Способ получения полиэтилена Советский патент 1976 года по МПК C08F110/02 C08F2/06 

1

Изобретение относится к полимерной химии, в частности к синтезу полиэтилена с применением комплексных металлооргани- ческих катализаторов.

Известны способы получения полиолефинов полимеризацией олефинов в присутствии катализаторов, состояящх из соединений переходных материалов и соединений металлов 1 -111 групп Периодической системы 1

21.

Известен способ получения полиэтилена в среде углеводородного растворителя в присутствии катализатора, состоящего из четыреххлористого титана и алюминийорга- нического соединения (АОС) СЗ.

Известный способ имеет существенные недостатки - используемая каталитическая система обеспечивает получение лишь невысокого выхода полиэтилена (ПЭ) с 1 г титана (выход ПЭ равен 338 г ПЭ/гТ СС при давлении этилена 2 ат за 8 час полимеризации, т, е. составляет приблизительно 90 г ПЭ/г Tf- ат ,- час).

Другое отличие способа - не достаточная безопаиность работы в связи с применением

тетрахлорида титана, легко гидролизую.щего- ся на воздухе с вьщелением хлористого водорода.

Процесс производства полиэтилена, базирующийся на использовал-цн этой каталитической системы, характеризуется Bbixo.aaNui порядка 9ОО-1ООО г ПЭ/г Ti за время контакта 2 часа при общем давлении 4 ат (избыточном дaБ.iieнии 3 ати).

Цель изобретения - повышение выхода продукта и улучщение условий труда.

Это достигается применением в качестве соединения титана эфирата тетра-(пентафторфенил)-титана. В качестве углеводородного растворителя применяют, например, н-гептан, в качестве алюминийорганического сокатализатора - например, диэгилалюмл- нийхлорид, диизобутплалюминийхлормд.

Регулирование молекулярного веса синтезируемого полиэтилена осуществляется введением в реакционную зону добавок водорода, изменением молярного соотношения компонентов каталитической системы (алюх-игния к титану) и изменением температурь полимеризации. Предпочтительными являются диапа- зон мольных соотношений соединение i Ji, /со динение Ti в пределах 5:1 - 20:1, температура полимеризации 30-70 С, Эфират тет ра-(пентафторфенил)-титана формулы (С ,.) .. ..1МО У 2()0 в виде оранжевых кристаллов получают взаимодействием четыреххло- ристого титана с пентафторфениллитием в эфиркогексановом растворе 4-. Пример 1. 24.7 мг ( С Т )ТтХ ( и 65,4 мг ,.) (диэтилалюминийхлорид применяется в виде 30%-ного раствора в н гептане), запаянных отдельно в стеклянные а1ушулы (мольное соотношение соед. АИ (соед. TL 19,0), помещают з реактор из нерлсавеющей стали объемом 150 мл, освобождают реактор от воздуха и следов влаги, вводят в него 100 мл очищенного н-гептана и повышают температуру до 50 С. Затем в реактор подают зттлен до общего давления 4 ат (пар циальное давление этилена при этой температуре, за исключением упругости Паоов растворителя, 3,8 ат), При включении пеи« мешивающего устройства; разбдЕ ающего ампулы с компонентами каталитячсскпй системы, начинается полимеризация, в течение которой температура и давление этилена в реакционной зоне автоматически поддерживают постоянными. Через 4 часа после начала полимеризации реактор освоболшают от этилена, извлекают полимер и промывают его водой и этиловым спиртом от остатков катализатора. Вес про дытого полимера после высушивания - 13,94 г, что эквивалентно выходу 10170 г ПЗ/г ,i или 668 г ПЭ/rTfaT час; характеристическая вязкость полученного ПЗ, измерен ная при 135°С в декалине J , равна 14,6,дл/г, а соответствующий ей средневязкостной молекулярный вес ( - 2350000. Молекулярные характеристики ПЗ и его основные физико-механические свойства, приведены в таблице.

Характеристическая вязкость в декалине при 135°С1Л 1д35°С, дл/г

Количество двойных связей на 1000 атомов С, из них:

винильных

винилиденовых

транс-виниленовых

Количество СН-групп

на 100 атомов С

Плотность р , г/см

Температура плавления,

°С

Предел текучести при растяжении б т, кгс/см

Разрушающее напряжение при растяжении С ,

кгс/см

Относительное удлинение при разрыве Д2/С, %

23,2

0,11

75 12 13

0,7 0,954О

129

210

218

284

290

480

500