RU2765468C1 - Cobalt-containing catalyst component for polymerisation of ethylene into linear polyethylene wax containing terminal vinyl groups, catalyst and method for its preparation - Google Patents
Cobalt-containing catalyst component for polymerisation of ethylene into linear polyethylene wax containing terminal vinyl groups, catalyst and method for its preparation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2765468C1 RU2765468C1 RU2021115693A RU2021115693A RU2765468C1 RU 2765468 C1 RU2765468 C1 RU 2765468C1 RU 2021115693 A RU2021115693 A RU 2021115693A RU 2021115693 A RU2021115693 A RU 2021115693A RU 2765468 C1 RU2765468 C1 RU 2765468C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ethylene
- catalyst
- general formula
- cobalt
- suspension
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic System
- C07F15/06—Cobalt compounds
- C07F15/065—Cobalt compounds without a metal-carbon linkage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F110/00—Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F110/02—Ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
- C08F4/42—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
- C08F4/44—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
- C08F4/60—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
- C08F4/602—Component covered by group C08F4/60 with an organo-aluminium compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
- C08F4/42—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
- C08F4/44—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
- C08F4/60—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
- C08F4/70—Iron group metals, platinum group metals or compounds thereof
- C08F4/7095—Cobalt, nickel or compounds thereof
- C08F4/7096—Cobalt or compounds thereof
Abstract
Description
Изобретение относится к производству полиэтиленового воска, а именно: к компоненту катализатора для полимеризации этилена, к катализатору (каталитической системе), содержащему этот компонент, способу его приготовления и применению для получения линейного полиэтиленового воска с узким молекулярно-массовым распределением (ММР), содержащего терминальные винильные группы.The invention relates to the production of polyethylene wax, namely: to a component of a catalyst for the polymerization of ethylene, to a catalyst (catalytic system) containing this component, a method for its preparation and use for obtaining a linear polyethylene wax with a narrow molecular weight distribution (MWD) containing terminal vinyl groups.
К полиэтиленовым воскам относятся низкомолекулярные гомополимеры этилена, как линейные, так и разветвленные, а также низкомолекулярные сополимеры этилена с пропиленом и другими α-олефинами со средневесовой молекулярной массой, находящейся в диапазоне 500-10000 г/моль.Polyethylene waxes include low molecular weight ethylene homopolymers, both linear and branched, as well as low molecular weight copolymers of ethylene with propylene and other α-olefins with a weight average molecular weight in the range of 500-10000 g/mol.
Полиэтиленовый воск применяется в разнообразных производствах, таких как изготовление электротехнических кабелей, производство ПВХ пластикатов, производство ПВХ профилей, труб, фурнитуры и других изделий из пластифицированного ПВХ, изготовление форм в литейном производстве, производство декоративных и церковных свечей, производство термоклеев и клеев-расплавов, производство гидроизоляционных материалов, производство флегматизированных взрывчатых веществ. Применяют поли-этиленовый воск в асфальтобитумных и древесно-полимерных композициях, в кремах для изделий из кожи, в смазках для облицовочных форм, в антифрикционных смазках, в смесях для литья под давлением, в покрытиях для упаковочной бумаги, в антикоагулирующих композициях для окрашивания полимерных материалов в массе. Примеры применения: Патент RU 2394292 Электроизоляционная композиция; Патент RU 2212421 Композиция на основе ПВХ для профильных изделий; Патент RU 2287399 Разделительный состав для модельно-стержневой оснастки; Патент RU 2116335 Способ непрерывного производства свечей; Патент RU 2488618 Термоплавкий клей; Патент RU 2088606 Гидроизоляционный рулонный материал; Патент RU 2514946 Флегматизированное взрывчатое вещество и способ его сухой флегматизации; Патент RU 2489462 Модификаторы адгезии и когезии для асфальта; Патент RU 2431648 Древесно-полимерная композиция для изделий на основе поливинилхлорида; Патент RU 2119518 Крем для изделий из кожи; Патент RU 2036088 Способ изготовления облицовочных плит; Патент RU 2524267 Антифрикционная смазка; Патент RU 2315068 Многофункциональный модификатор.Polyethylene wax is used in a variety of industries, such as the production of electrical cables, the production of PVC compounds, the production of PVC profiles, pipes, fittings and other products from plasticized PVC, the production of molds in foundry production, the production of decorative and church candles, the production of hot melt adhesives and hot melt adhesives, production of waterproofing materials, production of phlegmatized explosives. Polyethylene wax is used in asphalt-bitumen and wood-polymer compositions, in creams for leather products, in lubricants for lining molds, in anti-friction lubricants, in mixtures for injection molding, in coatings for packaging paper, in anticoagulant compositions for coloring polymeric materials. in bulk. Application examples: Patent RU 2394292 Electrical insulating composition; Patent RU 2212421 PVC-based composition for profile products; Patent RU 2287399 Release agent for model rod equipment; Patent RU 2116335 Method for continuous production of candles; Patent RU 2488618 Hot melt adhesive; Patent RU 2088606 Waterproofing roll material; Patent RU 2514946 Phlegmatized explosive and method of its dry phlegmatization; Patent RU 2489462 Adhesion and cohesion modifiers for asphalt; Patent RU 2431648 Wood-polymer composition for products based on polyvinyl chloride; Patent RU 2119518 Cream for leather products; Patent RU 2036088 Method for manufacturing facing plates; Patent RU 2524267 Anti-friction lubricant; Patent RU 2315068 Multifunctional modifier.
Полиэтиленовый воск может быть получен в процессе Фишера-Тропша при взаимодействии водорода с монооксидом углерода на катализаторах, содержащих железо и кобальт, при термической деструкции (крекинге) полиэтилена высокого давления и как побочный продукт при очистке полиэтилена низкого давления. Недостатком термической деструкции и процесса Фишера-Тропша является использование высоких температур и давления, что приводит к трудности управления процессом, а также то обстоятельство, что в этих процессах получается неоднородный продукт с широким ММР. Доступность полиэтиленового воска, выделяемого при очистке полиэтилена низкого давления, постепенно уменьшается, поскольку усовершенствование технологии производства полиэтилена низкого давления, побудительными причинами которого являются достижение максимальной эффективности и соблюдение экологических требований, привело к тому, что в современных процессах получения полиэтилена низкого давления образование низкомолекулярной примеси существенно снижено до такого уровня, при котором очистка товарного продукта не требуется. Этот источник полиэтиленового воска не имеет исторической перспективы из-за неизбежного повсеместного перехода на высокоэффективные каталитические системы.Polyethylene wax can be obtained in the Fischer-Tropsch process by reacting hydrogen with carbon monoxide on catalysts containing iron and cobalt, during thermal degradation (cracking) of high-pressure polyethylene, and as a by-product in the purification of low-pressure polyethylene. The disadvantage of thermal degradation and the Fischer-Tropsch process is the use of high temperatures and pressures, which leads to difficulty in controlling the process, as well as the fact that these processes produce a heterogeneous product with a wide MWD. The availability of polyethylene wax released during the cleaning of low pressure polyethylene is gradually decreasing, since the improvement in the production technology of low pressure polyethylene, the driving reasons for which are the achievement of maximum efficiency and compliance with environmental requirements, has led to the fact that in modern processes for the production of low pressure polyethylene, the formation of low molecular weight impurities is significant. reduced to a level at which purification of the marketable product is not required. This source of polyethylene wax has no historical perspective due to the inevitable ubiquitous transition to high performance catalyst systems.
Обособленной группой методов получения полиэтиленового воска является полимеризация этилена или сополимеризация этилена с α-олефинами, нацеленная на получение именно полиэтиленового воска. Полимеризация или сополимеризация может осуществляться при высоком давлении в присутствии перекисных инициаторов или при низком давлении в присутствии катализаторов Циглера-Натта, металлоценовых или постметаллоценовых катализаторов.A separate group of methods for producing polyethylene wax is the polymerization of ethylene or the copolymerization of ethylene with α-olefins, aimed at obtaining polyethylene wax. The polymerization or copolymerization can be carried out at high pressure in the presence of peroxide initiators or at low pressure in the presence of Ziegler-Natta, metallocene or post-metallocene catalysts.
Способ производства полиэтиленового воска с помощью процесса высокого давления при использовании пероксидов и/или кислорода в качестве инициатора и водорода в качестве агента передачи цепи раскрыт в патентах, например [1. Патент DE 10012775 Verfahren zur Herstellung von Polyethylenwachsen. 2. Патент US 2999856 Polyethylene waxes and process for preparing them. 3. Патент GB 1058967 Process for the production of wax-like ethylene polymers of low molecular weight. 4. Патент DE 1745547 Verfahren zum Vermeiden der Hydrierung von bei der Herstellung wachsartiger niedermolekularer . 5. Патент US 3835107 Production of low molecular weight waxy polyethylenes. 6. Патент US 2387755 Hydrogen-modified polymers of ethylene]. С увеличением содержания водорода в этилене ММ, вязкость и температура размягчения продукта уменьшаются. A method for the production of polyethylene wax using a high pressure process using peroxides and/or oxygen as an initiator and hydrogen as a chain transfer agent is disclosed in patents, for example [ 1. Patent DE 10012775 Verfahren zur Herstellung von Polyethylenwachsen. 2. Patent US 2999856 Polyethylene waxes and process for preparing them. 3. Patent GB 1058967 Process for the production of wax-like ethylene polymers of low molecular weight. 4. Patent DE 1745547 Verfahren zum Vermeiden der Hydrierung von bei der Herstellung wachsartiger niedermolekularer . 5. Patent US 3835107 Production of low molecular weight waxy polyethylenes. 6. Patent US 2387755 Hydrogen-modified polymers of ethylene]. As the hydrogen content of ethylene MM increases, the viscosity and softening point of the product decrease.
Недостатками процесса при высоком давлении являются использование высоких температур (до 350°С) и давления (300-1000 атм.), что приводит к трудности управления процессом. В качестве регулятора молекулярной массы используют добавку водорода к этилену (5-60 об.%). Поскольку при высокой температуре водород расходуется на гидрирование этилена, это приводит к накоплению этана в газовой смеси и создает трудности в поддержании постоянства парциального давления водорода и этилена, обеспечивающего требуемое значение молекулярной массы и молекулярно-массового распределения. При высоких температурах диффузия водорода в стенку реактора вызывает снижение прочности стали и создает опасность появления трещин и разрыва реактора. Использование высоколегированных спецсталей снижает риски, но существенно повышает стоимость производства и не устраняет необходимость периодической остановки реактора для проведения обследования.The disadvantages of the process at high pressure are the use of high temperatures (up to 350°C) and pressure (300-1000 atm.), Which leads to difficulties in controlling the process. As a molecular weight regulator, an additive of hydrogen to ethylene (5-60 vol.%) is used. Since hydrogen is consumed at high temperature for hydrogenation of ethylene, this leads to the accumulation of ethane in the gas mixture and creates difficulties in maintaining a constant partial pressure of hydrogen and ethylene, which provides the required molecular weight and molecular weight distribution. At high temperatures, the diffusion of hydrogen into the reactor wall causes a decrease in the strength of the steel and creates the risk of cracking and rupture of the reactor. The use of high-alloy special steels reduces risks, but significantly increases the cost of production and does not eliminate the need for periodic shutdown of the reactor for inspection.
Способ производства полиэтиленового воска в присутствии катализаторов Циглера-Натта и водорода в качестве регулятора молекулярной массы раскрыт в патентах, например [7. Патент DE 2257917 Verfahren zur Aufarbeitung von . 8. Патент DE 1940686 Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von wachsartigem, niedermolekularem aus festem, hochmolekularem . 9. Патент US 4039560 Method of producing modified polyethylene wax.].A method for the production of polyethylene wax in the presence of Ziegler-Natta catalysts and hydrogen as a molecular weight regulator is disclosed in patents, for example [ 7. Patent DE 2257917 Verfahren zur Aufarbeitung von . 8. Patent DE 1940686 Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von wachsartigem, niedermolekularem aus festem, hochmolekularem . 9. Patent US 4039560 Method of producing modified polyethylene wax.].
При использовании катализаторов Циглера-Натта для получения полиэтиленового воска в качестве регулятора молекулярной массы также используют добавку водорода к этилену при высоком парциальном давлении. Это приводит к образованию значительного количества олигомеров и расширению молекулярно-массового распределения.When using Ziegler-Natta catalysts to produce polyethylene wax, the addition of hydrogen to ethylene at high partial pressure is also used as a molecular weight regulator. This leads to the formation of a significant amount of oligomers and the expansion of the molecular weight distribution.
Полиэтиленовый воск, имеющий узкое молекулярно-массовое распределение, можно получить, используя металлоценовые катализаторы [10. Патент US 4914253 Method for preparing polyethylene wax by gas phase polymerization. 11. Патент KR 0137960 Method for preparing polyethylene wax by gas phase polymerization. 12. Патент US 5750813 Process for the preparation of polyolefin waxes. 13. Патент EP 2748210 A process for the preparation of polyethylene wax using metallocene catalyst. 14. Lamb J.V., Buffet J.-C., Turner Z.R., Khamnaen T., O’Hare D. Metallocene Polyethylene Wax Synthesis. Macromolecules 2020, V. 53, p. 5847-5856.].Polyethylene wax having a narrow molecular weight distribution can be obtained using metallocene catalysts [ 10. Patent US 4914253 Method for preparing polyethylene wax by gas phase polymerization. 11. Patent KR 0137960 Method for preparing polyethylene wax by gas phase polymerization. 12. Patent US 5750813 Process for the preparation of polyolefin waxes. 13. Patent EP 2748210 A process for the preparation of polyethylene wax using metallocene catalyst. 14. Lamb JV, Buffet J.-C., Turner ZR, Khamnaen T., O'Hare D. Metallocene Polyethylene Wax Synthesis. Macromolecules 2020, V. 53, p. 5847-5856].
Металлоценовые катализаторы помимо сложности и дороговизны их производства обладают высокой чувствительностью к кислороду, влаге и полярным примесям в мономере и растворителе и требуют дополнительных мер по очистке мономера и растворителя. Помимо этого, желаемое снижение молекулярных масс полимера, наблюдаемое в присутствии водорода, сопровождается нежелательным снижением активности катализатора. Поскольку при использовании катализаторов Циглера-Натта и металлоценовых катализаторов регулирование ММ достигается при помощи водорода, образующиеся полиэтиленовые воски не содержат концевых (терминальных) винильных групп.In addition to the complexity and high cost of their production, metallocene catalysts are highly sensitive to oxygen, moisture, and polar impurities in the monomer and solvent and require additional measures to purify the monomer and solvent. In addition, the desired reduction in polymer molecular weights observed in the presence of hydrogen is accompanied by an undesirable reduction in catalyst activity. Since MW control is achieved with hydrogen using Ziegler-Natta and metallocene catalysts, the resulting polyethylene waxes do not contain terminal (terminal) vinyl groups.
Более привлекательным способом получения полиэтиленового воска является полимеризация этилена на каталитических системах на основе постметаллоценовых комплексов благодаря простоте синтеза таких комплексов, меньшей чувствительности к кислороду, влаге и полярным примесям в мономере и растворителе [15. Олейник И.И. Хим. инт. уст. разв. 2008, T. 16, Вып. 6, с. 747. 16. Олейник И.И. Успехи в дизайне пост-металлоценовых каталитических систем арилиминного типа для полимеризации этилена // в кн.: Химия ароматических, гетероциклических и природных соединений (НИОХ СО РАН 1958-2008 гг.) / отв. ред. ак. В.Н. Пармон, Новосибирск: ЗАО ИПП «Офсет», 2009. - с. 589-620. 17. Gibson V.C., Solan G.A. Olefin Oligomerizations and Polymerizations Catalyzed by Iron and Cobalt Complexes Bearing Bis(imino)pyridine Ligands // in: Catalysis without Precious Metals, Bullock M., Ed.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2010, p. 111-141. 18. Small B.L. Acc. Chem. Res. 2015, V. 48, p. 2599-2611. 19. Wang Z., Solan G.A., Zhang W., Sun W.-H. Coord. Chem. Rev. 2018, V. 363, p. 92-108.].A more attractive way to obtain polyethylene wax is the polymerization of ethylene on catalytic systems based on post-metallocene complexes due to the ease of synthesis of such complexes, lower sensitivity to oxygen, moisture and polar impurities in the monomer and solvent [ 15. Oleinik I.I. Chem. int. mouth development 2008, Vol. 16, Issue. 6, p. 747. 16. Oleinik I.I. Advances in the design of post-metallocene catalytic systems of the arylimine type for the polymerization of ethylene // in the book: Chemistry of aromatic, heterocyclic and natural compounds (NIOC SB RAS 1958-2008) / ed. ed. ak. V.N. Parmon, Novosibirsk: ZAO IPP Offset, 2009. - p. 589-620. 17. Gibson VC, Solan GA Olefin Oligomerizations and Polymerizations Catalyzed by Iron and Cobalt Complexes Bearing Bis(imino)pyridine Ligands // in: Catalysis without Precious Metals, Bullock M., Ed.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2010, p. 111-141. 18. Small BL Acc. Chem. Res. 2015, V. 48, p. 2599-2611. 19. Wang Z., Solan GA, Zhang W., Sun W.-H. Coord. Chem. Rev. 2018, V. 363, p. 92-108].
Известны каталитические системы на основе арилиминных комплексов никеля и кобальта и алюминийорганических соединений, способные производить полиэтиленовый воск [20. Huang F., Zhang W., Yue E., Liang T., Hu X. Sun, W.-H. Dalton Trans. 2016, V. 45, p. 657-666. 21. Sun Z., Huang F., Qu M., Yue E., Oleynik I.V., Oleynik I.I., Zeng Y., Liang T., Li K., Zhang W., Sun W.-H. RSC Adv., 2015, V. 5, p. 77913-77921. 22. Sun Z., Erlin Y., Qu M., Oleynik I.V., Oleynik I.I., Li K., Liang T., Zhang W., Sun W.-H. Inorg. Chem. Front. 2015, V. 2, р. 223-227. 23. Олейник И.И., Олейник И.В., Сунь Вэнь-Хуа. Патент RU 2704263, 25.10.2019. 24. Олейник И.И., Олейник И.В., Сунь Вэнь-Хуа. Патент RU 2729622, 11.08.2020.].Known catalytic systems based on arylimine complexes of nickel and cobalt and organoaluminum compounds capable of producing polyethylene wax [ 20. Huang F., Zhang W., Yue E., Liang T., Hu X. Sun, W.-H. Dalton Trans. 2016, V. 45, p. 657-666. 21. Sun Z., Huang F., Qu M., Yue E., Oleynik IV, Oleynik II, Zeng Y., Liang T., Li K., Zhang W., Sun W.-H. RSC Adv., 2015, v. 5, p. 77913-77921. 22. Sun Z., Erlin Y., Qu M., Oleynik IV, Oleynik II, Li K., Liang T., Zhang W., Sun W.-H. inorg. Chem. front. 2015, v. 2, p. 223-227. 23. Oleinik I.I., Oleinik I.V., Sun Wen-Hua. Patent RU 2704263, 10/25/2019. 24. Oleinik I.I., Oleinik I.V., Sun Wen-Hua. Patent RU 2729622, 08/11/2020.].
Преимущество таких каталитических систем заключается в том, что продуцирование полиэтиленового воска осуществляется в отсутствии водорода в качестве агента передачи цепи, а величина молекулярной массы, значение ММР, степень разветвленности и доля макромолекул, содержащих терминальную винильную группу, регулируется варьированием строения комплекса и внешних условий. Содержание терминальных винильных групп в образующемся полимере зависит от соотношения скоростей процессов переноса атома водорода из β-положения макроалкильной группы на центральный атом переходного металла катализатора и переноса макроалкильной группы на атом алюминия алюминийорганического активатора.The advantage of such catalytic systems is that the production of polyethylene wax is carried out in the absence of hydrogen as a chain transfer agent, and the molecular weight, MWD, degree of branching, and the proportion of macromolecules containing a terminal vinyl group are controlled by varying the structure of the complex and external conditions. The content of terminal vinyl groups in the resulting polymer depends on the ratio of the rates of the transfer of a hydrogen atom from the β -position of the macroalkyl group to the central transition metal atom of the catalyst and the transfer of the macroalkyl group to the aluminum atom of the organoaluminum activator.
Близким к предлагаемому изобретению является катализатор полимеризации этилена, содержащий бисиминный комплекс хлорида хрома с формулой А, где R1 = Me, Et, i-Pr; R2 = H, Me [25. Huang C., Zhang, Y., Solan G.A., Ma, Y., Hu X., Sun Y., Sun W.-H. European Journal of Inorganic Chemistry 2017, V. 2017, p. 4158 - 4166], а также катализатор, содержащий бисиминный комплекс хлорида железа с формулой Б, где R1 = Me, Et, i-Pr; R2 = H, Me [26. Патент CN 102731578. 27. Zhang W., Chai W., Sun W.-H., Hu X., Redshaw C., Hao X. Organometallics 2012, V. 31, p. 5039-5048.]. Close to the proposed invention is a catalyst for the polymerization of ethylene containing a biimine complex of chromium chloride with the formula A , where R 1 = Me, Et, i-Pr; R 2 = H, Me [25. Huang C., Zhang, Y., Solan GA, Ma, Y., Hu X., Sun Y., Sun W.-H. European Journal of Inorganic Chemistry 2017, V. 2017, p. 4158 - 4166 ] , as well as a catalyst containing a bisimine complex of iron chloride with the formula B , where R 1 = Me, Et, i-Pr; R 2 = H, Me [26. Patent CN 102731578. 27. Zhang W., Chai W., Sun W.-H., Hu X., Redshaw C., Hao X. Organometallics 2012, v. 31, p. 5039-5048 .] .
Каталитическая система на основе соединений общей формулы А в зависимости от внешних условий полимеризации в температурном интервале 20…100°С обладает активностью 0.19…15.9 тпэ/мольCr×ч и позволяет получать мономодальный линейный полиэтиленовый воск с ММ 0.4…8.39 кг/моль, узким молекулярно-массовым распределением 1.04…1.99 и температурой плавления 85.5…130.5°С. Доля макромолекул, содержащих терминальную винильную группу составляет 64-77% Максимум производительности катализатора наблюдается при температуре 70…80°С [25].The catalytic system based on compounds of general formula A , depending on the external conditions of polymerization in the temperature range of 20…100°C, has an activity of 0.19…15.9 tpe /mol Cr ×h and makes it possible to obtain a monomodal linear polyethylene wax with an MM of 0.4…8.39 kg/mol, narrow molecular weight distribution 1.04…1.99 and melting point 85.5…130.5°С. The proportion of macromolecules containing a terminal vinyl group is 64–77%. The maximum productivity of the catalyst is observed at a temperature of 70–80°C [ 25 ].
Каталитическая система на основе соединений общей формулы Б в зависимости от внешних условий полимеризации обладает активностью 1.6…24.0 тпэ/мольFe×ч и позволяет получать линейный полиэтилен без винильных групп с ММ 8.1…203.4 кг/моль, ММР 2.7…35.9 и высокой температурой плавления 120.5…135.5°С. Максимум производительности катализатора наблюдается при температуре 50°С [27].The catalytic system based on compounds of general formula B , depending on the external conditions of polymerization, has an activity of 1.6…24.0 tpe /mol Fe ×h and makes it possible to obtain linear polyethylene without vinyl groups with MM 8.1…203.4 kg/mol, MWD 2.7…35.9 and high temperature melting point 120.5…135.5°C. The maximum productivity of the catalyst is observed at a temperature of 50°C [ 27 ].
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является катализатор полимеризации этилена, содержащий бисиминный комплекс хлорида кобальта с формулой В, где R1 = Me, Et, i-Pr; R2 = H, Me [26. Патент CN 102731578. 28. Sun W.-H., Kong S., Cha, W., Shiono T., Redshaw C., Hu X., Guo C., Hao X. Applied Catalysis A: General 2012, V. 447-448, p. 67 - 73].Closest to the proposed invention is an ethylene polymerization catalyst containing a biimine complex of cobalt chloride with the formulaV, where Rone = Me, Et, i-Pr; R2 = H, Me[26. Patent CN 102731578.28. Sun W.-H., Kong S., Cha, W., Shiono T., Redshaw C., Hu X., Guo C., Hao X. Applied Catalysis A: General 2012, v. 447-448, p. 67 - 73].
Описанная каталитическая система на основе соединений общей формулы В в зависимости от внешних условий полимеризации в температурном интервале 30…70°С в присутствии алкилалюмоксанов (МАО или ММАО) обладает активностью 0.78…19.3 тпэ/мольCo×ч и позволяет получать линейный полиэтиленовый воск без винильных групп с ММ 0.83…10.2 кг/моль, узким молекулярно-массовым распределением 1.4…2.0 и температурой плавления 89.2…129.1°С. Максимум производительности катализатора наблюдается при температуре 60°С [28].The described catalytic system based on compounds of general formula B , depending on the external conditions of polymerization in the temperature range of 30–70°C in the presence of alkylalumoxanes (MAO or MMAO), has an activity of 0.78–19.3 tpe /mol Co ×h and makes it possible to obtain linear polyethylene wax without vinyl groups with MM 0.83...10.2 kg/mol, narrow molecular weight distribution 1.4...2.0 and melting point 89.2...129.1°C. The maximum productivity of the catalyst is observed at a temperature of 60°C [ 28 ].
Потребительские характеристики линейного полиэтиленового воска, полученного при каталитической полимеризации этилена, могут быть модифицированы пост-полимеризационной функционализацией. Например, окисленный полиэтиленовый воск почти нерастворим в большинстве растворителей. Поскольку коммерчески доступные полиэтиленовые воски производятся при использовании катализаторов Циглера-Натта и металлоценовых катализаторов и не содержат терминальных винильных групп, функционализация осуществляется в жестких условиях: окисление проводят при 150-200°С при давлении до 10 атм., а взаимодействие акриловых кислот в присутствии органических перекисей - при температуре 250°С. В отличие от этого пост-полимеризационная функционализация полиэтиленовых восков, содержащих терминальную винильную группу, использующая эпоксидирование, присоединение тиолов, метатезис с акрилатами и др., может осуществляться в мягких условиях. Учитывая это, желательно получение полиэтиленового воска с высоким содержанием винильных групп, поскольку при высоком содержании винильных групп пост-полимеризационная функционализация способна вызвать более существенную модификацию свойств полиэтиленового воска. С этой точки зрения недостатком катализатора-прототипа В является продуцирование полиэтиленового воска без терминальных винильных групп.The performance characteristics of a linear polyethylene wax obtained from the catalytic polymerization of ethylene can be modified by post-polymerization functionalization. For example, oxidized polyethylene wax is almost insoluble in most solvents. Since commercially available polyethylene waxes are produced using Ziegler-Natta and metallocene catalysts and do not contain terminal vinyl groups, functionalization is carried out under harsh conditions: oxidation is carried out at 150-200°C at a pressure of up to 10 atm., and the interaction of acrylic acids in the presence of organic peroxides - at a temperature of 250°C. In contrast, post-polymerization functionalization of vinyl-terminated polyethylene waxes using epoxidation, thiol addition, metathesis with acrylates, etc., can be carried out under mild conditions. Given this, it is desirable to obtain a polyethylene wax with a high content of vinyl groups, because at a high content of vinyl groups, post-polymerization functionalization can cause a more significant modification of the properties of the polyethylene wax. From this point of view, the disadvantage of the prototype catalyst is the production of polyethylene wax without terminal vinyl groups.
Поскольку задача производства линейного полиэтиленового воска с высоким содержанием терминальных винильных групп все еще является актуальной, техническая задача изобретения состоит в создании нового компонента катализатора полимеризации этилена, нового катализатора (каталитической системы), содержащего этот компонент, продуцирующего при полимеризации этилена линейный полиэтиленовый воск, содержащий терминальные винильные группы, с ММ 0.5…2.4 кг/моль, ММР 1.8…2.4 и температурой плавления 116…125°С.Since the task of producing a linear polyethylene wax with a high content of terminal vinyl groups is still relevant, the technical problem of the invention is to create a new component of the ethylene polymerization catalyst, a new catalyst (catalyst system) containing this component, producing a linear polyethylene wax containing terminal vinyl groups, with MM 0.5...2.4 kg/mol, MWD 1.8...2.4 and melting point 116...125°C.
Техническим результатом изобретения является получение неописанного ранее компонента катализатора и катализатора полимеризации этилена, содержащего этот компонент, продуцирующего, в отличии от катализатора-прототипа на основе соединений В, линейный полиэтиленовый воск, содержащий терминальные винильные группы.The technical result of the invention is the production of a previously undescribed catalyst component and an ethylene polymerization catalyst containing this component, producing, in contrast to the prototype catalyst based on compounds B , a linear polyethylene wax containing terminal vinyl groups.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в качестве компонента катализатора для полимеризации этилена в линейный полиэтиленовый воск, содержащий терминальные винильные группы, предложено использовать не известные ранее бисарил-иминопиридиновые комплексы дихлорида кобальта, а именно: {2-[1-(2-R1-4-R2-6-цикло-алкилфенилимино)этил]-8-(2-R1-4-R2-6-циклоалкилфенилимино)-5,6,7,8-тетрагидро-хинолин}кобальт(II) дихлориды, имеющие структуру, представленную общей формулой 1.The solution of this problem is achieved by the fact that as a component of the catalyst for the polymerization of ethylene into a linear polyethylene wax containing terminal vinyl groups, it was proposed to use previously unknown bisaryl-iminopyridine complexes of cobalt dichloride, namely: {2-[1-(2-R 1 -4-R 2 -6-cyclo-alkylphenylimino)ethyl]-8-(2-R 1-4 -R 2 -6-cycloalkylphenylimino)-5,6,7,8-tetrahydro-quinoline}cobalt(II) dichlorides , having the structure represented by the general formula 1 .
Заместители R1 и R2 в соединении общей формулы 1 независимо друг от друга выбирают из группы, включающей алкилы С1…С40 и атом водорода (под алкилом, алкильным заместителем понимается одновалентный заместитель, имеющий состав CnH2n+1 (n - целое число 1…40; алкил, алкильный заместитель является первичным, если атом углерода заместителя, образующий связь с фрагментом молекулы, по отношению к которому алкил является заместителем, дополнительно к этой связи имеет три связи с тремя атомами водорода или имеет всего одну связь с одним атом углерода и две связи с двумя атомами водорода; вторичным - если имеет две связи с двумя атомами углерода и одну связь с атомом водорода; и третичным - если имеет три связи с тремя атомами углерода).The substituents R 1 and R 2 in the compound of general formula 1 are independently selected from the group consisting of C 1 ... C 40 alkyls and a hydrogen atom (by alkyl, alkyl substituent is meant a monovalent substituent having the composition C n H 2n+1 (n - integer 1 ... 40; alkyl, alkyl substituent is primary if the carbon atom of the substituent, which forms a bond with the fragment of the molecule, in relation to which alkyl is a substituent, in addition to this bond has three bonds with three hydrogen atoms or has only one bond with one a carbon atom and two bonds to two hydrogen atoms; secondary if it has two bonds to two carbon atoms and one bond to a hydrogen atom; and tertiary if it has three bonds to three carbon atoms).
Циклоалкильный заместитель в соединении общей формулы 1 в положении 6 выбирают из группы, включающей циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил, циклооктил, циклононил, циклодецил, циклоундецил и циклододецил (т.е. k = 1…10).The cycloalkyl substituent in the compound of general formula 1 at position 6 is selected from the group consisting of cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, cycloundecyl and cyclododecyl (i.e. k = 1...10).
Предпочтительные сочетания заместителей R1, R2 и циклоалкильных заместителей включают: R1 = Ме, R2 = H, циклоалкил = циклопентил (I); R1 = Ме, R2 = H, циклоалкил = циклогексил (II); R1 = Ме, R2 = H, циклоалкил = циклооктил (III); R1 = R2 = Ме, циклоалкил = циклопентил (IV); R1 = R2 = Ме, циклоалкил = циклогексил (V); R1 = R2 = Ме, циклоалкил = циклооктил (VI). Далее по тексту для обозначения конкретного бисарилиминопиридинового комплекса дихлорида кобальта применяется двухзвенный шифр, например 1-II, относящийся к соединению общей формулы 1 с R1 = Ме, R2 = H, циклоалкил = циклогексил (сочетание II), т.е. к {2-[1-(2-метил-6-циклогексилфенил-имино)этил]-8-(2-метил-6-циклогексилфенилимино)-5,6,7,8-тетрагидрохинолин}кобальт(II) дихлориду.Preferred combinations of R 1 , R 2 and cycloalkyl substituents include: R 1 = Me, R 2 = H, cycloalkyl = cyclopentyl ( I ); R 1 = Me, R 2 = H, cycloalkyl = cyclohexyl ( II ); R 1 = Me, R 2 = H, cycloalkyl = cyclooctyl ( III ); R 1 = R 2 = Me, cycloalkyl = cyclopentyl ( IV ); R 1 = R 2 = Me, cycloalkyl = cyclohexyl ( V ); R 1 \u003d R 2 \u003d Me, cycloalkyl \u003d cyclooctyl ( VI ). Hereinafter, a two-unit code is used to designate a specific bisaryliminopyridine complex of cobalt dichloride, for example 1-II , referring to a compound of general formula 1 with R 1 = Me, R 2 = H, cycloalkyl = cyclohexyl (combination II ), i.e. to {2-[1-(2-methyl-6-cyclohexylphenyl-imino)ethyl]-8-(2-methyl-6-cyclohexylphenylimino)-5,6,7,8-tetrahydroquinoline}cobalt(II) dichloride.
Для достижения указанного технического результата также предложен новый катализатор (каталитическая система) полимеризации этилена в линейный полиэтиленовый воск, включающий по крайней мере одно соединение общей формулы 1, по крайней мере один алюминийорганический активатор, не обязательно этилен и по крайней мере один углеводородный растворитель.To achieve this technical result, a new catalyst (catalytic system) for the polymerization of ethylene into a linear polyethylene wax is also proposed, including at least one compound of general formula 1 , at least one organoaluminum activator, not necessarily ethylene, and at least one hydrocarbon solvent.
Предпочтительно соединение общей формулы 1 выбирают из группы, содержащей:Preferably, the compound of general formula 1 is selected from the group consisting of:
{2-[1-(2-метил-6-циклопентилфенилимино)этил]-8-(2-метил-6-циклопентилфенилимино)-5,6,7,8-тетрагидрохинолин}кобальт(II) дихлорид; {2-[1-(2-метил-6-циклогексилфенил-имино)этил]-8-(2-метил-6-циклогексилфенилимино)-5,6,7,8-тетрагидрохинолин}кобальт(II) дихлорид; {2-[1-(2-метил-6-циклооктилфенилимино)этил]-8-(2-метил-6-циклооктилфенил-имино)-5,6,7,8-тетрагидрохинолин}кобальт(II) дихлорид; {2-[1-(2,4-диметил-6-циклопен-тилфенилимино)этил]-8-(2,4-диметил-6-циклопентилфенилимино)-5,6,7,8-тетрагидрохино-лин}кобальт(II) дихлорид; {2-[1-(2,4-диметил-6-циклогексилфенилимино)этил]-8-(2,4-диметил-6-циклогексилфенилимино)-5,6,7,8-тетрагидрохинолин}кобальт(II) дихлорид; {2-[1-(2,4-диметил-6-циклооктилфенилимино)этил]-8-(2,4-диметил-6-циклооктилфенилими-но)-5,6,7,8-тетрагидрохинолин}кобальт(II) дихлорид.{2-[1-(2-methyl-6-cyclopentylphenylimino)ethyl]-8-(2-methyl-6-cyclopentylphenylimino)-5,6,7,8-tetrahydroquinoline}cobalt(II) dichloride; {2-[1-(2-methyl-6-cyclohexylphenylimino)ethyl]-8-(2-methyl-6-cyclohexylphenylimino)-5,6,7,8-tetrahydroquinoline}cobalt(II) dichloride; {2-[1-(2-methyl-6-cyclooctylphenylimino)ethyl]-8-(2-methyl-6-cyclooctylphenylimino)-5,6,7,8-tetrahydroquinoline}cobalt(II) dichloride; {2-[1-(2,4-dimethyl-6-cyclopentylphenylimino)ethyl]-8-(2,4-dimethyl-6-cyclopentylphenylimino)-5,6,7,8-tetrahydroquino-line}cobalt( II) dichloride; {2-[1-(2,4-dimethyl-6-cyclohexylphenylimino)ethyl]-8-(2,4-dimethyl-6-cyclohexylphenylimino)-5,6,7,8-tetrahydroquinoline}cobalt(II) dichloride; {2-[1-(2,4-dimethyl-6-cyclooctylphenylimino)ethyl]-8-(2,4-dimethyl-6-cyclooctylphenylimino)-5,6,7,8-tetrahydroquinoline}cobalt(II) dichloride.
В качестве алюминийорганического активатора используется по крайней мере одно алюминийорганическое соединение, конкретные примеры которого включают метил-алюмоксан (МАО), модифицированные варианты МАО (включающие, но не ограничивающиеся ими, полиметилалюмоксан с улучшенными характеристиками, обозначаемый производителями как РМАО-IP; модифицированный метилалюмоксан тип 3А, обозначаемый как ММАО-3А; модифицированный метилалюмоксан тип 12, обозначаемый как ММАО-12), а также триметилалюминий (ТМА), триэтилалюминий (ТЭА), триизобутилалюминий (ТИБА), три-н-бутилалюминий, три-н-гексилалюминий, три-н-октилалюминий, диметил-алюминий хлорид (ДМАХ), диэтилалюминий хлорид (ДЭАХ), диизобутилалюминий хлорид, метилалюминий-сесквихлорид, этилалюминий-сесквихлорид. Могут использоваться и другие подобные им алюминийорганические соединения или их смеси в любом сочетании.At least one organoaluminum compound is used as the organoaluminum activator, specific examples of which include methyl aluminoxane (MAO), modified MAO variants (including, but not limited to, improved polymethylalumoxane referred to by manufacturers as PMAO-IP; modified methylaluminoxane type 3A , designated as MMAO-3A; modified methylalumoxane type 12, designated as MMAO-12), as well as trimethylaluminum (TMA), triethylaluminum (TEA), triisobutylaluminum (TIBA), tri-n-butylaluminum, tri- n - hexylaluminum, tri- n- octylaluminum, dimethylaluminum chloride (DMAC), diethylaluminum chloride (DEAC), diisobutylaluminum chloride, methylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquichloride. Other similar organoaluminum compounds or mixtures thereof in any combination can be used.
Углеводородный растворитель выбирают из индивидуальных алифатических, алициклических, алкилароматических или ароматических соединений, их технических смесей в любом сочетании. Конкретно могут быть выбраны бутан, изобутан, пентан, изопентан, гексан, гептан, октан, декан, додекан, гексадекан, октадекан, циклопентан, циклогексан, метилциклопентан, бензол, толуол, этилбензол, пропилбензол, бутилбензол, ксилол, триметилбензол, кумол, цимол, камфен, тетралин, бензин, лигроин, керосин. Растворители могут использоваться по отдельности или в комбинации двух или более растворителей.The hydrocarbon solvent is selected from individual aliphatic, alicyclic, alkylaromatic or aromatic compounds, their technical mixtures in any combination. Specifically, butane, isobutane, pentane, isopentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, hexadecane, octadecane, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, benzene, toluene, ethylbenzene, propylbenzene, butylbenzene, xylene, trimethylbenzene, cumene, cymene, camphene, tetralin, gasoline, naphtha, kerosene. Solvents may be used singly or in combination of two or more solvents.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ приготовления катализатора (каталитической системы) для полимеризации этилена.In accordance with the present invention, a method for preparing a catalyst (catalyst system) for the polymerization of ethylene is provided.
Способ приготовления катализатора в соответствии с настоящим изобретением включает взаимодействие при контактировании по крайней мере одного соединения общей формулы 1, по крайней мере одного алюминийорганического активатора не обязательно в присутствии этилена в среде по крайней мере одного углеводородного растворителя.The method for preparing a catalyst in accordance with the present invention includes the interaction, when contacting at least one compound of general formula 1 , at least one organoaluminum activator, optionally in the presence of ethylene, in an environment of at least one hydrocarbon solvent.
Методы контактирования особенно не ограничены до тех пор, пока могут быть получены положительные эффекты изобретения. Например, способ контакта может быть таким, что соединение общей формулы 1, взятое в твердом виде, в виде суспензии или раствора по крайней мере в одном углеводородном растворителе добавляют сразу или по частям к раствору или суспензии алюминийорганического активатора в углеводородном растворителе не обязательно в присутствии этилена; или раствор или суспензию алюминийорганического активатора в углеводородном растворителе добавляют сразу или по частям к соединению общей формулы 1, взятому в твердом виде, в виде суспензии или раствора по крайней мере в одном углеводородном растворителе не обязательно в присутствии этилена. Чтобы гарантировать лучшее контактирование, простоту загрузки и дозирования, предпочтительно осуществлять контактирование соединения общей формулы 1, взятого в виде суспензии или раствора по крайней мере в одном углеводородном растворителе с раствором или суспензией алюминий-органического активатора в углеводородном растворителе. Контактирование соединения общей формулы 1 с алюминийорганическим соединением возможно осуществлять в присутствии этилена, растворенного в углеводородном растворителе, перед добавлением соединения общей формулы 1, если оно добавляется к алюминийорганическому активатору, при этом суспензия или раствор алюминийорганического активатора насыщается этиленом при избыточном давлении этилена от 0.01 до 10 ати и температуре от 10 до 120°С; или перед добавлением суспензии или раствора алюминийорганического активатора, если он добавляется к суспензии или раствору соединения общей формулы 1, при этом суспензия или раствор соединения общей формулы 1 насыщается этиленом при избыточном давлении этилена от 0.01 до 10 ати и температуре от 10 до 120°С. В случае, когда используется комбинация двух или более соединений общей формулы 1, они могут добавляться по отдельности в любой очередности или как смесь двух и более компонентов, взятых в виде суспензии или раствора. В случае, когда используется комбинация двух или более алюминий-органических активаторов, они могут добавляться по отдельности в любой очередности или как смесь двух и более компонентов, взятых в виде суспензии или раствора не обязательно в присутствии этилена.The contacting methods are not particularly limited as long as the beneficial effects of the invention can be obtained. For example, the method of contact may be such that the compound of general formula 1, taken in solid form, in the form of a suspension or solution in at least one hydrocarbon solvent, is added immediately or in parts to a solution or suspension of an organoaluminum activator in a hydrocarbon solvent, optionally in the presence of ethylene ; or a solution or suspension of an organoaluminum activator in a hydrocarbon solvent is added all at once or in parts to the compound of general formula 1 taken in solid form, in the form of a suspension or solution in at least one hydrocarbon solvent, optionally in the presence of ethylene. To ensure better contact, ease of loading and dosing, it is preferable to contact the compound of general formula 1 , taken as a suspension or solution in at least one hydrocarbon solvent, with a solution or suspension of an organoaluminum activator in a hydrocarbon solvent. Contacting a compound of general formula 1 with an organoaluminum compound can be carried out in the presence of ethylene dissolved in a hydrocarbon solvent, before adding a compound of general formula 1 if it is added to an organoaluminum activator, while the suspension or solution of the organoaluminum activator is saturated with ethylene at an excess pressure of ethylene from 0.01 to 10 ati and temperature from 10 to 120°C; or before adding a suspension or solution of an organoaluminum activator, if it is added to a suspension or solution of a compound of general formula 1 , while the suspension or solution of a compound of general formula 1 is saturated with ethylene at an excess pressure of ethylene from 0.01 to 10 atm and a temperature from 10 to 120 ° C. When a combination of two or more compounds of general formula 1 is used, they can be added individually in any order or as a mixture of two or more components taken as a suspension or solution. When a combination of two or more organoaluminum activators is used, they can be added individually in any order or as a mixture of two or more components taken as a suspension or solution, optionally in the presence of ethylene.
Предпочтительный вариант способа приготовления катализатора в соответствии с настоящим изобретением заключается в последовательном осуществлении следующих операций. В реактор последовательно вводят определенные количества по крайней мере одного углеводородного растворителя, например, толуола и суспензии или раствора одного или нескольких алюминийорганических активаторов по крайней мере в одном углеводородном растворителе, например, толуоле, и после этого вводят по крайней мере один компонент катализатора, описываемый общей формулой 1, в виде суспензии или раствора в углеводородном растворителе, например, толуоле или последовательно вводят в реактор определенные количества по крайней мере одного углеводородного растворителя, например, толуола, одного или нескольких компонентов катализатора, описываемых общей формулой 1, в виде суспензии или раствора в углеводородном растворителе например, толуоле, и после этого вводят раствор одного или нескольких алюминийорганических активаторов в углеводородном растворителе, например, толуоле. Затем насыщают смесь этиленом (создание постоянной величины избыточного давления этилена от 1.0 до 10 ати) при определенной температуре (от 10 до 120°С). Концентрация компонента катализатора общей формулы 1, в каталитической системе находится в диапазоне от 0.1 до 100 мкмоль/л, предпочтительно от 10 до 40 мкмоль/л, мольное соотношение Al/Co - в диапазоне от 100 до 5000, предпочтительно 500-3500. После этого катализатор готов к использованию для полимеризации этилена.A preferred embodiment of the method for preparing a catalyst in accordance with the present invention is to sequentially carry out the following operations. Certain amounts of at least one hydrocarbon solvent, for example, toluene and a suspension or solution of one or more organoaluminum activators in at least one hydrocarbon solvent, for example, toluene, are sequentially introduced into the reactor, and then at least one catalyst component is introduced, described by the general formula 1 , in the form of a suspension or solution in a hydrocarbon solvent, for example, toluene, or certain amounts of at least one hydrocarbon solvent, for example, toluene, one or more catalyst components described by the general formula 1 , are sequentially introduced into the reactor in the form of a suspension or solution in hydrocarbon solvent, for example, toluene, and then a solution of one or more organoaluminum activators in a hydrocarbon solvent, for example, toluene, is introduced. Then the mixture is saturated with ethylene (the creation of a constant value of the excess pressure of ethylene from 1.0 to 10 atm) at a certain temperature (from 10 to 120°C). The concentration of the catalyst component of general formula 1 in the catalytic system is in the range from 0.1 to 100 µmol/l, preferably from 10 to 40 µmol/l, the Al/Co molar ratio is in the range from 100 to 5000, preferably 500-3500. The catalyst is then ready to be used for the polymerization of ethylene.
Другой предпочтительный вариант способа приготовления катализатора в соответствии с настоящим изобретением заключается в последовательном осуществлении следующих операций. В реактор последовательно вводят определенные количества по крайней мере одного углеводородного растворителя, например, толуола и суспензии или раствора одного или нескольких алюминийорганических активаторов по крайней мере в одном углеводородном растворителе, например, толуоле, насыщают смесь этиленом (создание постоянной величины избыточного давления этилена от 0.01 до 10 ати) при определенной температуре (от 10 до 120°С) и после этого вводят по крайней мере один компонент катализатора общей формулы 1, в виде суспензии или раствора в углеводородном растворителе, например, толуоле; или последовательно вводят в реактор определенные количества углеводородного растворителя, например, толуола, вводят по крайней мере один компонент катализатора общей формулы 1, в виде суспензии или раствора в углеводородном растворителе, например, толуоле, насыщают смесь этиленом (создание постоянной величины избыточного давления этилена от 0.01 до 10 ати) при определенной температуре (от 10 до 120°С) и после этого вводят суспензию или раствор одного или нескольких алюминийорганических активаторов по крайней мере в одном углеводородном растворителе, например, толуоле. Концентрация компонента катализатора общей формулы 1, в каталитической системе находится в диапазоне от 0.1 до 100 мкмоль/л, предпочтительно от 10 до 40 мкмоль/л, мольное соотношение Al/Co - в диапазоне от 100 до 5000, предпочтительно 500-3500. После этого катализатор готов к использованию для полимеризации этилена.Another preferred variant of the process for preparing a catalyst in accordance with the present invention is the sequential implementation of the following operations. Certain amounts of at least one hydrocarbon solvent, for example, toluene and a suspension or solution of one or more organoaluminum activators in at least one hydrocarbon solvent, for example, toluene, are sequentially introduced into the reactor, the mixture is saturated with ethylene (creating a constant value of ethylene excess pressure from 0.01 to 10 ati) at a certain temperature (from 10 to 120°C) and then at least one component of the catalyst of general formula 1 is introduced, in the form of a suspension or solution in a hydrocarbon solvent, for example, toluene; or sequentially introduce into the reactor certain amounts of a hydrocarbon solvent, for example, toluene, introduce at least one component of the catalyst of general formula 1 , in the form of a suspension or solution in a hydrocarbon solvent, for example, toluene, saturate the mixture with ethylene (creating a constant value of excess pressure of ethylene from 0.01 up to 10 ati) at a certain temperature (from 10 to 120°C) and then a suspension or solution of one or more organoaluminum activators is introduced in at least one hydrocarbon solvent, for example, toluene. The concentration of the catalyst component of general formula 1 in the catalytic system is in the range from 0.1 to 100 µmol/l, preferably from 10 to 40 µmol/l, the Al/Co molar ratio is in the range from 100 to 5000, preferably 500-3500. The catalyst is then ready to be used for the polymerization of ethylene.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается применение компонента катализатора - соединения общей формулы 1, катализатора, содержащего указанный компонент, для полимеризации этилена в линейный полиэтиленовый воск, содержащий терминальные винильные группы, с узким ММР, описываемое в виде способа получения линейного полиэтиленового воска, содержащего терминальные винильные группы, с узким ММР.In accordance with the present invention, it is proposed to use a catalyst component - a compound of general formula 1 , a catalyst containing the specified component, for the polymerization of ethylene into a linear polyethylene wax containing terminal vinyl groups, with a narrow MWD, described as a method for producing a linear polyethylene wax containing terminal vinyl groups. groups with narrow MWD.
Способ получения линейного полиэтиленового воска, содержащего терминальные винильные группы, с узким ММР по настоящему изобретению включает стадию полимеризации этилена в присутствии катализатора, описанного в настоящем изобретении.The method for producing a narrow MWD linear vinyl-terminated polyethylene wax of the present invention includes the step of polymerizing ethylene in the presence of the catalyst described in the present invention.
Проведение полимеризации с получением линейного полиэтиленового воска, содержащего терминальные винильные группы, с узким ММР осуществляют при следующих условиях: температура в интервале от 10 до 120°С, предпочтительно от 30 до 80°С, давление этилена в интервале от 1 до 15 ати, предпочтительно от 1 до 10 ати, продолжительность процесса в интервале от 10 минут до 8 часов, предпочтительно от 30 минут до 5 часов, скорость вращения лопастной мешалки в интервале от 50 до 2000 об/мин, предпочтительно от 100 до 1000 об/мин.The polymerization to obtain a linear polyethylene wax containing terminal vinyl groups with a narrow MWD is carried out under the following conditions: temperature in the range from 10 to 120°C, preferably from 30 to 80°C, ethylene pressure in the range from 1 to 15 atm, preferably from 1 to 10 ati, the duration of the process is in the range from 10 minutes to 8 hours, preferably from 30 minutes to 5 hours, the rotation speed of the paddle mixer is in the range from 50 to 2000 rpm, preferably from 100 to 1000 rpm.
Описанная каталитическая система на основе соединений общей формулы 1 при оптимальных внешних условиях полимеризации обладает активностью 0.28…39 тпэ/мольCo×ч и позволяет получать унимодальный линейный полиэтиленовый воск с ММ 0.57…2.42 кг/моль, ММР 1.8…2.4, температурой плавления 116…125°C с долей макромолекул, содержащих терминальные винильные группы, до 95%. Температурный максимум эффективности каталитической системы на основе соединений общей формулы 1 находится в интервале 60-70°С. По совокупности показателей каталитическая система на основе соединений общей формулы 1 превосходит каталитическую систему-прототип на основе соединений общей формулы В [28].The described catalytic system based on compounds of general formula 1 under optimal external polymerization conditions has an activity of 0.28...39 tpe /mol Co h and makes it possible to obtain unimodal linear polyethylene wax with MM 0.57...2.42 kg/mol, MWD 1.8...2.4, melting point 116 …125°C with up to 95% of macromolecules containing terminal vinyl groups. The temperature maximum efficiency of the catalytic system based on the compounds of General formula 1 is in the range of 60-70°C. The set of indicators of the catalytic system based on the compounds of General formula 1 is superior to the prototype catalytic system based on compounds of General formula B [28] .
Синтез бисарилиминопиридиновых комплексов дихлорида кобальта, имеющих структуру, представленную общей формулой 1, осуществляли по одностадийной схеме, включающей конденсацию 2-ацетил-8-оксо-5,6,7,8-тетрагидрохинолина с 2-R1-4-R2-6-циклоалкиланилинами или их гидрохлоридами в присутствии безводного дихлорида кобальта CoCl2 по унифицированной методике.The synthesis of bisaryliminopyridine complexes of cobalt dichloride, having the structure represented by the general formula 1 , was carried out according to a one-stage scheme, including the condensation of 2-acetyl-8-oxo-5,6,7,8-tetrahydroquinoline with 2-R 1 -4-R 2 -6 -cycloalkylanilines or their hydrochlorides in the presence of anhydrous cobalt dichloride CoCl 2 according to a unified method.
Синтез {2-[1-(2-RSynthesis {2-[1-(2-R 1one -4-R-4-R 22 -6-циклоалкилфенилимино)этил]-8-(2-R-6-cycloalkylphenylimino)ethyl]-8-(2-R 1one -4-R-4-R 22 -6-циклоал-килфенилимино)-5,6,7,8-тетрагидрохинолин}кобальт (II) дихлоридов. Общая методика.-6-cycloal-kylphenylimino)-5,6,7,8-tetrahydroquinoline}cobalt (II) dichlorides. General methodology.
Смесь 1.0 ммоль (0.190 г) 2-ацетил-8-оксо-5,6,7,8-тетрагидрохинолина, 2.0 ммоль гидрохлорида 2-R1-4-R2-6-циклоалкиланилина, 0.9 ммоль (0.117 г) безводного дихлорида кобальта CoCl2, и 20 мл безводной уксусной кислоты кипятили при перемешивании с обратным холодильником 3…4 ч, объем реакционной массы уменьшали в два раза, отгоняя уксусную кислоту в вакууме (15…18 мм рт.ст.). После охлаждения реакционной массы до комнатной температуры добавляли 100 мл диэтилового эфира, осадок отфильтровывали, промывали на фильтре диэтиловым эфиром (3 × 15 мл), выдерживали в вакууме. Получали целевой {2-[1-(2-R1-4-R2-6-циклоалкилфенилимино)этил]-8-(2-R1-4-R2-6-циклоалкилфенил-имино)-5,6,7,8-тетрагидрохинолин}кобальт(II) дихлорид.A mixture of 1.0 mmol (0.190 g) 2-acetyl-8-oxo-5,6,7,8-tetrahydroquinoline, 2.0 mmol 2-R 1 -4-R 2 -6-cycloalkylaniline hydrochloride, 0.9 mmol (0.117 g) anhydrous dichloride cobalt CoCl 2 , and 20 ml of anhydrous acetic acid were boiled with stirring under reflux for 3...4 h, the volume of the reaction mass was reduced by half, distilling acetic acid in a vacuum (15...18 mm Hg). After the reaction mixture was cooled to room temperature, 100 ml of diethyl ether was added, the precipitate was filtered off, washed on the filter with diethyl ether (3 × 15 ml), and kept in a vacuum. Received target {2-[1-(2-R 1 -4-R 2 -6-cycloalkylphenylimino)ethyl]-8-(2-R 1 -4-R 2 -6-cycloalkylphenylimino)-5.6, 7,8-tetrahydroquinoline}cobalt(II) dichloride.
{2-[1-(2-метил-6-циклопентилфенилимино)этил]-8-[2-метил-6-циклопентилфенил-имино]-5,6,7,8-тетрагидрохинолин}кобальт(II) дихлорид (1-I). Зеленый порошок. Выход 77%. ИК спектр (KBr), ν, см-1: 2949 (с.), 2864 (ср.), 1620 (νC=N, с.), 1582 (с.), 1451 (с.), 1368 (ср.), 1242 (с.), 1211 (ср.), 1192 (ср.), 1133 (сл.), 1040 (сл.), 927 (сл.), 777 (с.). Найдено, %: C 66.01; H 6.89; N 6.52. C35H41Cl2CoN3 (633.57). Вычислено, %: C, 66.35; H, 6.52; N, 6.63. {2-[1-(2-methyl-6-cyclopentylphenylimino)ethyl]-8-[2-methyl-6-cyclopentylphenylimino]-5,6,7,8-tetrahydroquinoline}cobalt(II) dichloride (1- I). Green powder. Yield 77%. IR spectrum (KBr), ν, cm -1 : 2949 (s.), 2864 (av.), 1620 (v C=N , s.), 1582 (s.), 1451 (s.), 1368 (av. .), 1242 (s.), 1211 (s.), 1192 (s.), 1133 (s.), 1040 (s.), 927 (s.), 777 (s.). Found, %: C 66.01; H 6.89; No. 6.52. C 35 H 41 Cl 2 CoN 3 (633.57). Calculated, %: C, 66.35; H, 6.52; N, 6.63.
{2-[1-(2-метил-6-циклогексилфенилимино)этил]-8-[2-метил-6-циклогексилфенил-имино]-5,6,7,8-тетрагидрохинолин}кобальт(II) дихлорид (1-II). Зеленый порошок. Выход 59%. ИК спектр (KBr), ν, см-1: 2922 (с.), 2850 (ср.), 1622 (νC=N, ср.), 1583 (ср.), 1470 (ср.), 1447(с.), 1370 (ср.), 1266 (с.), 1246 (с.), 1189 (ср.), 1131 (сл.), 1041 (сл.), 927 (сл.), 781 (с.). Найдено, %: C 67.39; H 6.99; N 6.02. C37H45Cl2CoN3 (661.62). Вычислено, %: C, 67.17; H, 6.86; N, 6.35. {2-[1-(2-methyl-6-cyclohexylphenylimino)ethyl]-8-[2-methyl-6-cyclohexylphenylimino]-5,6,7,8-tetrahydroquinoline}cobalt(II) dichloride (1- II). Green powder. Yield 59%. IR spectrum (KBr), ν, cm -1 : 2922 (s.), 2850 (av.), 1622 (v C=N , av.), 1583 (av.), 1470 (av.), 1447 (s .), 1370 (cf.), 1266 (c.), 1246 (c.), 1189 (cf.), 1131 (cf.), 1041 (cf.), 927 (cf.), 781 (cf.) . Found, %: C 67.39; H 6.99; N 6.02. C 37 H 45 Cl 2 CoN 3 (661.62). Calculated, %: C, 67.17; H, 6.86; N, 6.35.
{2-[1-(2-метил-6-циклооктилфенилимино)этил]-8-[2-метил-6-циклооктилфенил-имино]-5,6,7,8-тетрагидрохинолин}кобальт(II) дихлорид (1-III). Зеленый порошок. Выход 64%. ИК спектр (KBr), ν, см-1: 2913 (с.), 2863 (с.), 1622 (νC=N, с.), 1585 (с.), 1467 (ср.), 1448 (ср.), 1371 (ср.), 1267 (ср.), 1245 (с.), 1157 (ср.), 1040 (сл.), 927 (сл.), 837 (сл.), 772 (с.). Найдено, %: C 68.39; H 7.36; N 6.02. C41H53Cl2CoN3 (717.73). Вычислено, %: C, 68.61; H, 7.44; N, 5.85. {2-[1-(2-methyl-6-cyclooctylphenylimino)ethyl]-8-[2-methyl-6-cyclooctylphenylimino]-5,6,7,8-tetrahydroquinoline}cobalt(II) dichloride (1- III). Green powder. Yield 64%. IR spectrum (KBr), ν, cm -1 : 2913 (s.), 2863 (s.), 1622 (v C=N , s.), 1585 (s.), 1467 (av.), 1448 (av. .), 1371 (cf.), 1267 (cf.), 1245 (cf.), 1157 (cf.), 1040 (cf.), 927 (cf.), 837 (cf.), 772 (cf.) . Found, %: C 68.39; H 7.36; N 6.02. C 41 H 53 Cl 2 CoN 3 (717.73). Calculated, %: C, 68.61; H, 7.44; N, 5.85.
{2-[1-(2,4-диметил-6-циклопентилфенилимино)этил]-8-[2,4-диметил-6-циклопентил-фенилимино]-5,6,7,8-тетрагидрохинолин}кобальт(II) дихлорид (1-IV). Зеленый порошок. Выход 60%. ИК спектр (KBr), ν, см-1: 2947 (с.), 2864 (ср.), 1621 (νC=N, с.), 1557 (с.), 1541 (ср.), 1476 (с.), 1449 (с.), 1370 (ср.), 1248 (с.), 1209 (ср.), 1141 (ср.), 1038 (сл.), 928 (сл.), 855 (с.), 769 (сл.). Найдено, %: C 66.89; H 6.99; N 6.54. C37H45Cl2CoN3 (661.62). Вычислено, %: C, 67.17; H, 6.86; N, 6.35. {2-[1-(2,4-dimethyl-6-cyclopentylphenylimino)ethyl]-8-[2,4-dimethyl-6-cyclopentylphenylimino]-5,6,7,8-tetrahydroquinoline}cobalt(II) dichloride (1-IV). Green powder. Yield 60%. IR spectrum (KBr), ν, cm -1 : 2947 (s.), 2864 (av.), 1621 (v C=N , s.), 1557 (s.), 1541 (av.), 1476 (s .), 1449 (s.), 1370 (cf.), 1248 (s.), 1209 (cf.), 1141 (cf.), 1038 (sl.), 928 (sl.), 855 (s.) , 769 (f.). Found, %: C 66.89; H 6.99; No. 6.54. C 37 H 45 Cl 2 CoN 3 (661.62). Calculated, %: C, 67.17; H, 6.86; N, 6.35.
{2-[1-(2,4-диметил-6-циклогексилфенилимино)этил]-8-(2,4-диметил-6-циклогексил-фенилимино)-5,6,7,8-тетрагидрохинолин}кобальт(II) дихлорид (1-V). Зеленый порошок. Выход 54%. ИК спектр (KBr), ν, см-1: 2922 (с.), 2850 (ср.), 1628 (νC=N, ср.), 1584 (ср.), 1567 (ср.), 1473 (ср.), 1448 (с.), 1369 (ср.), 1268 (ср.), 1244 (с.), 1204 (ср.), 1149 (ср.), 1041 (ср.), 926 (сл.), 852 (с.), 769 (сл.). Найдено, %: C 68.29; H 7.02; N 6.02%. C39H49Cl2CoN3 (689.68). Вычислено, %: C, 67.92; H, 7.16; N, 6.09. {2-[1-(2,4-dimethyl-6-cyclohexylphenylimino)ethyl]-8-(2,4-dimethyl-6-cyclohexylphenylimino)-5,6,7,8-tetrahydroquinoline}cobalt(II) dichloride (1-V). Green powder. Yield 54%. IR spectrum (KBr), ν, cm -1 : 2922 (s.), 2850 (av.), 1628 (v C=N , av.), 1584 (av.), 1567 (av.), 1473 (av. .), 1448 (s.), 1369 (cf.), 1268 (cf.), 1244 (s.), 1204 (cf.), 1149 (cf.), 1041 (cf.), 926 (f.) , 852 (p.), 769 (f.). Found, %: C 68.29; H 7.02; N 6.02%. C 39 H 49 Cl 2 CoN 3 (689.68). Calculated, %: C, 67.92; H, 7.16; N, 6.09.
{2-[1-(2,4-диметил-6-циклооктилфенилимино)этил]-8-(2,4-диметил-6-циклооктил-фенилимино)-5,6,7,8-тетрагидрохинолин}кобальт(II) дихлорид (1-VI). Зеленый порошок. Выход 56%. ИК спектр (KBr), ν, см-1: 2914 (с.), 2856 (ср.), 1623 (νC=N, с.), 1583 (ср.), 1471 (ср.), 1446 (ср.), 1368 (ср.), 1236 (ср.), 1146 (сл.), 1075 (ср.), 1043 (ср.), 923 (сл.), 857 (ср.), 731 (сл.). Найдено, %: C 69.39; H 7.56; N 5.77%. C43H57Cl2CoN3 (745.78). Вычислено, %: C, 69.25; H, 7.70; N, 5.63. {2-[1-(2,4-dimethyl-6-cyclooctylphenylimino)ethyl]-8-(2,4-dimethyl-6-cyclooctylphenylimino)-5,6,7,8-tetrahydroquinoline}cobalt(II) dichloride (1-VI). Green powder. Yield 56%. IR spectrum (KBr), ν, cm -1 : 2914 (s.), 2856 (av.), 1623 (v C=N , s.), 1583 (av.), 1471 (av.), 1446 (av. .), 1368 (Wed), 1236 (Wed), 1146 (Wed), 1075 (Wed), 1043 (Wed), 923 (Wed), 857 (Wed), 731 (Wed) . Found, %: C 69.39; H 7.56; N 5.77%. C 43 H 57 Cl 2 CoN 3 (745.78). Calculated, %: C, 69.25; H, 7.70; N, 5.63.
Нижеследующие примеры 1…43 иллюстрируют варианты конкретного воплощения каталитической системы для получения линейного полиэтиленового воска, содержащего терминальные винильные группы. Указанные примеры не следует рассматривать как ограничивающие объем изобретения. Условия процесса в примерах 1…43: суммарный объем толуола, раствора алюминийорганического активатора и раствора комплекса - 100 мл, температура, мольное отношение Al/Co, давление этилена представлены в Таблице 1. В примерах 1…22 в качестве алюминийорганического активатора используется раствор метилалюмоксана МАО (1.46 М в толуоле, Albemarle), в примерах 23…43 - раствор модифицированного метилалюмоксана ММАО-3А (1.93 М в гептане, Albemarle).The following examples 1-43 illustrate embodiments of a specific catalyst system for the production of linear vinyl-terminated polyethylene wax. These examples should not be construed as limiting the scope of the invention. Process conditions in examples 1...43: the total volume of toluene, a solution of an organoaluminum activator and a solution of the complex - 100 ml, temperature, molar ratio Al/Co, ethylene pressure are presented in Table 1. In examples 1...22, a solution of methylalumoxane MAO is used as an organoaluminum activator (1.46 M in toluene, Albemarle), in examples 23 ... 43 - a solution of modified methylalumoxane MMAO-3A (1.93 M in heptane, Albemarle).
ММ и молекулярно-массовое распределение для полученных полиэтиленов определяли на приборе PL-GPC 220 при 150°С (растворитель - 1,2,4-трихлорбензол), Тпл и теплоту плавления определяли, используя прибор Perkin Elmer DSC-7. Спектры ЯМР 1Н и 13С полученных полиэтиленов записаны на спектрометре Bruker DMX 300 MHz при 100°С в 1,1,2,2-тетрахлорэтане-d2. Данные спектров ЯМР подтверждают высокую линейность полученных полиэтиленов. Вычисление мольной доли макромолекул, содержащих терминальные винильные группы, осуществляли по формуле Х = 3/(1,5 + N), где N - отношение интегральной интенсивности сигналов в спектре ЯМР 1Н при 0.96 м.д. и 5.00 м.д., соответствующих концевым метильным группам и концевым метилиденовым группам. Например, для воска в примере 4 мольная доля X = 0.95 (N = 3.68/2.00; см. Фиг. 1), для воска в примере 26 мольная доля X = 0.90 (N = 2.50/2.12; см. Фиг. 2).MW and molecular weight distribution for the resulting polyethylenes were determined on a PL-GPC 220 instrument at 150°C (solvent - 1,2,4-trichlorobenzene), T pl and heat of fusion were determined using a Perkin Elmer DSC-7 instrument. The 1H and 13C NMR spectra of the obtained polyethylenes were recorded on a Bruker DMX 300 MHz spectrometer at 100°C in 1,1,2,2-tetrachloroethane-d 2 . The data of the NMR spectra confirm the high linearity of the obtained polyethylenes. The mole fraction of macromolecules containing terminal vinyl groups was calculated using the formula X = 3/(1.5 + N), where N is the ratio of the integrated signal intensity in the 1H NMR spectrum at 0.96 ppm . and 5.00 ppm corresponding to the terminal methyl groups and terminal methylidene groups. For example, for the wax in example 4, the mole fraction X = 0.95 (N = 3.68/2.00; see Fig. 1), for the wax in example 26, the mole fraction X = 0.90 (N = 2.50/2.12; see Fig. 2).
Пример 1Example 1
В рубашку реактора из нержавеющей стали объемом 250 мл, снабженного термопарой в донной части и крышкой с установленным магнитным приводом лопастной мешалки, управляемым выносным контроллером, и штуцерами, соединяющими реактор с датчиком давления газового контроллера, вакуумно-газовой линией, из термостата подается вода с температурой 30.0°С. Реактор вакуумируется до остаточного давления ниже 3.0×10-2 мм рт.ст., подача вакуума перекрывается, и реактор заполняется аргоном особой чистоты марки 6.0. Вакуумирование и заполнение реактора аргоном повторяют еще 2 раза. Реактор вновь вакуумируется, подача вакуума перекрывается, и реактор заполняется этиленом (СОВ 99.99%). В реактор при перемешивании загружают 25 мл толуола, раствор 0.00132 г (2.0 мкмоль) комплекса 1-II в 25 мл толуола, смесь 4.11 мл раствора МАО в толуоле с концентрацией 1.46 моль/л и 45.89 мл толуола. Мольное отношение Al/Co = 3000, температура каталитической системы 30.0°С. Увеличивают скорость вращения вала мешалки до 500 об/мин, на этом приготовление катализатора завершается. Из газовой линии в реактор подают этилен до установления давления в 10 атм. и давление этилена поддерживается постоянным на протяжении 0.5 часа при 50.0°С. По окончании выдержки подача этилена в реактор автоматически прекращается, этилен стравливается в вентиляционный канал. Дезактивация каталитической системы осуществляется введением смеси 100 мл этанола с 10 мл концентрированной соляной кислоты. Полимер отфильтровывают, промывают водой до нейтральной реакции и отсутствия хлорид-иона в фильтрате. Влажный полимер промывают этанолом (2 × 50 мл) и высушивают в вакууме до постоянного веса при 50-60°С. Характеристика каталитической системы приведена в Таблице.Water with a temperature of 30.0°С. The reactor is evacuated to a residual pressure below 3.0×10 -2 mm Hg, the vacuum supply is shut off, and the reactor is filled with high purity argon grade 6.0. Vacuuming and filling the reactor with argon is repeated 2 more times. The reactor is evacuated again, the vacuum supply is shut off, and the reactor is filled with ethylene (OWC 99.99%). 25 ml of toluene, a solution of 0.00132 g (2.0 μmol) of complex 1-II in 25 ml of toluene, a mixture of 4.11 ml of a solution of MAO in toluene with a concentration of 1.46 mol/l, and 45.89 ml of toluene are loaded into the reactor with stirring. The molar ratio Al/Co = 3000, the temperature of the catalytic system is 30.0°C. Increase the rotation speed of the stirrer shaft to 500 rpm, this completes the preparation of the catalyst. Ethylene is supplied from the gas line to the reactor until a pressure of 10 atm is established. and the pressure of ethylene is maintained constant for 0.5 hours at 50.0°C. At the end of the exposure, the supply of ethylene to the reactor is automatically stopped, ethylene is vented into the ventilation duct. Deactivation of the catalytic system is carried out by introducing a mixture of 100 ml of ethanol with 10 ml of concentrated hydrochloric acid. The polymer is filtered off, washed with water until neutral and there is no chloride ion in the filtrate. The wet polymer is washed with ethanol (2 x 50 ml) and dried in vacuo to constant weight at 50-60°C. The characteristics of the catalytic system are given in the Table.
Примеры 2-43Examples 2-43
Катализатор готовят аналогично примеру 1, но в условиях, представленных в Таблице. Характеристика каталитической системы приведена в Таблице.The catalyst is prepared analogously to example 1, but under the conditions presented in the Table. The characteristics of the catalytic system are given in the Table.
Таблица 1. Полимеризация этилена в присутствии 2.0 мкмоль соединения 1 в толуоле. Table 1. Polymerization of ethylene in the presence of 2.0 µmol of compound 1 in toluene.
Окончание Таблицы 1.End of Table 1.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021115693A RU2765468C1 (en) | 2021-06-01 | 2021-06-01 | Cobalt-containing catalyst component for polymerisation of ethylene into linear polyethylene wax containing terminal vinyl groups, catalyst and method for its preparation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021115693A RU2765468C1 (en) | 2021-06-01 | 2021-06-01 | Cobalt-containing catalyst component for polymerisation of ethylene into linear polyethylene wax containing terminal vinyl groups, catalyst and method for its preparation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2765468C1 true RU2765468C1 (en) | 2022-01-31 |
Family
ID=80214672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021115693A RU2765468C1 (en) | 2021-06-01 | 2021-06-01 | Cobalt-containing catalyst component for polymerisation of ethylene into linear polyethylene wax containing terminal vinyl groups, catalyst and method for its preparation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2765468C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2194056C1 (en) * | 2001-09-25 | 2002-12-10 | Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН | Catalyst for ethylene polymerization based on bis-(imino)pyridyl complexes |
CN102731578A (en) * | 2012-06-08 | 2012-10-17 | 中国科学院化学研究所 | 2,8-diimine-4,5,6 hydro quinoline transition metal complex, preparation method thereof, and application thereof |
CN105315309A (en) * | 2014-07-31 | 2016-02-10 | 中国科学院化学研究所 | 2,6-diimine pyridinocycloheptane iron and cobalt complex catalyst and preparation method therefor and application thereof |
CN110386953A (en) * | 2018-04-16 | 2019-10-29 | 中国科学院化学研究所 | Heptatomic ring pyridine imine complex containing big steric hindrance cycloalkane, preparation method and application |
RU2739765C1 (en) * | 2020-07-13 | 2020-12-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН) | Catalyst component for polymerisation of ethylene into high-molecular weight high-linear polyethylene, a catalyst and a method for preparing it |
-
2021
- 2021-06-01 RU RU2021115693A patent/RU2765468C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2194056C1 (en) * | 2001-09-25 | 2002-12-10 | Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН | Catalyst for ethylene polymerization based on bis-(imino)pyridyl complexes |
CN102731578A (en) * | 2012-06-08 | 2012-10-17 | 中国科学院化学研究所 | 2,8-diimine-4,5,6 hydro quinoline transition metal complex, preparation method thereof, and application thereof |
CN105315309A (en) * | 2014-07-31 | 2016-02-10 | 中国科学院化学研究所 | 2,6-diimine pyridinocycloheptane iron and cobalt complex catalyst and preparation method therefor and application thereof |
CN110386953A (en) * | 2018-04-16 | 2019-10-29 | 中国科学院化学研究所 | Heptatomic ring pyridine imine complex containing big steric hindrance cycloalkane, preparation method and application |
RU2739765C1 (en) * | 2020-07-13 | 2020-12-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН) | Catalyst component for polymerisation of ethylene into high-molecular weight high-linear polyethylene, a catalyst and a method for preparing it |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Wen-Hua Sun, Shaoliang Kong, Wenbin Chai, Takeshi Shiono, Carl Redshaw, Xinquan Hu, Cunyue Guo, Xiang Hao, "2-(1-(Arylimino)ethyl)-8-arylimino-5,6,7-trihydroquinolylcobalt dichloride: Synthesis and polyethylene wax formation", Applied Catalysis A: General, Volumes 447-448, 2012, Pages 67-73. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2351329C (en) | Oligomer oils and their manufacture | |
KR102038180B1 (en) | A novel transition metal based pro-catalyst and a process for its preparation | |
KR20010023353A (en) | Polymerization of Olefins | |
KR20120076156A (en) | Method for preparing supported hybrid metallocene catalyst, and supported hybrid metallocene catalyst using the same | |
JP2011032482A (en) | Polymerization of olefin | |
US10513569B2 (en) | Bridged metallocene complex for olefin polymerization | |
KR20120038798A (en) | Polyethylene having excellent sealing property at low temperature, and method for preparing the same | |
JP2016537468A (en) | Olefin polymer with excellent processability | |
CN110650964A (en) | Dihydrocarbyl-silyl-bridged-substituted cyclopentadienyl metallocene complexes for olefin polymerization | |
RU2704263C1 (en) | Catalyst component for polymerization of ethylene in high-linear polyethylene, a catalyst and a method for preparing it | |
RU2739765C1 (en) | Catalyst component for polymerisation of ethylene into high-molecular weight high-linear polyethylene, a catalyst and a method for preparing it | |
Kumar et al. | Role of organometallic complexes in olefin polymerization: A review report | |
JP4405157B2 (en) | Polymerization catalyst | |
KR20120028269A (en) | Bi-nuclear metallocene compound and the preparation method of polyoefine using the same | |
CN109535298B (en) | Early transition metal compound and preparation method thereof, catalyst composition for olefin polymerization and application thereof, and method for preparing olefin polymer | |
KR101299650B1 (en) | Polyolefin with multi-modal molecular weight distributions and preparation method thereof | |
JP3320067B2 (en) | Olefin polymerization using aluminoxane / chromium catalyst | |
RU2765468C1 (en) | Cobalt-containing catalyst component for polymerisation of ethylene into linear polyethylene wax containing terminal vinyl groups, catalyst and method for its preparation | |
RU2788748C1 (en) | Cobalt-containing catalyst component for ethylene polymerisation into low molecular weight linear polyethylene containing terminal vinyl groups, catalyst and its preparation method | |
CN109535286B (en) | Early transition metal compound and preparation method thereof, catalyst composition for olefin polymerization and application thereof, and method for preparing olefin polymer | |
RU2753862C1 (en) | Iron-containing catalyst component for ethylene polymerization into high-linear polyethylene, thermostable catalyst and method for its preparation | |
RU2729622C1 (en) | Catalyst component for polymerization of ethylene in high-linear polyethylene, a thermally stable catalyst and a method for preparation thereof | |
RU2805919C1 (en) | Iron-containing catalyst component for polymerization of ethylene into high-linear polyethylene, thermostable catalyst and method for its preparation | |
JP7274622B2 (en) | Asymmetric metallocene catalysts and their use | |
KR102011927B1 (en) | Catalyst composition and method for preparing polyolefin using the same |