i,017〇i A6 B6 五、發明説明(.) 本發明傜有關於齊格勒-納塔型催化劑的一種製備方 法,以釩和鈦為基礎,將其支撐於氛化鎂上。這種催化劑 適合於烯烴比如乙烯之聚合和特別地適合於彈性體之丙烯 共聚物的製造,特別是依照一氣相共聚合方法者。 咸知齊格勒-納塔型催化劑糸傜由包含至少一過渡金 屬,比如鈦,化合物之催化劑和包含至少一金屬,比如鋁 之有機金屬化合物之催化劑所構成。此外,亦知當過渡金 屬化合物和一由固態無機化合物比如氣化鎂組成之撐體共 同使用時,這些催化劑的性質將大大地受影锻。在支撐催 . 化劑的製造方法中撐體的性質和製備催化劑的方法,其通 常在於固定過渡金屬化合物於該撐體上,對催化劑在烯烴 之聚合與其聚合作用中的特性和行為是非常重要的。 依照歐洲專利申請案EP-A-0,099,7 7 2,己知藉由過渡 金靥化合物於氯化鎂,其包含的産品含有一鎂-碩鍵和低 比例的損電子化合物,的球形撐體上沈澱來製備催化劑。 過渡金属化合物是一鹵化鈦化合物,而後者於撐體上之沈 殿偽藉由鈦化合物和還原劑,比如有機金颶化合物,的還 原作用來執行。這種催化劑於乙烯聚合物的製造中使用。 然而,己觀察出它並不能讓彈性體的丙烯共聚物在令人滿 意的條件下製造。 依照歐洲專利申請案ΕΡ-Α-0 ,1 55,7 7 0,己知藉由釩化 合物於氯化鎂,其包含的産物含有一鎂-磺鍵和少量的損 電子化合物,的球形撐體上沈澱來製備催化劑。沈澱偽藉 由在撐體中钒化合物的還原反應來執行,没有還原劑的加 甲 4 (210X297 公芨) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· -線· A6 B6 五、發明説明(,) 成。還原反應最可能由存在於撐髏中含一鎂-磺鍵的産品 自動地引發。這種催化劑於製造具有廣泛的原子量分布之 乙烯聚合物中使用。然而,已觀察出這種方法需要使用大 量釩化合物,而僅僅其中一小部分被固定於撐體上。除去 未固定於撐體上過多的釩化合物,通常需要催化劑的洗滌 操作,因為釩化合物毒性和腐蝕的性質,使得操作昂貴而 且困難。 依照歐洲專利申請案ΕΡ-Α-0,336,545,己知以四氣化 鈦為基礎,並將其支撐於一氯化鎂的球形撐髏上來製備催 化劑。然而,在製備催化劑中沒有還原劑的使用。 依照歐洲專利申請案EP-A-0,204, 340,己知以鈦和釩 物為基礎,藉由氛化鎂撐體之幫助和有機金屬化合物之存 在來製備催化劑。然而,氯化鎂撐體不包含顯著的損電子 化合物且不由具有狹窄粒子大小分布之球體粒子所組成。 已經發現一種製造以钒和鈦為基礎,支撐於氯化鎂上 之催化劑的方法,其能使得上逑所提到之不利情況可避免 。特別地,這種方法使得有可能製備一在烯烴之聚合中顯 示高活性的球狀釩和鈦催化劑。這種催化劑特別適合於彈 性體的丙烯共聚物的製造,特別是利用一氣相共聚合方法 者。若是這樣的話,催化劑使得彈性體的丙烯共聚物粉末 直接以球狀和非黏性粒子之形式來製造,這種粒子具有高 整體密度,良好的流動性質和易於控制。 本發明的主要内容是齊格勒-納塔型催化劑,其傜以 钒和鈦化合物為基礎,由這些金屬之還原作用沈澱於氯化 甲 4(210X 297公发) 5 - {請先閑讀背面之注意事項再填寫本頁) ,故. .綠. toils丄 A6 B6 五、發明説明( ) 鎂之撐體上,的一種製備方法,其特徵在於其包含⑴於液 態烴中接觸一撐體,其包含(i)從80至99.5莫耳%二氯化 鎂,其實質上不具任何含一鎂-碩鍵的産品,和(ii)從0.5 至20莫耳%之捐電子化合物(D1),其不具不穩定氫,該撐 體是球狀粒子的形狀,其具有一 10至100徹米之質量平均 直徑,Dm,和一狹窄的粒子大小分布以致於Dn對粒子之數 置平均直徑,Dn,的比例不會高於3 ,繼缠地,和至少一 含不穩定氫之捐電子化合物(D2)然後和至少一能還原釩和 鈦化合物的有機金屬化合物接觸,0以液態烴洗滌由這兩 種引起接觸之操作所生成之固態産品和(3)將已洗滌之固體 産品與一钒化合物和一鈦化合物接觸,該钒和鈦化合物皆 可溶解於液態烴中。 依照本發明,製備催化劑使用一種特別的氣化鎂撐體 。該撐體實質上不具合一鎂-磺鍵之産品,例如在撐體中 鎂-碳鍵數量對鎂原子數量之比例小於Q . 〇 〇 1。該撐醴因此 不能自動地還原釩或鈦化合物。該撐體之原子比磺/鎂基 本上等於2。該撐體包含一相當大量之有機捐電子化合物 ,D1,其於烯烴之聚合或共聚合中以驚人的方式賦與催化 劑顯箸的活性。該撐體含有從8〇至99.5莫耳%,較佳是80 至95莫耳% ,特別是8〇至9{)莫耳%之二氯化鎂和從〇.5至 2〇莫耳%,較佳是5至20莫耳% ,待別是1Q至20奠耳%之 經濟部中央標準局印焚· 化合物(D1)。 有機捐電子物,D1,已知是如此,或是一路易士 $。它不具不穩隨之,例如,不能從水,醇或酚中選 6 (請先聞讀背面之注意事硕再填寫本頁) f 4(210X297 公沒) C0i76x A6 B6 經 濟 部 中 搮 準 局 印 裝 五'發明説明() 取。它可以具有相關於二氯化鎂之一較低的複合力。它有 利地選自醚,硫醚,羧酸酯,ίίϋ,亞on,三级瞵,氨基磷 化物,三级胺和第二胺化物中。它適宜使用低複合力之損 電子化合物,比如環狀或非環狀之醚。 較佳地,撐體是一均勻組成物之形式,即化合物D1被 均匀地分散於整個氣化鎂粒子,從後者之核心部分至外圍 部分,而不只是在它的外圍部分。因此,為了得到這種形 式的撐體,建議藉由利用一沈澱技術來製備它。 撐體産生之高功能催化劑,於聚合中能承受巨大之成 長壓力特別是氣相時,當它具有一本質上非晶形結構,實 質地或完全地不具結晶性。這種特別形式的撐體能藉由沈 澱技術實行而得之,例如,如以下所述。 撐體由具有質量平均直徑從10至100撤米,較佳是15 至70,特別是20至50撤米之球狀粒子組成。撐體粒子具有 一非常狹窄的粒子大小分布以致於質量平均直徑,Db,對 數量平均直徑,Dn,的比例DB/Dn不高於3,較佳是不高於 2 . 5 ,特別是不高於2比如1比3 ,或1比2 . 5 ,或1比2 ,和特 別是1.1比1.5。較佳地,是幾乎完全没有大於1.5倍Dm或 小於0 . 6倍Dm之粒子之出現;粒子大小分布通常是如此, 使得相同單一批次超過90重量%之粒子具有在Dm 土 10%之 範圍内的粒子大小。 撐體由具有本質上球形之球狀粒子組成,其中,例如 個別地以D和d表示粒子較長和較短之軸,則比例D/d接近 於1 ,通常小於或等於1 . 5 ,較佳是1 · 3或更小,比如1比 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本页) .装. .訂· •線· 'f 4 (210X297 £01761 A6 B6 經濟部中央標準局印裂 五、發明説明(i 1 · 5或 1比 1 . 3。 撐體粒子之比表面積(BET)可以是從20至10 Ob2/g,較 佳是從30至60b2/g。 撐體可特別地藉由二烴基鎂化合物與有機氮化物在損 電子化合物,D1,其充當一複合薄1而非反應物,的存在下 反應製備。於此製造方法中這種線故,化合物D1不能從能 與有機鎂化合物反應之捐電子化合物中選取,比如羧酸酯 。選取之二烴基鎂化合物可以是化學式RiMgRs之産品,其 中^和以是相同或不同之烷基自由基包含從2至12個碩原 子,且該産品可溶解於較適宜執行撐體之製備之烴介質中 。有機氣化物是一化學式R3C1之氯化烷,其中R3晕二级或 ,較佳地,三级烷自由基包含從3至12碩原子。較喜歡用 來作捐電子化合物D1者是一化學式R«〇R»之醚,其中R4和 Re是相同或不同之烷基自由基,特別是包含1至12個碩原 子。 於撐體製備中使用之不同反應物可以如下使用: —莫耳比1?3(:1/1?1}^1?2從1.9至2.5,較佳地,2至2.3, —莫耳比D1 /VllgR11從0.1至1.2,較佳地,0.3至0.8。 在損電子化合物D1存在下VMgR2和R3C1之反應是沈澱 作用,其發生於非活性液態烴内例如一個或更多含5至12 個碩原子之烷,同時攪拌,宜在0至10 (TC之溫度下。為了 得到極好的撐體,待別是其中含大量之損電子化合物D1者 ,建議在一比較低的溫度下,從10至sot:之範圍,較佳地 從15至50¾,特別是從15至35¾,執行沈澱反應。較佳地 {請先¾讀卄面之注意事硕再填寫本頁) 叙. •訂. •線· f 4(21〇X 297公沒) 8 A6 B6 五、發明説明(> ,沈澱反應應該進行的非常緩至少超過5小時且較佳地 是至少1 G小時例如1 Q至5 Q小時,恃別是1 Q至24小時這一段 範圍,以致於容許固體産物之形成,特別是使得大量的化 合物D1之插入較容易且確保其在撐體中均勻分布。 依照本發明之催化劑之製備主要在於引起氛化鎂撐醱 首先與一個含不穩定氫之損電子化合物接觸。後者可以從 許多種能失去一氳原子且較佳地可溶解於烴中之有機損電 子化合物中選取。化合物D2較佳地從醇,酚·,一级或二级 膦,一级或二级胺,第一胺化物和羧酸中選取,其中任何 一個可以是脂族,環脂族,芳香族或芳香族烷基且可以包 含從1至20個磺原子。較佳的化合物D2是從醇和酚中選取 。特別是可使用的醇包含1至12健碩原子,特別是乙醇, 丙醇,正丁醇,正戊醇,2-乙基己醇或正己醇。酚比如是 含1至4個碩原子之烷基之烷基酚,例如對位甲酚也可以使 用。較佳地,化合物D2表現出大於化合物D1對氮化鎂之複 合力。 該引起接觸之步驟,可以藉由撐體之每莫耳鎂中從0.2 至少於2莫耳,較佳是從0.5至1.5莫耳之化合物D2來執行 。接觸宜由擬動來執行,例如於液態烴中攪拌,特別是一 飽和脂族烴比如正己烷或正庚烷,或彼之混合物。撐體與 化合物D2之接觸發生於0至12G°C之溫度範圍内,較佳地從 〇至8〇°C。它可以持纊10分鐘至10小時,較佳地是從30分 鐘至5小時。實際上,該接觸可以由不同之方式産生。例 如,化合物D2可以緩慢地或快速地加入攪拌的撐體懸浮液 甲 4(210X 297 公濩) {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· •線. ⑶脈 A6 __________ B6 五、發明説明() 中,例如,在液態烴中攪拌一段時間比如從10分鐘至5小 時,較佳是從15分鐘至2小時。在液態烴中,撐體之懸浮 液也可以藉攪動例如攪拌加至化合物D2中。化合物D2可以 純物質狀態或於液態烴中之溶液使用。 大部分使用來接觸撐體之化合物D2通常保持固定於撐 體,並不顯著地改變撐體之形態和粒子大小分布,雖然撐 體之大小和表面積(BET)可能顯著增加。與化合物D2—同 處理,撐體可用液體烴洗滌一次或更多次。由於這種接觸 産生之固體産物可具有一般化學式;MgCla, X D1 y D2, 其中D1和D2表示上述之损電子化合物,x是一範圍從0.0 0 05 至0.15之數目,待別是從0.001至0.1和y是一範圍從0.1 至2之數目,特別是從0.5至1.5。在使撐賭與一能還原钒 和鈦化合物之有機金屬化合物接觸之前,先與化合物D2接 觸,是製備催化劑較佳之方法,因為它能提供一較大可能 性來固定比較大量之釩和鈦化合物體上且産生不具徹 粒子和極徹粒子之催化劑,與單獨較時。 經濟部中央梯準局印裝 催化備次要在於引起撐體接觸一値能在其最高 價狀態還原物之有機金屬化合物,其可以從元素之 週期分類中屬於第二或三族金屬之有機金羼化合物中選取 。有機金屬化合物可以選自有機鋁,有機鎂或有機鋅之化 合物。較佳的有機金屬化合物是有機鋁化合物,其對應之 一般化學式為
A1RpX3-P 其中式R表示一包含從1至12個磺原子之烷基自由基.X表 10 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 甲 4(210X297父楚) toi祕 A6 B6 經濟部中央標準局印裂 五、發明説明(i 示一氫原子或鹵原子,特別是氯或溴,或一包含從1至10 個碩原子之烷氧自由基,而P是一範圍從1至3之整數或分 數,較佳地是從2至3。特別地,三乙基鋁,三異丁基鋁, 三正己基鋁,三正辛基鋁或二乙基鋁氣化物可以使用。在 催化劑製備中使用之有機金屬化合物之量,是於撐體之每 奠耳鎂中可以從Q.1至2,較佳地是0.5至1.5契耳。有機金 屬化合物也可以相關於化合物D2之使用量來使用,待別是 從0.5至1.5,較佳地是從0.8至1.2莫耳之有機金屬化合物 於毎莫耳化合物D2之使用置。有機金屬化合物通常較喜歡 之使用量,其實質上等莫耳於第一接觭中化合物D2之使用 量。假如有機金屬化合物之使用量相對於化合物D2太少, 催化劑將具有一低的釩和鈦含量。相反地,假如使用量太 高,催化劑將具有一在聚合中之不良活性。 撐體和有機金屬化合物之接觸宜用攪動來産生,例如 在液態烴中攪拌,持別是一飽和脂族烴比如正己烷或正庚 烷,或彼之混合物。它可以發生在溫度範圍從0至1201:, 較佳地是從0至10Q°c。它可以持缠10分鐘至10小時,較佳 地是從2 0分鐘至5小時。實際上,該接觸可以由不同之方 式産生。例如,有機金屬化合物可以加入攪拌的撐髏懸浮 液中例如在一液態烴中攪拌。該加成可以缓慢或快速,且 持缅1分鐘至5小時,較佳地是5分鐘至2小時。在液態烴中 撐體之懸浮液也可以用攪動比如攪拌加至有機金屬化合物 中。有機金屬化合物可以於純物質狀態或於液態烴中之溶 液使用。 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. •訂· •綠· ^4(210X297^^) 11 A6 B6 1^01761 五、發明説明() 在這樣的接餹中一部分的有機金屬化合物變成固定於 撐體。依照本發明,也建議在這二種引起接觸之操作後洗 滌撐體。使用液態烴,特別是一飽和脂族烴例如含5至12 傾碳原子,比如正己烷或正庚烷,或彼之混合物,洗滌撐 體一次或更多次。用來洗滌之液態烴可以相同或不同於撐 體上者。洗滌宜用攪動例如攪拌來執行,超過一段1Q分鐘 至2小時之時間範圍,較佳地是從2 0分鐘至1小時,在溫度 範圍從0至1 2 (TC下,較佳地是從0至8(TC 。實際上洗滌通 常主要在於加入液態烴至該攪動中,例如攪拌的撐體懸浮 液,及保持所得之混合物被攪動,例如攪拌,和然後停止 攪動,例如攪拌,使得固態撐體沈降和除去一部分上層清 液之液相。洗漉操作可以重覆許多次,較佳地直到撐體懸 浮液液相溶液中含有之有機金屬化合物之金屬量少於1莫 耳% ,其係相對於隨之使用之钒和鈦化合物量。 催化劑製備之最後階段在於引起經洗滌之固態撐體與 可溶解於液態烴中之钒化合物和鈦化合物接觸。 钒化合物和钛化合物包含鹵原子,比如氛和溴,和烷 氧基自由基。較佳地,這些化合物中烷氧基自由基對鹵原 子之莫耳比全部是從0至5 ,較佳地是從0至U已經發現到 ,假如該比例太高,則所得之催化劑表現出低的聚合活性 0 釩化合物可溶解於液態烴中比如一種或數種烷類,例 如含5至1 2値磺原子者,特別地是催化劑製備中所用的液 態烴。釩化合物通常是一化合物而其中钒在最高價狀態, 甲 4 (210X297 公嬗) {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· -V:線. A 6 ____ B6 五、發明説明() 也就是在4價,或其中氣釩基VO在最高價狀態之其他化合 物,也就是在3價。所使用之化合物是一化合物具 有二種一般化學式 V(0R* )4-„Χ« 或 VCKOR1 )3-nX„, R1 表示一包含1至12個原子之烷基,X表示一鹵原子比如溴或 氣,Β是一範圍從0至4之整數或分數,η是一範圍從G至3之 整數或分數。有利地,可從四氮化釩,三氛化氧钒,氧釩 基三正丙氣化物,氧釩基三異丙氣化物,氧钒基三正丁氧 化物,四正丁氣化釩和四正丙氣化钒中選取一種或數種化 合物使用。 鈦化合物亦可溶解於液態煙中比如含一種或數種烷類 ,例如含5至12個碩原子者,特別是催化劑製備中所使用 之液態烴。鈦化合物通常是一化合物而其中鈦在最高價狀 態,也就是在4價。所使用之鈦化合物是一化合物,而具 有一般化學式Ti(0R ")4-qX〇,其中R 〃是一包含從1至12 値碩原子之烷基,X是一鹵原子比如漠或氣,而<3是一範圍 從0至4之整數或分數。在這些化合物中,四氣化鈦,四異 丙氣化鈦,四正丙氣化鈦或四正丁氣化鈦可以使用。 使用於製備催化劑之釩和鈦化合物之量視所欲固定於 撐體之釩和鈦量而定。在與撐體之接觸中,钒和鈦化合物 所使用之量通常是在撐體之每莫耳鎂中,從0.05至2莫耳 ,較佳地是從G.1至1莫耳。 經濟部中央標準局印製 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 所使用鈦之量特別是以釩之使用量對鈦之使用量之莫 耳比為從50/50至99. 5/0.5之間者。意外地發現到,以 這種比例製備之催化劑特別適合於氣相聚合中製造一彈性 甲 4(210X 297 公髮) ^01761 A6 B6 經濟部中央標準局印裂 五、發明説明() 體之丙烯共聚物粉末,為其非黏性且具有高整體密度和良 好流體性質。假如釩和鈦之使用量之莫耳比太低,則發現 到催化劑製造之丙烯共聚物具有高結晶度,且其不適合於 以非共軛二烯製備丙烯之共聚物。另一方面,假如這比例 太高,催化劑製造之丙烯共聚物,其為一黏性粉末形式且 不易於氣相共聚合製程中控制。該催化劑之恃質也是特殊 撐體使用之結果,特別是球狀形式,和一開始大量之損電 子化合物,D1,存在於撐體,其本身已和捐電子化合物D2 處理過者。 撐體與釩和鈦化合物之間接觸宜由攪動産生,例如在 一液態烴中攪拌,其中該釩和鈦化合物是可溶解的。液態 烴可以是一飽和脂族烴例如5至12艏碩原子者比如正己烷 或正庚烷,或彼之混合物。接觸發生於一溫度範圍從0至 1201,較佳地是從20至100Ϊ;。實際上,它可以以不同之 方式産生。例如它可能將钒化合物和鈦化合物加入至液態 烴中之撐體懸浮液,接著,或其他鈦化合物和釩化合物。 這二種連缠的加成可以一個接連著另一個,或可以分開一 段時間,範圍從幾分鐘至幾小時例如從10分鐘至2小時。 這二種連缠的加成也可以藉由以液態烴洗滌中間固體來分 開。該二種加成可以緩慢或快速地執行,超過一段時間範 圍從10分鐘至30小時,例如0.5至20小時。他們可以在相 同或不同之溫度下執行。 然而,較喜歡將先前製備之钒和鈦之組合物或,較佳 地,釩化合物和鈦化合物同時加入至液態烴中之撐體懸浮 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) .襄. •訂. _線· 甲 4 (210X 297 公沒) 14 A6 B6 五、發明説明( 液, 時, 該加成時間持缠從1 〇分鐘至10小時,特別是0 . 5至2小 經 濟 部 標 準 印 引起撐體與釩和鈦化合物接觸之溫度,可以從〇至120 °C,較佳地是從30至110它。 釩和鈦化合物可以於純物質狀態,液態形式,或液態 烴比如一種或數種烷,例如5至12個磺原子者之溶液中來 使用。 雖然大部份,假設不是全部,使用之釩和鈦化合物之 量固定於撐髏,催化劑可以用液態烴比如上述者洗滌一次 或更多次。 引起撐髏與釩化合物之接觸在於钒和鈦化合物沈澱於 撐體,其藉由一還原反應改變一四價釩成一少於4之價狀 態,較佳地是價狀態為3,和/或四價氧釩基至一少於3 之價狀態,較佳地是價狀態為2,和四價鈦至一少於4之價 狀態,較佳地是價狀態為3。本發明之方法具有還原釩和 鈦至價狀態,其直接地低於釩和鈦之起始物質。還原劑是 由於有機金屬化合物和撐體接觸所引起之化合物。特別意 外地發現到釩和鈦化合物之沈澱完全地發生於撐體中,和 本質上由在還原狀態之钒和鈦化合物且不包含任何撐體所 構成之固體粒子,其實質上於催化劑製備中無法製成。特 別有利地發現到如此所得之催化劑,其不具活動於聚合中 之微粒子或極撤粒子。 意外地發現到撐體之本質上非晶形之結構,大小,粒 子大小分布和形態於催化劑之製備中無法改變。因此,所 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 干 4(210X297 公沒) 經 濟 部 央 樓 準 印 裂 A6 B6 五、發明説明() 得之催化劑組成粒子之物理性質實際上相同於起始撐塍粒 子之物理性質。待別地,催化劑由具有質量平均直徑從10 至100撤米,較佳地是從15至70微米之粒子所組成,和一 粒子大小分布,以質量平均直徑Dm對數量平均直徑D„之比 例計量,不會高於3,較佳地是不高於2.5,特別是不高於 2〇 這種製備之優點連帶著大部份,假設不是全部,使用 之釩和鈦化合物變成固定於撐體之事實。通常發現到超過 90%,甚至超過99%,於製備中使用之釩和鈦化合物變成 固定於撐體。本發明之另一項特點是钒化合物均勻地固定 於撐體,使得催化劑於聚合中更活潑。這些優點之組合是 由於使用一包含化合物D1之特殊撐體和該撐體首先與化合 物D2接觸。而且觀察到催化劑包含一部分作還原劑使用之 有機金屬化合物,但其於一形式下藉由與撐體之接觸和還 原反應而轉化。如此所得之催化劑可以包含從2至15重量 %之釩和鈦。它可以使用於聚合或共聚合包含從2至12値 碩原子之烯烴,比如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲 基-1-戊烯或1-辛烯。它特別地適合於製造聚乙烯、乙烯 共聚物,和含有從3至12個碩原子之烯烴,和彈性體之丙 烯共聚物,待別是包含從30至70重量%之丙烯和從70重量 %至30重量%之乙烯和/或卜丁烯和選擇性地一非共軛之 二烯糸者,比如亞乙基原冰片烯,4 -甲基-1,4 -己二烯和2 -甲基-1,5-己二烯,1,5-己二烯,二聚環戊二烯或1,4-己 二烯。彈性體之共聚物可以特別地藉由於懸浮液中,或於 甲 4(210X 297Z 发) 16 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 叙· .線. Α6 Β6 丄 五、發明說明(.) 包含流體化和/或機械攪拌床之反應器之氣相中之聚合作 用製造。催化劑之使用存在有一選自元素週期分類中靨於 第I和Η族金颶之有機化合物之催化劑,和選擇性地存在 —選自鹵化烴例如三氣甲院,三氣氟甲烷或二氩乙烷之活性 劑。催化劑可以是一有機鋁化合物,例如三烷基鋁,烷基 鋁氫化物,烷基鋁氣化物,或烷基鋁鹵化物,比如三乙基 鋁,三異丁基鋁,三正己基鋁,三正辛基鋁,二乙基鋁氛 化物。催化劑和輔催化劑通常是以比例使用使得催化劑之 金屬量對催化劑之钒和鈦量之莫耳比例介於Q . 5至50之間 。(共)聚合反應可以在溫度至1CCTC ,較佳地是〇°C至 6〇°C來執行製成彈性體之共聚物,在一總壓力範圍從0.1 至5MPa例如0.5至3HPa。依照本發明製備之催化劑可以直 接地或於一氣相和/或液態烴介質之懸浮液中,經一或更 多階段之預聚合操作執行之後使用。預聚合操作導致催化 劑粒子大小增大,當維持後者之形態時。它主要在於引起 催化劑與輔催化劑,比如前面所述,和一値或更多艏烯烴 ,例如(:2至(:8之(1-烯烴比如乙烯或丙烯,接觸。預聚合 反應可以持缠作用直到毎毫莫耳過渡金屬中得到10至500 克,且較佳地是30至250克之聚烯烴。一抗靜電物,例如 Shell所售之“ASA3”(已申請之商標)可於(共)聚合或預 聚合中使用。 於(共)聚合反應中,觀察(共)聚合物之均勻發展,其 維持球體形狀和粒子大小分布保持狹窄。特別地,它可能 得到一彈性醱之丙烯共聚物,其傜由包含球狀粒子且顯示 f 4(21〇X 297 (請先聞讀卄面之注意事項再填寫本頁) *装. -線. 經 濟 部 中 標 準 Mi 印 装 A6 B6 五、發明説明() 良好流髏性質及高整體密度,通常介於0.3至0.5g/cB3之 間,之非黏性粉末所組成。彈性體之共聚物具有一相當狹 窄之分子量分布,其藉由重量平均分子質量,Mw,對數量 平均分子質量,Μη ,之比例來表示,介於3和11之間。而 且,它可包含一非常低之釩和鈦濃度,通常低於百萬分之 十五,以重量百分比計。 決亩粒孑^皙鼉平均教鼉平诌(Πη)音徑夕方法 撐體或催化劑粒子之質量平均(Dm)和數量平均(Dn) 直徑傜藉由Optomax之影像分析器 (Hicro-Measurenents Ltd. Great Buitain),以顯撤鏡觀察為基礎下測量。測 量之原則在於得到,從使用視覺顯徹鏡檢査法之粒子數之 實驗研究中,一可描述屬於每一類(i)直徑之粒子數目(ni) 之週期表,毎一類(i)之特擻在於一包含於該類範圍内之 中間直徑(di)。依照1981年6月通過之法國標準NF X11-630 ,Dm和Dn描寫成下列公式: Σ ni (di)3di 質量平均直徑:Dm=- Σ n, (di)3 Σ η, di 數量平均直徑:Dn=-- Σ ni 經濟部中央標準局印製 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 比例Dii/Dn表示粒子大小分布之特性;它有時稱為“ 粒子大小分布寬度”。使用Optonax影像分析器之測量偽 藉由一容許以16至2 0 0倍之放大倍數檢査撐體或催化劑粒 子之懸浮液之倒像顯撤鏡來執行。一電視攝影機抬下倒像 顯徹鏡提供之影像且將其傳送至電腦,在每一線條上線對 甲 4(210X 297公发) ^01761 A6 B6 五、發明說明() (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線和點對點地分析接收之影像,以決定粒子大小或直徑然 後將其分類。 分平畺分布湘丨署 聚合物之分子量分布可依照聚合物之重量平均分子量 .Mm,對數量平均分子量,Μη,之比例來計算,從藉由“ Waters”(商標)型“150C”(己申請之商標)凝膠滲透色層 分離譜(高溫大小排斥色層分離譜)所得之分子量分布曲線 ,其操條件如下: -溶劑:1,2,4-3氛苯 -溶劑流率:1毫升/每分鐘 —三個“Shodex”(己申請.之商標)型“AT 80 HS”柱 —溫度:150¾ 一樣品濃度:0.1重量% 一注入體積:5 0 0撤升 .訂. -藉由折光儀與色層分離譜檢査 ^ •線. -使用一 BP Chemicals所售商標名稱 “Rigidex 60 7 0 EA”(R)之高密度聚乙烯校準刻度:Mw= 65 , 000和 Mw/Mn=4且高密度聚乙烯具有:Mw= 2 10,000和 Mw/Mn= 17.5〇 以下非限定之實施例説明本發明。 奮旃例1 氣化铐樘at :>靱備 將204毫升(莫耳)之二異戊基醚(DIAE)在包圍溫度(20 它)和氮蒙氣下引至一 5公升不銹銷反應器中,其裝設有一 f 4(210X297^'^) A6 B6 五、發明説明() 旋轉速率3 25轉/分鐘之攪拌器裝置和包含有2莫耳二丁基 鎂之3公己烷溶液。反應器維持在25T。將484毫升( 4.4莫耳丁基氱化物引入其中超過12小時。然後將混 合物在25 t:下攪拌3小時。將所得之固體産物洗滌4次,毎 次傜以2公升之正己烷。如此得到2莫耳之氨化鎂,其為一 平均直徑Dm = 35和粒子大小分布Dni/Dn= 1.6之球狀粒子形 態且具有一 DIAE/Mg莫耳比=0. 15和Cl/Mg莫耳比=2。 催化薄I之魁備 將含有上述製備之氯化鎂0.1莫耳之正己烷300毫升 ,在氮蒙氣和20¾下引至一 1公升之玻璃反應器中,其裝 設有一旋轉速率300轉/分鐘之攪拌器裝置。反應器加熱 至3〇Ί〇將包含有0.1莫耳正丁醇之正己烷20毫升引入其中 超過1小時。混合物在30°C下攪拌0.5小時之後,將所得之 固體洗滌二次,毎次偽以0.5公升正己烷於25°C下。懸浮 液之體積藉由除去部分上層清液之液相回復至150毫升。 然後將包含有0.1莫耳三乙基鋁之正己烷100毫升於50°C下 引至Μ拌之懸浮液中超過1小時。混合物在8010下攒拌1小 時之後,將所得之固體洗滌二次,每次俗以0.5公升正己 烷於5 Q°C下,和^汰,每次偽以0.5公升己正烷於25 "C下
經濟部中央標準局印裝 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 懸浮液之體積jpm藉由除去部分上層清液之液相回復 至15 0毫升。將包含由16莫耳三氣化氣釩與4毫莫耳氧釩基 三正丙氣化物組成之混合物之正己烷100毫升於30°C下引 至攙拌之懸浮液中超過2小時。將混合物於80 °C下攪拌1小 時之後,所得之固體於5〇υ下洗滌二次,每一次傜以0.5 甲 4 (210X297 乂海) 經濟部中央橾準局印裝 A6 ______B6 五、發明說明() 公升正己烷。然後得到具有下列特徽(莫耳比)之球狀催化 劑: 釩/鎂=〇 . 1 9 ,鋁/鎂=0 . 15 ,丙氧化物/鎂=0 . 1, 氯/鎂= 2.5 5, Dm/Dn= 1.8, Dm =31撤米。 窨掄例2 催化酬之製備 如實施例1中之操作執行,除了以純乙醇取代正丁醇 。得到具有下列特擞(莫耳比)之球狀催化劑: 釩/鎂=0.16,鈦/鎂= 0.04,鋁/鎂=0.17,氛/鎂= 2.7,鈦 3 + /鈦=1, Dm/Dn=1.7, Dm=33 微米。 奮施例3 催化割之製備 如實施例1中之操作執行,除了 16毫莫耳之三氯化氧 釩換成使用18毫莫耳,且將三氣化氣釩和四氛化鈦分別地 和同時地引入反應器,以取代混合物形式之引入。得到具 有下列特擻(莫耳比)之球狀催化劑: 釩/鎂=0 . 1 8 ,鈦/鎂=0 . 0 1 8 ,鋁/鎂=0 · 1 7 ,氨/鎂 = 2.7,鈦 3 + /鈦=1, Dm/Dn=1.7, Dn=31徹米。 奮施例4 聚合物夕剪備 於一裝設有旋轉速率75 0轉/分鐘之攪拌器之5公升不 銹銷反應器中,引入在氮氣下2公升之正己烷,其被加熱 至701,及一由16毫莫耳三乙基鋁與8毫莫耳氛化二乙基 鋁組成之混合物,然後如實施例1中製備一定量之催化劑 {請先聞讀背面之注意事項再填寫本页) .装· 訂· *線. 甲 4 (210X297 公沒) 經濟部中央標準局印製 Α6 _Β6 五、發明説明() ,其包含4毫莫耳之過渡金屬。然後2.5公升之氫,傜在 正當條件下測量,引至反應器中,跟隨著一均勻速率80克 /小時之乙烯操作4小時。反應器之内含物被輸送至一迴 轉蒸發器而溶劑於溫度60它降低壓力下被蒸發掉。如此得 到預聚物,其儲存於氮氣中。 7.烯和丙烯夕Μ相共聚合作用 一 200克共聚物粉末之粉末進料.其産生於前述之共 聚合作用且己被儲存於氮氣中,於氮蒙氣下引至一裝設有 乾或粉末之螺旋形攪拌器,轉速250轉/分鐘,之2.5公升 不銹網反應器中。將反應器加熱至4010之後,將4毫莫耳 ' 之三異丁基鋁和12.5毫莫耳之氣仿引至其中,跟随著一定 量先前製備之預聚物,其對應於0.1毫莫耳過渡金靥。250 毫升之氫,於正常條件下測量.引至其中,及一乙烯與丙 烯於C2/ C3莫耳比6 0/ 4 0下之混合物,以致於得一總壓力 0.5ΜΡΙ乙烯與丙烯之混合物於反應中引至反應器内,以 保持總壓力一定。在6小時之共聚合作用之後,回收到680 克之共聚物粉末,其偽由具有下列特擻之球狀粒子所組成 一鈦和钒含量:重量百分比中每百萬分(ΡΡΠ)之10 —ΜΙ5/190 : 0. 3克 / 10分鐘 一乙烯衍生單元之重量含量:5 0% 一結晶度:1. 5% —Dm : 280徹米 —Dm/Dn : 1.9 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) .装. .訂, •線. 甲 4(210X 297 公尨) 22 A6 B6 五、發明説明() 而MI5/190偽共聚物之熔化指數,於190°C5公升之镇 充下測量。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _氣· •訂· .線· 經濟部中央標準局印裝 甲 4(210X 297公尨)