166274. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poliolefinek előállítására
3 166274 4 Eszerint a találmány tárgya tökéletesített eljárás olefinek polimerizálására vagy kopolimerizálására. A találmány keretébe tartozik a polimerizációra használt katalizátorkomponens és annak előállítása is. A találmány értelmében olefint polimerizálunk, vagy egy olefint egy másik olefinnel és/vagy diolefinnel kopolimerizálunk olyan katalizátor jelenlétében, amely áll a) egy átmenetifém-katalizátorkomponensből (ez úgy készül, hogy egy magnéziumdihalogenid- alkohol-adduktumból álló hordozót és a periódusos rendszer I—ül csoportjába tartozó fém szerves vegyületét egymással reagáltatjuk, majd a kapott reakcióterméket titán- vagy vanádiumvegyülettel reagáltatjuk) és b) a periódusos rendszer I—III csoportjába tartozó fém szerves vegyületéből. A találmány szerinti eljárás etilén és propilén, különösen etilén polimerizálására és etilénnek egy a-olefinnel és/vagy diolefinnel való kopolimerizálására alkalmas. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi számos célra alkalmas polimerek előállítását a fuvóformázásra alkalmas, tág határok közötti molekulasúly-megoszlású polimerekig. Ezenkívül a találmány szerinti eljárásnak a következő előnyei vannak, a) Mivel az átmenetifém egyenértéknyi és a katalizátor komponens egyenértéknyi mennyiségére számított polimerhozam igen nagy, teljesen szükségtelen a keletkezett polimerből eltávolítani a katalizátor maradékát. b) Alkalmas szemcseméretű, szűk határok közötti szemcseméretmegoszlású, és nagy látszólagos sűrűségű polimerek jó reprodukálhatósággal állíthatók elő, és alig keletkezik durva vagy túlságosan finom szemcséjű polimer. így a polimerizációs művelet hosszú ideig folytatható. c) Mivel a polimer molekulasúlya még akkor is hatékonyan szabályozható, ha a láncátvivőszerként használt hidrogéngáz parciális nyomása kicsi, könnyen állítható elé kis molekulasúlyú polietilénviasz vagy nagysebességű fröccsöntésre alkalmas, viszonylag kis molekulasúlyú polimer. d) Az etilén kopolimerizációját különösen diolefinekkel, például butadiénnel, igen nagy katalizátoraktivitással lehet végrehajtani, és könnyen előállíthatók a molekulában nagyszámú kettős kötést tartalmazó polimerek. Ezek a nagy mértékben telítetlen polimerek értékesek, mert könnyen módosíthatók oltásos reakcióval vagy nagymolekulájú polimerizációval. e) A szilárd katalízátorkomponens könnyen előállítható. A szokásos katalizátorok egy vagy több fent felsorolt előnnyel rendelkeznek ugyan, azonban a találmány szerinti katalizátorkészítmény mindezekkel az előnyökkel együttesen rendelkezik. A nagy katalitikus aktivitás (a) következtében a szükséges katalizátormennyiség nagy mértékben csökkenthető. Ennélfogva a keletkezett polimer sokkal kevesebbet tartalmaz a színét kedvezőtlenül befolyásoló vagy a formázógép elzáródását vagy korrózióját okozó titánból vagy halogénből. A katalizátor eltávolítása a polimerből elmaradhat anélkül, hogy ez bármiféle zavart okozna, és ezáltal a gyártási költség jelentősen csökkenthető. A (b) előny abból áll, hogy a találmány szerinti katalizátorral nagy látszólagos sűrűségű és egyenletes szemcseméret-megoszlású polimerek állíthatók elő. A szokásos eljárásoknál a polimer hajlamos a polimerizációs reaktor falára tapadni, és a keletkezett polimer dúrya szemcséi leülepednek a reaktor polimert elvezető csövében, úgyhogy akadályozzák a polimerszuszpenzió kiürítését. Ez a folytonos polimerizáció leg-5 nagyobb nehézsége. Amikor ilyen helyzet áFelő, kellemetlen zavarok következhetnek be, például a polimerizációs reaktorban megakad az egyenletes keverés vagy túlmelegedés következtében megolvad a polimer és végül elkerülhetetlen a polimerizáció leállí-10 tása. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával az ilyen nehézségek elkerülhetők. Ami a (c) előnyt illeti, a találmány lehetővé teszi a kívánt kis molekulasúlyú polimerek könnyű előállítását nagyon kevés hidrogéngáz (kis parciális hidrogén-15 nyomás) és kevés katalizátor használatával. A találmány szerinti katalizátornak az a tulajdonsága, hogy elősegíti a hatékony hidrogénáddiciót a polimerhez, azonkívül a polimer molekulasúlya a hidrogén parciális nyomásának változtatásával tág határok között 20 szabályozható. A szokásos katalizátorok alkalmazása esetén a hidrogén parciális nyomását jelentékenyen fokozni kell, ha kellően kismolekulasúlyú polimert kívánnak előállítani, és a polimerizációs aktivitás ezzel járó csökkenésének kiegyenlítésére nincs más mód, 25 mint a katalizátor mennyiségének növelése. Ezenkívül a molekulasúlyt hidrogénnel csak szűk határok között lehet szabályozni. Egy további előny (d ) például az, hogy a találmány szerinti katalizátor alkalmazásával sok diolefint, például butadiént tartalmazó, erősen telítetlen polietilén állítható elő jó kitermeléssel. Például 1000 szénatomonként 20 kettős kötést tartalmazó polietilén könnyen előállítható. Sok hagyományos Ziegler-típusú katalizátor egy diolefint is tartalmazó rendszerben nem fejt ki nagy aktivitást, és diolefint a kopolimerbe csak kis arányban lehet beépíteni. Az (e) alatt említett előny azzal jár, hogy a katalizátor előállítása sokkal egyszerűbb a korábbi előállítási eljárásoknál. Eddig a katalizátor előállításá*° ban az olyan műveletek, mint a finom megoszlású vegyület elválasztása, mosása és szárítása lényegesek voltak. Minthogy ezeket a műveleteket finom eloszlású anyaggal kell végrehajtani, ez a művelet hosszú időt vett igénybe, és e nélkülözhetetlen műveletek miatt *5 nagy volt a végtermék- veszteség. Azonkívül a szokásos eljárásokban a katalizátor előállítására használt, de a hordozón le nem kötött átmenetifém-vegyület mennyisége igen nagy a hordozón lekötött és katalizátorként használt anyagéhoz képest. Ezt az átmeneti fém-vegyületet, amennyire csak lehet, mosással el kell távolítani. A fölöslegben használt átmenetifém-vegyület a katalizátor előállítása folyamán keletkezett' mellékterméket, valamint a mosásra használt oldószert is tartalmazza. Ezért ennek az anyagnak elválasztása és újratisztítása sok időt kíván, és nagy költséggel jár. Viszont a találmány szerinti katalizátor előállításában a reakciótermék elválasztása, mosása, szárítása nem lényeges művelet. így mind a művelet, mind a használt berendezés sokkal egyszerűbbé válik, és a katalizátor előállítására szükséges idő nagyon lerövidül. Bonyolult és költséges eljárásokat, például a melléktermékek eltávolítását vagy regenerálását el •5 lehet kerülni. Az ebben a találmányban használt hordozó egy alkohol és egy magnéziumdihalogenid, előnyösen 2
