DE1520805B2 - Verfahren zur herstellung von amorphen linearen mischpoly merisaten - Google Patents
Verfahren zur herstellung von amorphen linearen mischpoly merisatenInfo
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Description
Es ist eine Reihe von Verfahren zum Mischpolymerisieren von «-Olefinen, insbesondere von Äthylen
mit anderen Olefinen, bekannt. So betreffen die ausgelegten Unterlagen des belgischen Patents 600 395
ein Verfahren zur Mischpolymerisation von α-Ölefinen, insbesondere von Äthylen mit Propylen, unter
Verwendung von Katalysatoren aus in inerten organischen Lösungsmitteln löslichen Vanadiumhalogeniden
und Alkylaluminiumdihalogeniden.
Wenn jedoch zwei Olefine sich in der Polymerisationsgeschwindigkeit
unterscheiden, nämlich wenn das eine schneller reagiert als das andere, so ist es
unmöglich, ein homogenes Mischpolymeres zu erhalten. Die nach den bekannten Verfahren hergestellten
Mischpolymeren sind daher nichts anderes als Gemische von Mischpolymeren mit verschiedener
Zusammensetzung und großen Bereichen der Molekulargewichtsverteilung. Daher sind für besondere
Anwendungen nicht alle entstehenden Mischpolymeren geeignet. Beispielsweise polymerisiert bei der
Mischpolymerisation von Äthylen mit Propylen das erstere weit schneller als das letztere. Infolgedessen
war es bei den bisherigen Arbeitsweisen äußerst schwierig, Äthylen-Propylen-Mischpolymere mit
homogener Zusammensetzung und enger Molekulargewichtsverteilung herzustellen. Das heißt, die nach
den üblichen" Verfahren hergestellten Mischpolymeren stellen Gemische einer großen Zaihl von Mischpolymeren
dar, bei denen das Verhältnis von Äthylen und Propylen in einem großen Bereich variiert.
Bei der Mischpolymerisationsreaktion wird die Zusammensetzung eines zu einem bestimmten Zeitpunkt
gebildeten Mischpolymeren durch die folgende Gleichung dargestellt:
35
M1 T1M1 + M2
dm-,
M2 M1 + r2M2
worin M1 und M2 die Molenbrüche des ersten bzw.
zweiten, zusammen mit dem Katalysator in dem Reaktionssystem vorhandenen Olefins sind, dmx und
dm2 die Molenbrüche der Einheiten des ersten bzw.
zweiten Olefins in dem zu einem bestimmten Zeitpunkt gebildeten Mischpolymeren sind und T1 und r2 das
Verhältnis der Polymerisationsgeschwindigkeit der Olefinmonomeren bedeuten. Wenn beispielsweise das
erste Olefin Äthylen und das zweite ein anderes a-Olefin ist, so ist T1 im allgemeinen viel größer als r2.
Das bedeutet, daß Äthylen dazu neigt, schneller als andere Olefine in den Mischpolymeren aufgenommen
zu werden. Mit anderen Worten, es werden Mischpolymere einer Stoffzusammensetzung gebildet, welche
Äthylen in einer weit größeren Menge enthält, als Monomere in der ursprünglichen Zusammensetzung
des Ausgangsmaterials zusammen mit dem Katalysator vorhanden sind.
Wenn daher nicht für ein Konstanthalten der Äthylenkonzentration in dem Reaktionsgemisch gegesorgt
wird, so nimmt der Äthylengehalt allmählich ab, was zu einer allmählichen Veränderung der Stoffzusammensetzung
des jeweils gebildeten Mischpolymeren führt. Demgemäß bildet das entstehende Endmischpolymere
ein Gemisch aus Mischpolymeren mit den Zusammensetzungen jeder Stufe und wird ein nicht homogenes Material, da dessen Stoffzusammensetzung
in einem großen Bereich unterschiedlich verteilt ist.
Zur Beseitigung dieses Nachteils hat man üblicherweise zu einem Verfahren gegriffen, bei dem nur
eine kleine Menge eines in das Reaktionssystem gegebenen Monomerengemisches zur Mischpolymerisation
benutzt wird, ein größerer Teil der Monomeren aus dem System in nicht umgesetztem Zustand
entnommen wird, die Zusammensetzung der Monomeren, so wie sie vor der Umsetzung gewesen ist,
eingestellt wird und die so regulierten Monomeren als Teil eines frischen Beschickungsgases in den Kreislauf
zurückgeführt werden. Bei der praktischen Durchführung dieses Verfahrens sind jedoch umständliche
Arbeitsweisen und komplizierte Apparaturen erforderlich.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von amorphen linearen Mischpolymerisaten
durch Mischpolymerisieren von Äthylen mit anderen α-Olefinen unter Verwendung eines in
einem inerten organischen Lösungsmittel gelösten homogenen Katalysators aus einer Vanadiumverbindung
als erster Komponente und einem Alkylaluminiumdihalogenid der allgemeinen Formel RAlX2,
worin R eine Alkylgruppe und X Halogen bedeutet,. als zweiter Komponente, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man die Mischpolymerisation in Gegenwart eines Katalysators vornimmt, der außer den beiden
genannten Komponenten.. .ein Dialkylaluminiumalkoxyd
der allgemeinen Formel R2Al(OR), worin R eine Alkylgruppe und OR eine Alkoxygruppe bedeutet,
als dritte Komponente aufweist.
Das Verfahren der Erfindung hat gegenüber dem obengenannten, aus den ausgelegten Unterlagen des
belgischen Patents 600 395 bekannten Verfahren unter anderem den Vorteil einer höheren Polymerisationsgeschwindigkeit. Weiter zeigt die dritte Komponente
eine spezifische Wirkung der Erhöhung des Polymerisationsgrades des entstehenden Mischpolymerisats. Doch ist diese Wirkung nicht nur die Erhöhung
des durchschnittlichen gesamten Polymerisationsgrades, sondern sie wird der Tatsache zugeschrieben,
daß die Molekulargewichtsverteilung enger wird, da die dritte Komponente die Bildung von Teilmengen
mit unerwünscht niedrigem Molekulargewicht verhindert. Das verbessert die physikalischen Eigenschaften
des aus diesem Mischpolymeren hergestellten Endproduktes.
In dem erfindungsgemäß verwendeten Katalysatorsystem ist die Vanadiumverbindung vorzugsweise
Vanadiumtetrachlorid, Vanadiumoxytrichlorid, Vanadiumtetrabromid oder Vanadiumoxytribromid.
Das Alkylaluminiumdihalogenid ist beispielsweise Äthylaluminiumdichlorid, Propylaluminiumdichlorid,
Butylaluminiumdichlorid oder eine entsprechende Brom- oder Jodverbindung. Das Dialkylaluminiumalkoxyd
ist beispielsweise Diäthylaluminiumäthoxyd oder Dimethylaluminiummethoxyd. Doch werden
die eingesetzten Katalysatorkomponenten nicht auf die obigen Verbindungen beschränkt. Das molare
Verhältnis zwischen den Katalysatorkomponenten, soll je nach der Stoffzusammensetzung und dem
Polymerisationsgrad des gewünschten Mischpolymeren variiert werden. Alles in allem können jedoch
die zweite Komponente RAlX2 und die dritte Komponente R2Al(OR) vorzugsweise in Mengen von
0,5 bis 6 Mol bzw. 0,5 bis 3 Mol je Mol der ersten Komponente, der Vanadiumverbindung, angewandt
werden. Es wird jedoch daraufhingewiesen, daß die Zusammensetzung des Katalysators des Verfahrens
3 4
der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt Erfindung ist es, wie oben dargelegt, möglich, Mischist.
Die Merkmale des erfindungsgemäß eingesetzten polymere mit der gewünschten Zusammensetzung
Katalysatorsystems werden im folgenden insbesondere und dem gewünschten Polymerisationsgrad durch
erläutert unter Bezugnahme auf den Fall, bei dem geeignete Auswahl der Zusammensetzung des anein
Äthyl- Propylen-Mischpolymeres hergestellt wird. 5 zuwendenden Katalysators herzustellen. Es ist jedoch
Bei Versuchen zur Mischpolymerisation von Äthylen überflüssig darauf hinzuweisen, daß die Mischpolymit
Propylen, bei denen die Menge des zugesetzten meren mit geeigneten Eigenschaften als Plastomere
Alkylaluminiumalkoxyds allmählich innerhalb eines und Elastomere auch durch Regulieren der PolyBereiches
von 0 bis 3 Äquivalenten je Äquivalent merisationsbedingungen, wie Temperatur und Druck,
der Vanadiumverbindung und je 6 Äquivalent Alkyl- ίο sowie der Zusammensetzung der Ausgangsmonomeren
aluminiumdichlorid variiert wurde, konnte eine deut- als auch des Verhältnisses der Katalysatorkomponenliche
Zunahme der Mischpolymerisationsgeschwin- ten erhältlich sind.
digkeit mit erhöhter Alkoxydmenge festgestellt werden, Daß die gemäß dem Polymerisationsverfahren der
wie aus Tabelle I des weiter unten folgenden Bei- Erfindung erhaltenen Mischpolymeren in der Zuspiels
1 ersichtlich ist. Ebenso erhöhen sich der Gehalt 15 sammensetzung sowie in der Verteilung des PoIyan
Propyleneinheiten in dem Mischpolymeren, aus- merisationsgrades homogener als die nach bekannten
gedrückt in Molprozent, sowie der Polymerisations- Verfahren hergestellten Mischpolymerisate sind, ist
grad des Mischpolymeren allmählich in dem Maße, aus den Extraktionsversuchen entsprechender Mischwie
die Menge der zugesetzten dritten Komponente, polymerisate ersichtlich. Wenn nämlich, wie aus der
des DialkylaluminiumalkOxyds, steigt. Diese Wirkung 20 Tabelle V des weiter unten folgenden Beispiels 5 erdes
Dialkylaluminiumalköxyds ist selbst unter in sichtlich ist, entsprechende durch Verwenden von
der Art der Vanadiumverbindungen, der Zusammen- Katalysatorsystemen mit und ohne zugesetzter dritter
Setzung der zugeführten Monomeren und der Poly- Komponente, d. h. Dialkylaluminiumalkoxyd, erhalmerisationstemperatur
variierenden Bedingungen voll- tene Mischpolymere mit Aceton, Äther, n-Hexaa
kommen dieselbe. Wie in der Tabelle II des weiter 25 und n-Heptan extrahiert werden, so ist darauf Tiinunten
folgenden -Beispiels 2 gezeigt wird, sind, selbst zuweisen, daß die ersteren homogener als die letzteren
wenn beispielsweise Vanadiumoxytrichlowd an Stelle in der Zusammensetzung und in der Verteilung des
des Vanadiumtetrachlorids verwandt wird, das an- Polymerisationsgrades sind. Die erfindungsgemäß
gewandte Beschickungsverhältnis von Äthylen zu erhaltenen Mischpolymeren haben eine homogene
Propylen 20: 80, 30:70 oder 50:50 ist und die Poly- 30 Zusammensetzung und eine enge Verteilung des
merisationstemperatur von 40 bis 300C variiert, Polymerisationsgrades und besitzen erwünschte physi-Zunahmen
bei der Mischpolymerisationsgeschwin- kaiische Eigenschaften für verschiedene Anwendungsdigkeit,
bei der Erhöhung des Propylengehalts in zwecke. Diese Wirkungen stehen mit dem Verhältnis
den Mischpolymeren und in bezug auf den Poly- der den Katalysatorsystemen zukommenden Mischmerisationsgrad
der Mischpolymeren erkennbar. 35 Polymerisationsreaktionsgeschwindigkeiten im Zu-
Der erfindungsgemäß eingesetzte Katalysator kann sammenhang, welche unabhängig von solchen PoIy-
vorher außerhalb des Polymerisationsreaktions- merisationsbedingungen wie Drücken und Tem-
systems gebildet und dann in das Reaktionssystem peraturen sind,
eingeführt werden. Wahlweise kann er in dem Polymerisationssystem durch Mischen der Katalysator- 40
eingeführt werden. Wahlweise kann er in dem Polymerisationssystem durch Mischen der Katalysator- 40
komponenten in demselben Lösungsmittel, wie es .
in der Mischpolymerisationsreaktion verwandt wird, B e 1 s ρ 1 e 1 1
vor der Einführung des Monomerengemisches hergestellt werden. Die Katalysatorkomponenten können Das Innere eines Glasbehälters, der mit einem in beliebiger Reihenfolge gemischt werden; doch 45 Rückflußkühler (der auch als Entnahmerohr für werden vorzugsweise die erste und zweite Komponente nicht umgesetzte Monomere dient), einem Rohr vor dem Zusatz der dritten Komponente gemischt. zum Einleiten eines Monomerengasgemisches, einem
in der Mischpolymerisationsreaktion verwandt wird, B e 1 s ρ 1 e 1 1
vor der Einführung des Monomerengemisches hergestellt werden. Die Katalysatorkomponenten können Das Innere eines Glasbehälters, der mit einem in beliebiger Reihenfolge gemischt werden; doch 45 Rückflußkühler (der auch als Entnahmerohr für werden vorzugsweise die erste und zweite Komponente nicht umgesetzte Monomere dient), einem Rohr vor dem Zusatz der dritten Komponente gemischt. zum Einleiten eines Monomerengasgemisches, einem
Gemäß dem Verfahren der Erfindung mischpoly- Thermometer und einem Rührer versehen war, wurde
polymerisierbare a-Olefine sind Äthylen, Propylen, mit Stickstoff ausgespült. Dem Behälter wurden
Buten-1, Penten-1 und andere höhere «-Olefine. 50 550 cm3 n-Heptan unter Stickstoffatmosphäre zu-Die
im allgemeinen bei der Mischpolymerisation an- geführt und dann 2 cm3 n-Heptanlösungen. von
gewandten inerten organischen Lösungsmittel sind 0,5 mMol Vanadiumtetrachlorid, 3,0 mMol Äthylaromatische,
alicyclische und aliphatische Kohlen- aluminiumdichlorid und eine bestimmte Menge (die
Wasserstoffe, welche den Katalysator, die Olefin- Menge variierte zwischen 0, 0,25, 0,5 und 1,5 mMol)
monomeren und die entstehenden Mischpolymeren 55 Diäthylaluminiumäthoxyd in der Reihenfolge VCl4,
vollständig lösen und welche das System während Al(C2Hs)2(OC2H5) und AlC2H5Cl2 unter Rühren
der Reaktionsdauer in homogenem Zustand halten und Ausspülen des Behälterinneren mit Stickstoff
können. Für diesen Zweck geeignete Lösungsmittel zugegeben, wodurch sofort ein purpurroter Katalysind
beispielsweise η-Hexan, n-Heptan, Octan, Benzol, sator gebildet wurde. Die Flüssigkeit blieb transparent
Toluol, Xylol und Cyclohexan. 60 und homogen und bildete überhaupt keine Ab-
Das Verfahren der Erfindung ist auf große Tem- Scheidungen.
peratur- und Druckbereiche anwendbar. Doch liegt Unmittelbar darauf wurde ein aus 30 Molprozent
die angewandte Temperatur zweckmäßig im Bereich Äthylen und 70 Molprozent Propylen bestehendes
von -20. bis 60° C, vorzugsweise 0 bis 400C. Ebenso Gasgemisch durch die Mündung und einen Gaskann
der angewandte Druck bei Atmosphärendruck 65 messer in die Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit
liegen, doch ist auch ein höherer Druck, beispiels- von 4 l/Minute geblasen und die Mischpolymerisation
weise innerhalb eines Bereiches von 1 bis 20 Atmo- eingeleitet. Die Innentemperatur stieg sofort an,
Sphären, anwendbar. Gemäß dem Verfahren der wodurch der Polymerisationsbeginn kenntlich war.
Die Flüssigkeit wurde allmählich viskos, doch entstand weder ein unlösliches Polymerisat noch irgendeine
andere Ausfällung.
30 Minuten später wurde die Monomerenbeschikkung
abgebrochen, und der Behälterinhalt wurde unter Zusatz von 10 cm3 Methanol und 20 cm3 Salzsäure
unter Bildung eines Verhältnisses von Methanol zu HCl wie 4:1 ausreichend gerührt, um auf diese
Weise die Beendigung der Umsetzung und Zersetzung des Katalysators zu bewirken.
Darauf wurde der Inhalt dem Behälter entnommen und die untere Schicht abgetrennt. Zu der Heptanschicht
wurde allmählich eine durch Mischen von Methanol mit Aceton im Verhältnis 2:1 hergestellte
Lösung in etwa 3facher Menge unter gründlichem Rühren der Lösung zugesetzt, wodurch das Mischpolymere
abgetrennt wurde. Das so erhaltene kautschukartige Mischpolymere wurde zusammen mit.
einer großen Menge Methanol in einem Mischer weiterbehandelt, nach ausreichendem Pulverisieren
und Waschen abgetrennt und 48 Stunden lang im Vakuum bei 40° C getrocknet. Das entstehende Mischpolymere
war farblos und transparent und glich
ίο unvulkanisiertem Kautschuk. Das Infrarotabsorptionsspektrum
bestätigte, daß das Mischpolymere keinen kristallinen Anteil enthielt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I angegeben.
6 | 0*) | Mischpolymeres | Polymerisations | Zusammensetzung des Mischpolymeren |
M | |
6 | 0,5 | geschwindigkeit | Propylen | |||
Catalysatorkomponente (Molverhältnis) |
-6 | 1,0 | (g) | (Molprozent) | 1,68 | |
6 | 3,0 | 8,70 | 34,8 | 36,9 | 1,8O-,.,-- | |
14,22 | 56,9 | 37,1 | 2,36" ' | |||
VCl4: AlC2H5Cl2: Al(C2Hs)2(OC2H5) | 13,94 | .55,8 | 39,9. | 3,48 | ||
1 | 11,70 | 46,8 | . --43,4 | |||
1 | ||||||
1 | ||||||
1 |
Anmerkungen:
*) Vergleichsversuch.
*) Vergleichsversuch.
(1) Katalysatorkomponenten sind durch die molaren Verhältnisse zu 1 Äquivalent VCl4 angegeben.
(2) Polymerisationsgeschwindigkeit ist Gramm Mischpolymercs/Millimol VCl4 · Stunde.
(3) [rf\ zeigt die grundmolare Viskositätszahl, gemessen in Tetrahydronaphthalin bei 135° C.
B e i s ρ i e 1 2 35 nis der Katalysatorkomponente, die Polymerisations-Es
wurden Versuche zur Mischpolymerisation von temperatur und die Zusammensetzungen des AusÄthylen mit Propylen in derselben Weise wie im gangsmonomerengemisches verändert wurden.
Beispiel 1 mit der Abänderung vorgenommen, daß Die Polarisationsbedingungen und die Ergebnisse die Art der Vanadiumverbindung das Mengenverhält- sind in der Tabelle II angegeben.
Beispiel 1 mit der Abänderung vorgenommen, daß Die Polarisationsbedingungen und die Ergebnisse die Art der Vanadiumverbindung das Mengenverhält- sind in der Tabelle II angegeben.
Vanadium | Katalysatorzusammensetzung | Temp. | Äthylen/ Propylen- |
Dauer | Polymerisalions- | Mischpolymeres | 2,76 |
verbindung | V: AlC2H5Cl2: AI(C2Hi)2(OC2H5) | C | Beschickungs- Verhältnis |
(Min.) | gesch windigkeit | Propylen (Molprozent) |
2,44 |
VCl4 | 10*) 3 | 40 | 35/65 | 20 | 26;7 | 54,6 | 2,62 |
VCl4 | 1 3 0*) | 30 | 30/70 | 30 | 21,9 | 39,3 | 3,13 |
VCl4 | 1 3 0,5 | 30 | 30/70 | 30 | Ό 56,0 | 42,7 | 3,67 |
VCl4 | 1 3 1 | 30 | 30/70 | 30 | 48,7 | 43,6 | 1,41 |
VCl4 | 1 3 3 | 30 | 30/70 | 30 | 45,6 | 61,1 | 4,58 |
VCl4 | 13 0*) | 30 | 50/50 | 20 | 27,0 | 23,6 | 2,20 |
VCl4 | 1 3 1 | 30 | 50/50 | 10 | 165,6 | 25,0 | 2,32 |
VOCl4 | 13 0*) | 30 | 30/70 | 20 | 36,0 | 34,6 | 2,38 |
VOCl3 | 1 3 0,5 | 30 | 30/70 | 20 | 58,0 | 36,9 | 2,58 |
VOCl3 | 1 3 1 | 30 | 30/70 | 20 | 64,4 | 37,3 | 1,64 |
VOCl3 | 1 3 3 | 30 | 30/70 | 20 | .63,9 | 41,4 | 2,04 |
VOCl3 | 1 3 0,5 | 40 | 20/80 | 60 | 8,5 | 42,3 | 2,44 |
VOCl3 | 1 3 1 | 40 | 20/80 | 60 | 9,6 | 44,4 | |
VOCl3 | 1 3 3 | 40 | 20/80 | 60 | 14,4 | 50,0 | |
Vergleichsvcrsuche.
B e i s ρ i e 1 3
Die Äthylen-Propylen-Mischpolymerisation wurde
durchgeführt unter Verwendung von
Al(C2Hs)2(OC2H5)
in Mengen von 0,25, 0,5 und 1,5 mMol auf der Basis
in Mengen von 0,25, 0,5 und 1,5 mMol auf der Basis
von 0,5 mMol VCl4 und 0,25 mMol Al(C2H5)Cl2.
Das Molverhältnis von Äthylen zu Propylen war 35:65. Die angewandten Arbeitsweisen waren dieselben
wie im Beispiel 1. Die Polymerisationsbedingungen und die Ergebnisse sind in Tabelle III
enthalten.
Katalysatorzusammensetzung
VCl4 IAl(C2H5)Cl2: Α1(Ο,Η5)2(θς,Η5)
VCl4 IAl(C2H5)Cl2: Α1(Ο,Η5)2(θς,Η5)
Dauer
(Min.)
(Min.)
Polymerisationsgeschwindigkeit
Propylen
%
%
Mischpolymeres
1 | 0,5 | 0,5 |
1 | 0,5 | 1,0 |
1 | 0,5 | 3,0 |
30
30
20
30
20
11,6
12,7
23,1
12,7
23,1
31,4
46,5
46,5
52,2
2,26
3,22
3,17
3,22
3,17
In derselben Weise wie im Beispiel 1 wurde ein Gasgemisch aus 30 Äthylen und 70 Propylen mischpolymerisiert.
Die Polymerisationstemperatur war 4O0C. Der Versuch A (Vergleichsversuch) wurde unter
Verwenden eines aus 0,5 mMol VCl4 und 1,5 mMol
AlC2H5Cl2 bestehenden Katalysators, der Versuch B
mit einem aus 0,5 mMol VCl4, 1,5 mMol AlC2H5Cl2
und 0,5 mMolAl(C2H5)2(OC2H5)bestehenden Katalysator
durchgeführt. Molprozent Propylen im Produkt und [_η\ bei diesen Versuchen sind in Tabelle IV
angegeben.-·
VCl4 | TAlC2H5CI2 | Tabelle IV | Polymerisations geschwindigkeit |
Propylen | M | |
Versuch | 1 1 |
U) U) | TAl(C2H5J2(OC2H5) | 26,9 34,3 |
34,3 35,3 |
2,25 2,40 |
A (Vergleichs versuch) B |
0 1 |
|||||
Je 3 g der nach den obigen Versuchen erhaltenen Polymerisate wurden nacheinander unter Rückfluß mit
300 cm3 Aceton, Äther, η-Hexan bzw. n-Heptan extrahiert. Die Extraktionsdauer betrug für jedes Lösungsmittel
30 bis 80 Stunden. Nach der Extraktion wurde jeder Extrakt konzentriert, vollständig getrocknet und gewogen,
und es wurden die Molprozent Propylen durch Infrarotabsorptionsspektrum gemessen. Die Ergebnisse sind
in Tabelle V angegeben.
Versuch
Mischpolymeres
C3 (Propylen)
C3 (Propylen)
Acetonextrakt
Gewichts
Gewichts
prozent
C3 %
Ätherextrakt
Gewichts
Gewichts
prozent C3 %
Hexanextrakt
Gewichts
Gewichts
prozent
C3 %
Heptanextrakt
Gewichts
Gewichts
prozent
C3 %
Rückstand
A (Vergleichsversuch)
34,3
35,3
35,3
15,5
2,3
43,2
37,5
29,0
36,2
36,2
38,0
67,8
67,8
27,7
33,8
33,8
2
0,2
0,2
Die obige Tabelle zeigt deutlich, daß das gemäß dem Verfahren der Erfindung erhaltene Mischpolymere
homogener in der Verteilung der Zusammensetzung und enger in der Verteilung des Polymerisationsgrades
als das Vergleichspolymerisat ist.
B e i s ρ i e 1 5
Äthylen wurde unter Verwendung desselben Behälters wie im Beispiel 1 mit 1-Buten unter Verwendung
von η-Hexan als Lösungsmittel mischpolymerisiert. In 550 cm3 η-Hexan wurden 0,5 mMol VCl4,
0,5 mMol Al(C2Hs)2(OC2H5) und 3 mMol AlC2H5Cl2
eingebracht. In die Kätalysatorlösung wurde ein aus 50 Molprozent Äthylen .und 50 Molprozent
1-Buten bestehendes Gasgemisch unmittelbar in einer Menge von 4 l/Minute geblasen, wobei die. Innentemperatur
des Behälters bei 300C gehalten wurde. 30 Minuten später wurde das Einblasen des Gases
109 534/367
abgebrochen. Das entstehende Reaktionsgemisch war ausreichend homogen. Das Mischpolymerisat wurde
in derselben Weise wie voranstehend ausgeführt gereinigt. Die Ausbeute an Äthylen-1-Buten-Mischpolymerem
betrug 12,0 g. Der Gehalt an 1-Buten betrug 45 Molprozent, und [>/] war 22.
In denselben Behälter wie im Beispiel 1 wurden jeweils Lösungen von (A) 0,5 mMol VCl4, (B) 3,0 mMol
AlC2H5Cl2 und (C) 1,5 mMol A1(C2HS)2(OC2H5)
in 2 cm3 n-Heptan in der in Tabelle VI angegebenen Reihenfolge, beispielsweise
(A) - (B) - (C) und (B) -»(A) - (C)
eingebracht. Die Mischpolymerisation und die Aufarbeitung wurden in derselben Weise wie im Beispiel 1
durchgeführt. Die Ausbeute, die Zusammensetzung und grundmolare Viskosität jedes erhaltenen Mischpolymeren
und die Polymerisationsgeschwindigkeit sind in der folgenden Tabelle VI angegeben.
Tabelle VI | Zusammensetzung | ω | Polymerisationsgeschwindigkeit | |
Propylen (Molprozent) |
2,94 | [Gramm Mischpolymeres/ Millimol VCl4 · Polymerisations dauer (Std.)] |
||
Hergestellte Mischpolymerisate | 51,7 | 3,16 | 80,0 | |
50,9 | 3,12 | 77,8 | ||
Ausbeute (g) |
44,7 | 3,30 | 60,5 _-- | |
13,33 | 44,1 | 2,85-" | - 52,4 | |
Reihenfolge des Zusatzes der Katalysatorkomponenten |
12,98 | 42,5 | 3,14 | 64,2 |
(A) — (B) - | 10,08 | 43,4 | 69,5 | |
(B) — (A) - | 8,73 | |||
(A) — (C) - | 10,70 | |||
'(C)-(A)-- | 11,59 | |||
(C) -» (B) - | ||||
(B) -> (C) - | ||||
- (C) | ||||
MC) | ||||
MB) | ||||
MB) | ||||
MA) | ||||
MA) | ||||
Anmerkung: [η] bedeutet die grundmolare Viskosität, gemessen in Tetrahydronaphthalin bei 1350C.
Beispiel 7 Beispiel 1 in Gegenwart eines Katalysatorsystems
In derselben Weise wie im Beispiel 1 wurden Ver- 35 durchgeführt, welches aus (A) 0,5 mMol VOCl3,
suche der Äthylen-Propylen-Mischpolymerisate unter (B) 1,5 mMol AlC2H5Cl2 und (C) 3,0 mMol
Verwendung eines Gasgemisches aus Äthylen und Al(C2Hg)2(OC2H5) bestand.
Propylen mit derselben Zusammensetzung wie im Die Ergebnisse sind in der Tabelle VII angegeben.
Tabelle VII
Hergestellte Mischpolymere
Hergestellte Mischpolymere
Reihenfolge des Zusatzes der Katalysatorkomponenten |
Ausbeute (g) |
Zusammensetzung Propylen (Molprozent) |
ω | Polymerisationsgeschwindigkeit [Gramm Mischpolymeres/ Millimol VOCl3 · Poly merisationsdauer (Std.)] |
(A) - (B) - (C) (B) — (A) -» (C) (C) -> (B) - (A) . (B) -> (C) - (A) (A) — (C) - (B) (C) — (A) -> (B) |
13,89 13,60 12,00 12,31 12,58 11,78 |
45,0 44,7 41,0 41,3 40,7 40,8 |
2,38 2,31 2,54 2,57 2,42 2,46 |
83,3 82,8 76,5 75,7 72,5 70,7 |
Anmerkung: [_η] bedeutet die grundmolare Viskosität, gemessen in Tetrahydronaphthalin bei 135°C.
Dieselben Versuche wie in den Beispielen 6 und 7 wurden unter Verwendung eines Katalysators durchgeführt,
der zunächst durch gleichzeitigen Zusatz von (A) und (B) und darauf von (C) zu dem entstehenden
Gemisch hergestellt worden war, wobei nahezu dieselben Ergebnisse wie in den jeweils ersten beiden
Versuchen der Beispiele 6 und 7 erhalten wurden.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von amorphen linearen Mischpolymerisaten durch Mischpolymerisieren
von Äthylen mit anderen «-Olefinen unter Verwendung eines in einem inerten organischen
Lösungsmittel gelösten homogenen Katalysators aus einer Vanadiumverbindung als erster
Komponente und einem Alkylaluminiumdihalogenid der allgemeinen Formel RAlX2, worin R
eine Alkylgruppe und X Halogen bedeutet, als zweiter Komponente, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Mischpolymerisation in Gegenwart eines Katalysators vornimmt, der außer den beiden genannten Komponenten ein
Dialkylaluminiumalkoxyd der allgemeinen Formel R2Al(OR), worin R eine Alkylgruppe und OR
eine Alkoxygruppe bedeutet, als dritte Kornponente aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkylaluminiumdihalogenid
der Formel RAlX2 in einer Menge von 0,5 bis
6 Mol je Mol der Vanadiumverbindung und das Dialkylaluminiumalkoxyd der Formel R2Al(OR)
in einer Menge von 0,5 bis 3 Mol je Mol Vanadiumverbindung verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dialkylaluminiumalkoxyd
Diäthylaluminiumäthoxyd benutzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenfolge des Zusatzes
der Katalysatorkomponenten so gewählt wird, daß das Dialkylaluminiumalkoxyd zuletzt zugesetzt
wird.
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Family Applications (1)
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US4845178A (en) * | 1985-11-21 | 1989-07-04 | Pony Industries, Inc. | Polymerization process |
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