CS243047B1 - Process for the production of tough polymers of propylene and its copolymers with ethylene - Google Patents

Process for the production of tough polymers of propylene and its copolymers with ethylene Download PDF

Info

Publication number
CS243047B1
CS243047B1 CS845783A CS578384A CS243047B1 CS 243047 B1 CS243047 B1 CS 243047B1 CS 845783 A CS845783 A CS 845783A CS 578384 A CS578384 A CS 578384A CS 243047 B1 CS243047 B1 CS 243047B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
polymer
reactor
polymerization
propylene
ethylene
Prior art date
Application number
CS845783A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS578384A1 (en
Inventor
Lubos Pololanik
Ladislav Pospisil
Jan Blatny
Karel Sula
Frantisek Trampota
Pavel Karhan
Pavel Pesta
Jiri Ottis
Original Assignee
Lubos Pololanik
Ladislav Pospisil
Jan Blatny
Karel Sula
Frantisek Trampota
Pavel Karhan
Pavel Pesta
Jiri Ottis
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lubos Pololanik, Ladislav Pospisil, Jan Blatny, Karel Sula, Frantisek Trampota, Pavel Karhan, Pavel Pesta, Jiri Ottis filed Critical Lubos Pololanik
Priority to CS845783A priority Critical patent/CS243047B1/en
Publication of CS578384A1 publication Critical patent/CS578384A1/en
Publication of CS243047B1 publication Critical patent/CS243047B1/en

Links

Landscapes

  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

Vynález se týká výroby houževnatých polymerů propylenu a kopolymerů propylenu s etylenem. Polymerace pomocí katalytických systémů na bázi titanu se vede při koncentraci vodíku nižší než 0,3 % molárních v plynná fázi reaktoru k dosažení indexu toku polymeru nižšího než 0,1 g/10 min. Polymer nebo kopolymer se řízeně degraduje přídavkem organických peroxidů při teplotě 190 až 300 ,C na iddex toku 2 až 6. Získá se vysoce houževnatý materiál s vysokou vrubovou houževnatostí při snížená tvorbě ataktických podílů.The invention relates to the production of tough propylene polymers and propylene-ethylene copolymers. Polymerization using titanium-based catalytic systems is carried out at a hydrogen concentration of less than 0.3 mol% in the gas phase of the reactor to achieve a polymer flow index of less than 0.1 g/10 min. The polymer or copolymer is degraded in a controlled manner by adding organic peroxides at a temperature of 190 to 300 °C to a flow index of 2 to 6. A highly tough material with high notch toughness is obtained with reduced formation of atactic portions.

Description

Vynález se týká způsobu výroby houževnatých polymerů propylenu a jeho kopolymerů β etylenem.The invention relates to a method for producing tough polymers of propylene and its copolymers with β-ethylene.

Vysoce isotaktický polypropylen se vyznačuje atraktivními vlastnostmi, jako je vysoká tuhost, odolnost vůči tepelnému namáhání, oděru a praskání pod napětím, kterému dovolují, aby se uplatnil v řadě aplikací. Naopak jeho největěí nevýhodou je vysoká křehkost při nízkých teplotách.Highly isotactic polypropylene has attractive properties such as high stiffness, resistance to thermal stress, abrasion and stress cracking, which allow it to be used in a variety of applications. On the other hand, its biggest disadvantage is its high brittleness at low temperatures.

Byly navrženy různé způsoby, jak zlepšit houževnatost polypropylenu za nízké teploty.Various methods have been proposed to improve the low temperature toughness of polypropylene.

Je dobře známo zvýšení rázová houževnatosti polypropylenu přídavkem polyetylénu. Amer 1 city patent US 4 088 714 popisuje zlepšení vlastností směsi polypropylen-polyetylen po přidání etylen-propylenového kaučuku.It is well known to increase the impact strength of polypropylene by adding polyethylene. American patent US 4,088,714 describes the improvement of the properties of a polypropylene-polyethylene blend after the addition of ethylene-propylene rubber.

V patentu US 4 365 045 je popsán způsob přípravy materiálu s nízkou teplotou křehnutí založený na dvoustupňová syntéze tak zvaných TBC kopolymerů. V tomto případě se v přímé syntéze připraví v prvním stupni homopolymerní blok polypropylenu a pak následuje druhý stupeň, ve kterém je připraven statistický kopolymer propylen-etylen. Koncentrace vodíku v polymeračním reaktoru je regulována tak, aby vznikající výsledný polymer měl požadovaný index toku.US Patent No. 4,365,045 describes a method for preparing a material with a low embrittlement temperature based on a two-stage synthesis of so-called TBC copolymers. In this case, a homopolymer block of polypropylene is prepared in the first stage in direct synthesis, followed by a second stage in which a random copolymer of propylene-ethylene is prepared. The hydrogen concentration in the polymerization reactor is controlled so that the resulting polymer has the desired melt index.

V patentu US 4 061 694 se při přípravě houževnatého polymeru vychází z TBC kopolymeru připraveného podobným způsobem, ale index toku tohoto materiálu se pohybuje v rozmezí 0,5 až 1,5 g/10 min. Připravený kopolymer se dále degraduje sloučeninami obsahujícími kyslík tak, aby index toku produktu byl vyšší než index toku výchozího materiálu.In US Patent 4,061,694, the preparation of a tough polymer is based on a TBC copolymer prepared in a similar manner, but the melt index of this material is in the range of 0.5 to 1.5 g/10 min. The prepared copolymer is further degraded with oxygen-containing compounds so that the melt index of the product is higher than the melt index of the starting material.

S cílem dalšího zvýšení houževnatosti byla také připravena směs TBC - kopolymeru s etylen-propylenovým kaučukem a tato směs byla déle tepelně nebo chemicky degradována (US 4 375 531).With the aim of further increasing toughness, a mixture of TBC - copolymer with ethylene-propylene rubber was also prepared and this mixture was thermally or chemically degraded for a longer period (US 4,375,531).

Nevýhodou těchto postupů je vysoká tvorba ataktického polypropylenu, zvláště při výrobě kopolymerů.The disadvantage of these processes is the high formation of atactic polypropylene, especially in the production of copolymers.

Nyní byl nalezen způsob výroby houževnatých polymerů propylenu a kopolymerů propylenu s etylenem polymerací pomocí katalytických systémů na bázi titanu a řízenou degradací iniciovanou peroxidy a mechanochemicky, při kterém se polymerace nebo kopolymerace vede při koncentraci vodíku nižší než 0,3 % molárních v plynné fázi reaktoru do dosažení indexu toku polymeru nižší než 0,1 g/10 min při 230 °C a vzniklý polymer nebo kopolymer se řízené degraduje přídavkem organických peroxidů při teplotě 190 až 300 -°C na index toku 2 až 6 g/10 min.A method has now been found for producing tough propylene polymers and propylene-ethylene copolymers by polymerization using titanium-based catalytic systems and controlled degradation initiated by peroxides and mechanochemically, in which the polymerization or copolymerization is carried out at a hydrogen concentration of less than 0.3 mol% in the gas phase of the reactor until a polymer flow index of less than 0.1 g/10 min is achieved at 230 °C and the resulting polymer or copolymer is degraded in a controlled manner by adding organic peroxides at a temperature of 190 to 300 °C to a flow index of 2 to 6 g/10 min.

Vlastní polymerace dle tohoto vynálezu může být provedena diskontinuálním i kontinuálním způsobem. Přípravu TBC kopolymerů, to je polymerních směsí připravených přímo v reaktoru z polypropylenového bloku a statistického kopolymeru proplyen-etylen lze zajistit diskontinuální polymerací v jediném polymeračním reaktoru nebo kontinuálně ve dvou reaktorech, které jsou zapojeny v sérii za sebou. Přitom v prvním reaktoru se připravé suspenze polypropylenu, která se kontinuálně přečerpá do druhého reaktoru, kde se syntetizuje statistický kopolymer propylen-etylen.The actual polymerization according to the invention can be carried out in a discontinuous or continuous manner. The preparation of TBC copolymers, i.e. polymer mixtures prepared directly in the reactor from a polypropylene block and a propylene-ethylene random copolymer, can be ensured by discontinuous polymerization in a single polymerization reactor or continuously in two reactors connected in series. In this case, a polypropylene suspension is prepared in the first reactor, which is continuously pumped into the second reactor, where the propylene-ethylene random copolymer is synthesized.

Polymery podie vynálezu jsou připravovány pomocí katalytického systému na bázi titanu, přičemž tento katalytický systém se skládá:The polymers of the invention are prepared using a titanium-based catalytic system, which catalytic system consists of:

a/ z pevné komponenty, kterou může být Čistý mletý chlorid titánitý, rozemletá směsné krystaly chloridu titanitého s chloridem hlinitým, mletý čistý chlorid titanitý nebo rozemletá směsné krystaly chloridu titanitého s chloridem hlinitým modifikované organickou látkou, jako jsou alifatická a aromatické ethery, alkoholy, aminy, fosfiny estery organických kyselin, heterocyklické sloučeniny a podobně.and/ from a solid component, which may be pure ground titanium chloride, ground mixed crystals of titanium chloride with aluminum chloride, ground pure titanium chloride or ground mixed crystals of titanium chloride with aluminum chloride modified with an organic substance, such as aliphatic and aromatic ethers, alcohols, amines, phosphines, esters of organic acids, heterocyclic compounds and the like.

Pevnou komponentu může také tvořit chlorid titanu nanesený na nosiči. Nosič může obsahovat například sloučeniny křemíku, hořčíku, hliníku, manganu nebo jako nosič může sloužit interní polymerní materiál například polypropylen, polyetylén a podobně. Chlorid titanu nanesený na nosič může být podobně jako čistý chlorid titenitý nebo směsné krystaly chloridu titanitého s chloridem hlinitým modifikován organickými sloučeninami.The solid component may also be titanium chloride supported on a carrier. The carrier may contain, for example, compounds of silicon, magnesium, aluminum, manganese, or an internal polymer material such as polypropylene, polyethylene, and the like may serve as the carrier. Titanium chloride supported on a carrier may be modified with organic compounds, similar to pure titanium chloride or mixed crystals of titanium chloride with aluminum chloride.

b/ komponenty obsahující organokovovou sloučeninu kovu I. až 111. skupiny periodické soustavy jako jsou například organokovové sloučeniny hliníku.b/ components containing an organometallic compound of a metal of groups I to III of the periodic table, such as organometallic compounds of aluminum.

c/ komponenty obsahující některé z organických sloučenin kyslíku, dusíku, fosforu, síry, křemíku jako například ethery, glykoly, estery organických kyselin, aminy, siloxany a podobně.c/ components containing some of the organic compounds of oxygen, nitrogen, phosphorus, sulfur, silicon, such as ethers, glycols, esters of organic acids, amines, siloxanes and the like.

Polymery podle tohoto vynálezu mohou být připravovány v uhlovodíkovém rozpouštědle jako je například hexan, heptan a podobně nebo polymerací v plynná fázi. Polymery lze také připravit tak, že polypropylenový blok se připraví v prostředí zkapalněného propylénu a statistický kopolymer propylen-etylen polymerací v plynné fázi:The polymers of the present invention can be prepared in a hydrocarbon solvent such as hexane, heptane, and the like or by gas phase polymerization. The polymers can also be prepared by preparing the polypropylene block in a liquefied propylene environment and the propylene-ethylene random copolymer by gas phase polymerization:

Polymerace nebo kopolymerace se vede při přípravě polymerů podle vynálezu při koncentraci vodíku nižší než 0,3 % molárních v plynná fázi reaktoru tak, aby dosažený index toku polymeru byl nižší než 0,1 g/10 min při 230 °C.Polymerization or copolymerization is carried out in the preparation of polymers according to the invention at a hydrogen concentration of less than 0.3 mol% in the gas phase of the reactor so that the achieved polymer melt index is less than 0.1 g/10 min at 230 °C.

Zajištěni nízkých indexů toku polymeru připraveného pro řízenou degradaci umožňuje dosáhnout vysokou houževnatost výsledného materiálu a také významně zlepšuje ekonomii výroby, nebot určité snížení polymerační aktivity katalytického systému při nízkých koncentracích vodíku je zvláště při přípravě TBC - kopolymerů v rozpouštědlovém procesu více než dostatečná kompenzovaného snížením produkce odpadního rozpustného polymeru.Ensuring low flow indices of the polymer prepared for controlled degradation allows achieving high toughness of the resulting material and also significantly improves production economics, since a certain reduction in the polymerization activity of the catalytic system at low hydrogen concentrations is more than sufficient to be compensated by a reduction in the production of waste soluble polymer, especially in the preparation of TBC copolymers in a solvent process.

Při přípravě polymerů podle tohoto vynálezu se polymeruje nebo kopolymeruje při teplotě 50 až 90 °C, s výhodou 65 až 80 °C. Polymerační tlak je udržován v rozmezí 0,5 až 0,4 MPa s výhodou 0,8 až 1,5 UPa.In preparing the polymers according to the invention, polymerization or copolymerization is carried out at a temperature of 50 to 90° C., preferably 65 to 80° C. The polymerization pressure is maintained in the range of 0.5 to 0.4 MPa, preferably 0.8 to 1.5 UPa.

Koncentrace etylenu v plynné fázi reaktoru je v průběhu kopolymerace nastavena na hodnotu 5 až 30 % molárních, s výhodou 15 až 20 % molárních.The concentration of ethylene in the gas phase of the reactor is set to a value of 5 to 30 mol%, preferably 15 to 20 mol%.

Při přípravě polymerů podle tohoto vynálezu je možno měnit hmotnostní poměr polypropylenu k statistickému kopolymeru propylen-etylen pomocí regulátoru katalytické aktivity (jako regulátory lze použít například některé glykoly a alkoholy) nebo změnou poměru zdržných dob katalyzátoru v homopolymeračním a kopolymeračnlm stupni. Tímto způsobem lze připravit při používaných koncentracích etylenu v plynné fázi reaktoru polymer s obsahem etylenu 2 až 20 % hmotnostních,* s výhodou a ohledem na optimalizaci mechanických vlastností 7 až 12 % hmotnostních.In the preparation of polymers according to the present invention, it is possible to vary the weight ratio of polypropylene to the propylene-ethylene random copolymer by means of a catalytic activity regulator (for example, some glycols and alcohols can be used as regulators) or by changing the ratio of catalyst residence times in the homopolymerization and copolymerization stages. In this way, it is possible to prepare a polymer with an ethylene content of 2 to 20% by weight,* preferably and with regard to the optimization of mechanical properties, of 7 to 12% by weight, at the used ethylene concentrations in the gas phase of the reactor.

Polymeračně je možno připravit materiál s indexem toku od 0,001 až 0,01 g/10 min, případně i materiál u něhož index toku není měřitelný. Tekutost tohoto materiálu je naprosto nevyhovující jak pro zpracování na granulát, tak pochopitelně pro aplikaci v oblasti vstřikovaných výrobků.Polymerization can produce a material with a melt index of 0.001 to 0.01 g/10 min, or even a material with a melt index that is not measurable. The fluidity of this material is completely unsuitable for processing into granules and, of course, for application in the field of injection molded products.

Index toku je však možno vhodně upravit použitím organického peroxidu, jehož přídavkem je možno zvýěit index toku do rozmezí 2 až 6 g/10 min. v AO č. 239 716 bylo popsáno odbourávání kopolymerů organickým peroxidem, přičemž byl index toku výchozího prášku menší než 0,5 g/10 min.However, the melt index can be suitably adjusted by using organic peroxide, the addition of which can increase the melt index to the range of 2 to 6 g/10 min. In AO No. 239 716, the degradation of copolymers with organic peroxide was described, where the melt index of the starting powder was less than 0.5 g/10 min.

Odbouráváním se dosáhne indexu toku 10 až 20 g/10 min. v závislosti na množství přidaného peroxidu.The degradation achieves a flow index of 10 to 20 g/10 min depending on the amount of peroxide added.

Tento vynález se týká takového kopolymernlho materiálu, jehož výchozí index toku je 0,001 až 0,1 g/10 min. Odbouráním organickým peroxidem se dosáhne indexu toku v rozmezí 2 až 6 g/10 min. Použití organického peroxidu je vhodné zvláště pro vysokomolekulární typy polypropylenu.The present invention relates to such a copolymer material, the initial melt index of which is 0.001 to 0.1 g/10 min. Degradation with organic peroxide achieves a melt index in the range of 2 to 6 g/10 min. The use of organic peroxide is particularly suitable for high molecular weight polypropylene types.

Jelikož organické peroxidy mají vysokou iniciační účinnost je třeba použít moderace stabilizačním systémem, který zajistí zpracovatelskou stabilitu,dlouhodobou termooxidačnl stabilitu a případně i stabilitu proti UV záření. Pro tento účel se používají stéricky bráněné fenoly, ale i sulfidy a fosfity a světelně stabilizátory.Since organic peroxides have a high initiation efficiency, it is necessary to use a moderation stabilization system that ensures processing stability, long-term thermo-oxidative stability and possibly also stability against UV radiation. For this purpose, sterically hindered phenols, but also sulfides and phosphites and light stabilizers are used.

Pro dosažení stejnoměrného indexu toku ve výsledném produktu je potřeba, aby degradace proběhla v celém objemu zpracovaného materiálu. Při vhodné volbě organického peroxidu a stabilizačního systému je možno připravit typy nejen s dobrou tekutostí, ale i s odpovídajícími mechanickými vlastnostmi.To achieve a uniform flow index in the final product, it is necessary that degradation occurs throughout the entire volume of the processed material. With the appropriate choice of organic peroxide and stabilization system, it is possible to prepare types with not only good fluidity, but also with appropriate mechanical properties.

U materiálů, kde výchozí index toku je extrémně nízký (0,001 g/10 min) se dosahuje nízké hodnoty meze kluzu v tahu a modulu pružnosti E, měřeno metodou ohybu, ale hodnoty vrubové houževnatosti jsou velmi vysoké.For materials where the initial melt index is extremely low (0.001 g/10 min), low values of tensile yield strength and elastic modulus E are achieved, measured by the bending method, but the notch toughness values are very high.

Použijeme-li materiálu s vySším indexem toku (0,01 g/10 min) potom dochází ke zlepšení hodnot meze kluzu v tahu i rázové houževnatosti. Vysoké hodnoty vrubové houževnatosti zůstávají zachovány.If we use a material with a higher flow index (0.01 g/10 min), then the values of tensile yield strength and impact toughness are improved. The high values of notch toughness are maintained.

Mechanické vlastnosti produktu závisí nejen na výsledném indexu toku materiálu, ale jsou významně ovlivněny i charakteristikou vstupního materiálu (podíl ataktiky, obsah etylenu v granulátu).The mechanical properties of the product depend not only on the resulting flow index of the material, but are also significantly influenced by the characteristics of the input material (atacticity proportion, ethylene content in the granulate).

Degradaci polymeru anebo kopolymeru lze provádět na jednošnekových či víceěnekových vytlačovacich strojích, které jsou konstruovány tak, aby zajiětovaly potřebnou homogenitu zpracovaného materiálu.Polymer or copolymer degradation can be performed on single-screw or multi-screw extruders, which are designed to ensure the necessary homogeneity of the processed material.

Výchozí surovina neobsahuje žádná aditiva. Ta jsou přidávána buš jako separátní proud, nebo společně' s proudem koncentrátu peroxidu. Teploty ve vytlačovacím stroji se pohybují v rozmezí 190 až 300 °C.The starting material does not contain any additives. These are added either as a separate stream or together with the peroxide concentrate stream. The temperatures in the extruder range from 190 to 300 °C.

Organický peroxid použitý jako zdroj volných radikálů iniciující řízenou degradaci musí splňovat podmínky přiměřené těkavosti a přiměřeného poločasu rozpadu.The organic peroxide used as a source of free radicals initiating controlled degradation must meet the conditions of adequate volatility and adequate half-life.

Vynález osvětlí následující příklady. Procenta a díly v příkladech jsou hmotnostní, pokud není uvedeno jinak.The invention will be illustrated by the following examples. Percentages and parts in the examples are by weight unless otherwise indicated.

PřikladlExample

Do míchaného polymeračního reaktoru o objemu 50 1 bylo předloženo 20 1 hexanu polymerační čistoty. Po nadávkování katalytické suspenze, která obsahovala 4 g pevného modifikovaného katalyzátoru chloridu titanitého komerčního typu, 3,3 g diethylaluminiumchloridu a 35 mg dimethyletheru diethylenglykolu v hexanu, byl obsah reaktoru vyhřát na 70 °C. Do reaktoru byl nadávkován vodík v takovém množství, aby jeho koncentrace v plynné fázi reaktoru se v průběhu polymerace pohybovala v rozmezí 2,0 až 2,5 % molérních.A stirred polymerization reactor with a volume of 50 l was charged with 20 l of polymerization grade hexane. After the addition of a catalytic suspension containing 4 g of a solid modified titanium chloride catalyst of commercial type, 3.3 g of diethylaluminum chloride and 35 mg of diethylene glycol dimethyl ether in hexane, the reactor contents were heated to 70 °C. Hydrogen was added to the reactor in such an amount that its concentration in the gas phase of the reactor during the polymerization ranged from 2.0 to 2.5 mol%.

Dále byl dávkován propylen tak, aby se zvýšil tlak v reaktoru na 1,I MPa. Tlak 1,1 MPa a teplota 70 °C byly udržovány v reaktoru po dobu 2 hodin při rychlosti míchání 600 otáček za minutu. Po odpuštění plynů byla suspenze polymeru přetlačena z reaktoru do míchané 50 1 dezaktivační nádoby, kde byl katalyzátor dezaktivován 6 1 methanolu, přičemž obsah nádoby byl udržován při teplotě 84 °C po dobu 0,5 hodiny.Propylene was then added to increase the reactor pressure to 1.1 MPa. The pressure of 1.1 MPa and the temperature of 70 °C were maintained in the reactor for 2 hours at a stirring speed of 600 rpm. After degassing, the polymer suspension was transferred from the reactor to a stirred 50 l deactivation vessel, where the catalyst was deactivated with 6 l of methanol, while the contents of the vessel were maintained at a temperature of 84 °C for 0.5 hour.

Po přídavku 10 1 destilované vody byla spodní vodně-methanolická fáze vypuštěna. Hexanová suspenze polymeru byla ochlazena na 40 °C a přepuštěna do tlakového filtru o objemu 50 1, kde byl při teplotě 40 °C odfiltrován hexanový roztok etaktického polymeru. Práškovitý polymer byl vysušen v proudu dusíku. Byla přidána stabilizační směs skládající se ze 100 dílů polymeru, 0,1 dílu fenolickáho stabilizátoru (2,6-diterc.butyl-4-metylfenol), 0,1 dílu fenolickáho stabilizátoru (2,6-dimetyl-4-dodekakis (propenyl) fenol, 0,1 dílu sekundárního sirnáho antioxidantu (distearylthiodipropionát).After adding 10 l of distilled water, the lower aqueous-methanolic phase was drained. The hexane suspension of the polymer was cooled to 40 °C and passed into a 50 l pressure filter, where the hexane solution of the etactic polymer was filtered off at 40 °C. The powdered polymer was dried in a stream of nitrogen. A stabilizing mixture consisting of 100 parts of polymer, 0.1 part of phenolic stabilizer (2,6-ditert.butyl-4-methylphenol), 0.1 part of phenolic stabilizer (2,6-dimethyl-4-dodecakis (propenyl) phenol, 0.1 part of secondary sulfur antioxidant (distearylthiodipropionate) was added.

Následovala granulace polymeru v jednoěnekovám extruderu s průměrem válce 19,1 mm a poměrem délky (1) k průměru (D) rovnému 2 D. Kompresní poměr Šneku byl 4/1. Ve třech regulovatelných pásmech stroje byly teploty 220 °C, 250 °C a 200 °C. Otáčky šneku činily 45 ot/min.The polymer was granulated in a single-screw extruder with a barrel diameter of 19.1 mm and a length (1) to diameter (D) ratio of 2 D. The screw compression ratio was 4/1. The temperatures in the three adjustable zones of the machine were 220 °C, 250 °C and 200 °C. The screw speed was 45 rpm.

Množství ataktickáho polymeru (APP) bylo stanoveno odpařením alikvotnl části hexanového filtrátu a bylo vztaženo k celkové hmotnosti vyrobeného polymeru (PP). Z celkové hmotnosti vyrobeného polymeru a hmotnosti pevného katalyzátoru byla vypočtena polymerační aktivita v g PP . · h”'. Hodnoty polymeračních parametrů i mechanických vlastností připraveného polymeru ukazuje tabulka 1.The amount of atactic polymer (APP) was determined by evaporation of an aliquot of the hexane filtrate and was related to the total mass of the produced polymer (PP). From the total mass of the produced polymer and the mass of the solid catalyst, the polymerization activity in g PP . · h”' was calculated. The values of the polymerization parameters and mechanical properties of the prepared polymer are shown in Table 1.

Přiklad 2Example 2

Polymerace se prováděla obdobně jako v příkladu 1 s výjimkou toho, že do reaktoru byl nadávkován vodík v takovém množství, aby se jeho koncentrace v plynné fázi reaktoru v průběhu polymerace udržovala okolo 0,1 % molárních.The polymerization was carried out similarly to Example 1, except that hydrogen was fed into the reactor in such an amount that its concentration in the gas phase of the reactor was maintained at around 0.1 mol % during the polymerization.

Práškovitý polymer byl po vysušeni smíchán s 0,05 % organického peroxidu a byly přidány stabilizátory uvedené v příkladu 1 v množství 0,1 %. Tato směs byla míchána na mísiči po dobu 5 minut a potom následovala granulace na jednoěnekovám extruderu jako v příkladu 1. Výsledný produkt měl IT = 2;5 g/10 min. Získané výsledky jsou uvedeny v tabulce 1.The powdered polymer was mixed with 0.05% organic peroxide after drying and the stabilizers mentioned in Example 1 were added in an amount of 0.1%. This mixture was mixed in a mixer for 5 minutes and then granulated in a single-screw extruder as in Example 1. The resulting product had IT = 2.5 g/10 min. The results obtained are shown in Table 1.

Příklad 3Example 3

Polymerace se prováděla obdobně jako v příkladu 1 s výjimkou toho, že v reaktoru byla udržována koncentrace vodíku v rozmezí 5,5 až 6,0 % molárnlch a tlak v reaktoru 0,9 MPa. Celková doba homopolymerace byla 4 h.The polymerization was carried out similarly to Example 1 except that the hydrogen concentration in the reactor was maintained in the range of 5.5 to 6.0 mol% and the reactor pressure was 0.9 MPa. The total homopolymerization time was 4 h.

Pak následovalo rychlé ochlazení obsahu reaktoru na 60 °C a současně se začal dávkovat etylen a propylen tak, aby výsledný tlak v reaktoru dosáhl 1,1 MPa a koncentrace etylenu v plynné fázi reaktoru se pohybovala v rozmezí 9 až 10 %'molárnlch (sledováno průběžně chromatografickou analýzou plynné fáze reaktoru).This was followed by rapid cooling of the reactor contents to 60 °C and at the same time, ethylene and propylene were dosed so that the resulting pressure in the reactor reached 1.1 MPa and the ethylene concentration in the gas phase of the reactor ranged from 9 to 10 mol% (continuously monitored by chromatographic analysis of the gas phase of the reactor).

Při těchto podmínkách byl reaktor udržován po dobu 1,5 h. Po odpuštění plynů byla polymerní suspenze zpracována obdobně jako v příkladu 1 s výjimkou toho, že teplota v dezaktivační nádobě byla nastavena na 77 °C. Hodnoty polymeračních parametrů i mechanických vlastností polymerů připravených dle příkladu 3-8 ukazuje tabulka 2.The reactor was maintained under these conditions for 1.5 h. After degassing, the polymer suspension was processed similarly to Example 1, except that the temperature in the deactivation vessel was set to 77 °C. The values of the polymerization parameters and mechanical properties of the polymers prepared according to Examples 3-8 are shown in Table 2.

Příklad 4Example 4

Homopolymerace i kopolymeřace se prováděly obdobně jako v příkladu 3 s výjimkou toho, že koncentrace vodíku v plynné fázi reaktoru byla udržována 0,6 % molárních. Popolymerační zpracování suspenze polymeru bylo obdobně jako v příkladu 2 s výjimkou toho. že koncentrace organického peroxidu v polymeru byla zvýšena na 0,06 % a teplota v dezaktivační nádobě byla vestávěna jako v příkladu 3.Homopolymerization and copolymerization were carried out similarly to Example 3 except that the hydrogen concentration in the gas phase of the reactor was maintained at 0.6 mol%. Post-polymerization processing of the polymer suspension was similar to Example 2 except that the organic peroxide concentration in the polymer was increased to 0.06% and the temperature in the deactivation vessel was set as in Example 3.

Příklad 5Example 5

Hopolymerace i kopolymerace se prováděly obdobně jako v příkladu 3 s výjimkou toho, že koncentrace vodíku v plynná fázi reaktoru byla udržována 0,1 % molárních, koncentrace etylenu při kopolymeraci byla regulována v rozmezí 16,0 až 17,0 % aolérftíeh a doba kopolymerace byla zkrácena na 0,5 h. PopolymereSní zpracování suspenze polymeru bylo obdobná jako v příkladu 4 s výjimkou toho, že koncentrace organického peroxidu v polymeru byla zvýžena na 0,1 %.Both homopolymerization and copolymerization were carried out similarly to Example 3 except that the hydrogen concentration in the gas phase of the reactor was maintained at 0.1 mol%, the ethylene concentration during copolymerization was controlled in the range of 16.0 to 17.0 mol%, and the copolymerization time was reduced to 0.5 h. The postpolymerization treatment of the polymer suspension was similar to Example 4 except that the organic peroxide concentration in the polymer was increased to 0.1%.

Příklad 6Example 6

Příprava polymeru se uskuteSnila za obdobných podmínek jako v příkladu 3 s výjimkou toho, že byl použit jiný pevný komerění katalyzátor, do reaktoru byl dávkován vodík v takovém množství, aby jeho koncentrace v plynná fázi reaktoru se v průběhu homopolymerace pohybovala v rozmezí 5,8 až 6,3 % molárních a koncentrace etylenu byla v průběhu kopolymerace udržována v rozmezí 20,0 až 21,0 % molárních.The polymer was prepared under similar conditions as in Example 3, except that a different solid catalyst was used, hydrogen was fed into the reactor in such an amount that its concentration in the gas phase of the reactor during homopolymerization ranged from 5.8 to 6.3 mol%, and the ethylene concentration during copolymerization was maintained in the range of 20.0 to 21.0 mol%.

Přiklad 7Example 7

Homopolymerace i kopolymerace se prováděly obdobně jako v příkladu 3 s výjimkou toho, že byl použit'Stejný katalyzátor jako v příkladu 6, v plynná fázi reaktoru byla udržována koncentrace vodíku 0,1 X molárních a při kopolymeraci koncentrace etylenu 20,0 až 21,0 X molárních.Homopolymerization and copolymerization were carried out similarly to Example 3 except that the same catalyst was used as in Example 6, the hydrogen concentration in the gas phase of the reactor was maintained at 0.1% molar and during copolymerization the ethylene concentration was maintained at 20.0 to 21.0% molar.

PopolymeraSr.í zpracování polymerní suspenze bylo obdobně jako v příkladu 5.The post-polymerization processing of the polymer suspension was similar to that in Example 5.

PříkladeExamples

Příprava polymerace se uskuteSnila za obdobných podmínek jako v příkladu 7 s výjimkou toho, že do systému nebyl dávkován vodík a doba kopolymerace byla zkrácena na 0,5 h.The polymerization preparation was carried out under similar conditions as in Example 7, except that hydrogen was not fed into the system and the copolymerization time was shortened to 0.5 h.

Tabulka 1Table 1

1 1 Příklad 2 Example 2 PolymeraSní aktivita gpp . g;’t . h-1 Polymerase activity g pp . g ;' t . h- 1 405 405 280 280 Podíl APP X APP X Share 1,4 1.4 0,8 0.8 Index toku gPP/10 mlh prážku Flow index gPP/10 mlh slat 2 1 2 1 0,04 0.04 Index toku gPP/10 min granulátu Flow index gPP/10 min granulate 2,4 2.4 2,5 2.5 Mez klusu MPa v tahu Mess trot MPa in tension 34 34 32 32 Vrubová houževnatost 23 °C Notch toughness 23 °C 3,2 3.2 3,8 3.8 kJ . m2 0 °Č kJ . m 2 0 °C 1,7 1.7 2,0 2.0

Tabulka 2Table 2

Příklad Example 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 Polymerační aktivita gPP . . h-’ Polymerization activity of gPP . . h-’ 230 230 250 250 240 240 210 210 190 190 155 155 Podíl APP % APP Share % 11,1 11.1 7,0 7.0 6,1 6.1 16,9 16.9 8,4 8.4 3,9 3.9 Index gPP/10 min Index gPP/10 min 5,2 5.2 0,6 0.6 0,02 0.02 5,0 5.0 0,01 0.01 0,01 0.01 toku prášku Index toku gPP/10 min. powder flow Flow index gPP/10 min. 5,4 5.4 4,4 4.4 5,9 5.9 5,1 5.1 5,2 5.2 4,7 4.7 granulátu Obsah etylenu % granulate Ethylene content % 2,5 2.5 2,5 2.5 3,0 3.0 5,0 5.0 10,5 , 10.5 , 6,5 6.5 v polymeru Mez kluzu MPa in polymer Yield strength MPa 27,7 27.7 25,0 25.0 23,1 23.1 24,6 24.6 22,5 22.5 18,2 18.2 v tahu Modul pružnosti QPa in tension Modulus of elasticity QPa 0,95 0.95 0,97 0.97 * * měřeno metodou ohybu Vrubové houževnatost 0 °C measured by bending method Notched toughness 0 °C 2,9 2.9 5,3 5.3 8,5 8.5 6,2 6.2 nepřeražen unbroken 36,3 36.3 kJ . M2 -20 °C kJ . M 2 -20 °C 2,3 2.3 2,7 2.7 5,0 5.0 4,1 4.1 11,4 11.4 8,5 8.5

Výsledky ukazují, že při postupu dle tohoto vynálezu se dosahuje zejména u kopolymerů etylen-propylenu významného snížení tvorhy ataktického polypropylenu a zvýšení vrubové houževnatosti.The results show that the process according to this invention achieves a significant reduction in the formation of atactic polypropylene and an increase in notch toughness, especially in ethylene-propylene copolymers.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob výroby houževnatých polymerů propylénu a kopolymerů propylénu s etylenem polymeraci pomocí katalytických systémů na bázi titanu a řízenou degradací iniciovanou peroxidy a mechanochemicky, vyznačený tím, že se polymerace nebo kopolyaerace vede při kon centraci vodíku nižší než 0,3 % molámích v plynné fázi reaktoru k dosažení indexu toku polymeru nižšího než 0,1 g/10 min a vzniklý polymer nebo kopolymer se řízené degraduje přídavkem organických peroxidů při teplotě 190 až 300 °C na index toku 2 až 6 g/10 min.Process for producing tough propylene polymers and copolymers of propylene with ethylene by polymerization using titanium-based catalyst systems and controlled degradation initiated by peroxides and mechanochemically, characterized in that the polymerization or copolyaeration leads to a gas concentration of less than 0.3 mol% in the gas phase of the reactor. achieving a polymer flow index of less than 0.1 g / 10 min, and the resulting polymer or copolymer is degraded by controlled addition of organic peroxides at 190-300 ° C to a flow index of 2-6 g / 10 min.
CS845783A 1984-07-27 1984-07-27 Process for the production of tough polymers of propylene and its copolymers with ethylene CS243047B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS845783A CS243047B1 (en) 1984-07-27 1984-07-27 Process for the production of tough polymers of propylene and its copolymers with ethylene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS845783A CS243047B1 (en) 1984-07-27 1984-07-27 Process for the production of tough polymers of propylene and its copolymers with ethylene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS578384A1 CS578384A1 (en) 1985-08-15
CS243047B1 true CS243047B1 (en) 1986-05-15

Family

ID=5403376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS845783A CS243047B1 (en) 1984-07-27 1984-07-27 Process for the production of tough polymers of propylene and its copolymers with ethylene

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS243047B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS578384A1 (en) 1985-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2005389A1 (en) Process for polymerizing ethylene in a gaseous phase; linear polyethylene with a narrow molecular weight distribution thus produced
IL28591A (en) Injection-moulding of polyethylene terephthalate compositions and compositions therefor
US4576994A (en) Process for the preparation of a polypropylene molding composition
EP3234005B1 (en) Low haze polyethylene polymer compositions
NO152511B (en) POLYPROPYLENE BLOCK COPOLYMS WITH IMPROVED IMPACT
CZ137794A3 (en) Polypropylene derivatives and process of their preparation
JP6400125B2 (en) Improved process for producing pelletized polymer compositions
KR20090031574A (en) Process for deactivation of polymerization catalysts using phosphoric or phosphonic acid salts and catalyst deactivators
US5530073A (en) Process for increased peroxide efficiency in controlled rheology polypropylene resin
US11905344B2 (en) Propylene copolymer compositions suitable for foaming
CS243047B1 (en) Process for the production of tough polymers of propylene and its copolymers with ethylene
KR19980702092A (en) Copolymers of propylene and 1-pentene, methods of making copolymers, and polymer compositions comprising copolymers
JPH0364522B2 (en)
CN114410016B (en) Polypropylene composition, method for preparing toughened impact-resistant copolymer polypropylene resin, toughened impact-resistant copolymer polypropylene resin and application thereof
EP4389784A1 (en) Novel polymer blends comprising recycled polymers with enhanced properties
JPH01156347A (en) Polyolefin composition
JPH04314712A (en) Propylene-ethylene copolymer excellent in transparency
CN114874533A (en) Ageing-resistant commodity circulation tray
JPS61211306A (en) Modified polypropylene resin composition
JPH01156346A (en) Polyolefin composition
JPS5998111A (en) Preparation of modified random copolymer
EA045178B1 (en) PROPYLENE COPOLYMER COMPOSITIONS SUITABLE FOR FOAMING
CN119708681A (en) Special low-odor high-density polyethylene resin for food-grade bottle caps and preparation method thereof
JPH01156352A (en) Polyolefin composition
CN116507669A (en) Modified polyethylene resin and its preparation method