Способполучения полиолефинов Советский патент 1978 года по МПК C08F110/02 

Описание патента на изобретение SU635877A3

Однако известный способ имеет следующие недостатки: применение -кислородсодержащего соединения из-за его нестабильности усложняет технологию .процесса полимеризации. Кром-е того, -процесс полимеризации имеет недостаточную производительность.

Цель предлагаемого изобретения - упрощение технологии и увеличение .производительности процесса.

Эта цель достига-ется применением в .качестве металлоорганического .комплекса переходного металла 0,001-2,5 мг атом переходного металла на 1 л растворителя продукта реакции следующих реатентов:

металлического магния (1);

органического гидроксилсодержащего соединения, содержащего по крайней мере одну гидроксильную группу, связанную с атомом углерода или кремния (i2);

металлоорганического кислородсодержащего соединения, формулы

TrO,(OR).,,„,

t 1

где Тг-металл IVA, VA или VIA подтрупп периодической системы; R - углеводородный радикал С -Cis; х , и зависят от валентности Тг; т - целое число (3); галоидсодержащего соединения алюминия общей формулы

AlR.vX3-.v,

где R - углеводородный радикал Ci-С2о; X - галоген;

(4).

гКроме того, в качестве галоидсодержащего алюминийорганического соединения можно применять в комбинации или последовательно ОДН.О соединение формулы А1Хз и одно соед.ин:ен.ие формулы AlRs, тде X - галоген, а R - углеводородный р.адикал

GIiC20В металлоорганическом комплексе переходного металла может содержаться дололнительно .кислородсодержащее органическое соединение алюминия или кремния общей формулы

IMeO.,.v(OR)3.l«.

f

где Me - алюминий или «ремний;

R - углеводородный ради-кал Ci-Cisl

х, и зависят от валентности Me;

т - целое число.

Металлический магний (1), используемый для .приготовления металлоорганического комплекса переходного металла компонента (А), может быть IB любой физической форме, пригодной для химической реакции, напр.имер в виде порощка, гр.анул, фольги, ленты или стружки.

Гидро.ксилсодержащее органическое соединение (2) обозначает органические соединения, содержащие по 1крайней мере одну гидроксильную группу, связанную с атомом углерода или кремния. Соединение (2) предпочтительно вьгбирают среди соединений, содержащих 1-12 атомов углерода на одну гидро.Кси.льную гру.ппу.

Особенно пригодными соединениями (2)

являются:

насыщенные или ненасыщенные, одноили многоатомные алифатические спирты с прямой или разветвленной цепью, а именно метанол, этанол, бутанол, изобутанол, изопентанол, о.ктанол и т. п., аллиловый спирт, этиленгликоль;

замещенные .или незамещенные, насыщенные или ненасыщенные одноатомные алицвклические спирты, например, диклопентанол, циклогаксанол и т. п., .З-циклопентен-1-ол;

замещенные или незамещенные одно- и полиатомные ароматические спирты, на.пример фенол, бензиловый опирт, о-, м- и пкрезолы, ксилолы; резорцин, гидрохинон и т. п.; а- и ip-нафтолы и т. .п.;

гетероциклические спирты, например 3оксипиперидин;

ал:кил- и арилсиланолы, например триметнлсиланол, трифенилсиланол.

Кислородсодержащее органическое соединение 3 металла (Тг) IVA, VA или VIA группы периодической таблицы - любое соединение, щ котором органический радикал .присоединен к металлу (Тг) через кислород; соадинения, содержащие связи металл)-(галоид, «е входят в область .изобретения. Однако соединения, содержащие овязи металл-кислород, икояденсираванные соединения, содержащие чередующиеся связи металл-кислород-металл, та.кже могут быть использованы лри условии, что они содержат по крайней мере одну лоследовательность связей металл-кислород-органический радикал в молекуле.

Среди металлов (Тг) предпочтительными являются титан, цирконий, ванадий и хром. -Наилучшие результаты получены с титаном. Органические радикалы, присоединенные « металлу (Тг) через кислород, могут быть любого вида. Лучшие результаты получены, когда они содержат 1-6 атомов углерода. Предпочтительными органическими радикалами являются углаводородные радикалы, особенно алкильные радикалы (неразветвленные или разветвленные), циклоалкильные, арилалкильные, арильные или алкиларильные радикалы. Среди соединений 3, которые |Могут .быть

использованы для изобретения, могут быть:

ал.коксиды; феноляты; оксиалкоксиды; конденсированные алкоксиды; еноляты.

Использование соединений 3, содержащих несколько различных органических радикалов, также входит в рамки изобретения наряду с использованием нескольких различных кислородсодержащих органических соединений одного из этих металлов и .использованием нескольких кислородсодержащих органических соединений разл-ичных металлов.

Соединение 4, используемое для .приготовления .компонента А, является .галоидом алюм-иния. Лучшие результаты .получены, когда R - алкил, X - хлор и 2.

Предпочтительно получать каталитический комлноент А в жидкой среде в присутствии инертного раЗ(баВИтеля, растворяющего один из реагентов. Возможно использовать все растворители, обычные для препаративной органической хим-ии.

Однако предпочтительны алканы и циклоалканы, молекула которых содержит 4- 20 атомов углерода, например изобутан, нормальный пентан, нормальный гексан, циклогексан, метилциклогексан или додеканы.

Что касается порядка -прибавления реагентов, (Предпочтительно их прибавляют к ма-гнию в следующем порядке:

Сначала соединение 2, затем соединение 3 вместе, далее соединение 4 или 2 и 3 вместе, а затем соединение 4 ил-и 2, затем 3 и 4 вместе.

В Соот1ветст1вии с методикой, которая является .предпочтительной, матннй смешивают с соединениями 2 и 3, затем смесь нагревают и выдерживают. Температура нагревания зависит от природы соединений 2 и 3 и предпочтительно выбирается между 30 и 150° С. Длительность нагревания и вызревание не является критической, обычно от 30 мин и 15ч, лучше I-6 ч.

Полученную таким образом вызревшую композицию затем приводят в контакт с соединением 4, .предпочтительно в присутствии инертного разбавителя. Длительность и температура этой реакции не являются критическими, температура обычно лежит ниже 200° С, .предпочтительно в области О-60° С. Длительность ч, лредпочтительно 2-4 ч. Когда IB этой реакции используют последовательно соединение формулы А1Хз (соединение 4А) и соединение формулы АШз (соединение 4Б) .как объяснялось выше, условия реакщш тем, которые иопользованы для одного соединения 4. Однако в первой реа.кдии с соединением 4А процесс ведут .при кипячении с обратным холодильником в течение .ЗО мин-5 ч, предиочтительно 1-3 ч.

Рекомендуется, чтобы .при приготовлеиии компонента А были тщательно удалены следы кислорода и .вл.аги.

Общие количества металлического магния 1 и соединения 2 обычно являются такими, что соотношение магнит-соединение

2 является меньшим, чем 1 г ат/моль, предпочтительно меньше 0,5 г ат/моль. Лучшие результаты получены .при соотношении 0,3 г ат/люль.

.Полное количество соединения 3 является талхим, что атомное .соотношение магнит- металл (Тс) находится между 20- 0,05 г ат, предпочтительно 5-0,2 г ат. Лучшие результаты были .получены при

указанном соотношении о.коло.0,5.

Соединение 4 обычно используют в таком количестве, что атомное соотношение .магния к алюминию соединения 4 10- 0,01 г ат, предпочтительно . 1-0,05 г ат,

лучше при атомном соотношении, близком к 0,2. Однако, когда пр.и лриготовлении каталитического компонента А используют последовательно соединелз-я 4А и 4Б, атомное соотношение магния .к алюминию .соединения (4А) предпочтительно составляет 4-0,02 г ат, а затем используют соединение 4Б при атомном соотношении алюминия- соединения 4Б .к металлу (Тг)-соединения 3 предпочтительно, превышающем

0,30 г ат.

Способ может быть применен к .полимеризации олефинов с ненасыщенностью на конце молекулы, молекула которых содержит от 2 до 20 атомов углерода, предпочтительно 2-8 атомов углерода, например к полимеризации этилена, пропилена, бутена-1,4-метилпентеиа-1, гексена-1 или октена-1.

Полимеризацию можно проводить периодически и непрерывно.

Каталитические комноненты могут быть введены в полимерлзадлоиную среду раздельно. Однако, кроме того, при желании они могут быть приведены в контакт при

температуре от -40 до +80° С в течен.ие до 2 ч перед их введением в реактор для полимериза.ции.

Количество используемого компонента А может быть определено в соответствии с содержанием .переходного металла (Тг) в нем. Обычно оно является таким, чтобы концентрация переходного металла была ра.вна 0,001-2,5, .предпочтительно 0,005- 1,5 мг ат металла/уг растворителя, разбавителя или объема реактора.

Средний молекулярный вес люжет регулироваться добавлением в .полимеризационную среду одного или нескольких модификаторов молекулярного веса - водорода,

диэтилцинка, плн днэтилкадмия, спирта или двуокиси углерода.

Способ настоя.щего изобретения дает возможность получать полиолефины с более высокой нронззодигельностью, чем в известном способе. Так, при гомополимеризации этилена произзоД|1тельность (г/полиэтилена/г иопользованного каталитического комплекса) обычно .превышает 10000, а во многих случаях 20000. Активность, считая

на количество переходного металла, присутствующего в каталитическом компоненте А, также «вляется высокой. Так, лри гомополимеризащии этилена активность обычно лревышает 50000 г глиэтилена на 1 г иапользованного переходного металла, а во многих случаях 100000, в наиболее благоприятных случаях превышает 1 000 000.

По этой лричине содержание юстаточнюго катализатора в лолимерах, .полученных по опособу Согласно изобретению, жвляется очень низким.

Примеры 1А-ЗА. Приготовление твердых каталитических компонентов (компоиентов А).

ЛА. В колбу емкостью 1000 мл, снабженную ме шалкой, загружают 21 г (0,45 моль} безводного этанола, 3,7 (0,15 моль лорошка металлического магния и 102 г (0,3 лоль) тетрабутилата титана Ti (О-я-С4Н9)4 добавляют ,к ним. Смесь перемешивают при кипячении с обратным холодильником три 130° С iB течение 2 ч при отсутствии воды или паров ВОДЫ; удаляя (водород, о,бразующийся при реакцил. Веществ а с низкой температурой киления отгоняют (При 90° С и удаляют из реакционной Смеси. Оставшуюся смесь (1) охлаждают до 60° С. Затем к смеси прибавляют 200 ел н-ireKcaiia и 95 г (0,75 мо-ль}этилалюмнннйдихлорида

(AI/CgHs/Cb) вводят 1ПО каплям в смесь в течение 4 ч при 45° С. Затем реакнионную смесь перемешивают .при 60° С в течение

1ч. Потом к реакционному Продукту прибавляют н-гексан и промывают его декантацией, например промывку проводят при повторении ;перемеши1вания смеси с -последуюш,и,м отстаиванием, удалением воплывшего слоя жидкости и добавлении свежего н-гексана к остат1ку, так повторяют до тех пор, пока во всплывающей ж-идкости не будут олределять-ионы хлора. Объем полученной суспензии устанавливают равным 500 мл Д0ба1влением н-:гексана.

При определении содержания титана в образовавшейся таким образом суспензии с помощью -водорода колориметрическим методом найдено, что 10 мл суспензии содержат 5,0 моль соединения титана. Затем удаляют всплывший слой жидкости с этой суспензии и удаляют н-гексан сушкой остатка в лрисутст1вии азота, получают 72 г красно-1коричневого лорошка, в котором содержание титана было найдено лримерно равным 15,9 вес. %.

2А. Работают по методике лримера 1А, за исключением следующего. Оставшуюся смесь 1, охлажденную до 60°С, разбавляют 400 мл н-гексана, потом постепенно прибавляют 100 г (0,75 моль} хлористого алюминия (А1С1з) к содерж-нмому колбы таким образом, чтобы выдерживалась температура 50° С. Позже повышают температуру, и |реакционную смесь 2 перемешивают с обратным холодильником при 72° С в течение

2ч. Затем продукт промывают и сушат, как

Б примере 1А. Собирают 20 г белого порошка, содержание титана в котором составляет 4,30 1вес. %.

ЗА. Повторяют процедуру прИмера 2А, после перемешивания реакционной смеси при 72° С с обратным холодильником ее охлаждают и по каплям прибавляют 44 г (0,,Э85 МОЛЬ) триэтилалюминия (А1/С2Н5)з в течение 4 ч при 45° С. Смеси перемешивают 1 ч при 60° С, продукт промывают и сушат по методике примера 1А. Собирают 77 г светло-коричневого порошка, содержаяие титана в котором составляет 1в,6 вес. %.

Примеры . ПолимериЗация этилена.

15. Заполняют автоклав «з нержавеющей стали, снабженный электромагнитной мешалкой, емкостью 1600 мл азотом и в автоклав вводят 1 л н-;гвксана и устанавливают внутреннюю темлературу в автоклаве 90° С. Потом прибавляют 0,98 г (5 моль} триизобутилалюминия (1-С4Н9)з и 20 мг сухого каталитического порошка, лолученнаго по -методике 1А, загружают в .автоклав. Устанавливают внутреннее да1вление в автоклаве, равное 1 атм, -и вводят в автоклав водород с парциальным давлением 7 атм и этилен с .парциальным давлением 12 атм. Проводят полимеризацию, вводя в автоклаа этилен таким образом, чтобы общее давление в автоклаве поддерживалось равным 20 атм. Через 2 ч прекращают нодачу этилена -и удаляют из автоклава непрореагировавший -газ. Полученный полиэтилен выводят из автокла ва, растворитель отделяют фильтрованием и сушат. Таким образом, получено 330 г полиэтилена (ПЭ), имеющего индекс расплава (ИР) 5,8 г /Юлшн, кажущую плотность (АД) 0,39 г/си-г, ллотность (Д) 0,965 г1см и ударопрочности по Из-оду (IZ) 13 кг см/см.

25. Повторяют лроцедуру примера 15, но с тем исключением, что используют автоклав с (Внутренней емкостью 2,2 л; 0,91 г (4,6 моль А1(1-С4Н9)з и 6,9 г сухого порошка каталитического компонента А, полученного в при-мере 2А, приведенном выше, вводят iB автоклав; парциальное давление водорода составляет 6,7 атм и общее давление в течение 2 ч поддерживалось равным 2-0 атм; получают 161 г ПЭ, характеризуюпдегося ИР 2,5 г/10 мин и ударопрочностью по Изоду 25,2 кг см/см. Выход ПЭ/л;г Ti 540 г. Отношение ПР ВН./ИР для ПЭ 28.

ЗБ. Повторяют -процедуру примера 2Б с 0,90 г (4,5 моль) Ai (1-Ви)з и 24,9 мг сухого порошкообразного каталитического компонента А, полученного в примере ЗА. Получают следующие результаты. 258 г ПЭ, имеющего ИР 8,3 г/10 мин, и АД 0,35 г/cлг Д 0,964 и IZ 5,9 кг - см/см. Выход ПЭ/лгг Ti 56 г.

Примеры 4А-4Б. Приготовление каталитичекого компонента А.

4А. Повторяют лроц-едуру примера 1А с 8,6 г (0,27 моль) метанола, 1,95 г (0,08 моль) порошкообразного магния, 109 г (0,32 моль) Ti (О-н-С4Н9)4 и 0,21 г иода. Смеси перемешивают при кипячении с обратным холодильником при 120° С 3 ч, обрабатывают по методике примера 1А (с тем исключением, что используют 220 мг н-гексана и 51 г (0,40 моль) AUCzHslCb, промывают и сушат. Собирают 71 г желтокоричневого порошка, содержание титана в котором составляет 16,7 вес. %.

4Б. Полим-еризация этилена. Этилен нолимеризуют по методике -примера 1Б, используя 22 мг порошка каталитического компонента примера 4А. Получают 350 г ПЭ, имеюш.его ИР 1,5 г 10 мин, АД 0,40 , Д 0,964 г1см .и 1Z 48 кг. см1см. Пример 5. Получают твердый каталитический (Компонент А по методике примера 1А, исключая следуюш ее. Вместо этанола используют н-бутанол (0,45 моль) и 0,4 г иода прибавляют к смеси, которую перемешивают при кипячении с обратным холодильником при 120° С в течение 3 ч, отгонку проводят при 140° С.

Окончательно собирают коричневый порошок в Количестве 81 г, содержание титана в нем составляет 15,5 вес. %.

Полимеризадяю .праволят в условмях примера 1Б. Получают 310 г ПЭ, имеюш,его ИР О г/10 мин, АД 0,39 г1см Д 0,965 г.см и IZ 10 кг см1см.

П р име р ы 6-10. Используя каталитические компоненты, .полученные согласно примерам 1А-ЗА и 5, этилен сополимеризуют при 80° G в течение 2 ч с пропиленом или бутеном-1 для сополимеризации в условиях примера 1Б для получения результатов, приведенных е табл. 1. Примеры 11-28. Каталитические компоненты А готовят «ак описано в примерах 2А и ЗА, используя другие соединения 2 вместо этанола. Условия полимеризации показаны в табл. 2.

Таким образом, как описано в -примере 2, этилен полимеризуют IB течение 2 ч на триизобутилалюм51нин и порошйчообразных каталитических компонентах А, полученных по примерам 12А-29А соответственно. Условия полимеризации н результаты приведены в табл.3.

Таблица I

Похожие патенты SU635877A3

название год авторы номер документа
Способ получения полиолефинов 1973
  • Ожен Берже
SU474993A3
КАТАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И ПОЛИОЛЕФИНЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ НА ЕЕ ОСНОВЕ 2010
  • Булычев Борис Михайлович
  • Тускаев Владислав Алиханович
  • Гагиева Светлана Черменовна
  • Аширов Роман Витальевич
  • Смирнова Ольга Валентиновна
  • Ильченко Юрий Васильевич
  • Кочнев Андрей Иванович
RU2458938C1
ПРОКАТАЛИТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ГОМО- И СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ α-ОЛЕФИНОВ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 1992
  • Сирпа Ала-Хуйкку
  • Марьянна Ломми
RU2130465C1
Способ получения полиолефинов 1972
  • Ежен Берже
  • Жан-Луи Дерруат
SU484691A3
ТИТАНСОДЕРЖАЩИЙ КОМПОНЕНТ КАТАЛИЗАТОРА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА, КАТАЛИЗАТОР ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА И СПОСОБ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭТОГО КАТАЛИЗАТОРА 1993
  • Мамору Киока[Jp]
  • Тсунео Йасики[Jp]
RU2098428C1
СПОСОБ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ОЛЕФИНОВ 1995
  • Йианг Биан
RU2143438C1
КОМПОНЕНТ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА, ЕГО ПОЛУЧЕНИЕ И КАТАЛИЗАТОР, СОДЕРЖАЩИЙ ЭТОТ КОМПОНЕНТ 2006
  • Чэнь Вей
  • Гуо Цзифан
  • Чжоу Цзюньлин
  • Ван Хунтао
  • Ян Хунсюй
  • Ли Жуйся
  • Ван Жуйпин
RU2375378C1
Катализатор полимеризации этилена 1976
  • Ожен Берже
  • Шарль Бьенфэ
SU795488A3
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ (СО)ПОЛИМЕРИЗАЦИИ α-ОЛЕФИНОВ 1990
  • Мамору Киока[Jp]
  • Норио Касива[Jp]
RU2024303C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИФУНКЦИОНАЛЬНОГО КАТАЛИЗАТОРА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА 1991
  • Мушина Е.А.
  • Габутдинов М.С.
  • Гавриленко И.Ф.
  • Фролов В.М.
  • Кренцель Б.А.
  • Юсупов Н.Х.
  • Черевин В.Ф.
  • Вахбрейт А.З.
  • Солодянкин С.А.
  • Медведева Ч.Б.
  • Махина Т.К.
RU2070205C1

Реферат патента 1978 года Способполучения полиолефинов

Формула изобретения SU 635 877 A3

Количество сомономера, введенное в автоклав перед полнмернзапией. Сополимер, г, образозавшийся через 2 ч реакции, на г каталитического компонента А.

Получение каталитических компонентов А

Таблица 2

Выход, г полимера на мг титана.

Примеры 29-31. Повторяют методику яриготовления каталитических ко.М1ПО«ентов примеров 1А-ЗА, яо Используют изобутилат титана вместо «-бутилата титана. Соответственяо лолучены;

29А. 63 г «рлсно-коричневого порошка содержание титана 1.6,3 вес. % (то методике /примера 1А);

.ЗОА. 21 г (Каталитического ком-плекса, в котором соиержание титана составляет 4,0 вес. % (по методике примера 2А, за исклюПродолжение таблицы 2

Таблица 3

Кажущаяся

плотность,

г/с/к

0,38 0,39 0,39 0,40 0,39 0,41 0,39 0,39 0,38 0,40 0,39 0,40 0,38 0,39 0,39 €,40 0,33 0,37

чением того, что прибавлено 60 г (0,49 моль) Aids);

31 А. 72 г /каталитичеокого комплекса,

содержание титана в «отором составляет

17,9 -вес. % (по методике иримера ЗА, за

исключением того, что используют 66 г

(0,49 моль) А1С1з и 29 г .

Полимеризацию этилена проводят в основном в условиях лримера 1Б с этими приготовленными (аталитическими комплекса, ми, результаты лриведены в табл. 4.

13

Автоклав с внутренней емкостью 2,2 л. А1(С2Н5)з вместо тринзобутьмалюминия; г ПЭ/19 г использовяшюго катал Т 1ческого комплекса.

Примеры 32 и 33. Повторяют методику примера 1А с тем исключением, что 0,37 г иода р-астворяют s 2 лгл этаноле и добавляют :к .реагентам. Полученный каталитический .комплекс (80 г) содержит 15,1 вес. % титана (лример 32А);

оставшуюся смесь 1 Примера 1А охлаждают до 45° С и прибавляют 181 г (1,)

32Б ЗЗБ

Пример 40 (.сравнительный). Повторяют процедуру лрнмера ЗЗА с тем исключением, что оставшуюся смесь 1 охлаждают до 60° С и разбавляют 200 мл н-гексана, 85,5 г (0,75 моль А1(С2Н5)з ио каллям прибавляют при 45° С в течение 4 ч. Получают гомогенную жидкость чернонкоричневого цвета, которую используют для полимеризации по методике, описанной в примере 1Б.

Когда в качестве компонента В используют А1(С2Н5)з. полимер не образуется, а когда в качестве компонента В используют Al(C2Hs), полимеризация начинает развиваться, но ВЫХОД ниже 3700 вес. ч. лолиМера па 1 вес. ч. атомов титана в каталитической смешанной композиции. Это лОКазывает, что п,ри работе с реагентами 4 и «омИОнектамп В. свободным.и от хлора, каталитическая активность практически равна нулю.

Пример 41. Примерно 1 г чистого магния в виде стружки нагревают вместе с 30 г тетрабутилата титана, 24,3 г трифе14

Таблица 4

А(С2Н5)2С1. Получают 76 г черно-коричневого комплекса, содержащего 18,2 вес. % титана (пример ЗЗА).

Опыты -по полимеризации эгилена проводились в условиях примера 1Б с этими приготовленными каталитическими комплексами, результаты приведены в табл. 5.

т а б л II ц а 5

нилсиланола, 4,5 г хлористого бутила. Прибавляют несколько -кристаллов иода и смесь нагревают при температуре около 150° С в течение 270 мин.

Атомное отношение Mg/Ti fB смеси равно примерно 0,5.

К охлажденной смеси прибавляют 70 жл 50 вес. % раствора в гексане этилалюминийдихлорида (атомНое отношение Mg/Al примерно 0,2). Имеет место экзотермическая реакция и смесь выдерживают при .комнатной температуре 1,5 ч. Отделяют полученный твердый каталитический компонент, промывают гвксаном и сушат. Элементньпй анализ показывает, что он содерл ит 166 г1кг титана, 343 г1кг хлора, 47 г/тсг магния, 32 г1кг алюминия и 37 г1кг кремния.

Проводят полимеризацию с указанным компоненТЭм в следуюш,их условиях: автоклав 1,5 л; гексан 0,5 л;

15

количество твердого катализатора 6 мг; (природа .и количество компонента В т.риизобутилалюминий 200 мг; температура 85° С; время реакции 1 ч;

парциальное давление этилена 10 /сг/сж, парциальное давление водорода 4 кг/сж.

Собирают примерно 108 г ПЭ с PIP 0,38. Это соответствует производительности катализатора 1 800 г ПЭ/г кат ч атм и удельной активности 10 800 г ПЭ/г Ti ч атм С2Н4 ИР ВИ .равен 9,85, отношение ИР ВН/ИР равно 26, АД и Д соответственно равны 0,30 и 0,960 zlcM.

Пример 4i2. Примерно 4,86 г чистого порошкообразного магния нагревают вместе с 47 мл безводного этанола и 152 г н-бутилата циркония. Эту смесь выдерживают при теМПературе около 90° С в течение 2 ч, затем нагревают лри 150° С до полного удаления избытка Спирта. Впоследствии смесь разба1вляют 250 мл н-гексана. Атомное отношение Mg/Zr в смеси равно п.римерно 0,5.

К охлажденной смеси прибавляют 300 ж./г 50вес. % раствора Al(C2H5)Cl2 в гексане. Атомное отношение Mg/Al таким образом равно примерно 0,2.

Происходит экзотермичеокая реакция и смесь выдерживают при 50° С в течение 1 ч. Отделяют выделившийся твердый компонент, промывают тексаном и сушат. Элементный анализ показывает, что он содержит 125 г циркония, 387 г хлора, 91 г магния и 4:8 г алюминия на килограмм комплекса.

Полимеризацию проводят с указанным компонентом (в тех же условиях, что и в пр.имере 42, за исключением того, что используют ,33 мг твердого катализатора вместе Со 100 мл триэтилалюминия.

Собирают примерно 75 г ПЭ, ИР которого равен 1,58. Это соответствует производительности катализатора 230 е ПЭ/г кат ч атм С2Н4 и удельной активности 1840 г ПЭ/е Zr ч атм С2Н4. АД полимера 0,17 г/с.цз.

Пример 43. Смешивают 9,7 г порошка магния, 94 мл безводного этанола и 58 г н-бутилвинадата УО(О-м-С4Н9)з и нагревают таким же образом, ка1К в примере 43 (атомное отношение Mg/V около 2). 75 а порошка, полученного при дроблении охлажденного твердого 1про|дукта, .раз бавляют 600 мл 25 вес. % раствора Al(C2H5)Cl2 (атомное отношение Mg/Al примерно равно 0,4). Элементный анализ твердого вещества, полученного по методике примера 42. показал, что оно содержит 104 г ванадия, 113 г магния и 66 г алюминия на кг продукта.

Полимеризация проводилась на 16 л/о указанного твердого продукта в условиях примера 41, получают 10 г ПЭ с индексом

16

расплава около 40. Производительность и удельная активность соответственно равны 600 г ПЭ/г каг . ч и вООО г ПЭ/гУ ч.

Пример 44. Твердый каталитический комплекс получают по методике примера 1А с тем исключением, что в качестве соединения 5 используют А1(О-изо-СзП7)з. который реагирует с магнием, Ti(OC4H9)4, иодом и Н-С4Н9ОН. Так пере.мешивают смесь 45,5 г Н-С4П9ОН, 2,43 г порошка магния, 9,57 г Ti(O-H-C4H9)4, 24,0 г А1(0-«зо-СзН7)з и 0,5 г иода и кипятят ее с Oi6ipaTHbiM холодильником при 100° С в течение 2 ч. Из реакционной смеси отгоняют низкокипящие вещества. Потом охлаждают до 60° С, прибавляют 300 мл нгексана и 76,2 г А1(С2П5)С12 в течение 2 ч прИ 45° с.

После промывки и сушки собирают 23,7 г красно-коричневого порошкообразного каталитического комплекса. Содержание титана 5,1 вес. %.

Полимеризацию проводят в следующих условиях: автоклав 1,6 л;

гексан 1 л;

количество твердого катализатора 36 мг;

природа и Количество компонента В триизобутилалюминия 200 мг; время полимеризации 2 ч;

парциальное давление этилена 11,4 кг/см

парциальное давление водорода 7,6 кг/см ;

температура ,60° С.

iB результате собирают 382 г ПЭ; АД, ИР ПЭ и ИР ВН соответственно равны 0,30, 1,70 и 56,2 г/сжз.

Пример 45. Повторяют методику получения каталитического комплекса приме

pa 44 с тем исключением, что в качестве соединения 5 используют Si(OC2H5)4 вместо Н-С4П9ОП. Так, проводят реакцию между 13,7 г С2Н5ОН, 2,43 г порошка магния, 10,2 з Ti(0-H-C4H9)4, 24,2 г Si(OC2H5)4 и 0,25 г

иода почти полностью соблюдая процедуру, примера 45 (за иоключен-ием использования 76,2 г А1С2Н5С12). Собирают 24,2 г краснокоричневого каталитического кемплекса, содержание титана в кбтором равно 4,9 вес. %.

Полимеризацию проводят в тех же условиях, что и в примере 44, но используя 100 мг каталитического комплекса. Собира ют приме,рно 216 г ПЭ; АД и ИР соответственно равны 0,40 и 0,15 г/см.

Примеры 46-48. Катализаторы готовят 1ПО методике примера 41, но с тем исключением, что иапользуют (СНз)з51ОН, (С2Н5)з5ЮН и T/7er-C4H9(CH3)2SiOH в

примерах 46, 47 и 48 соотшетственно вместо (СбН5)з510Н.

Полимеризацию проводят в условиях примера 41. Подробности приготовления каталитического компонента А и результаты полимеризации приведены в табл. 6.

17

Компоненты и показатели

KojiHMCcTno Mg, г

Прнрода соединения 2

Количество соединения 2, г

Количество Ti {О-н-Ви), г

Количество А1(С2Н5)СЬ, г

Соединение Ti в катализаторе, %

Лктив ;ость катализатора,

г ПЭ/г Ti

Индекс плавления полиэтилена

Примеры 49 и 50. Катализаторы приготовлены по методике примера 42 € тем исключением, что Zr(O-H-C4H9)4 замеTi-O-Ti-O-Ti-O-С НэПолимеризацию проводили в условиях примера 42. Особенности приготовления ка- 5

Ф О р М у Л а изобретения

1. Способ получения полиолефинов полимеризацией а-олефинов IB среде органического растворителя при 20-200° С и давлении 1 -100 в присутствии катализатора, состоящего из металлоорганичеоко635877

18

Таблица 6

П Р

48

47

I0,97

I

I (rpcr-C,H,) (CHjI.SiOH

I

I11,5

i27,0

i

30,4

14,0

112000 0.9

иен на VO(OC8Hi7)3 в Иримере 50 и на конденсированный бутилат титана со средней структурной формулой

С4Н9 000

I I

000 III

С4Н9 4Н9

Таблица 7

12,8 203000 0.70

го комплекса переходного металла и галоидсадержащего соединения металла I-П1 гругпп периодической системы, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и увеличения производительности процесса, в качестве .металлоорганического комплекса переходного металла применяют талитического комлонента А и результаты полимеризации .приведены в табл. 7.

19

0,001-2,5 мг атом пе|реходного металла на 1 л растворителя продукта реакции следующих реагентов:

металлического магния;

органического (гидраксилсодержащего соединения, содержащего по ;крайней мере одну гияроксильную , связанную с атомом углерода или кремния;

металлоорганического кислородсодержащего соединения общей формулы

TrO,,(OR),,«,

где Тг - металл IVA, VA или VIA подгрупп периодической системы;

R - углеводородный радикал Ci-Cjs; х , и зависят от валентности Тг; т - целое число;

галоидсодержащего соединения алюминия общей формулы Al:RxX(3), где R- углеводородный |радикал Ci-€20; X - галоген; .

,2. С|Посо:б ло гп. 1, отличающийся тем, что в металлооргаНИческом комплексе в Качестве талоидсодержащаго алюминий20

органического соединения применяют в комбинации или последовательно одно соединение формулы А1Х и одно соединение формулы AlRs, где X - галоген, а R - углеводородный радикал Ci-€20.

3. Способ по 1П. 1, отличающийся тем, что 1металлоорганический комплекс переходного металла содержит дополнительно .кислородсодержащее органическое соединение алюминия или кремния общей

формулы

MeO./(OR)y

где Me-алюминий или кремний;

R - углеводородный радикал d-Cis; - и зависят от валентности Me: т -целое число.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент ФРГ № 1292385, кл. 39 Ь 3/06, опубли;к. 1969.2.Патент Великобритании 1140649, кл. СЗР, опублвк. 1967.3.Патент Бельгии 791676, кл. C08f опублик. 1973.

SU 635 877 A3

Авторы

Йозо Кондо

Минорю Озеки

Митзюхиро Мори

Жиро Хайакава

Сейши Токюмарю

Точиказю Казаи

Даты

1978-11-30Публикация

1974-09-06Подача