i vid-vinkel røntgen (Cu-Ka-stråle)-difraksjonsmønstere, og er dermed ikke-krystallinsk.
(C) Fremstilling av ester-behandlet fast stoff.
En 200 ml flaske ble skylt med argon, og 15 g av det faste
produktet fremstilt i (B) og 90 ml toluen ble satt til flasken og 2.7 ml diisobutylftalat ble tilsatt og omsatt med det faste produktet ved 80°C i 1 time.
Det resulterende faste stoffet ble separert fra væsken, og vasken tre ganger med 120 ml porsjoner heptan. Det tilveiebragte ester-behandlede faste stoffet inneholdt 6.2 vekt-# ftalat.
(D) Fremstilling av fast katalysatorkomponent.
Etter at vaskingen i (C) ovenfor var fullført, ble 5.6 ml
(32.6 mmol) dibutyleter og 49.3 ml (450 mmol) titantetra-
klorid med 90 ml toluen tilsatt flaskens innhold og omsatt med det faste stoffet ved 80°C i 1 time. Deretter ble det resulterende faste stoffet separert fra væsken ved ved 80°C, vasket to ganger med 90 ml toluen ved samme temperatur, og vasket fire ganger med 120 ml heptan ved romtemperatur.
Ovenfor nevnte behandling med blandingen bestående av dibutyleter og titantetraklorid ble gjentatt en gang til under de samme betingelsene, og tilveiebragte 13.0 g av en fast katalysatorkomponent med en gul-jordaktig farge.
Titanatomer innbefattet i denne faste katalysatorkomponenten viste ved polarografi å ha en valens på 3.
Den faste katalysatorkomponenten inneholdt 1.8 vekt-56 titanatomer, 21.1 vekt-# magnesiumatomer, 0.2 vekt-Sé silisiumatomer, 0.3 vekt-# butoksygrupper, 1.1 vekt-# etoksygrupper, 6.2 vekt-# ftalat, 0.2 vekt-# diisoamyleter, og 66.7 vekt-56 klor.
(E) Fremstilling av aluminiumamidforbindelse.
En 300 ml flaske utstyrt med en rører og en skilletrakt ble
skylt med argon, og 100 ml av en oppløsning bestående av 76.6 ml toluen og 23.4 ml (171 mmol) trietylaluminium ble satt til flasken. Deretter ble 100 ml av en oppløsning bestående av 91.3 ml toluen og 8.7 ml (51.3 mmol) 2,2,6,6-tetrametylpiperidin dråpevis tilsatt fra skilletrakten i løpet av 10 minutter mens innholdet av flasken ble holdt på 80°C. Den resulterende blandingen ble videre omrørt i fire timer ved 80°C, og tilveiebringer en aluminiumamidforbindelse med en gjennomsnittelig sammensetning representert ved
Infrarød spektrografisk analyse bekreftet at absorbsjonen ved 3310 cm-<1> som er tillagt den NH-strekkende vibrasjonen ble borte etter at rekasjonen var fullført og GC-MS-analysen bekreftet at gassen som ble utviklet i løpet av reaksjonen var etan.
(F) Polymerisasjon av propylen.
En 3 liter autoklav, mekanisk agiteringstype, ble skylt med
argon, og tilsatt 10.8 mg fast katalysatorkomponent fremstilt i (D) ovenfor, 26.3 mmol aluminiumamid fremstilt i (E) ovenfor med gjennomsnittelig sammensetning:
og 780 g flytendegjort propylen.
Temperaturen til innholdet av autoklaven ble holdt ved 80°C i to timer med omrøring for å fullføre polymerisasjonen. Deretter ble propylen som var i overskudd fjernet, og produktet ble tørket i en dag, og tilveiebragte 356 g polypropylen. Dermed var utbyttet (g) av polypropylen pr. 1 g fast katalysatorkomponent (PP/cat) (nedenfor blir denne forkortelsen anvendt) var 33 000.
Innholdet av ataktisk polymer (nedenfor forkortet til CXS) i det tilveiebragte polypropylenet var 2.5 vekt-#. CXS er definert som innholdet av polymer som er oppløselig i xylen ved 20°C.
Eksempel 2
Propylen ble polymerisert ifølge fremgangsmåten I (F) i eksempel 1, men ved anvendelse av 11.4 mg fast katalysatorkomponent fremstilt i (D) i eksempel 1 og 26.3 mmol av en aluminiumamidforbindelse med gjennomsnittelig sammensetning
som tilveiebringer 345 g polypropylen. Dermed er PP/cat = 30 300 og CXS_= 2.6 vekt-#.
Eksempel 3
Propylen ble polymerisert ifølge fremgangsmåten i (F) i eksempel 1, men ved anvendelse av 5.1 mg fast katalysatorkomponent fremstilt i (D) i eksempel 1 og 26.3 mmol av en aluminiumamid med gjennomsnittelig sammensetning
som tilveiebringer 176 g polypropylen. Dermed er PP/cat = 35 000 og CXS =2.8 vekt-#.
Eksempel 4
Propylen ble polymerisert ifølge fremgangsmåten i (F) i eksempel 1, men ved anvendelse av 6.4 mg fast katalysatorkomponent fremstilt i (D) i eksempel 1 og 26.3 mmol av en aluminiumamidforbindelse med gjennomsnittelig sammensetning
og dette tilveiebragte 274 g polypropylen. Dette medførte at PP/cat = 42 800 og CXS =2.9 vekt-*.
Eksempel 5
Propylen ble polymerisert ifølge fremgangsmåten i (F) i eksempel 1, men ved anvendelse av 5.6 mg fast katalysatorkomponent fremstilt i (D) i eksempel 1 og 7.8 mmol av en aluminiumamidforbindelse med gjennomsnittelig sammensetning
som tilveiebragte 258 g polypropylen. Dette medførte at PP/cat = 46 000 og CXS =3.1 vekt-*.
Eksempel 6
Propylen ble polymerisert ifølge fremgangsmåten i (F) i eksempel 1, men ved anvendelse av 5.1 mg fast katalysatorkomponent fremstilt i (D) i eksempel 1 og 7.8 mmol av en aluminiumamidforbindelse med gjennomsnittelig sammensetning som tilveiebragte 215 g polypropylen. Dermed er PP/cat = 42 300 og CXS = 2.8 vekt-*.
Eksempel 7
Propylen ble polymerisert ifølge fremgangsmåten i (F) i eksempel 1, men ved anvendelse av 6.3 mg fast katalysatorkomponent fremstilt i (D) i eksempel 1 og 26.8 mmol av en aluminiumamid med gjennomsnittelig sammensetning
som tilveiebragte 176 g polypropylen. Dette medførte at PP/cat = 28 000 og CXS =3.2 vekt-*.
Komparativ eksempel 1.
Propylen ble polymerisert ifølge fremgangsmåten i (F) i eksempel 1, men ved anvendelse av 10.2 mg fast katalysatorkomponent fremstilt i eksempel 1 og 26.3 mmol av en alu-miniumamidf orbindelse med gjennomsnittelig sammensetning som tilveiebragte 197 g polypropylen. Dette medførte at PP/cat = 19 300 og CXS =2.8 vekt-*.
Komparativ eksempel 2.
Propylen ble polymerisert ifølge fremgangsmåte (F) i eksempel 1, med unntagelse av at det ikke ble anvendt noen aluminium-amidf orbindelse og 26.8 mmol trietylaluminium, 0.78 mmol 2,2,6,6-tetrametylpiperidin, og 6.6 mg fast katalysatorkomponent fremstilt i eksempel 1 ble tilsatt i denne rekke-følgen til autoklaven, og tilveiebragte dermed 152 g polypropylen. Dette medførte at PP/cat = 23 000 og CXS = 3.5 vekt-*.
Komparativ eksempel 3.
Propylen ble polymerisert ifølge fremgangsmåte (F) i eksempel 1, under anvendelse av 6.6 mg fast katalysatorkomponent fremstilt i eksempel 1 og 26.3 mmol aluminiumamid med gjennomsnittelig sammensetning
Et2.7Al-(
)g.3, som tilveiebragte 66 g polypropylen.
Dette medførte at PP/cat = 11 000 og CXS =21.1 vekt-*.
Komparativ eksempel 4.
Propylen ble polymerisert ifølge fremgangsmåte (F) i eksempel 1, men under anvendelse av 14.6 mg fast katalysatorkomponent fremstilt i eksempel 1 og 26.3 mmol av en aluminiumamidforbindelse med gjennomsnittelig sammensetning Et2.7AI—(—NPh2)o.3» som tilveiebragte 141 g polypropylen. Dette medførte at PP/cat = 9 660 og CXS =23.0 vekt-*.
Komparativ eksempel 5.
Propylen ble polymerisert ifølge fremgangsmåte (F) i eksempel 1, med unntagelse av at 5.1 mg fast katalysatorkomponent fremstilt i eksempel 1 og 7.8 mmol 2,2,6,6-tetrametylpiperidin på forhånd ble kontaktet med hverandre og deretter tilsatt autoklaven og 26.3 mmol trietylaluminium ble der tilsatt, dette tilveiebragte 59 g polypropylen. Dette medførte at PP/cat = 11 600 og CXS =4.1 vekt-*.
Eksempel 8
Polymer!sasjon av 4-metyl-l-penten.
En 3 liter autoklav, mekanisk agiteringstype, ble skylt med argon, og tilsatt 15.6 mg fast katalysatorkomponent fremstilt i eksempel 1-(D), 2.2 mmol aluminiumamidforbindelse fremstilt i eksempel 1-(E) med gjennomsnittelig sammensetning:
og 1 000 ml 4-metylen-l-penten.
Temperaturen til innholdet av autoklaven ble holdt ved 70°C i 1 time med omrøring, og deretter ble 50 ml isobutylalkohol tilsatt for å fullføre polymerisasjonen. Deretter ble den dannede oppslemmede massen filtrert ved hjelp av glass-filter (G-3) for å separere polymeren som ble dannet, og polymeren ble vasket med 1 000 ml tøtt n-heptan og tørket ved 80° C i fire timer under redusert trykk, som tilveiebragte 229.7 g poly-4-metyl-penten-l-pulver. Filtratet og væsken som ble anvendt til vasking ble utsatt for fordamping og tilveiebragte 11.5 g heptan-oppløselig polymer.
Andelen av heptan-uoppløselig del [(nedenfor forkortet til HIP (vekt-*))] inn i hele polymeren var 95.2 vekt-*, og polymerutbyttet pr. lg fast katalysatorkomponent (nedenfor forkortet PMP/cat) var 15 460 g/g.
Komparativ eksempel 6.
4-metylen-l-penten ble polymerisert ifølge fremgangsmåten i eksempel 8 med unntagelse av at en aluminiumamidforbindelse med gjennomsnittelig sammensetning
Et2.7Al-(-
) o.3 ble anvendt.
Det ble tilveiebragt HIP(#) = 83.5 og PMP/cat = 2113 g/g.
Komparativ eksempel 7
Polymerisasjon av propylen ble utført på samme måte som i eksempel 1-(F) med unntagelse av at det ble anvendt 9,8 mg av den faste katalysatorkomponenten og 2,63 mmol AlEt3 i steden for aluminiumamid. Som resultat ble 145,0 g polypropylen oppnådd, pp/cat (g/g) var 14800 og CXS var 13,3.
Eksempel 9
Kopolymerisasjon av 4-metyl-l-penten og 1-desen.
En 3 liter autoklav, mekanisk agiteringstype, ble skylt med argon, og tilsatt 15.3 mg fast katalysatorkomponent fremstilt i eksempel 1-(D), 2.2 mmol aluminiumamid fremstilt i eksempel 1-(E) med gjennomsnittelig sammensetning:
1 000 ml 4-metylen-l-penten og 25 ml 1-desen.
Temperaturen til innholdet av autoklaven ble hevet til 60°C for å initiere polymerisasjon og polymerisasjonen ble utført mens 1-desen ble tilsatt i en hastighet på 5 ml/time iløpet av 2.5 timer med omrøring, og deretter ble 50 ml i-butyl-alkohol tilsatt for å fullføre polymerisasjonen. Deretter ble den dannede massen filtrert ved hjelp av glass-filter (G-3) for å separere polymeren som ble dannet, og polymeren ble vasket med 1 000 ml tørr n-heptan og tørket i fire timer under redusert trykk, og tilveiebragte 286.3 g 4-metylpenten-1- og 1-desen kopolymerpulver. Filtratet og væsken som ble anvendt til vasking ble utsatt for avdamping, og tilveiebragte 16.6 g oppløsningsmiddel-oppløselig polymer. Dette medførte HIP(*) = 94.5 og PMP/cat = 19 800 g/g.
Som beskrevet ovenfor, tilveiebringer anvendelse av katalysatorsystemet Ifølge foreliggende oppfinnelse foreliggende effekter: (1) Pga. at den katalytiske aktiviteten er veldig høy pr. gram fast katalysatorkomponent og pr. gram atom titanatomer som er innbefattet, kan innholdet av halogen og titanatomer, som er nær knyttet til kolorasjonen, stabiliteten og korrodi-erbarheten til foreldre-a-olefinpolymeren, i produktpolymeren bli omfattende redusert uten spesielt å fjerne katalysatorresten. Dvs. en hver form for anlegg for fjerning av katalysatorrest er unødvendig og produksjonskostnadene for a-olefinpolymerer kan bli redusert. (2) a-olefinpolymerer med veldig høy stereoregelmessighet kan bli fremstilt. Siden mengden av amorf polymer som tilveldigvis blir dannet er veldig begrenset, er det mulig å produsere a-olefinpolymerer med fine mekaniske egenskaper uten fjerning av amorf polymer. (3) Pga. at lav-stereoregelmessig polymer oppløselig i polymer!sasjonsmediumet som blir dannet er veldig lite, oppstår ingen slike prosessproblemer som adhesjon av polymer til reaktorene, pipene, flasketraktere osv., og i tillegg kan råmaterialmonomeren bli anvendt effektivt.

Claims (20)

1. Katalysatorsystem for fremstilling av en a-olefinpolymer i fravær av en Lewis-base-forbindelse, karakteri sert ved at det innbefatter: (A) en fast katalysatorkomponent inneholdende minst titan, magnesium, halogen og elektrondonator, som er tilveiebragt ved: (i) redusering av en titanforbindelse representert ved den generelle formel Ti (OR6 )nx4-n nvoI>i R 6 betegner en hydrokarbongruppe med 1 til 20 karbonatomer, X betegner halogen, og n er et tall definert ved 0 < n < 4, med en organomagnesiumforbindelse i nærvær av en organo-silisiumforbindelse med en eller flere Si-0-bindinger, og (ii) behandling av det resulterende faste produktet med en esterforbindelse og en blanding av en eterforbindelse og titantetraklorid, og (B) en sterisk hindret aluminiumamidforbindelse representert ved den generelle formel hvori R<*> til og med R^ betegner hver en hydrokarbongruppe med 1 til 20 karbonatomer, L betegner en alkoksygruppe på 1 til 20 karbonatomer og/eller halogen, Æ er 2 eller 3, x er definert ved 0,001 < x < 0,7, y er definert ved 0 y < 3, og z er definert ved 0 < z < 3 forutsatt atx+y+z=3.
2. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at i titanforbindelsen representert ved den generelle formel Ti(OR<6> )n<X>4_n, er R6 en rettkjedet alkylgruppe med 2 til 18 karbonatomer.
3. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at i titanforbindelsen representert ved den generelle formel Ti(OR6 )nX4_n, er X klor.
4. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at i titanforbindelsen representert ved den generelle formel Ti(OR6 )nX4_n, er n 2 < n < 4.
5. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at organomagnesiumforbindelsen er en Grignard-forbindelse representert ved den generelle formel R<15>MgX (hvori R<l5> står for en hydrokarbongruppe med 1 til 20 karbonatomer og X er halogen) eller en dialkylmagnesiumforb-indelse eller diarylmagnesiumforbindelse representert ved den generelle formel R16R17Mg (hvori R16 og R17 hver betegner en hydrokarbongruppe med en 1 til 20 karbonatomer), R<1>^, R<16> og R<17> er like eller forskjellige.
6. Katalysatorsystem ifølge krav 5, karakterisert ved at R<1>5, R16 og R<17> hver står for en alkylgruppe, arylgruppe, aralkylgruppe eller alkenylgruppe med 1 til 20 karbonatomer.
7. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at organosilisiumforbindelsen er representert ved den generelle formel: hvori R^ betegner en hydrokarbongruppe med 1 til 20 karbonatomer, R10, R11, R1<2>, R<13> og R<14>betegner hver en hydrokarbongruppe med 1 til 20 karbonatomer eller hydrogen, m er definert ved 0 < m < 4, p er et helt tall på 1 til 1000, og q er et helt tall på 2 til 1000.
8. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at esterforbindelsen er en mono- eller multi-valent karboksylsyreester.
9. Katalysatorsystem ifølge krav 8, karakterisert ved at karboksylsyreesteren er alifatisk karboksylester, olefinkarboksylester, alicyklisk karboksylester eller aromatisk karboksylester.
10. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at eterforbindelsen er en dialkyleter.
11. Katalysatorsystem ifølge krav 10, karakterisert ved at dialkyleteren er dietyleter, dipropyleter, diisopropyleter, diisoamyleter eller dibutyleter.
12. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at den sterisk hindrede aluminiumforbindelsen er 2,5-diisopropylpyrrolidin, 2,5-di-tert-butylpyrrolidin, 2,6-diisopropylpiperidin, 2,6-di-tert-butylpiperidin, 2,2,5,6-tetrametylpyrrolidin, eller 2,2,6,6-tetrametylpiperidin.
13. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at forholdet mellom summen av titanatomer pluss silislumatomer og magnesiurnatomer er fra 0,1 til 10.
14. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at forholdet mellom silislumatomer innbefattet i organosilisiumforbindelsen og titanatomer i titanforbindelsen er fra 1 til 50.
15. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at esterf orbindelsen er tilstede i en mengde på 0,1 til 50 mol pr. mol titanatomer i det faste produktet, og fra 0,01 til 1,0 mol pr. mol magnesiumatomer innbefattet i det faste produktet.
16. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at eterf orbindelsen er tilstede i en mengde på 0,1 til 100 mol pr. mol titanatomer innbefattet i det faste produktet.
17. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at titanforbindelsen er tilstede i en mengde på 1 til 1.000 mol pr. mol titanatomer innbefattet i det faste produktet.
18. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at det sterisk hindrede aluminiumamidet er tilstede i en mengde på fra 1 til 100 000 mol pr. mol titanatomer innbefattet i komponent (A).
19. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at behandlingen av ester-behandlet produkt med en eterforbindelse og titantetraklorid er utført i en grøtet massetilstand.
20. Katalysatorsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at reduksjonen av titanforbindelse med magnesiumforbindelse er utført ved tilstedeværelse av porøs polymer av porøse oksyder.
NO884792A 1987-10-29 1988-10-27 Katalysatorsystem for fremstilling av en alfa-olefinpolyme NO171317C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27477387 1987-10-29
SG112794A SG112794G (en) 1987-10-29 1994-08-13 Catalyst system and process for producing alpha-olefin polymer

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO884792D0 NO884792D0 (no) 1988-10-27
NO884792L NO884792L (no) 1989-05-02
NO171317B true NO171317B (no) 1992-11-16
NO171317C NO171317C (no) 1993-02-24

Family

ID=26551192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO884792A NO171317C (no) 1987-10-29 1988-10-27 Katalysatorsystem for fremstilling av en alfa-olefinpolyme

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0314169B1 (no)
JP (1) JPH06102696B2 (no)
CN (1) CN1014412B (no)
CA (1) CA1327349C (no)
DE (1) DE3865416D1 (no)
NO (1) NO171317C (no)
SG (1) SG112794G (no)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100361086B1 (ko) * 1997-07-14 2003-02-11 삼성종합화학주식회사 에틸렌중합용촉매의제조방법
EP1458767B1 (en) * 2001-06-26 2009-06-24 Basell Poliolefine Italia S.r.l. Process for the preparation of catalyst components for the polymeriztion of olefins
EP1661917A1 (en) * 2004-11-26 2006-05-31 Saudi Basic Industries Corporation (Sabic) Process for the preparation of a catalyst component for the polymerization of an olefin
EP2027164B1 (en) * 2006-05-24 2012-08-15 Saudi Basic Industries Corporation Process for preparing a catalyst component for propylene polymerization
CN102746426A (zh) 2011-04-22 2012-10-24 中国石油天然气股份有限公司 一种烯烃聚合催化剂及其制备和应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4224182A (en) * 1979-03-07 1980-09-23 Exxon Research & Engineering Co. Novel hindered alkyl aluminum amide cocatalysts
CA1263370A (en) * 1985-03-25 1989-11-28 Masaaki Katao CATALYST AND PROCESS FOR PRODUCING .alpha.-OLEFIN POLYMERS USING THE SAME

Also Published As

Publication number Publication date
NO884792L (no) 1989-05-02
EP0314169A1 (en) 1989-05-03
CN1033058A (zh) 1989-05-24
NO171317C (no) 1993-02-24
SG112794G (en) 1995-03-17
DE3865416D1 (de) 1991-11-14
NO884792D0 (no) 1988-10-27
JPH06102696B2 (ja) 1994-12-14
CA1327349C (en) 1994-03-01
JPH01230606A (ja) 1989-09-14
CN1014412B (zh) 1991-10-23
EP0314169B1 (en) 1991-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0136163B1 (en) Process for polymerization of olefins
EP0206817B1 (en) Catalyst for producing olefin polymers and polymerization process using the catalyst
CA1334963C (en) Process for producing solid catalyst for use in polymerization of olefins
CA1293497C (en) Process for producing alpha-olefin polymer
JPS61218606A (ja) α−オレフイン重合体の製造法
EP0196585A2 (en) Catalyst and process for producing alpha-olefin polymers using the same
JPS61287904A (ja) α−オレフイン重合体の製造方法
EP0026027B1 (en) Method for polymerizing alpha olefin
US4123387A (en) Catalysts for polymerization of olefins
US4276191A (en) Catalyst and process for polymerization of alpha-olefins
NO178070B (no) Kokatalysatorpreparat, katalytisk system og fremgangsmåte ved polymerisering av
NO171317B (no) Katalysatorsystem for fremstilling av en alfa-olefinpolyme
US4675368A (en) Process for inhibiting crust formation in reactors during alpha-olefin prepolymerization modification of Ziegler catalyst
JPH05502053A (ja) 球形粒子を有するポリオレフィンの製法
JPH059443B2 (no)
US5215951A (en) Process for producing α-olefin polymer
JPH0359922B2 (no)
AU658984B2 (en) Process for the preparation of a spherical catalyst component
NO782258L (no) Fremgangsmaate for fremstilling av en ticl3-katalysator for polymerisering
NO160785B (no) Alkenpolymeriseringskatalysator og anvendelse av denne.
EP0368344B1 (en) Process for producing alpha-olefin polymers
US5189124A (en) Process for producing α-olefin polymers
JPH02102205A (ja) チーグラー、ナッタ触媒系によるプロペンの単独重合体及び共重合体の製造方法
JPS61197607A (ja) オレフイン重合用触媒成分
US4487844A (en) Benzenediazonium tetrafluoroborate/titanium tetrahalide-based catalysts