202891. lajstromszámú szabadalom • Eljárás olefinek homo-, vagy kopolimerizálására alkalmas katalizátor előállítására
1 HU 202 891 B 2 A találmány tárgya eljárás olefinek homo- vagy kopolimerizálására alkalmas katalizátorok előállítására. Más szóval, a találmány tárgya eljárás különösen hatékony olefin polimerizációs katalizátor előállítására. A találmány szerinti eljárással előállított katalizátor felhasználásával az olefinek különösen hatékonyan polimerizálhatók. A poliolefinek például polietilén, polipropilén, etilén-butén kopolimerek előállítása során fontos szempontja az eljárásnak és az alkalmazott katalizátornak, hogy a polimereket nagy termelékenységgel állítsák elő. Termelékenység alatt a szilárd polimer mennyiségét vagy kitermelését értjük, amelyet egy adott mennyiségű katalizátor alkalmazásával állítunk elő. Amennyiben a termelékenység elég nagy, akkor a polimerben lévő katalizátor maradványok mennyisége elég alacsony ahhoz, hogy a katalizátor maradványok jelenléte ne befolyásolja jelentősen a polimer tulajdonságait és a polimert ne kelljen további lépés során a katalizátor maradványától megtisztítani. Az adott területen jártas szakember tudja, hogy a polimerből a katalizátor maradványok eltávolítása költséges eljárás és kívánatos, hogy olyan katalizátort alkalmazzunk, amely megfelelő termelékenységet biztosít, hogy a katalizátor maradványok eltávolítását elkerülhessük. A katalizátor termelékenységén kívül az eljárás és katalizátor megválasztásának másik fontos szempontja, hogy a polimer szemcsék tulajdonságai megfelelők legyenek. Kívánatos, hogy olyan polimer szemcséket állítsunk elő, amelyek erősek, egyforma méretűek, és viszonylag kis portartalmúak. Bár viszonylag kis portartalmú polimer üzemi módosításokkal előállítható, kívánatos, hogy a polimert nagy termelékenységgel és kis portartalommal állítsuk elő. A 4 363 746 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás olyan katalizátorokra vonatkozik, amelyek sokkal aktívabbak, mint a korábbiakban leírt polimerizációs katalizátorok. A fenti katalizátorok egyikét úgy állítják elő, hogy egy fém-halogenidet, például magnézium-kloridot és egy átmenetifém-vegyületet, például titán-tetraalkoxidot reagáltatnak, majd az így kapott egyes számú katalizátor komponens oldatát egy szerves fém redukálószerrel kezelik, majd az így kapott szilárd anyagot egy halogén-ion cserélővel, például titán-tetrakloriddal reagáltatják. Bár az ilyen katalizátorok különösen aktívak, a gyakorlati tapasztalat azt mutatta, hogy amennyiben nagyüzemi méretű hurokreaktorban alkalmazzuk őket, a polimer portartalma gyakran nagyobb, mint kívánatos lenne. A 4 326 988 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint amennyiben az ilyen katalizátorokra egy prepolimert viszünk fel, a termék potartalma csökkenthető, anélkül, hogy a katalizátor termelékenysége lényegesen változna. Amennyiben azonban prepolimert alkalmazunk, a katalizátor készítése során további lépéseket és reaktánsokat kell használnunk, és így a katalizátor előállítási költsége megnő. A találmány tárgya eljárás a 4 363 746 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett típusú módosított katalizátorok előállítására, amelyeknek kiváló termelékenysége van és a kapott polimer alacsony portartalmú, anélkül, hogy a katalizátor előállítása során egy prepolimert kellene alkalmaznunk. A találmány szerinti eljárás során a katalizátort úgy állítjuk elő, hogy 1) a katalizátor 1. komponensének előállítására egy magnézium-dihalogenidet vagy magnézium-hidroxi-halogenidet, valamint egy átmenetifém-vegyületet, ahol az átmenetifém titán, és legalább egy hidrokarbil-oxid-, -imid-, -amid-, és -merkaptid-csoport kapcsolódik hozzá, reagáltatunk, 2) a katalizátor 1. komponensének oldatát a katalizátor egy 2. komponensével, mely egy hidrokarbil-alumínium-halogenid-vegyületet tartalmaz, -100 °C-70 °C közötti hőmérsékleten reagáltatjuk, és így csapadékot állítunk elő, 3) a 2) műveletből származó szilárd csapadékot halogénion-cserélő ágensként egy titán-tetrahalogenid vegyülettel kezeljük, ennek során i) a 2) művelet után a csapadék fölötti folyadék legalább 1/4-ed mennyiségét eltávolítjuk, és ii) a 2) műveletben kapott csapadékot a csapadék fölötti folyadék egy részének jelenlétében 50- 150 °C-ra melegítjük, azzal a megkötéssel, hogy ez a hőmérséklet meghaladja a 2) műveletben alkalmazott hőmérsékletet, és így további csapadékot nyerünk, amely műveleteket a 2) és 3) művelet között végezzük el. A katalizátor 1. komponensének készítése során alkalmazott magnézium-dihalogenideken például magnézium-dikloridot, magnézium-difluoridot, magnézium-dijodidot és magnézium-dibromidot értünk. Magnézium-hidroxi-halogenideken például Mg(OH)Cl-t, Mg(OH)Br-t, Mg(OH)I-t értünk. A találmány szerinti eljárás oltalmi körébe tartozik, az is, hogy olyan magnézium-dihalogenideket alkalmazzunk, amelyek egy vagy több elektrondonorral komplexet alkotnak. Ilyen vegyületre példa a MgCl2*nED, ahol ED az elektrondonor vegyület. Tipikus elektrondonor vegyületekként a vizet, ammóniát, hidroxil-aminokat, alkoholokat, étereket, karbonsavakat, észtereket, savkloridokat, amidokat, nitrileket, aminokat, dioxánt és piridint említhetjük. A magnézium-dihalogenid komplexekre példaként a MgCl2*H20, MgCl2*2H20, MgCh‘6 H2O, MgCl2*4H20, MgBr2*2H20, MgBr2*H20, MgBr2*4H20, MgBr2*6 H2O, MgI2*8H20, MgI2*6H20, MgCl2*6NH3, MgCl2*NH3, MgBr2-2NH3, MgCl2‘6C3H?OH MgCl2*6C4H90H, MgBr2*6C3H70H, MgCl2*CH3OH, MgCl2*(C2H5)20, MgCl2-6CH3C02H5, MgBr2*2C6H5C02C2H5, MgBn‘4CO(NH2)2, és MgI2*6CH3CONH2, MgBr2*4CH3CN, MgCl2*3C2H4(NH2)2, MgCl2*2N(C2H4OH)3, MgCl2*2C6H5NH2*6H20 és MgBr2-6C6H5NH2 és hasonló vegyületeket említhetjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
