176523. lajstromszámú szabadalom • Eljárás sztereospecifikus polipropilén átalakítására ataktikus polipropilénné
3 176523 4 alkalmas katalizátorok a liidrogénezési reakciókban használatos katalizátorok. Ezért hidrogénező katalizátorokként fogjuk emlegetni őket. A polipropilénről ismert, hogy térbeli elrendezésben különböző, több formában létezik. Az izotaktikus polipropilén, az iparban használatos műanyagok fő komponens?, kristályos forma, amely 165 °C körül olvad. Röntgen vizsgálatok kimutatták, hogy olyan polimer láncokból áll, amelyekben a teljesen kinyújtott lánc azonos oldalán vannak a metilcsoportok. Az ipari polimerizációs folyamatokban csak kis mértékben keletkezik szindiotaktikus polipropilén, amely kristályos vagy kristályosítható, de alacsonyabb hőmérsékleten olvad és jobban oldódik szénhidrogénekben. Kimutatták, hogy olyan szerkezetűek, hogy a metilcsoportok felváltva vannak a polimer lánc azonos oldalán. Az ataktikus vagy amorf polipropilén nem kristályos vagy kristályosítható és alifás szénhidrogénekben, például heptánban szobahőmérsékleten oldódik. Feltételezések szerint olyan a térbeli elrendeződése, hogy a kinyújtott lánc metilcsoportjai a lánc két oldalán tetszőlegesen helyezkednek el és ez a rendszertelen elrendeződés okozza, hogy nem képesek kristályosodni. A polipropilén blokk formában is létezhet, ezt nevezik sztereoblokk elrendeződésnek, az; izotaktikus szerkezet kristályosítható hosszai ugyanazon polimer láncokban összekapcsolódnak a szindiotaktikus vagy az ataktikus formák hosszaival vagy mindkettővel. Ez a forma is oldódik kissé alifás szénhidrogénekben szobahőmérsékleten vagy magasabb hőmérsékleten, az oldékonyság mértékét a jelenlevő kristályos forma viszonylagos mennyisége és típusa határozza meg. A találmány szerinti eljárás segítségével polipropilén sztereospecifikus vagy kristályosítható részeit vagy szekcióit ataktikus vagy amorf formává rendezünk át, anélkül, hogy túlságosan csökkentenénk az anyag molekulasúlyát. A találmány különösen hasznos izotaktikus és ataktikus és sztereospecifikus polipropilén elegyek jobb hasznosítására, azáltal, hogy ezeket átalakítjuk ataktikus vagy amorf formává, így növeljük az oldhatóságot és a kompatibilitási jellemzőket, csökkentjük a lágyulási pontot, csökkentjük a modulust, a sűrűséget és növeljük a termék rugalmasságát. Az ilyen átrendezett termékeket például oldószer alapú, vizes és forrón olvasztható ragasztókként és rágógumi alapanyag gyantaként hasznosíthatjuk. A polipropilén ipari előállításánál a propilént szokásos módon titánium-klorid és alumínium-alkil katalizátorok jelenlétében polimerizáljuk és a termék nagy része izotaktikus és nem oldódik alifás szénhidrogénben. Azonban a műanyag polipropilén izolálásakor kis mennyiségű részben amorf anyagot kapunk, amely sokkal kisebb értékű, mert kristályos és nem-kristályos, szénhidrogén oldószerekben részben oldódó komponensek elegye. Ezt a mellékterméket a találmány szerinti eljárással hasznosíthatjuk. Ha az anyag kristályos részét átrendezzük térbelileg rendezetlen formájúvá, akkor a termék forró olvadékban, vizes és oldószer alapú ragasztókban, elektronikus kábel töltő folyadékként hasznosítható és az ataktikus polipropilén még ezen kívül ismert felhasználásokra alkalmas. A találmány szerinti eljárás szerint sztereospecifikus polipropilén komponenseket tartalmazó polipropilént kezelünk legalább néhány komponens ataktikussá alakítására, oly módon, hogy a polimert hidrogénező katalizátorral hozzuk érintkezésbe magasabb, 200 °C feletti hőmérsékleten (250—350 °C). A találmány kiterjed a rendszertelenül átrendeződött polimerre is, amely legalább 98% ataktikus polimert tartalmaz. A találmány szerinti eljárás a polipropilén bármelyik kristályos formájára, tehát izotaktikus, szindiotaktikus vagy sztereoblokk formára vagy ezen kristályos formák elegyére is alkalmazható. Alkalmazható továbbá polipropilén más kristályos polipropilén komponenseket tartalmazó olefinekkel képezett rendszertelen kopolimerekre vagy blokk polimerekre is. Utóbbira példa elegendő propilént tartalmazó propilén és etilén vagy 1-butén rendszertelen kopolimerje, amely tehát kristályos polipropilén komponenst tartalmaz és propilén etilénnel, butén-l-gyel vagy más terminálisán telítetlen olefinnel képezett blokk kopolimerje. Alkalmazhatók továbbá az ataktikus polipropilén vagy etilén-propilén rendszertelen kopolimerek kristályos polipropilén komponensekkel képezett elegye!. Utóbbi termékek közül néhány viszonylag kevéssé hasznos, mert túl alacsony hőmérsékleten olvadnak ahhoz, hogy értékes műanyagként lehessen alkalmazni a termékeket és a kristályos komponensek megakadályozzák elasztomerként vagy ragasztóként történő használatukat forró olvadékban vagy oldat formájában. Ez az eljárás lehetővé teszi a polipropilén kristályos, szénhidrogénben oldhatatlan formáinak átrendeződését alacsony olvadáspontú átlátszóbb, elasztikusabb és szénhidrogénben oldódó amorf formává, amely így sokkal hasznosabb. Bár rendszerint az az előnyös, ha a térbelileg rendezett komponensek lényegében teljesen átalakulnak ataktikus polipropilénné, néhány esetben előnyös lehet az is, ha részben alakulnak át nagy részt ataktikus komponenst tartalmazó eleggyé. A találmány szerinti eljárásban alkalmazható katalizátorok között szóhajöhet bármelyik heterogén vagy szilárd katalizátor, amely telítetlen szerves vegyületek hidrogénezéséhez használatos. Ilyen katalizátorok például a szilárd formájú fém katalizátorok, például Raney-nikkel, Raney-kohalt, platina por vagy palládium por; fém katalizátorok hordozón, például palládium, platina,más nemes fémek, nikkel, kobalt, vas, króm fém szén hordozón kovaföldön, alumíniumoxjdon, szilíciumdioxidon vagy más felületaktív hordozón és más hidrogénező katalizátor, például réz-kromit, kobalt-molibdát, vasoxid, mohódért. A katalizátorral történő érintkeztetést kevert reaktorban vagy fixágyas folyamatos reaktorban hozzuk létre. Általában 200 9C feletti hőmérsékletre van szükség, hogy hatásos konverzió® fokot érjünk el, előnyösen 250—350 °C-ot ajánlatos használni és így az érintkeztetés idejét 24 óra alatt lehet tartani. Bár lehet 350 °C felett is dolgozni, ez a hőmérséklet már nem ajánlatos, mert túlságosan csökken a molekulasúly, bár ennél a hőfoknál a reakcióidő 15 percre csökkenhet. így tehát az ajánlott hőmérséklet intervallum 200—350 °C, előnyösen 250—350 °C. Bár a találmány szerinti eljárás hidrogén távollétében is elvégezhető, kívánatos egy pozitív hidrog&myoniás, hogy a molekulasúly veszteség csökkenjen. A molekulasúly veszteség megakadályozására 34 »tea hidrogéíutyomásra van szükség. Előnyösen 34 aim—68 atm nyomás intervallumot Alkalmazunk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
