174632. lajstromszámú szabadalom • Eljárás monomerek folytonos üzemű gőzfázisú polimerizálására és kopolimerizálására valamint fekvő elrendezésű polimerizáló reaktor
15 174632 16 Általános tulajdonságok A B Általános tulajdonságok___________A______ B Molekulasúly adatok:gélpermeációs kromatográfiával Molekulasúlyeloszlás, Mw/Mn Szakítógérbe adatok: Feszültség a folyáshatáron, kp/cm2,50,8 mm/perc deformációs se7,6 10,5 besség mellett 318 322 psig, 2 in./perc-nél Szakítószilárdság, kp/cm2 -nél 4 540 4 600 50,8 mm/perc def.sebességnél 240 197 psig, 2 in./perc-nél Nyúlás a folyáshatáron, %, 50,8 3410 2810 mm/perc def.sebesség mellett Szakadási nyúlás, %, 50,8 mm/perc 10 11 deformációs sebesség mellett 1 200 689 Ütő-hajlító szilárdság: Ütve-szakítószilárdság, cmkp/cm2 5 ft.lb./in2 Ütő-szakítószilárdság Izod szerint, cm kp/cm horony ft.lb/in. horony 10 Termikus tulajdonságok: Vicát hőállóság, °C °F Ridegedési pont, °C 1) A trietil-alumínium/katalizátor 2,6/1-3,75/1. 175 237 65 88 130 128 266 262 súlyarány = 2. sz. Táblázat Feltételek: 71°C (160 °F), 21 att (300 spig), 34 mól% H2, ' 13/1 — 14/1 trietil-alumínium/katalizátor súlyarány A kísérlet B kísérlet Frakció szám 5R 8R 10R Összes termelt polimer, g 3 628 5 509 6 637 1 952 Leltárforgalom (hányszor) 3,0 4,6 5,5 1,6 Megmaradó eredeti, % 5 1 0,4 20 Térfogatsűrűség, g/cm3 0,36 0,37 0,37 0£1 Mf10 28,7 38,7 48,2 Mf, 0,89 1,0 1,3 Mf10/Mf, 32,3 38,7 37,1 2. Példa Közelítőleg 0,6 m (2 ft.) átmérőjű és 0,9 m (3 ft.) hosszú szénacél reaktort használunk etilén-propilén folytonos üzemű polimerizálására. A hőmérséklet a reaktor egyik végén 82°C (181°F), a reaktor közepén 77°C (171°F) és a reaktor elvételi gát végén újból 82°C, míg a reaktor teljes nyomása 28 att (400 psig). Az etilént 9,26 kg/ó, (20,57 lb./ó), a propilént pedig 0,13 kg/ó (0,29 1b./ó) mennyiségben tápláljuk be. A visszavezetett gáz mennyisége 0,64 nr3/perc (2,29 cuft/perc), míg a visszavezetett izopentán hirtelenhűtő folyadék mennyisége 1,31 liter/perc (0,29 gallon/perc). Az óránként kb. 0,3 g mennyiségű hordozóra felvitt titán-katalizátort pentánban készített híg iszap alakjában adagoljuk. A beadott iszap mennyisége óránként kb. 13,5 liter (3 gallon). A trietil-alumínium segédkatalizátort izopentános oldatban, 35 ml/óra mennyiségben és 0,025 g trietil-alumínium per ml koncentrációban vezetjük be. A reaktor visszakeringtetett gázait folyamatosan elemezzük. Az alábbi jellegzetes értékeket kapjuk: 35 hidrogén 37 mól%, etán 0,3 mól%, propilén 1,1 mól%, izopentán 1 mól% és etilén 60,6 mól%. A termék folyási száma kb. 0,58 g/10 perc. Etilént polimerizálunk az 1. Példában leírthoz hasonló módszerrel. A katalizátor 2,0 súly% króm-trioxid W.R. Grace gyártmányú, 952 számú Si02 45 hordozón. A katalizátort 650 °C (1200 °F) hőmérsékleten száraz oxigénnel 12 órán át kalcináljuk. A katalizátort, a triizobutil-alumínium segédkatalizátort és az etilént folytonos üzemben tápláljuk be a 100 °C (210 °F) hőmérsékleten és 21 att (300 spig) nyo- 50 máson tartott reaktorba. Hidrogént olyan mennyiségben vezetünk be, hogy a reaktorban a hidrogén koncentráció 35 mól% H2 legyen. Az Al/i-Bu/3 /CrC>3 mólarány 3. A katalizátor mennyiségére számított polimer hozam 4 600 g/g. A polimert ömledék alak- 55 jában folytonos üzemben vesszük el. A termelt polimer fizikai jellemzői az alábbiak: Frakció Folyási szám Mfio Mf.o/Mf, Extrahálható anyag súly % Illő anyag súly % Mw/Mn 5 0,20 22,2 111 1,5 0,65 14,7 6 0,12 16,6 138 1,6 0,87 17,0 7 0,12 20,2 168 1,8 0,98 15,4--8
