145215. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alkének légköri nyomáson történő polimerizációjára
Megjelent: 1959. szeptember 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL TT1 A T> A 145.215. SZÁM 39. c. OSZTÁLY -- OA—140. ALAPSZÁM i M~i J_J JLJ .1JL H Eljárás alkének légköri nyomáson történő polimerizációjára A Magyar Állam, mint Oláh György és Kuhn István budapesti lakosok jogutódja A bejelentés napja: 1955. november 18. A műanyagipar fejlődése során nagy jelentőségre tettek szert az alkének (pl. etilén, propilén, butén stb.) polimerizációs termékei. Gyártásuk folyamán a legnagyobb üzemi nehézségekbe ütközött a reakció lefolytatásához szükséges, viszonylag igen magas nyomások betartása. így pl. polietilén előállításakor 500—2000 att. üzemnyomáson kellett dolgozni. A nyomásérték változtatásával a keletkezett anyagok halmazállapotát lehetett befolyásolni, mert 500 att. körüli értékek beállítása esetén kenőolajféleségeket, 2000 att-os nyomáson pedig szilárd termékeket nyertek. Megfelelő túlnyomások alkalmazása mellett a katalizátorokkal is befolyásolható volt a keletkezett termékek halmazállapota, mert A1C13 , SnCl2 vagy BF3 használata esetén kenőolajok, oxidációs katalizátorok használatakor hőre lágyuló szilárd polimerek keletkeztek. Kísérleteink az alkalmazandó túlnyomások csökkentésére, illetve kiküszöbölésére irányultak és meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy alkilborofluoridok vagy más stabilis kationborofluoridok katalizátorkénti használatakor légköri nyomáson sikerül az alkének polimerizációja. Stabilis karbeniumsók alkalmazása polimerizációs katalizátorokként eddig nem ismeretes. Ezen sók szabad alkil-kationt tartalmazva vizsgálataink szerint közvetlenül alkalmasak elektrofil típusú láncnövekedési folyamat kiváltására. A BF, és HF hatására eddig véghezvitt katalitikus reakciókkal szemben az izolált alkilborofluoridok előzetes elkülönítésük után vagy statu nascens képződésükkor képesek oly telítetlen végtermékeknek, elsősorban az etilénnek is polimerizációját kiváltani, amelyeknél máskülönben a BFS, ül. HF hatástalannak mutatkozik. A polimerek előállításánál a telítetlen kiindulási anyag forrpontja alatti hőmérsékleten adagoltuk a polimerizálandó termékbe, vagy a termékek keverékébe az alkil vagy stabilis kationborofluorid komplexet, majd keverés közben lassan engedtük az elegyet szobahőmérsékletre felmelegedni. A reakció befejezése után a nyert keveréket frakcionáltuk és a raintepy 20%~byn keletkező polimerek vizsgálata során megállapítottuk, h'Oíjy maximum 20 ríolimerizációs fokú anyagok keletkeztek. Sikerült a fenti eredményeket az alkilborofluoridok vagy stabilis kationborofluoridok segítségével is elérni. Érdekességként kell még megemlítenünk, hogy a komplexképzők együttes adagolásakor, amikoris a reakció-elegyben in statu nascens keletkezik feltehetően a komplex borfluorid, ugyanez a katalitikus hatás észlelhető, tehát adott esetben a katalizátort nem is szükséges előzetesen kipreparálni, ilyen esetben a polimerizációt az alkén alacsony hőmérsékletű (—110 C° körül) reakciójával HF-al és BF3-al indítjuk meg. Példa 2-Metilpentán és folyékony etilén —110°-on tartott 2 :1 arányú elegyéhez 5"/o előzetesen elkészített etil-borofluorid komplexet adunk. Egyidejűleg 0,1%-nyi titántenoiltrifluoracetqnátot is adunk az elegyhez. Keverés közben a keveréket mintegy három óra alatt szobahőfokra engedjük felmelegedni, majd a terméket frakcionáljuk. Fenti eljárásunkkal mintegy 20%-nyi mennyiségben képződnek C8 —C 16 atomú alacsony polimerizációs fokú termékek. Etilén helyett propilén vagy magasabb szénatomszámú alkén alkalmazása a polimerizált termék százalékát lényegesen emeli. A polimerizációs fok általában 20 alatt marad. Lehetséges etilén és egyéb alkének kopoliímerizációiát is végrehajtani. Szabadulmi igénypontok: 1. Eljárás alkének légköri nyomáson történő polimerizációjára, melyre jellemző, hogy katalizátorként alkilborofluorid, vagy stabilis kationborofluorid komplexet alkalmazunk. 2. Az 1. igénypontban meghatározott eljárás kiviteli módja, melyre jellemző, hogy a stabilis kationborofluorid komplexet képező kiindulási anyagokat célszerűen HF-t és BF3 -t használjuk fel katalizátorként. 3. Az 1. igénypontban meghatározott eljárás kiviteli móVHa, melyre jcllerrwő. hogy a b-orofluotid komplex katalizátor mellett ehe-lad-fémpckat célszerűen fém- tenoin- trifluoracetonsokat is alkalmazunk. A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 2405. Terv Nyomda, 1959. — Felelős vezető: Gajda László
