171826. lajstromszámú szabadalom • Eljárás etilén katalitikus polimerizálására
3 171826 4 A találmány szerinti etilén-polimerizációt 0 C° és 150 C° közötti, előnyösen 70—100 C° hőmérsékleten, és 1—50 atm közötti nyomáson, előnyösen 6—20 atm nyomáson, és valamely alifás, aromás vagy cikloalifás szénhidrogén-oldószer jelenlétében folytatjuk le. A végtermék-polimerben a titán mennyisége kevesebb mint 15 ppm; ez a jellemző, és az eljárásmódozat a következő szemléltető példákból sokkal jobban kitűnik. 1. példa Vákuumban 85 C° hőmérsékleten szárított 5 literes autoklávba bemérünk teljesen levegőmentes, 2,5 liter vízmentes n-heptánt, mely 20 mg atom/liter Al7 (N-izopropil) H6 C1 8 katalizátorkomponenst tartalmaz. Az autoklávot 95 C°-ra termosztáljuk (a katalizátor szempontjából ez a legjobb hőmérséklet), majd 300 ml n-heptánban szuszpendált 60 mg AA (Alumínium aktivált) típusú titán-trikloridot adunk hozzá. Az autoklávot etilénnel, tisztasága 99,7% (O2 <20 ppm; C2 H 2 <2 ppm; H 2 O<20 ppm), 6 atm nyomásra feltöltjük, és az etilénadagolás szabályozásával, a polimerizálási reakció lefolyásának megfelelően, ezen a nyomásértéken tartjuk. Az autoklávot 6 óra hosszat tartó reakció után kinyitjuk, a szuszpenziót centrifugáljuk, és a polimert 60 C° hőmérsékleten vákuumban szárítjuk. A kitermelés 6 kg/cm2 nyomáson, 6 óra alatt, 1 g titánra vonatkoztatva 70 kg polimer. 2. példa A reakciót az 1. példa eljárása szerint, de 20 mg atom/liter trietil-alumínium katalizátor alkalmazásával folytatjuk le. A polimerizáció hőmérséklete 85 C°, mely az alkalmazott katalizátor-rendszernek legjobban megfelel. 6 kg/cm2 etilénnyomáson, 6 óra alatt, 1 g titánra vonatkoztatva 68 kg polimert kapunk. 3. példa A reakciót az 1. példa eljárása szerint, azonos katalizátorral folytatjuk le, azzal a különbséggel, hogy a katalizátor bemérése után hidrogént adunk az autoklávba: PH2 = 3 kg/cm2 PC2 H 4 = 6 k g/ cm2 PH2 /P C2 H4 = 0.5 Kitermelés^ 54kgpolimerpergramm titán, 6óraalatt. A polimer nem folyékony. 4. példa A reakciót a 2. példa eljárása szerint folytatjuk le, trietil-alumínium kokatalizátorral, de a hidrogénadagolás: PH2 = 3 kg/cm2 PC2 H 2 = 6 kg/cm 2 PH2 /PC 2 H 4 = 0,5 Kitermelés^ 23 kg polimer per gramm titán, 6 óra alatt. A polimer nem folyékony. 5. példa A reakciót a 3. példa eljárása szerint folytatjuk le, Al7 (N-izopropil) 6 H 8 Cl kokatalizátor alkalmazásával, de 5 a hidrogénnyomás 6 kg/cm2 . PH2 /PC 2 H 4 = 1-Kitermelés= 47 kg polimer per gramm titán, 6 óra alatt. Olvadék folyási indexe (OFI) 2,1 kg-nál =0,05. 10 6. példa A reakciót a 4. példa eljárása szerint folytatjuk le, Al7 (N-izopropil) 6 H 8 Cl kokatalizátor alkalmazásával, PH2 = 6 kg/cm 2 15 PH2 /P C2 H 4 = 1. Kitermelés= lOkgpolimer pergramm titán,6 óraalatt. OFI =0,01. 20 7. példa A reakciót a 3. példa eljárása szerint folytatjuk le, Al7 (N-izopropil) 6 H 8 Cl kokatalizátor alkalmazásával, PH2 /PC 2 H4 = 2-25 Kitermelés^ 35 kgpolimerper gramm titán, 6 óra alatt. OFI = 1,3. 8. példa 30 A reakciót a 4. példa eljárása szerint folytatjuk le, trietil-alumínium kokatalizátor alkalmazásával, azzal a különbséggel, hogy a nyomásarány 2. Kitermelés= 5 kg polimer per gramm titán, 6 óra alatt. OFI =2,8. 9. példa A reakciót a 3. példa eljárása szerint folytatjuk le, 40 Al7 (N-izopropil) 6 H 8 Cl kokatalizátor alkalmazásával, PH2 /PC 2 H 4 = 2,5. Kitermelés= 34 kg polimer per gramm titán, 6 óra alatt. OFI =2,8. A találmány szerinti katalizátorrendszer alkalmazásá-45 val, az etilén polimerizációnál elérhető előnyöket az 1. ábra diagramja is alátámasztja. A diagram szemlélteti a hidrogénnek a polietilén kitermelésére, és az olvadék folyási indexére gyakorolt hatását, melyet az Al7 (N-izopropil) 6 H 8 Cl (1., 3., 5., 6., 50 7. és 9. példa) alapú katalizátorral (1. görbe) és trietil-alumínium (2., 4. és 8. példa) alapú katalizátorral (2. görbe) kapunk. Az abszcisszatengely a PH2 /PC 2 H 4 értékre, míg az ordinátatengely a kitermelésre vonatkozik, mint 1 g titánra 55 vonatkoztatott kg polietilén, 6 óra polimerizációval, 6 kg/cm2 etilénnyomáson (A szakasz), és az OFI érték 2,1 kg-nál (B szakasz). Szabadalmi igénypontok 60 1. Eljárás etilén katalitikus polimerizálására, poliiminoalán alapú katalizátor-rendszer jelenlétében, azzal jellemezve, hogy az etilént háromértékű titán-halogenidet és 65 Alh (NR) k HiYj 2
