197031. lajstromszámú szabadalom • Eljárás Ziegler-Natta katalizátor komponens előállítására
1 197OC1 2 polimerízációs aktivitással és erősen sztereospecifikus polimerképző tulajdonsággal rendelkezik (a továbbiakban, ha nincs másképpen specifikálva, röviden katalizátorkomponensnek nevezzük). A találmány tárgya közelebbről eljárás alfa-olefinek poíimerizálására alkalmas Ziegler—Natta katalizátorkomponens előállítására oly módon, hogy a) ügy R’MgX’ általános képletű szerves magnéziumvegyületet, képletben R’ jelentése 1—10 szénatomos alkilcsoport, X’ jelentése halogénatom vagy 1—10 szénatomos alkilcsoport, elektrondonor vegyületként 1—4 szénatomos alkjl-benzoát vagy 1—8 szénatomos alkil-éter jelenlétében és inert oldószer, előnyösen n-heptán jelenlétében 0—80 °C közötti hőmérsékleten széntetrabalogeniddel reagáltatunk és a keletkező szilárd anyagot szilárd anyag/folyadék fázis elválasztással elválasztjuk, b) az elválasztott szilárd anyagot CXj általános képletű szénliaíogeniddel 60—100 °C közötti hőmérsékleten hőkezeljük, a képletben X2 jelentése halogénatom, c) a hőkezelt szilárd anyagot 90—130 °C közötti hőmérsékleten (1) általános képletű fenollal kezeljük, a képletben R jelentése halogénatom, hidnoxilcsoport, 1—4 szénatomos alkilcsoport vagy hidroxilcsoporttal többszörösen szubsztituáit kromán-2-il-csoport, n értéke 1 vagy 2, d) a fenollal kezelt szilárd anyagot 65 kPa alatti nyomáson 10—100 °C közötti hőmérsékleten hőkezeljük és/vagy TiXj általános képletű halogénezett titánvegyülettel kezeljük, a képletben XJ jelentése halogénatom. A fentiek szerint készült katalizátorkomponensből és egy szerves alumíniumvegyületből álló katalizátorelegy jelenlétében, vagy egy, a katalizátoreleggyel együtt alkalmazott elektrondonor vegyü- Iettel a-olefineket lehet (ko-)polimerízálni. A fenti katalizátorral nyerhető polimer termékeknek a katalizátorkomponero tömegegységére eső mennyisége nagy, vagyis a kaíalizátorkomponens erős polimerízációs hatással rendelkezik. Egy másik fontos jellemző, hogy a nem megfelelő térfogattömeg és elégtelen sztereospecifikus polimerképző hatás, amely tényezők a Ziegler-típnsű, hagyományos hordozóanyagű katalizátorkomponensek hátrányait képezik, jelentősen javítható. E fontos jellemzők mellett egy további jellemző sajátosság, hogy a-olefmeknek, különösen propilénnek sztereospecifikus polimerizációja, amely eddig magas hőmérsékleten, rendkívül nehezen ment végbe, a találmány szerint előállított Ziegler-típnsű katalizátorral megoldhatóvá válik. A sztereospecifikus a-olefin polimerek előállítására használt katalizátorok általában a Ziegler—Natta katalizátorként ismert típushoz tartoznak, amelyek egy, a periódusos rendszer IV—VI. csoportjába tartozó átmenetifémből és a periódusos rendszer I.—111. csoportjába tartozó fémet tartalmazó szerves fémvegyületből állnak. A katalizátorkomponensek, amelyeket a-olefin polimereknek, mint például propilén, 1-butén stb. ipari előállításánál használnak, fő alkotórészként titántrikioridoí tartalmaznak, mint például az olyan a-olefin polimerízációs katalizátorkomponens, amelyet egy aluiníniumkloridból és titántrikloridból álló eutektikus elegynek porítással vagy más hasonló eljárással való aktiválásával állítanak elő, és amelyben a titáutrikloridot titántetrakioridnak, mint a periódusos rendszer IV.—VI. csoportjába tartozó átmenetifém-vegyületeknek, fém alumíniummal való redukálásával készítik; valamint az olyan a-olefin polimerízációs katalizátorkomponens, amelyet ügy állítanak elő, hogy titántetrakioridnak egy szerves alumíniumvegyülettel való redukciójával kapott titántrikloridot éterrel és titántetrakloriddal aktiválnak. Általában ezeket a katalizátorkomponcnseket használják szerves alumfniumvegyíiletckkd kombinálva az a-olefinek polimcrízációjára szolgáló katalizátorelegyekben. Az ilyen katalizátorelegy jelenlétében végzett polimerizációval nyert a-olefin polimer azonban többszáz ppm-nyi mennyiségű katalizátormaradékot tartalmaz. Ebben a maradékban az átmenetifém, azaz a titán gyorsítja a polimer bomlását, ezért ezt a katalizátormaradékot amennyire csak lehet, el kell távolítani. Az a-olefineket gyártó üzemekben jelenleg a katalizátormaradékot a polimer terméknem alkoholokkal való mosásával távolítják el. Az a-olefin polimerek előállítási költségének csökkentésére újabban sokféle katalizátorkomponenst javasoltak, ügy készítve, hogy polimerízációs aktivitásuk olyan mértékben növekedjék, ami lehetővé teszi a hamumentesítő lépésnek az elhagyását, amire egyébként az a-olefinek polimerízációs eljárásánál az átmenetifémnek, mint a titánnak a polimer termékből való kimosásánál és eltávolításánál szükség van. Valóban, ha a polimert kb. százezer-több százezer tömegrésznyi mennyiségben tudjuk előállítani az átmenetifém, mint például titán tömegegységére vonatkoztatva, az átmenetifémnek, mint például titánnak a polimer termékben visszamaradó mennyisége néhány ppm-nyi vagy ennél is alacsonyabb szinten tartható. Ekkor a polimer termék bomlásának az átmenetifém jelenlététől származó gyorsulása elhanyagolhaíóvá válik és ezáltal elhagyható a hamumentesítő lépés, ügy, hogy az a-olefin gyártási költsége a kívánt mértékben csökkenthető. E korábbi fajta katalizátorkomponensek legtöbbje a Ziegler-tfpushoz tartozik és ügy készül, hogy magnéziumkloridot használnak vivőanyagként, felületén titántetrakloridot hordozva, akár ügy, hogy felületét valamilyen módon előkezelik, akár felületkezelés nélkül. E korábbi fajta katalizátorkomponetis-gyártó módszereknél azonban, amelyek magnéziumkloridot használnak kiindulóanyagként és vivőanyagként, egy porításm van szükség a magnéziumklorid portásához és aktiválásához. A porítás során nyert magnéziumklorid töredezett állapotú és nemcsak a részecskeátmérői nem homogének, hanem sok finom port is tartalmaz. Ennélfogva mind a katalizátorkomponens, amelyet az ilyen magnéziumklorid felhasználásával kapnak, mind a katalizátorkomponenssel nyert polimer, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
