CH452900A - Process for the production of linear amorphous high molecular weight copolymers of ethylene - Google Patents

Process for the production of linear amorphous high molecular weight copolymers of ethylene

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Publication number
CH452900A
CH452900A CH474763A CH474763A CH452900A CH 452900 A CH452900 A CH 452900A CH 474763 A CH474763 A CH 474763A CH 474763 A CH474763 A CH 474763A CH 452900 A CH452900 A CH 452900A
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CH
Switzerland
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ethylene
catalyst
vanadium
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sep
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CH474763A
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German (de)
Inventor
Natta Giulio
Mazzanti Giorgio
Valvassori Alberto
Sartori Guido
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Montedison Spa
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

  

  Verfahren zur Herstellung von linearen amorphen hoclunolekularen Copolymeren von Aethylen    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein  Verfahren zur Herstellung von linearen hochmolekula  ren, Copolymeren von Äthylen mit einem oder mehre  ren a-Olefinen. Insbesondere bezieht sich die vorlie  gende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung  von Copolymeren aus Äthylen und Propylen oder  Buten-1.  



  Gegenstand des Hauptpatentes Nr. 428224 ist ein  Verfahren, zur Herstellung von hochmolekularen line  aren amorphen Copolymeren von Äthylen mit     a-Olefi-          nen    mit Hilfe eines Katalysators, der durch Zusam  menbringen von Dialkylaluminiumhalogenid und  Vanadiumtriacetylacetonat, Vanadylacetylacetonat  oder Vanadylhalogenacetylacetonat erhalten wurde,  wobei sowohl die Herstellung des Katalysators als auch  die Polymerisation bei einer Temperatur von 0 bis  <B>-80' C,</B> vorzugsweise von<B>-10</B> bis<B>-50' C,</B> durchgeführt  werden. Das Verfahren ermöglicht sehr hohe,     Copoly-          merausbeuten    in bezug auf den, verwendeten Katalysa  tor.  



  Die Verwendung von     Alkylaluminiumdihalogeni-          den    anstelle von Dialkylaluminiummonohalogeniden,  wurde ebenfalls bereits beschrieben.  



  Erfindungsgemäss wurde nun festgestellt, dass die  gleichen, Ergebnisse erhalten werden können" wenn zur  Herstellung des Katalysators zusammen mit     Dialkylalu-          miniumhalogeniden,        Monoalkylaluminiumdihalogeni-          den    oder Alkylaluminiumsesquihalogeniden auch, koh  lenwasserstofflösliche Vanadiumhalogenide bzw.     -oxid-          halogenide    anstelle der obenerwähnten Vanadiumver  bindungen verwendet werden.  



  Ausserdem wurde gefunden, ähnlich wie dies bei  dem im Hauptpatent beschriebenen Katalysator festge  stellt wurde, dass es notwendig ist, sowohl die Herstel  lung des Katalysators als auch die Copolymerisation  bei einer Temperatur von<B>0</B> bis<B>-80- C,</B> vorzugsweise  von -10 bis -50' C durchzuführen, um hohe     Copoly-          merausbeuten    pro Gewichtseinheit verwendeten Kata  lysator zu erhalten.    Wenn man unter diesen Bedingungen arbeitet, zei  gen die Katalysatoren überraschenderweise eine  wesentliche höhere Aktivität als die gleichen Katalysa  torsysteme, wenn sie bei höheren Temperaturen herge  stellt und verwendet werden.  



  Ausserdem wurde festgestellt, dass beim Arbeiten  innerhalb des oben, definierten Temperaturbereiches  die Aktivität des Katalysators unverändert bleibt.  



  Wenn andererseits der Katalysator bei Raumtem  peratur oder bei einer höheren Temperatur<B>(50-90' Q</B>  hergestellt wird, nimmt seine Aktivität schnell ab und  ist ausserdem wesentlich niedriger als die des gleichen  Katalysators wenn er bei einer Temperatur unter<B>0' C</B>  hergestellt wurde.  



  Vanadiumverbindungen die sich zur Herstellung  des Katalysators eignen, sind Vanadiumtetrahalogenide  und Vanadyltrihalogenide, wie z. B. Vanadiumtetra  chlorid und -tetrabromid, und Vanadyltrichlorid.  Alkylaluminiummonohalogenide, -di-halogenide und  Sesquihalogenide können als zweite Katalysatorkompo  nente verwendet werden.  



  Nicht einschränkende Beispiele derartiger Verbin  dungen sind: Diäthylaluminiummonochlorid,     Diäthyl-          aluminiummonofluorid,        Diisobutylaluminiummonochlo-          rid,    Dihexylaluminiummonochlorid,     Äthylaluminiumdi-          chlorid,    Isobutylaluminiumdichlorid,     Hexylaluminium-          dichlorid,    Äthylaluminiumsesquichlorid (äquimolare  Mischung von Diäthylaluminiummonochlorid und     Äthyl-          aluminiumdichlorid).     



  Die Aktivität der bei dem erfindungsgemässen Ver  fahren verwendeten Katalysatoren ändert sich nach  dem Verhältnis der Verbindungen, die zur Herstellung  des Katalysators verwendet werden.  



  Es wurde gefunden,     das#s    es vorteilhaft ist, einen  Katalysator zu verwenden, in welchem das Verhältnis       AI:V    zwischen 2 und<B>30,</B> vorzugsweise zwischen 4 und  20 liegt.  



  Der Katalysator kann in Abwesenheit der zu poly  merisierenden     Monomere    hergestellt werden,<B>d.</B> h. eine       organometallische    Aluminiumverbindung kann in      einem Lösungsmittel mit der Lösung der Vanadium  verbindung gemischt werden, worauf die Mischung in  Kontakt mit den zu copolymerisierenden, Monomeren  gebracht wird.  



  Die Polymerisation kann in einem kontinuierlichen  Verfahren durchgeführt werden, wobei zusätzlicher  Katalysator dem System periodisch oder kontinuierlich  zugeführt und das Verhältnis der Monomerkonzentra  tion in der flüssigen Phase, in welcher die     Copolymeri-          sation    stattfindet, konstant gehalten wird. Dieses Er  gebnis kann erhalten werden wenn man kontinuierlich  eine Monomermischung konstanter Zusammensetzung  zuführt.  



  Wenn in Abwesenheit eines Lösungsmittels gear  beitet wird, kann Äthylen kontinuierlich in einen     Pro-          pylenüberschuss    eingeführt werden, wobei Druck und  Temperatur konstant gehalten werden.  



  Die Copolymerisation kann in Abwesenheit inerter  Lösungsmittel, wie aliphatischen Kohlenwasserstoffen,  z. B. n-Heptan, Isooktan, oder aromatischen Kohlen  wasserstoffen, z. B. Benzol oder oder Toluol, oder  halogenierten Kohlenwasserstoffen, z. B. Chloroform,  Trichloräthylen, Tetrachloräthylen, Chlorbenzol usw.  durchgeführt werden.  



  Völlig amorphe Copolymere von Äthylen und  einem höheren a-Olefin insbesondere Propylen oder  Buten-1 werden erhalten, wenn der Molgehalt von  Äthylen im Rohpolymer nicht über 70 % liegt.  



  Um dieses Ergebnis zu erhalten, muss man die  Zusammensetzung der Monomere in der Mischung  während der Copolymerisation in einem bestimmten  Verhältnis halten.  



  Wenn ein amorphes Äthylen-Propylen-Copolymer  erhalten werden soll, ist es günstig, während der     Copo-          lymerisation    mit einem Molverhältnis von Propylen zu  Äthylen in der flüssigen Phase von 4 oder darüber zu  arbeiten, was unter Normalbedingungen einem Molver  hältnis von Propylen zu Äthylen in der Dampfphase  von wenigstens<B>1:1</B> entspricht.  



  Wenn ein amorphes Äthylen-Buten-1-Copolymer  erhalten werden soll, ist es günstig, während der     Copo-          lymerisation    ein Molverhältnis von Buten zu Äthylen  in der flüssigen Phase von 20 oder höher aufrecht zu  erhalten. Das entsprechende Molverhältnis von Buten  zu Äthylen in der Dampfphase bei Normalbedingungen  beträgt dann wenigstens<B>1,5:<I>1.</I></B>  



  Wenn man dies. in Betracht zieht, kann man nun  die Zusammensetzung des Copolymers innerhalb eines  weiten Bereichs modifizieren, indem man das Molver  hältnis der in der flüssigen Phase anwesenden Mono  mere ändert.  



  Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren er  haltenen amorphen Copolymere eigenen sich sehr für  eine Anzahl von Verwendungszwecken auf dem Ge  biete der synthetischen Kautschukarten; in vulkanisier  tem Zustand ergeben sie Elastomere mit guten mecha  nischen Eigenschaften.  
EMI0002.0008     
  
    <I>Tabelle</I>
<tb>  Beispiel <SEP> Alterung <SEP> g <SEP> Copolymer <SEP> g <SEP> Copolymer <SEP> x <SEP> Liter
<tb>  min <SEP> h <SEP> X <SEP> g <SEP> VOCl3 <SEP> X <SEP> Mole <SEP> gelöste <SEP> Olefine
<tb>  T <SEP> = <SEP> -200 <SEP> C <SEP> T <SEP> = <SEP> +250 <SEP> C <SEP> T <SEP> = <SEP> -200 <SEP> C <SEP> T <SEP> = <SEP> +250 <SEP> C
<tb>  2 <SEP> <B><I>5</I> <SEP> 9,16 <SEP> 5,25 <SEP> 610 <SEP> 391</B>
<tb>  <B>3 <SEP> <I>15</I> <SEP> 9,9</B> <SEP> 4,25 <SEP> <B>667 <SEP> 316</B>       Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Er  findung erläutern,

   ohne dass diese jedoch hierauf be  schränkt werden soll.  



  <I>Beispiel<B>1</B></I>  Die Reaktionsapparatur besteht aus einem gläser  neu Probierrohr mit<B>5,5</B> cm Durchmesser und<B>750</B> ml  Inhalt, das mit einem Rührer sowie Zu- und Abfuhrlei  tungen für das Gas versehen ist. Das Gaseinleitungs  rohr reicht bis auf den Boden des Gefässes und endet  mit einer Fritte. Es werden 350 ml n-Heptan in den  Reaktor gebracht, der sich in einem Thermostatbad bei  -20' C befindet. Eine Gasmischung von Propylen und  Äthylen im Molverhältnis von 3:1 wird durch das  Gaseinleitungsrohr zugeführt und mit einer Strömungs  geschwindigkeit von 200 N1/h zirkulieren gelassen.  Der Katalysator wird in einem 100 ml-Kolben vorge  bildet, wobei in 50 ml wasserfreiem n-Heptan unter  Stickstoff bei -20' C 0,5 mMole Vanadyltrichlorid und  2,5 mMole Diäthylaluminiummonochlorid umgesetzt  werden. Der so vorgebildete Katalysator wird<B>1</B> Min.

    lang bei -20'<B>C</B> gehalten und dann mittels Stickstoff in  den Reaktor gepresst. Zu- und Abfuhr der     Propylen-          Äthylen-Mischung    werden mit einer Geschwindigkeit  von 400 N1/h fortgesetzt. 4 Min. nach Beginn wird  die Reaktion durch Zusatz von<B>10</B> ml Methanol abge  brochen. Das Polymer wird durch wiederholte Behand  lung in einem Scheidetrichter mit wässriger Salzsäure  und dann mit Wasser gereinigt und schliesslich mit  Methanol gefällt.  



  Nach Trocknen im Vakuum werden<B>12,7 g</B> eines  Äthylen-Propylen-Copolymers erhalten, was einem  Verhältnis von  
EMI0002.0011     
    entspricht.  Bei Arbeiten unter den obigen Bedingungen, wobei  jedoch eine     4-fache    Menge an Katalysator verwendet  wird, und Herstellung des Katalysators, Altern sowie       Polymerisation    nicht bei -20'<B>C,</B> sondern bei<B>25' C</B>  durchgeführt werden, werden innerhalb 4 Min.<B>8,9 g</B>  eines     Äthylen-Propylen-Copolymers    erhalten, was  einem Verhältnis von  
EMI0002.0015     
    entspricht.  <I>Beispiel<B>2-3</B></I>  Es wird wie in Beispiel<B>1</B> gearbeitet, wobei jedoch  die     Alterungszeit    des Katalysators geändert wird. Die  Ergebnisse sind in der Tabelle angegeben.

        <I>Beispiel 4</I>  350 ml wasserfreies n-Heptan werden in die gleiche  wie in Beispiel<B>1</B> beschriebene Reaktionsapparatur ein  gebracht,     die    bei konstanter Temperatur von -20'<B>C</B>  gehalten wird. Eine Gasmischung von Propylen und  Äthylen im Molverhältnis von 2:1 wird durch das  Gaseinleitungsrohr zugeführt und mit einer Geschwin  digkeit von 200 N1/h zirkulieren gelassen. Der Kataly  sator wird in einem 100 ml-Kolben vorgebildet indem.  unter Stickstoff in 50 ml wasserfreiem n-Heptan bei  -20' C 0,2 mMole Vanadiumtetrachlorid und 1 mMol  Diäthylaluminiummonochlorid reagieren gelassen wer  den.  



  Der so vorgebildete Katalysator wird<B>5</B> Min. lang  bei -20'<B>C</B> gehalten und hierauf mittels Stickstoff in.  den Reaktor gepresst.  



  Zu- und Abfuhr der Propylen-Äthylen-Gasmi  schung werden mit einer Geschwindigkeit von  400 N1/h fortgeführt. 3 Min. nach Beginn wird die  Reaktion durch Zusatz von 20 ml Methanol abgebro  chen. Das Polymer wird wie in Beispiel<B>1</B> gereinigt und  abgetrennt.  



  Nach Trocknen im Vakuum werden 12<B>g</B> eines  Äthylen,Propylen-Copolymers erhalten, was einem  Verhältnis von  
EMI0003.0001     
    entspricht.  Bei Arbeiten unter den gleichen Bedingungen,  wobei jedoch die 3-fache Katalysatormenge verwendet,  und die Herstellung des Katalysators, Altern und Poly  merisation bei 25' C durchgeführt werden, werden in  nerhalb 3 Min. 4,5 g eines     Äthylen-Propylen-Copoly-          mers    erhalten, was einem Verhältnis von  
EMI0003.0004     
    entspricht.  <I>Beispiel<B>5</B></I>  Es wird wie in Beispiel 4 beschrieben gearbeitet,  jedoch wird der Katalysator<B>15</B> Min. lang (anstelle von  <B>5</B> Min.) bei -20'<B>C</B> uni bei<B>25' C</B> altern gelassen.  



  Wenn der Versuch bei -20'<B>C</B> durchgeführt wird,  werden 9,5 g eines Äthylen-Propylen-Copolymers er  halten, was einem Verhältnis von  
EMI0003.0005     
    entspricht.  Wenn der Versuch bei<B>25' C</B> durchgeführt wird,  werden 1,9 g eines Äthylen-Propylen-Copolymers er  halten, was einem Verhältnis von  
EMI0003.0006     
    entspricht.  <I>Beispiel<B>6</B></I>  350 ml wasserfreies n-Heptan werden in die gleiche  wie in Beispiel<B>1</B> beschriebene Reaktionsapparatur ein  gebracht, die bei konstanter Temperatur von -20'<B>C</B>    gehalten wird. Eine Gasmischung von Äthylen und  Propylen im Molverhältnis von 2:1 wird durch das  Gaseinleitungsrohr zugeführt und mit einer Geschwin  digkeit von 200 N1/h zirkulieren gelassen.

   Der Kataly  sator wird in einem 100 ml-Kolben vorgebildet indem  unter Stickstoff in 50 ml wasserfreiem n-Heptan bei  -2011 C 0,2 mMole Vanadiumtetrachlorid und 1 mMol  Äthylaluminiumsesquichlorid (äquimolare Mischung  von Diäthylaluminiummonochlorid und     Äthylalumini-          umdichlorid)    reagieren gelassen werden.  



  Der so vorgebildete Katalysator wird<B>5</B> Min. lang  bei -20'<B>C</B> gehalten und hierauf mittels Stickstoff in  den Reaktor gepresst.  



  Zu- und Abfuhr der     Propylen-Athylen-Gasmi-          schung    werden mit einer Geschwindigkeit von 400 1/h  (NTP) fortgeführt. 4 Min. nach Beginn wird die Reak  tion durch Zusatz von 20 ml Methanol abgebrochen.  Das Polymer wird wie in Beispiel<B>1</B> gereinigt und abge  trennt.  



  Nach Trocknen im Vakuum werden<B>7,32 g</B> eines  Äthylen-Propylen,-Copolymers erhalten, was einem  Verhältnis von  
EMI0003.0011     
    entspricht.  Bei Arbeiten unter den gleichen Bedingungen,  wobei jedoch die 4-fache Katalysatormenge verwendet  und die Herstellung des Katalysators, Altern und Poly  merisation bei 25' C anstelle von -20' C durchgeführt  werden, werden 5,35 g eines     Äthylen-Propylen,-Copoly-          mers    erhalten, was einem Verhältnis von  
EMI0003.0014     
    entspricht.  Die so hergestellten Copolymere können zur Her  stellung von Elastomeren in an sich schon bekannter  Weise, z. B. mit peroxydhaltigen Mischungen, vulkani  siert werden.



  Process for the preparation of linear amorphous co-molecular copolymers of ethylene The present invention relates to a process for the preparation of linear high molecular copolymers of ethylene with one or more α-olefins. In particular, the present invention relates to a process for the preparation of copolymers from ethylene and propylene or butene-1.



  Subject of the main patent no. 428224 is a process for the production of high molecular weight linear amorphous copolymers of ethylene with α-olefins with the aid of a catalyst which was obtained by bringing together dialkylaluminum halide and vanadium triacetylacetonate, vanadyl acetylacetonate or vanadyl haloacetylacetonate of the catalyst and the polymerization are carried out at a temperature from 0 to -80.degree. C., preferably from <B> -10 </B> to <B> -50.degree. C., </B> . The process enables very high copolymer yields in relation to the catalyst used.



  The use of alkylaluminum dihalides instead of dialkylaluminum monohalides has also already been described.



  According to the invention, it has now been found that the same results can be obtained "if, for the preparation of the catalyst, together with dialkylaluminum halides, monoalkylaluminum dihalides or alkylaluminum sesquihalides, hydrocarbon-soluble vanadium halides or oxide halides are used instead of the above-mentioned vanadium compounds.



  In addition, it was found, similar to what was found for the catalyst described in the main patent, that it is necessary to carry out both the preparation of the catalyst and the copolymerization at a temperature of from 0 to -80 - C, </B> preferably to carry out from -10 to -50 ° C in order to obtain high copolymer yields per unit weight of catalyst used. When working under these conditions, the catalysts surprisingly show a significantly higher activity than the same catalyst systems when they are Herge and used at higher temperatures.



  It was also found that the activity of the catalyst remains unchanged when working within the temperature range defined above.



  On the other hand, if the catalyst is prepared at room temperature or at a higher temperature <B> (50-90 'Q </B>), its activity decreases rapidly and is also much lower than that of the same catalyst when it is at a temperature below < B> 0 'C </B> was established.



  Vanadium compounds which are suitable for the preparation of the catalyst are vanadium tetrahalides and vanadyl trihalides, such as. B. Vanadium tetra chloride and tetrabromide, and vanadyl trichloride. Alkyl aluminum monohalides, di-halides, and sesquihalides can be used as the second catalyst component.



  Non-limiting examples of such compounds are: diethylaluminum monochloride, diethylaluminum monofluoride, diisobutylaluminum monochloride, dihexylaluminum monochloride, ethylaluminum dichloride, isobutylaluminum dichloride, mixture of hexylaluminum dichloro (aluminum) dichloride (aluminum) dichloride (ethyl) dichloride, diethylaluminium dichloride (diethylaluminium dichloride, ethyl aluminum dichloride).



  The activity of the catalysts used in the process according to the invention changes according to the ratio of the compounds which are used to prepare the catalyst.



  It has been found that it is advantageous to use a catalyst in which the Al: V ratio is between 2 and 30, preferably between 4 and 20.



  The catalyst can be prepared in the absence of the monomers to be polymerized, <B> d. </B> h. an organometallic aluminum compound can be mixed in a solvent with the solution of the vanadium compound, after which the mixture is brought into contact with the monomers to be copolymerized.



  The polymerization can be carried out in a continuous process, additional catalyst being fed into the system periodically or continuously and the ratio of the monomer concentration in the liquid phase in which the copolymerization takes place being kept constant. This result can be obtained by continuously feeding in a monomer mixture of constant composition.



  When working in the absence of a solvent, ethylene can be continuously introduced into excess propylene, the pressure and temperature being kept constant.



  The copolymerization can be carried out in the absence of inert solvents such as aliphatic hydrocarbons, e.g. B. n-heptane, isooctane, or aromatic hydrocarbons, z. B. benzene or or toluene, or halogenated hydrocarbons, e.g. B. chloroform, trichlorethylene, tetrachlorethylene, chlorobenzene, etc. can be carried out.



  Completely amorphous copolymers of ethylene and a higher α-olefin, in particular propylene or butene-1, are obtained when the molar content of ethylene in the crude polymer is not more than 70%.



  In order to obtain this result, the composition of the monomers in the mixture must be kept in a certain ratio during the copolymerization.



  If an amorphous ethylene-propylene copolymer is to be obtained, it is advantageous to work during the copolymerization with a molar ratio of propylene to ethylene in the liquid phase of 4 or more, which is a molar ratio of propylene to ethylene in normal conditions corresponds to the vapor phase of at least <B> 1: 1 </B>.



  If an amorphous ethylene-butene-1 copolymer is to be obtained, it is favorable to maintain a molar ratio of butene to ethylene in the liquid phase of 20 or higher during the copolymerization. The corresponding molar ratio of butene to ethylene in the vapor phase under normal conditions is then at least <B> 1.5: <I> 1. </I> </B>



  If you have this. considered, you can now modify the composition of the copolymer within a wide range by changing the molar ratio of the monomers present in the liquid phase.



  The amorphous copolymers obtained by the process of the present invention are very suitable for a number of uses in the field of synthetic rubbers; When vulcanized, they result in elastomers with good mechanical properties.
EMI0002.0008
  
    <I> table </I>
<tb> Example <SEP> aging <SEP> g <SEP> copolymer <SEP> g <SEP> copolymer <SEP> x <SEP> liters
<tb> min <SEP> h <SEP> X <SEP> g <SEP> VOCl3 <SEP> X <SEP> moles <SEP> dissolved <SEP> olefins
<tb> T <SEP> = <SEP> -200 <SEP> C <SEP> T <SEP> = <SEP> +250 <SEP> C <SEP> T <SEP> = <SEP> -200 <SEP> C <SEP> T <SEP> = <SEP> +250 <SEP> C
<tb> 2 <SEP> <B> <I> 5 </I> <SEP> 9.16 <SEP> 5.25 <SEP> 610 <SEP> 391 </B>
<tb> <B> 3 <SEP> <I> 15 </I> <SEP> 9.9 </B> <SEP> 4.25 <SEP> <B> 667 <SEP> 316 </B> Die the following examples are intended to illustrate the present invention,

   However, this should not be restricted to this.



  <I>Example<B>1</B> </I> The reaction apparatus consists of a new glass sample tube with a diameter of <B> 5.5 </B> cm and <B> 750 </B> ml content, the is provided with a stirrer and supply and discharge lines for the gas. The gas inlet tube extends to the bottom of the vessel and ends with a frit. 350 ml of n-heptane are placed in the reactor, which is located in a thermostatic bath at -20.degree. A gas mixture of propylene and ethylene in a molar ratio of 3: 1 is fed through the gas inlet pipe and allowed to circulate at a flow rate of 200 N1 / h. The catalyst is preformed in a 100 ml flask, 0.5 mmoles of vanadyl trichloride and 2.5 mmoles of diethylaluminum monochloride being reacted in 50 ml of anhydrous n-heptane under nitrogen at -20 ° C. The catalyst preformed in this way is <B> 1 </B> min.

    kept at -20 ° C for a long time and then pressed into the reactor by means of nitrogen. The supply and discharge of the propylene-ethylene mixture are continued at a rate of 400 N1 / h. 4 minutes after the start, the reaction is stopped by adding 10 ml of methanol. The polymer is purified by repeated treatment in a separating funnel with aqueous hydrochloric acid and then with water and finally precipitated with methanol.



  After drying in vacuo, <B> 12.7 g </B> of an ethylene-propylene copolymer are obtained, which is a ratio of
EMI0002.0011
    corresponds. When working under the above conditions, but using a 4-fold amount of catalyst, and preparing the catalyst, aging and polymerization not at -20 ° C, but at <B> 25 'C < / B> are carried out, <B> 8.9 g </B> of an ethylene-propylene copolymer are obtained within 4 minutes, which is a ratio of
EMI0002.0015
    corresponds. <I>Example<B>2-3</B> </I> The procedure is as in example <B> 1 </B>, but the aging time of the catalytic converter is changed. The results are given in the table.

        <I> Example 4 </I> 350 ml of anhydrous n-heptane are introduced into the same reaction apparatus as described in Example 1, which is operated at a constant temperature of -20 ° C > is held. A gas mixture of propylene and ethylene in a molar ratio of 2: 1 is fed through the gas inlet pipe and allowed to circulate at a speed of 200 N1 / h. The catalyst is pre-formed in a 100 ml flask by. 0.2 mmol of vanadium tetrachloride and 1 mmol of diethylaluminum monochloride are allowed to react under nitrogen in 50 ml of anhydrous n-heptane at -20 'C.



  The catalyst preformed in this way is kept at -20 ° C. for 5 minutes and then pressed into the reactor by means of nitrogen.



  Supply and discharge of the propylene-ethylene gas mixture are continued at a rate of 400 N1 / h. 3 minutes after the start, the reaction is stopped by adding 20 ml of methanol. The polymer is purified and separated off as in example <B> 1 </B>.



  After drying in vacuo, 12 g of an ethylene / propylene copolymer are obtained, which is a ratio of
EMI0003.0001
    corresponds. When working under the same conditions, but using 3 times the amount of catalyst, and the preparation of the catalyst, aging and polymerization are carried out at 25 'C, within 3 min. 4.5 g of an ethylene-propylene copoly- mers get what a ratio of
EMI0003.0004
    corresponds. <I>Example<B>5</B> </I> The procedure is as described in example 4, but the catalyst is <B> 15 </B> minutes long (instead of <B> 5 </ B > Min.) Aged at -20 '<B> C </B> uni at <B> 25' C </B>.



  If the experiment is carried out at -20 'C, 9.5 g of an ethylene-propylene copolymer will be kept, which is a ratio of
EMI0003.0005
    corresponds. If the test is carried out at <B> 25 'C </B>, 1.9 g of an ethylene-propylene copolymer will be obtained, which is a ratio of
EMI0003.0006
    corresponds. <I> Example<B>6</B> </I> 350 ml of anhydrous n-heptane are placed in the same reaction apparatus as described in Example <B> 1 </B>, which is operated at a constant temperature of -20 ' <B> C </B> is held. A gas mixture of ethylene and propylene in a molar ratio of 2: 1 is fed through the gas inlet pipe and allowed to circulate at a speed of 200 N1 / h.

   The catalyst is preformed in a 100 ml flask by reacting 0.2 mmol of vanadium tetrachloride and 1 mmol of ethylaluminum sesquichloride (equimolar mixture of diethylaluminum monochloride and ethylaluminum dichloride) under nitrogen in 50 ml of anhydrous n-heptane at -2011 C.



  The catalyst preformed in this way is kept at -20 ° C. for 5 minutes and then pressed into the reactor by means of nitrogen.



  The propylene-ethylene gas mixture is fed in and discharged at a rate of 400 l / h (NTP). 4 minutes after the start, the reaction is terminated by adding 20 ml of methanol. The polymer is purified and separated as in example <B> 1 </B>.



  After drying in vacuo, 7.32 g of an ethylene-propylene copolymer are obtained, which is a ratio of
EMI0003.0011
    corresponds. When working under the same conditions, but using 4 times the amount of catalyst and the preparation of the catalyst, aging and polymerization at 25 'C instead of -20' C, 5.35 g of an ethylene-propylene, copoly are carried out - mers get what a ratio of
EMI0003.0014
    corresponds. The copolymers thus prepared can be used to manufacture elastomers in a manner known per se, for. B. with peroxide-containing mixtures, vulcanized.

 

Claims (1)

<B>PATENTANSPRUCH</B> Verfahren zur Herstellung von linearen amorphen hochmolekularen Copolymeren von Äthylen mit einem oder mehreren a-Olefinen, in Gegenwart eines Kataly- sators, der durch Mischen einer kohlenwasserstofflösli chen Vanadiumverbindung und eines Dialkylalumini- umhalogenids oder eines Monoalkylaluminiumdihalo- genids oder eines Alkylaluminiumsesquihalogenids er halten wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Vanadi umverbindungen kohlenwasserstofflösliche Vanadium halogenide bzw. -oxidhalogenide verwendet werden, und die Herstellung des. <B> PATENT CLAIM </B> Process for the production of linear amorphous high molecular weight copolymers of ethylene with one or more α-olefins, in the presence of a catalyst which is produced by mixing a hydrocarbon-soluble vanadium compound and a dialkylaluminum halide or a monoalkylaluminum dihalide or an alkylaluminum sesquihalide, characterized in that vanadium halides or oxide halides soluble in hydrocarbons are used as vanadium compounds, and the production of the. Katalysators sowie die Poly- merisation bei einer Temperatur von<B>0</B> bis<B>-80' C</B> durch geführt werden. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Herstellung des Katalysators sowie die Polymerisation bei einer Temperatur zwi schen<B>-10</B> und<B>-50' C</B> durchgeführt werden. 2. Verfahren nach Patentanspruch oder Unteran spruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass als Vanadium- verbindungen Vanadiumtetrahalogenide und Vanadyl- trihalogenide verwendet werden. 3. Catalyst and the polymerization are carried out at a temperature of <B> 0 </B> to <B> -80 'C </B>. <B> SUBClaims </B> <B> 1. </B> Method according to patent claim, characterized in that the preparation of the catalyst and the polymerization at a temperature between <B> -10 </B> and <B > -50'C </B>. 2. The method according to claim or sub-claim <B> 1 </B> characterized in that vanadium tetrahalides and vanadyl trihalides are used as vanadium compounds. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Vanadium verbindungen Vanadiumtetrachlorid, 2 Vanadiumtetra bromid und Vanadyltrichlorid verwendet werden. 4. Verfahren nach Patentanspruch oder Unteran spruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis von A1:V zwischen 2:1 und 30:1, vorzugsweise zwi schen 4:1 und 20:1 verwendet wird. <B>5.</B> Verfahren nach Patentanspruch oder Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymeri sation in Anwesenheit eines aliphatischen oder aroma tischen, gegebenenfalls halogenierten Kohlenwasser stofflösungsmittels. durchgeführt wird. <B>6.</B> Verfahren nach Patentanspruch oder Unteran spruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Monomermischung als Lösungsmittel verwendet wird. Method according to patent claim and sub-claim 2, characterized in that vanadium tetrachloride, vanadium tetra bromide and vanadyl trichloride are used as vanadium compounds. 4. The method according to claim or sub-claim <B> 1 </B> characterized in that a ratio of A1: V between 2: 1 and 30: 1, preferably between 4: 1 and 20: 1, is used. 5. The method according to claim 1, characterized in that the polymerization takes place in the presence of an aliphatic or aromatic, optionally halogenated hydrocarbon solvent. is carried out. <B> 6. </B> Method according to claim or sub-claim 1, characterized in that the liquid monomer mixture is used as a solvent. <B>7.</B> Verfahren nach Patentanspruch oder Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymeri- sation kontinuierlich mit periodischem oder kontinuier lichem Zusatz der Katalysatorkomponenten zum System und unter Konstanthaltung des Molverhältnis ses der Monomeren in flüssiger Phase durchgeführt wird. <B>8.</B> Verfahren nach Patentanspruch oder Unteran spruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischung von Äthylen und Propylen polymerisiert wird. <B>9.</B> Verfahren nach Unteranspruch<B>8,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass das Molverhältnis von Propylen zu Äthylen in der flüssigen Reaktionsphase 4 oder mehr ist. 10. Verfahren nach Patentanspruch und Unteran sprüchen 2-7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischung von Buten-1 und Äthylen polymerisiert wird. 7. The method according to claim 1, characterized in that the polymerization is carried out continuously with periodic or continuous addition of the catalyst components to the system and while keeping the molar ratio of the monomers constant in the liquid phase. <B> 8. </B> Method according to claim or sub-claim <B> 1, </B> characterized in that a mixture of ethylene and propylene is polymerized. <B> 9. </B> Method according to dependent claim 8, characterized in that the molar ratio of propylene to ethylene in the liquid reaction phase is 4 or more. 10. The method according to claim and sub-claims 2-7, characterized in that a mixture of butene-1 and ethylene is polymerized. <B>11.</B> Verfahren nach Unteranspruch<B>10,</B> dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis von Buten zu Äthylen in der flüssigen Reaktionsphase 20 oder mehr ist. <I>Anmerkung des</I> Eidg. <I>Amtes für geistiges Eigentum:</I> Sollten Teile der Beschreibung mit der im Patentanspruch gegebenen Definition der Erfindung nicht in Einklang stehen, so sei daran erinnert, dass gemäss Art.<B>51</B> des Patentgesetzes der Patentanspruch für den sachlichen Geltungsbereich des Patentes massgebend ist. <B> 11. </B> Process according to dependent claim 10, characterized in that the molar ratio of butene to ethylene in the liquid reaction phase is 20 or more. <I> Note from the </I> Federal <I> Office for Intellectual Property: </I> If parts of the description are not in accordance with the definition of the invention given in the claim, it should be remembered that according to Art. < B> 51 </B> of the Patent Act the patent claim is decisive for the material scope of the patent.
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