203773. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alfa-olefin polimerek előállításához alkalmas katalizátor-rendszer előállítására
1 HU 203 773 B 2 A találmány tárgya eljárás a-olefm polimerek polimerizációjához alkalmas katalizátorrendszer előállítására. Közelebbről a találmány tárgya egy új, szilárd katalizátorkomponens és katalizátorrendszer, amely igen nagy katalitikus aktivitással rendelkezik. Ez a katalizátorrendszer felhasználható a-olefm polimerek előállítására, amelyek nagyon kevés katalizátormaradékot tartalmaznak, és kiváló mechanikai tulajdonságuk révén jól megmunkálhatók. Ismeretes, hogy az úgynevezett Ziegler-Natta-katalizátor egy, a periódusos rendszer IV-VL csoportjának átmeneti fémét tartalmazó vegyületből és egy, a periódusos rendszer I-HI. csoportjának fémét tartalmazó szerves vegyületből áll, és a-olefinek, például propilén, butén és hasonlók polimeijeinek előállítására használható. a-olefm polimerek előállítására főleg titán-kloridkatalizátort használnak. Ilyenkor azonban a térbelileg rendezett, és így iparilag fontos a-olefin polimerek mellett melléktermékként amorf polimerek is képződnek. Ezek az amorf polimerek iparilag kevésbé értékesek, és az a-olefm polimerek mechanikai tulajdonságait a filmmé, szállá, stb-vé történő feldolgozáskor kedvezőtlenül befolyásolják. Az amorf polimerek képződése továbbá nyersanyagmonomer veszteséget okoz, és az eltávolításukhoz szükséges berendezés beállítása fölösleges költségnövekedést okoz. Ezért az olyan eljárás, amelynek során lényegében véve nem képződik amorf polimer, iparilag nagyon előnyös. Az említett eljárással előállított a-olefin polimerek katalizátormaradékot tartalmaznak. A katalizátormaradék az a-olefm polimerek különböző tulajdonságait, például stabilitását, megmunkálhatóságát, stb. csökkentik. Ezért az a-olefin polimerek stabilitásának fokozása érdekében a katalizátormaradékot el kell távolítani. A fenti probléma (azaz az a-olefm polimerek bizonyos tulajdonságainak javítása) megoldható úgy, hogy ha javítjuk a katalizátor aktivitását, azaz a tömegegységnyi katalizátorral előállított a-olefm polimer mennyiségét. A katalizátor aktivitásának ilyen növelése nem teszi szükségessé a katalizátormaradék eltávolítását, valamint csökkenti az a-olefin polimerek előállítási költségeit. A titán-triklorid előállítására különféle eljárások ismeretesek. így például ismert egy olyan eljárás, amely szerint titán-tetrakloridot hidrogénnel redukálnak, majd golyósmalomban őrölve aktiválják. Egy másik eljárás szerint titán-tetrakloridot fémalumíniummal redukálnak, majd golyósmalomban őrölve aktiválják. Más eljárás szerint titán-tetrakloridot szerves alumíniumszármazékkal redukálnak -30 és +30 °C közötti hőmérsékleten, és a kapott szilárd, redukált terméket 120 és 180 °C közötti hőmérsékleten hőkezelik. A fenti eljárások bármelyikével kapott titán-triklorid nem teljesen megfelelő sem a katalizátor aktivitása sem térbeli rendezettsége szempontjából. Az a-olefinek szilárd katalizátorkomponensből és szerves alumíniumszármazékból álló katalizátorrendszer segítségével végzett polimerizációja során előállított a-olefin polimerek térbeli rendezettsége megfelelő, de a katalizátor aktivitása nem kielégítő, ahol a szilárd katalizátorkomponenst például a 4 210 738 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett eljárással vagy a 4 533 706 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett eljárással állítják elő. A 4 210 738 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint titán-tetrakloridot szerves alumíniumszármazékkal redukálnak, és a kapott terméket egy komplexképző szerrel kezelik, és titán- tetrakloriddal reagáltatják. A 4 533 706 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint egy TifORjÄ-n általános képletű titánszármazékot egy szerves alumíniumszármazékkal redukálnak, majd egy éter és titán- tetraklorid elegyével kezelik. Ismeretes az is, hogy titán-triklorid előállítható úgy, hogy titán-tetrakloridot egy szerves magnéziumszármazékkal, például Grignard-reagenssel redukálnak Ilyen eljárást ismertet például az 1 498 862 számú nagy- britanniai szabadalmi leírás, amely szerint titántetrakloridot szerves magnéziumszármazékkal redukálnak, majd a kapott szilárd terméket egy Lewis-savval kezelnek. Az említett eljárásokkal előállított katalizátorok aktivitása magas, de a kapott a-olefin polimerek térbeli rendezettsége nem megfelelő. A találmány tárgya eljárás a-olefinek polimerizációjához alkalmas szilárd katalizátorkomponens és katalizátorrendszer előállítására. A katalizátorrendszer olyan katalitikus aktivitással rendelkezik, amely fölöslegessé teszi a katalizátormaradék és az amorf polimer eltávolítását, és lehetővé teszi térbelileg megfelelően rendezett a-olefin polimerek előállítását. A találmány szerinti eljárással előállított, a-olefinek polimerizációjára alkalmas katalizátorrendszer áll: A szilárd katalizátorkomponensből, amely egy háromértékű titánszármazékot tartalmaz, amelyet egy Ti(OR')nX4.„ általános képletű titánszármazék reduk-ciójával állítunk elő, ahol R1 jelentése 1-20 szénatomos szénhidrogén-maradék, X jelentése halogénatom, és n értéke 1-4, a redukciót egy szerves magnéziumszármazékkal végezzük egy Si(OR3)m/?l-m általános képletű szilánszármazék jelenlétében, ahol R3 és R4 jelentése 1-20 szénatomos szénhidrogén-maradék, m értéke 1-4, majd a kapott szilárd terméket egy észterrel, valamint egy éter és titán-tetraklorid elegyével kezeljük; B egy szerves alumíniumszármazékból, és C Äj7Si(OR2)4., általános képletű alkoxi-szilánból, ahol R17 és R2 jelentés 1-20 szénatomos szénhidrogén-maradék a értéke 0-3, és/vagy egy szerves karbonsav-észterből. A találmány szerinti eljárásban használt titánszármazék a TifOR'jÄ-n általános képlettel jellemezhető, ahol R1 jelentése 1-20 szénatomos szénhidrogén-maradék, X jelentése halogénatom és n értéke 1-4. Az R1-csoport jelenthet alkilcsoportot, például metil-, etil-, n-propil-, izopropil-, n-butil-, izobutil-, n-amil-, izoa-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
