172079. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alfa-olefinek polimerizálására
3 172079 4 Az ismert módszerekkel összehasonlítva, amelyek szerint a hordozót magnéziumorganikus vegyületekkel kezelik, a találmány szerinti módszer azzal az előnnyel jár, hogy nem szükséges tiszta magnéziumvegyület alkalmazása, hanem könnyen hozzáférhető vízben oldható magnéziumvegyületet használunk, ily módon a költséges és el nem távolítható oldószer alkalmazását elkerülhetjük. Továbbá az így kapott katalizátor kedvezően viselkedik hidrogénnel szemben (különösen, ha a Mg/Ti arány a hordozón 0,5 és 2 között van) és magas polietilénhozamot eredményez, pormentes, nagy térfogatsúlyú (az anyag 10%-a 200/i-nál kisebb részecskékből áll) polimert. A magnéziumtartalom a hordozón 0,1 és 10 s% között lehet, előnyösen 1 és 5 s% között. A kapott katalizátorrendszerrel a polimerizációs reakciót ismert körülmények között, 0 és 200 C° közötti hőmérsékleten, 0,1-50 atm nyomáson végezzük. A polimerizációt acél autoklávban folytatjuk le, amely - amennyiben atmoszférikus nyomás felett dolgozunk - horgonykeverővel van ellátva. A katalizátort az oldószerrel és a fémalkillal együtt tápláljuk be. Az autoklávot az oldószerrel és a fémalkillal együtt tápláljuk be. Az autoklávot - melynek hőmérsékletét a polimerizációnak megfelelő értékre szabályozzuk - először H2 nyomás alá helyezzük, majd etilént (vagy más, 3-8 szénatomszámú olefint) vezetünk bele a szükséges porciális nyomáshoz szükséges mennyiségben. A reakciót úgy állítjuk be, hogy alkoholt vezetünk az autoklávba. A következőkben megadott példákban az oldószert (n-hexán, 1 liter), a fémorganikus vegyületet (Al/i-But/3 2 cm 3 ) és a korábban említett hordozós titánvegyületet 85 C°-on vezetjük be a nyomás alatti edénybe. A következőkben megadott példák csak a találmány tárgyának illusztrálására szolgálnak anélkül, hogy azt a példákra korlátoznák. 1. példa 10 g, a Davidson Petrochemicals-tól származó és 56 számjelű, Si02-t, amelynek fajlagos felülete 285 m3 /g pórusátmérője 168 Á, pórustérfogata l,20cm3 /g volt, 2,5 g MgCl 2 • 6H 2 O-val kezeltünk. Titánvegyületként TiCl4 -et használtunk. A kapott termék összetétele a következő volt: Ti = 4,72% Mg = 2,12% Cl = 14,28% Az említett termékből 251 mg-ot és 2 ml Al(i-C4 H 9 ) 3 -at használtunk fel sztenderd polimerizációs kísérletben, amelynek során PH2 = 10atm, PC2 H 4 = 10atm volt. 2 óra múlva 116 g polietilént kaptunk, amelynek jellemzői: MF2 i 6 = 1,015, MF2 ., 6 = 39,56, RM F2I.6/MF2.I6 = 39, Ti tartalom: 98ppm, térfogatsúly: 0,295 g/cm3 , a 200 A-nál kisebb részecskék aránya kevesebb mint 10%. Összehasonlítás céljából az alábbival megegyező típusú Si02 -t 4 órát 175C°-on vákuumban szárítottunk, majd előkezelés nélkül folyékony TiCl4 -ben melegítettük reflux alatt. 5 Az anyag összetétele szűrés, hexános mosás és szárítás után a következő volt: Ti = 4,85% Cl = 7,98% 10 Az így kapott termék 304 mg-nyi mennyiségét egy 5 órás polimerizációs kísérletben alkalmaztuk, amelynek során PH2 = 10 atm és PC2 H 4 = 10 atm volt. 36 g polimert kaptunk a következő jellemzők-15 kel: NF2 . 16 =0, MF 2 ,. 6 =2,08, R M F2i.6/MF 2 . i6 : nem meghatározható, Ti tartalom: 410 ppm. 2. példa 20 Az előző példában leírt hordozós katalizátor komponens 321 mg-ját és 2 ml Al(i-C4 H 9 ) 3 -at alkalmaztuk egy sztenderd polimerizációs kísérlet során, ahol PH2 = 15atm, PC2 H 4 =5atm volt. 25 5 órás reakciót követően 455 g polietilén polimert kaptunk, amelynek jellemzői: MF2 i 6 =6,32, MF2 1.6 =230,1, RM F2i.6/MF 21 . 6 = 36,4, Ti tartalma: 27 ppm voltak. 3. példa 10 g, az 1. példában alkalmazott Si02 -t kezeltünk 3,5 g MgCl2 • 6H 2 O-val. Titánvegyületként 35 TiCl4 -et alkalmaztunk. A termék összetétele a következő volt: Ti = 4,61%, Mg = 2,84%, 40 Cl =16,18%. A termékből 235 mg-ot és 2 ml Al(i-C4 H 9 ) 3 -at egy 5 óra hosszat tartó polimerizációs próbában használtunk fel, amelynek során PH2 = 10atm, 45 Pc2 H 4 =2 10atm volt. 427 g polietilén polimert kaptunk, amelynek jellemzői: MF2 i 6 =2,63, MF21 . 6 =91,50, R MF2 . 16 /MF 2 i. 6 = 34,8 voltak, és 25 ppm Ti-t tartalmazott. 4. példa Az 1. példában alkalmazott minőségű Si02 -ből 10g-ot impregnáltunk 10 g MgCl2 • 6H2 O-val. 55 Titánvegyületként TiCl4 -et használtunk. A termék összetétele a következő volt: Ti = 15,08%, Mg = 3,95%, 60 Cl = 35,37%. Ebből a termékből 205 mg-ot és 2 ml Al(i-C4 H 9 ) 3 -at használtunk fel egy 2 órás polimerizációs kísérletben. 370 g polietilén polimert 65 kaptunk, ennek jellemzői: MF2 .i 6 = 2,41, -).
