NO801616L - Fremgangsmaate til fremstilling av titantriklorid-katalysator - Google Patents

Fremgangsmaate til fremstilling av titantriklorid-katalysator

Info

Publication number
NO801616L
NO801616L NO801616A NO801616A NO801616L NO 801616 L NO801616 L NO 801616L NO 801616 A NO801616 A NO 801616A NO 801616 A NO801616 A NO 801616A NO 801616 L NO801616 L NO 801616L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst
approx
cycloalkyl
aryl
alkyl
Prior art date
Application number
NO801616A
Other languages
English (en)
Inventor
John L H Allan
Birendra K Patnaik
Agapios Agapiou
Original Assignee
Dart Ind Inc
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 Dart Ind Inc filed Critical Dart Ind Inc
Publication of NO801616L publication Critical patent/NO801616L/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)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en titantriklorid-katalysator og fremgangsmåte til dens fremstilling.
Fremstilling av aluminiumreduserte titantriklorid-katalysatorer er velkjent, og slike katalysatorer er meget benyttet ved fremstilling av polyolefiner, slik som polyetylen og polypropylen. Fremstillingen av slike katalysatorer og deres anvendelse i polymerisasjonsreaksjoner er omtalt i flere patenter, f.eks. i US-patentene nr. 3.121.063, 3.475.394, 4.154.702, 3.642.746 og 3.647.772 og i britisk patent nr. 1.310.547.
Det er også kjent at virkningen av slike katalysator-
er kan forbedres ved behandling med elektrondonorstoffer. Detaljer angående en slik behandling og eksempler på elektrondonorer som har blitt benyttet er bl.a. omtalt i US-patentene nr. 3.186.977, 4.110.248, 4.111.836, 4.115.319, 4.126.576, 4.127.504, 4.127.505, 4.142.991 og i britisk patent nr. 1.310.547.
Behandlingen av aluminiumreduserte titantriklorid-katalysatorer med elektrondonorer inneholdende et OR-radikal, illustrerende med forskjellige etere, kan resultere i dannelsen av biprodukter som har skadelig innvirkning på katalysatorene. De kan f.eks. utvikle uønskede trykk i forsendelsesbehoIderene.
I andre tilfeller kan de biprodukter som dannes være toksiske. Dette representerer et risikoelement som det er klart ønskelig å unngå.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det funnet at til-stedeværelsen av uønskede og potensielt risikofylte bi-produkter kan elimineres ved varmebehandling av den modifiserte aluminiumreduserte titantriklorid-katalysator, og deretter fjerne slike stoffer ved flyktiggjøring eller ekstraksjon med et egnet oppløsningsmiddel. Denne varmebehandling utføres fordel-
aktig etter at modifikasjon av katalysatoren med den spesielt valgte elektrondonor er foretatt, men kan også bevirkes mens modifikasjons- eller aktiveringsbehandlingen utføres.
I alminnelighet blir den modifiserte katalysator anbragt i en egnet beholder og varmebehandling utføres ved en temperatur og i et tidsrom som er tilstrekkelig til å føre .reaksjon-
en til fullendelse.. I noen tilfeller vil dette innebære
fjerning av en gass som dannes ved modifikasjonen.
Temperaturen som benyttes ved utførelse ved varmebehandlingen kan varieres i området fra ca. 40 til ca. 110°C.
Det foretrukne området er fra ca. 80 til ca. 100°C, idet en temperatur på omkring 9 0°C er mest foretrukket.
Behandlingstiden kan likeledes varieres og vil naturlig-vis avhenge av den spesielle temperatur hvorved behandlingen utføres. Behandlingstiden kan således være fra ca. 10 til ca. 300 minutter, idet et foretrukket område er fra ca. 60 til 120 minutter. Ved utførelse av foreliggende oppfinnelse vil tiden vanligvis være omkring 80 minutter.
Varmebehandlingen som resulterer i fjerning av bi-produktene kan foretas over eller under omgivelsestrykk,
f.eks. fra ca. 0,001 til ca. 2 atmosfærer, men det er foretrukket å foreta varmebehandlingen ved atmosfæretrykk.
Varmebehandlingen av den modifiserte aluminiumreduserte titantriklorid-katalysator ifølge foreliggende oppfinnelse resulterer i dannelse av en ny og fordelaktig katalysator-sammensetning. Når det aluminiumreduserte titantriklorid be-handles med en liten mengde av en elektrondonor inneholdende gruppen -OR og aktiveres ved maling ved en temperatur fra ca.
-10 til ca. 40°C, vil følgende reaksjon finne sted:
Ved "oppvarming av det ovenfor angitte produkt, det elektrondonor-modifiserte, aluminiumreduserte titantriklorid, ifølge foreliggende fremgangsmåte, vil følgende reaksjon finne sted:
I de ovenfor angitte ligninger er x et positivt tall som er lik eller mindre enn 1.
Produkter som oppnås etter fullendelse av den ovenfor angitte reaksjon er et nytt katalytisk middel med en hit- til ukjent sammensetning. Denne katalysator har en høy katalytisk effektivitet (CE) uttrykt som vekten av dannet polymer i gram pr. gram benyttet modifisert TiCl^-katalysator. Polymeren som dannes under anvendelse av den nye og for-bedrede katalysator ifølge oppfinnelsen, har forbedret iso-taktisitet, dvs. den har et høyere innhold av heptan-uopp-løselige stoffer (HI).
Som omtalt ovenfor er behandling av aluminiumreduserte titantriklorid-katalysatorer for å forbedre deres effektivitet kjent, og det er vist til spesielle patenter i denne forbindelse.
Utgangskatalysatoren som benyttes ved utførelse av foreliggende oppfinnelse kan være aluminiumredusert, aktivert (AA-TiCl^) eller aluminiumredusert, ikke-aktivert (A-TiCl^) titantriklorid. Eventuelt kan ekstra aluminiumklorid, titan-tetraklorid eller titantriklorid tilsettes.
Dé spesielle elektrondonor-forbindelser som anvendes som modifiseringsmidler ved aktiveringen av de aktuelle katalysatorer, er forbindelser med følgende generelle formel:
1 2 hvor X er 0, S, Se eller Te, og hvor R og R er like eller forskjellige og er alkyl, cykloalkyl, aryl eller substituerte derivater derav eller en gruppe med formelen:
hvor X er 0, S, Se eller Te, og R 3 er alkyl, cykloalkyl, aryl eller substituerte derivater derav.
Den eneste begrensning på R 1 og R 2 er at forbindelsene R 1 Cl og/eller R 2Cl bør lett kunne fjernes fra reaksjonsproduktet eller deres tilstedeværelse bør være uskadelig.
Eksempler på modifikasjonsmidlet R 1 -X-R 2i det til-fellet X er oksygen, er organiske oksygenholdige forbindelser slik som alifatiske etere, aromatiske etere, alifatiske karboksylsyreestere og anhydrider, aromatiske karboksylsyreestere og anhydrider, og umettede karboksylsyreestere og anhydrider. Spesifikke eksempler på illustrerende forbindelser er 1 2 Spesielle tilfeller er forbindelser hvor R. og R er del av et heterocyklisk system slik som f.eks. i tetrahydro-furan eller ybutyrolakton.
Hydrogen i de foregående eksempler kan være substi-tuert med en hvilken som helst eller flere av de følgende grupper, f.eks. -Cl, -Br, -CH2C1, -0-C2H5, - CH2-OCH3,
- 0-CO-CH3og -CO-CH3.
Som nevnt ovenfor eksisterer det problemer med slike modifiserte katalysatorer. Blant disse problemer er en mangel på lagringsstabilitet og en potensiell risiko som skyldes utviklingen av flyktige eller toksiske stoffer. Dette oppstår som kjent ifølge reaksjonen:
som er omtalt i "Friedel - Crafts and Related Reactions",
av George A. Olah, 1963, utgitt av Interscience Publishers, New York, sidene 572 og 585.
Man har overraskende funnet at de ovenfor nevnte problemer kan overvinnes uten tap av katalytisk aktivitet og effektivitet ved å utsette den elektrondonor-modifiserte, aluminiumreduserte titantriklorid-katalysator for en varmebehandling ved en temperatur og i et tidsrom som er tilstrekkelig til å bevirke fjerning av RCl-forbindelsen utviklet ifølge reaksjon III.
A- eller AA-TiCl^ blandes med elektrondonor-forbindelsen i en inert atmosfære og blandingen oppvarmes for å bevirke reaksjon. Oppvarmingen ifølge oppfinnelsen kan foretas sam-tidig med kulemølling for aktivering eller ytterligere aktivering av katalysatoren, eller blandingen kan oppvarmes etter aktivering.
Gassprodukter som er flyktige kan fjernes ved fordamp- ning ved forhøyet eller ved redusert trykk. Andre produkter kan også fjernes ved oppløsningsmiddelekstraksjon fulgt av filtrering eller kan etterlates i katalysatorblandingen dersom de er uskadelige.
Andre operasjoner kan utføres etter varmebehandlingen. En lavtemperatur-maling kan f.eks. foretas for å regulere katalysatorens partikkelstørrelse. Disse etterfølgende trinn5 kan omfatte tilsetning av ytterligere modifiseringsmidler, spesielt for å forbedre effektiviteten ytterligere og for å regulere partikkelstørrelsen.
Følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen. Eksempel I
7,6 kg krystallinsk titantrikloridforbindelse med den omtrentlige formel TiCl3«0>33 A1C13(AA-TiCl3), anbringes i en vibrasjonskulemølle som har et indre volum på 40 liter og inneholder 144 kg stålkuler med en diameter på 2,5 cm, under en nitrogenatmosfære. Anisol i en mengde på 12 vekt-% basert på mengden av TiCl3*0,33 AlCl3dispergeres på katalysatoren iløpet av en time mens blandingen males ved 10°C
i 4 timer ved en hastighet på 1500 omdr./min.
En prøve av katalysatoren ble testet i polymerisasjons-test for flytende propylen som følger:
0,052 g av den modifiserte TiCl3~katalysator og
1,2 ml av en 0,66 M DEAC-oppløsning i n-heptan (DEAC/Ti
(mol) = 3,0) anbringes i en 1 liters rustfri stålautoklav forsynt med et rørverk. 0,027 mol H2påfylles deretter fulgt av tilsetning av 250 g flytende propylen. Polymerisasjonen utføres ved 75°C i 2 timer hvoretter uomsatt propylen ut-luftes. Den således oppnådde polymer veier 133 g og kataly-satorproduktiviteten er 2557 g PP/g katalysator.
En fraksjon av polymeren ekstraheres med kokende n-heptan i 16 timer i en Soxhlet-ekstraktor og den n-heptan-uoppløselige fraksjon tørkes. Vektprosenten av den n-heptan-uoppløselige polymer (II) er 93,5.
Eksempel II
Et anisol-modifisert titantrikloridmateriale frem-stilles under anvendelse av samme betingelser og mengder som angitt i eksempel I med unntagelse av at malingen utføres ved 40°C. En prøve av således fremstilt ko-pulverisert blanding testet under de samme polymerisasjonsbetingelser i eksempel I, ga en produktivitet på 270 0 g PP/g katalysator og en II på 95,6%.
Eksempel III
Et anisolmodifisert titantrikloridmateriale frem-stilles under anvendelse av de samme betingelser og mengder som angitt i eksempel I, med unntagelse av at mengden av anisol som ble benyttet var 9 vekt-% basert på mengden av TiCl30,33 A1C13. En prøve av den således fremstilte ko-pulveriserte blanding testet under de samme polymerisasjonsbetingelser som angitt i eksempel I, ga en produktivitet på 2500 g PP/g katalysator og en II på 93,3%.
Eksempel IV
En prøve av det anisolmodifiserte titantriklorid fremstilt under anvendelse av de samme betingelser og mengder som angitt i eksempel II, ble ekstrahert med n-heksan under anvendelse av 10 ml n-heksan pr. gram katalysator og deretter tørket under nitrogen. En prøve av den således behandlede katalysator ble testet under de samme polymerisasjonsbetingelser som angitt i eksempel I. Følgende resultater ble opp-nådd:
Katalysatorerfektivitet
Eksempel V
Varmebehandiing__av den_modifiserte_katalYsator
100 g av en anisolmodifisert titantriklorid-katalysator fremstilt som beskrevet i eksempel II, ble anbragt i et forseglet glassrør og oppvarmet ved 85°C og gassen som ble utviklet ble overvåket. Gassutviklingen var fullstendig etter 4 timers oppvarming. En prøve av den varmebe-handlede katalysator ble tetstet under de samme polymerisasjonsbetingelser som i eksempel I. De oppnådde resultater var som følger:
Prøver av deri modifiserte katalysator ble også varmebehandlet ved 90°C og 110°C. Ved disse temperaturer var gassutviklingen fullstendig etter 3 timer og 0,5 timer, respektivt.

Claims (10)

1. Katalysator, karakterisert ved at den omfatter (1-x)(3TiCl3 ,AlCl3 )x (3TiCl3 ,A1C12 (OR)), hvor x er et positivt tall mindre enn eller lik én, og R er en organisk gruppe.
2. Katalysator ifølge krav 1, karakterisert ved at R er valgt fra gruppen bestående av alkyl, cykloalkyl, aryl eller substituerte derivater derav, eller en gruppe med formelen
hvor X er 0,. S, Se eller Te, og R er alkyl, cykloalkyl, aryl, eller substituerte derivater derav.
3. Katalysator ifølge krav 1, karakterisert ved at R er fenyl.
4. Fremgangsmåte til fremstilling av en lagringsstabil olefinpolymerisasjonskatalysator, karakterisert ved at man oppvarmer en aluminiumredusert titantriklorid-katalysator som er aktivert ved behandling med en elektron-1 2 donor-forbindelse med formelen R -X-R hvor X er 0, S, Se 1 2 eller Te, og hvor R og R er like eller forskjellige og er alkyl, cykloalkyl, aryl eller substituerte derivater derav, eller en gruppe med formelen
hvor X er 0, S, Se eller Te og R' er alkyl, cykloalkyl, aryl eller substituerte derivater derav.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at elektrondonor-forbindelsen er en organisk eter eller ester.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at elektrondonoren er en forbindelse med 12 12 formelen R -O-R og hvor R og R er like eller forskjellige og er alkyl, cykloalkyl, aryl eller substituerte derivater derav, eller en gruppe med formelen
hvor X er S, Se eller Te, og R <1> er alkyl, cykloalkyl, aryl eller substituerte derivater derav.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at elektrondonor-forbindelsen er anisol.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at temperaturen er fra ca. 40 til ca. 110°C og at oppvarmingstiden er fra ca. 10 minutter til ca. 12 timer.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at temperaturen er fra ca. 80 til ca. 1Q0°C og at oppvarmingstiden er fra ca. 20 minutter til ca. 3 timer.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved . at temperaturen er 90°C og at oppvarmingstiden er 2 timer.
NO801616A 1979-06-27 1980-05-30 Fremgangsmaate til fremstilling av titantriklorid-katalysator NO801616L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US5265279A 1979-06-27 1979-06-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO801616L true NO801616L (no) 1980-12-29

Family

ID=21979006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO801616A NO801616L (no) 1979-06-27 1980-05-30 Fremgangsmaate til fremstilling av titantriklorid-katalysator

Country Status (10)

Country Link
JP (1) JPS568412A (no)
BE (1) BE883657A (no)
CA (1) CA1158656A (no)
DE (1) DE3022544A1 (no)
DK (1) DK274780A (no)
FR (1) FR2459682A1 (no)
GB (1) GB2051832B (no)
IT (1) IT1131834B (no)
NO (1) NO801616L (no)
SE (1) SE8004711L (no)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5174615A (ja) * 1974-12-24 1976-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Tasoshijikihetsudo

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3128252A (en) * 1956-04-16 1964-04-07 Exxon Research Engineering Co Preparation of partially reduced transition metal halide catalyst compositions
GB1359328A (en) * 1970-06-18 1974-07-10 Mitsui Toatsu Chemicals Polymerisation of alpha-olefins and catalyst therefor
JPS4834281A (no) * 1971-09-04 1973-05-17
JPS5423098A (en) * 1977-07-25 1979-02-21 Toa Nenryo Kogyo Kk Production of titanium trichloride catalyst
JPS5438291A (en) * 1977-08-31 1979-03-22 Toyo Sutoufuaa Kemikaru Yuugen Titanium trichloride catalyst ingredient and monopolymerization or copolymerization of alphaaolefin

Also Published As

Publication number Publication date
JPS568412A (en) 1981-01-28
IT8022921A0 (it) 1980-06-20
DK274780A (da) 1980-12-28
SE8004711L (sv) 1980-12-28
IT1131834B (it) 1986-06-25
BE883657A (fr) 1980-10-01
CA1158656A (en) 1983-12-13
GB2051832B (en) 1984-04-04
DE3022544A1 (de) 1981-01-08
FR2459682A1 (fr) 1981-01-16
GB2051832A (en) 1981-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK146206B (da) Katalysator til polymerisation af alkener
DE3880193T2 (de) Verfahren zur herstellung von stereoregelmaessigen polymeren mit enger molekulargewichtsverteilung.
NO134802B (no)
NO150721B (no) Fremgangsmaate ved fremstilliing av en polymer eller kopolymer av et olefin inneholdende minst 3 karbonatomer
Sakai et al. Microbial production of pectin from citrus peel
NO127508B (no)
JPS58147409A (ja) オレフイン重合用触媒
US3454547A (en) Process for the preparation of polymerization catalysts
US2327517A (en) Process for chlorination of high molecular weight hydrocarbons
NO801616L (no) Fremgangsmaate til fremstilling av titantriklorid-katalysator
NO149066B (no) Krystallinske propylenpolymerer
NO139442B (no) Fremgangsmaate ved polymerisering av olefiner, samt katalysator for anvendelse ved utfoerelse av fremgangsmaaten
DE3640185C2 (de) Katalysator und Katalysatorbestandteil für die Olefinpolymerisation
US4382018A (en) Method for making titanium trichloride catalysts
DE1106076B (de) Verfahren zur Herstellung von Olefinpolymerisaten
DE2262156C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren zur Homopolymerisation von Äthylen oder zur Copolymerisation von Äthylen mit &amp;alpha;-Olefinen
DE3538951A1 (de) Katalysator zur polymerisation von olefinen und verfahren zu dessen herstellung
DE1720399A1 (de) Verfahren zur Herstellung von hitzebestaendigen Vinylhalogenidharzen
NO791674L (no) Fremgangsmaate til fremstilling av en polyolefin-katalysator
DE2323126A1 (de) Verfahren zu der herstellung von polybutylen-
DE1028337B (de) Verfahren zur Herstellung von Polyaethylen
US4256874A (en) Process for separating isotactic and atactic polypropylenes
JPS6259125B2 (no)
DE2847757A1 (de) Verfahren zum herstellen von homound copolymerisaten von alpha -monoolefinen
GB2146342A (en) Olefin polymerisation catalyst