185150. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy viszkozitású, lineáris poliolefin anyag extrudálására
1 i 85 150 2 A találmány tárgya extrader, amely kis sűrűségű, de nagy viszkozitású lineáris poÚolefínek, különösképpen etilén kopolimerek exírudálására való. A kis sűrűségű polietiléneket általiban vastagfalú autoklávokban. vagy cső alakú reaktorokban szokták polimerizálni, legfeljebb kb. 35 000-50 000 Pa nyomáson és 300 °C hőmérsékleten. Az ilyen nagy nyomáson előállított kis sűrűségű polietilének molekuláris szerkezete igen komplex. A molekulák elrendeződésének permutációja lényegében végtelen. A nagy nyomás alatt előállított kis sűrűségű polietilének roppant bonyolult hosszúiáncú szétágazó molekuláris felépítést mutatnak, ami igen nagy hatással van ezen gyanták olvadási Teológiájára. A nagy nyomás alatt előállított kis sűrűségű polietilének azonban rövidláncú elágazások spektrumával is rendelkeznek, ezek 1—6 szénatomot tartalmaznak. Az ilyen rövidláncú ágak megbontják a kristályok alakulását és lecsökkentik s gyanta sűrűségét. A kis nyomást alkalmazó ismert technológia legújabb fejlesztési eredményei következtében ma már kis sűrűségű, lineáris etilén polimerek állíthatók ele, amelyeknek a molekulasúly megoszlása igen szűk tartományon belül van, kis nyomáson és kis hőmérsékleten az etilénnek különböző alfaolafinekkel való kopolimerizációja révén. Ezek a kis nyomáson előállított , kis sűrűségű polietilén gyanták már nem tartalmaznak hosszúláncú elágazásokat, vagy ha igen, csak igen csekély mértékben. Ezek rövidláncú elágazásokkal rendelkeznek. Az elágazások hosszát és gyakoriságát a polimerizáció alatt alkalmazott komonomerek típusával és mennyiségével szabályoz hatják. A 892 325 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi bejelentés (bejelentés napja: 1978. március 3.) és a 014.414 szám alatt beterjesztett újabb bejelentés (1979. február 27-én), F, J. Karol és tsai nevében „Etilén kopolímereknek fluidizált katalizátoros ágyú reaktorban ■ történő előállítása”címmel, amely megfelel a 79100953.3 sz. Európai Szabadalmi bejelentésnek, és amelyet 1979, október 17-én tettek közzé 004.645 szám alatt, olyan etilén kopolimerekre vonatkozik, melyeknek sűrűsége 0,91 és 0,96 között van, az olvadék időegység alatti átáramlási mértéke >22 és <32 között van, viszonylag alacsony reziduális katalizátortartaiommal rendelkeznek, és amelyek szemcsés alakban állíthatók elő viszonylag nagy termelékenységgel, ha a monomereket gázfázisú eljárásban kcpolimerizáljuk, fajlagosan magas aktivitású Mg -Ti tartalmú komplex katalizátorral, amelyet egy semleges hordozóanyaggal keverünk. A 892.322 szám alatt 1978. március 31 -én beterjesztett Amerikai Egyesült Államok-beii bejelentés, amely 1979. február 16-án lett. újra beterjesztve 012.720 szám alatt, G. L. Goeke és tsai nevében, „Impregnált polimerizációs katalizátor, eljárás az előállítására, és felhasználása etilén kopolimerizáclóhoz” címmel és amely megfelel a 79100958.2 sz. Európai Szabadalmi Bejelentés nek, amely 1979. október 17-én 004.647 szám alatt lett közzétéve, olyan etilén kopolimerekre vonatkozik, amelyek sűrűsége 0,91 és 0,96 között van, az olvadék áramlási aránya >22 és <32 között van, és viszonylag alacsony reziduális katalizátor tartalommal rendelkeznek, és amelyek szemcsés alakban állíthatók elő, viszonylag magas termelékenységgel, ha a monomereket gázfázis eljárás során kopolimerizáljuk fajlagosan magas aktivitású Mg-Ti tartalmú komplex, katalizátorral, amellyel egy porózus iners hordozóanyagot impregnálunk. A 892.037 szám alatt 1978. március 31-én beterjesztett Amerikai Egyesült Államokbeli bejelentés, amelyet 1979. február 71-ín 014.412 szám alatt újra beterjesztettek, B. E. Wagner és tsai,nevében „Polimerizációs katali- 5 zátor, eljárás annak előállítására és felhasználására etilén homopolimerizáeiójához” címmel, amely megfelel a 79100957,4 sz. Európai Szabadalmi Bejelentésnek,, amely 1979. október 17-én 004.646 sz. alatt került közzétételre, olyan etilén hornopolimerekre vonatkozik, 10 amelynek sűrűsége >0,958 és <0,972 között van, és áramlási aránya >22-<32, és amelyek viszonylag alacsony reziduális katalizátort tartalmaznak, viszonylag magas termelékenységgel állíthatók elő kereskedelmi célokra alacsony nyomású gázfázisos eljárással, ha az eti- 15 lént nagy aktivitású Mg-Ti tartalmú komplex katalizátor jelenlétében homopolimerizáljuk, amely egy semleges hordozóanyaggal van keverve. Az ily módon nyert szemcsés polimerek ígéri jói felhasználhatók különböző továbbfeidolgozási célokra. 20 Az ily módon előállított polimerek, melyeket pl. Mg-Ti tartalmú katalizátorra! állítunk elő, igen szűk tartományon belüli molekulasúly-eloszlást mutatnak, ms/rnn kb. >2.7-<4.1. Az elmúlt évek során a füm-extrudálást optimalizái- 25 ták a nagy nyomás alatt előállított, kis sűrűségű polietilének reoiogiája vonatkozásában. Az alacsony nyomáson előállított, kis sűrűségű polietilén eltérő molekuláris felépítése viszont olyan filmmegmunkálást igényel, amelynek. extrudálási paraméterei eltérőek. A technika jelen- 30 légi állása szerint a szokványos csigaprések, amelyeket a nagy nyomáson előállított, kis sűrűségű polietilén megmunkálására alkalmasak, egy hengeres tartályból állnak, amely fűthető vagy hűthető és a csavarból, amely hosszirányban nyúlik el a tartály hosszában 35 A csavar felületén spirál alakú rész van kialakítva, amely együtt dolgozik a tartály belső hengeres felületével és egy hosszított spirál alakú csatornát határoznak meg. Habár a. csavarmenet változhat, általában azonban konstans menetű csavarokat alkalmaznak, amikoris a 40 csavarmenetet „négyszögletesnek” tekintik, arai azt: jelenti, hogy a szomszédos csigapalást felületek közötti távolság egyenlő az átmérővel. A csavar a saját tengelye körül forog, megmunkálja a képlékeny anyagot és adagolja kifele, a tartály kivezető vége felé. 4!5 A csigaprés csavarja általában több szakaszra oszlik meg, melyek kialakítása a mindenkori művelettel van összhangban. így pl. beszélhetünk „adagoló” szakaszról, „töltő” szakaszról, ezek alapvető fontosságúak és majd minden csigaprésben megtalálhatók, amelyek hőre lá- 50 gyűlő polimerek exírudálására szolgálnak. Egy tipikus csigaprés töltő szakasza a betöltő nyílás alatt és attól előrefele nyúlik el; a nyíláson keresztül kerül betöltésre a polimer peSietek vagy por alakjában, melyet a csiga szállít tovább a tartály belsejébe. Ebben a szakaszban a 55 csiga csatornaméíysége rendszerint elég nagy ahhoz, hogy íúladagolja a szilárd állapotú polimert. Ez azért is kívánatos, mert a túladagolás folytán a polimer részecskék összenyomódnak, összetömörülnek és egy előrehaladó tömör anyagágyat alkotnak. 60 Az anyag előrehaladása során hő keletkezik, végbemegy a polimer olvadása, ahogy az anyag a csiga töltő szakaszán áthalad. Valójában az olvadás a hengeres tartály felületéhez közel megy végbe, a vékony olvadékftim és a szilárd állapotban levő polimer-ágy közötti határ- 65 felületen. Ez az általánosnak tekinthető állapot mind-2
