CZ314596A3 - Process for preparing polyethylene mixture in situ - Google Patents

Process for preparing polyethylene mixture in situ Download PDF

Info

Publication number
CZ314596A3
CZ314596A3 CZ963145A CZ314596A CZ314596A3 CZ 314596 A3 CZ314596 A3 CZ 314596A3 CZ 963145 A CZ963145 A CZ 963145A CZ 314596 A CZ314596 A CZ 314596A CZ 314596 A3 CZ314596 A3 CZ 314596A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
reactor
polymer
catalyst
molecular weight
ethylene
Prior art date
Application number
CZ963145A
Other languages
English (en)
Inventor
George Norris Foster
David Edward James
Frederick John Karol
Original Assignee
Union Carbide Chem Plastic
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 Union Carbide Chem Plastic filed Critical Union Carbide Chem Plastic
Publication of CZ314596A3 publication Critical patent/CZ314596A3/cs

Links

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
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • 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
    • C08F210/16Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers
    • 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
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/659Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond
    • C08F4/6592Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond containing at least one cyclopentadienyl ring, condensed or not, e.g. an indenyl or a fluorenyl ring
    • C08F4/65922Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond containing at least one cyclopentadienyl ring, condensed or not, e.g. an indenyl or a fluorenyl ring containing at least two cyclopentadienyl rings, fused or not
    • 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
    • C08F2410/00Features related to the catalyst preparation, the catalyst use or to the deactivation of the catalyst
    • C08F2410/05Transitioning, i.e. transition from one catalyst to another with use of a deactivating agent
    • 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
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/619Component covered by group C08F4/60 containing a transition metal-carbon bond
    • C08F4/61912Component covered by group C08F4/60 containing a transition metal-carbon bond in combination with an organoaluminium compound
    • 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
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/619Component covered by group C08F4/60 containing a transition metal-carbon bond
    • C08F4/61916Component covered by group C08F4/60 containing a transition metal-carbon bond supported on a carrier, e.g. silica, MgCl2, polymer
    • 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
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/619Component covered by group C08F4/60 containing a transition metal-carbon bond
    • C08F4/6192Component covered by group C08F4/60 containing a transition metal-carbon bond containing at least one cyclopentadienyl ring, condensed or not, e.g. an indenyl or a fluorenyl ring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby polyethylenové směsi in šitu, při kterém se používá přinejmenším jednoho metalocenového katalyzátoru, prováděné ve dvou nebo více reaktorech zařazených v sérii.
Dosavadní stav techniky
Podle dosavadního stavu techniky jsou známy postupy přípravy polyethylenů o různých hustotách, přičemž tyto polyethyleny jsou používány pro zhotovení fólií charakterizovaných vynikající pevností v tahu, vysokým celkovým prodloužením, dobrou rázovou houževnatostí a vynikající odolností proti protržení. Tyto vlastnosti se zlepší společně s houževnatostí v případech, kdy se použije polyethylen s vysokou molekulovou hmotností. Ovšem s tím, jak molekulová hmotnost polyethylenu stoupá, zpracovatelnost obvykle klesá. Zachování vlastností charakteristických pro polymery o vysoké molekulové hmotnosti je možno dosáhnout tak, že se připraví směsi polymerů o vysoké molekulové hmotností s polymery o nízké molekulové hmotnosti, přičemž se současně zlepší vytlačovatelnost (což je vlastnost charakteristická pro komponenty o nízké molekulové hmotnosti).
Postup výroby směsí polymerů ve vícestupňovém reakčním systému je popsán v patentech Spojených států amerických č.
047 468 a 5 149 738. Ve stručnosti je možno uvést, že tento postup se týká způsobu přípravy polymerních směsí in šitu, při kterém se v jednom reaktoru připraví ethylenové kopolymery o vysoké molekulové hmotností a v dalším reaktoru se připraví ethylenové kopolymery s nízkou molekulovou hmotností. Tento postup obvykle zahrnuje kontinuální kontaktování směsi ethylenu a jednoho nebo více alfa-olefinů s katalytickým systémem za polymeračních podmínek ve dvoufázovém systému vytvořeném v reaktorech s fluidním ložem, které jsou zapojeny do série, přičemž uvedený katalytický systém obsahuje :
(i) katalytický prekurzor na bázi hořčík/titan nanesený na nosiči, (ii) jednu nebo více aktivačních sloučenin obsahujících hliník, a (iii) hydrokarbylaluminiový kokatalyzátor.
I když bylo v případě těchto in šitu polymerních směsí, připravených shora uvedeným způsobem, zjištěno, že mají výhodné vlastnosti, běžná komerční aplikace těchto granulovaných bimodálních polymerů je velmi často omezena v důsledku určité úrovně výskytu nedispergovaných vysokomolekulárních složek, obecně nazývaných gely'', vznikajících při těchto postupech. Kromě toho je třeba uvést, že o těchto specifických katalyzátorech je známo, že Při jejich aplikaci se získají polymery s velmi širokým rozmezím molekulových hmotností, což rovněž znamená určité nevýhody z hlediska přesné kontroly struktury a vlastností polymerů.
Podstata vynálezu
Cílem předmětného vynálezu je proto vyvinout nový postup přípravy polymerních směsí in šitu, který by překonal nedostatky předchozích postupů.
Podstata tohoto postupu spočívá v kontaktování katalytického systému, který obsahuje přinejmenším jeden katalyzátor na bázi metalocenu, s jedním nebo více alfa-olefiny ve dvou nebo více reaktorech zapojených do série, v plynové fázi tohoto reaktoru za polymeračních podmínek.
Charakteristickými znaky postupu podle vynálezu jsou následující pracovní stupně :
- do každého z uvedených reaktorů se zavádí ethylen,
- případně se do přinejmenším jednoho reaktoru zavádí jeden nebo více alfa-olefinů nebo dienů, které obsahují přinejmenším 3 atomy uhlíku,
- v prvním reaktoru se tvoří přinejmenším jeden aktivní katalyzátor,
- směs ethylenové polymerní matrice a katalyzátoru vytvořená v prvním reaktoru v uvedené sérii se převádí do následujících reaktorů v této sérii,
- přičemž polymerační podmínky v každém z těchto reaktorů v sérii se udržují takové, že v přinejmenším jednom reaktoru se tvoří vysokomolekulární polymer a v přinejmenším dalším reaktoru se tvoří nízkomolekulární polymer.
Kromě toho je přinejmenším jeden katalyzátor metalocen.
I když je možno tuto polymerní směs vyrobit ve dvou nebo více reaktorech zapojených do série, je výhodné tuto polymerní smés vyrábět ve dvou reaktorech zapojených do série, přičemž se při tomto postupu směs polymeru a katalytického prekurzoru převádí z prvního reaktoru do druhého reaktoru, ve kterém se připravuje jiný polymer a ve kterém se mísí in šitu s polymerem z prvního reaktoru.
V případě, kdy se použije více než dvou reaktorů je zřejmé, že směs polymeru a katalyzátoru z prvního reaktoru se převádí z jednoho reaktoru do dalšího reaktoru zařazeného v sérii společně s polymerem vytvořeným v každém z dalších reaktorů. Tímto způsobem se dosahuje kontinuálního smíchávání.
Pro účely předmětného vynálezu se termínem reaktor míní buďto nezávislý reaktor nebo stupeň v reaktoru. Z výše uvedeného je patrné, že tento postup je možno provést ve dvou nebo více nezávislých reaktorech, ve dvou nebo více stupních v jediném reaktoru nebo v soustavách, ve kterých jsou kombinovány reaktory a reakční stupně, přičemž všechny jsou spojeny do série. Ve výhodném provedení se ovšem tento postup podle vynálezu provádí ve dvou nezávislých reaktorech.
Polymerem, který se produkuje v libovolném z reaktorů, může být homopolymer ethylenu nebo kopolymer ethylenu a přinejmenším jednoho alfa-olefinu, který obsahuje přinejmenším 3 atomy uhlíku. Ve výhodném provedení obsahují tyto kopolymery ethylenu a přinejmenším jednoho alfa-olefinového komonomeru 3 až 12 atomů uhlíku, a nebo polymery s přinejmenším jedním dienovým komonomerem obsahují 4 až 12 atomů uhlíku. Podle nejvýhodnéjšího provedení obsahují tyto alfa-olefiny 3 až 8 atomů uhlíku, přičemž těmito alfa-olefiny mohou být například propylen, 1-buten, 1-hexen, 4-methyl-l-penten nebo 1-okten. Kromě toho je nutno uvést, že se kromě ethylenu doporučuje použití maximálně jednoho nebo dvou alfa-olefinových komonomerů v jednom reaktoru. Obvykle jsou vyráběnými směsmi homopolymer/homopolymerní směsi, homopolymer/kopolymerní směsi nebo kopolymer/kopolymerní směsi.
V této souvislosti je třeba uvést, že uvedená in šitu směs může být charakterizována jako multimodálni polymer, ve výhodném provedení podle vynálezu jako bimodální nebo trimodální polymer. Tento polymer může být multimodálni pokud se týče rozdělení molekulové hmotnosti a nebo rozdělení komonomeru. Tyto vlastnosti multimodálních polymerů silně závisí na podílech jednotlivých in šitu použitých složek směsi.
Metalocenovými katalyzátory, které jsou vhodné k použití podle předmětného vynálezu jsou organokovové sloučeniny představuj ící cyklopentadienylové deriváty přechodných kovů, ve výhodném provedení kovy ze skupiny IVB, VB, VIB nebo ze skupiny VIII Periodického systému prvků, přičemž mezi tyto látky je možno zahrnout mono-, dia tricyklopentadienylové sloučeniny a jejich deriváty s přechodnými kovy. Zejména vhodné jsou metalocenové komplexy kovů ze skupiny IVB a VB, jako jsou například titan, zirkonium, hafnium a vanad. Aluminoxany a sloučeniny boru představuj i všeobecně běžné známé sloučeniny z dosavadního stavu techniky sloužící jako metalocenové aktivátory, přičemž tyto složky jsou rovněž použity v případě předmětného vynálezu.
Ve výhodném provedení je možno tyto metalocenové sloučeniny charakterizovat obecným vzorcem I :
(CsRPylVzťCs^MQn-y.! (I) ve kterém znamená :
M kov ze skupiny IIIB až VIII Periodického systému prvků, (CfRx) a (C^Rm) znamenají stejné nebo rozdílné
-()cyklopentadienylové nebo substituované cyklopentadienylové skupiny připojené na M,
R má v každém z jednotlivých případů stejný nebo různý význam, přičemž znamená atom vodíku nebo hydrokarbylovou skupinu, jako je například alkylová skupina, alkenylová skupina, arylová skupina, alkylarylová skupina nebo arylalkylová skupina, které obsahují 1 až 20 atomů uhlíku nebo jsou dva atomy uhlíku navzájem spojeny a tvoří kruh obsahující 4 až 6 atomů uhlíku,
R’ představuje substituovanou nebo nesubstituovanou alkylenovou skupinu obsahující 1 až 4 atomy uhlíku, dialkyl nebo diarylgermanium nebo křemík, nebo znamená alkyl nebo arylfosfinový nebo aminový zbytek přemosťující dva (C^RX) a (C5Rm) kruhy,
Q znamená hydrokarbylovou skupinu, jako je například arylová skupina, alkylová skupina, alkenylová skupina, alkylarylová skupina nebo arylalkylová skupina obsahující 1 až 20 atomů uhlíku, hydrokarboxyskupina obsahující 1 až 20 atomů uhlíku nebo atom halogenu, přičemž tyto skupiny mohou být stejné nebo navzájem různé, z j e 0 nebo 1, v j e 0, 1 nebo 2, z je 0 v případě, že y je 0, n je 0, 1, 2, 3 nebo 4 v závislosti na valenčním stavu
Μ, a n - y ž 1.
Jako ilustrativní příklad uvedených metalocenů výše znázorněného obecného vzorce, které ovšem nijak neomezují rozsah tohoto vynálezu, je možno uvést dialkylmetaloceny, jako je například dimethylbis(cyklopentadienyl)titaniura, difenyl-bis(cyklopentadienyl)titanium, dimethyl-bis(cyklopentadienyl)zirkonium, difeny1- bis(cyklopenrad ienyl)zirkonium, dimethy1-bis(cyklopentad ienyl)hafni um , difenyl-bis(cyklopentadienyl)hafni um , di-neopentyl-bis(cyklopentadienyl)titanium, di-neopenryl-bis ( cyklopentadienyl)zirkoni um, dibenzylbis(cyklopentad ienyl)ritani um , dibenzyIbis(cyklopentadienyl)zirkonium , dimerhyIbis(cyklopentadienyl)vanadium, dále monoalkylmetaloceny, jako je například bis(cyklopentadienyl)titániummethylehlorid , bis(cyklopentadienyl)titániumethylehlořid, bis(cyklopentadienyl)titaniumfenylchlorid, bis (cyklopentadienyl)zirkoniummethylchlorid bis(cyklopentadienyl)zirkoniumethylchlorid, bis(cyklopentadienyl)zirkoniumfenylchlorid , bis (cyklopentadienyl)ti taniummethylbromid, dále trialkylmetaloceny, jako je například trimethylcyklopentadienyltitanium, trifenylcyklopentadienyltitanium a trineopentyleyklopentadienylzirkonizum , trimethylcyklopentadienylzirkonium, trifenylcyklopentadienylhafnium, trineopentylcyklopentadienylhafnium a trimethylcyklopentadienylhafnium, dále raonocyklopentadienyly titanocenů, jako je například pentamethylcyklopentadienyltitaniumtrichlorid, pentaethylcyklopentadienyltitaniumtrichlorid, difenylbis(pentamethylcyklopentadienyl)titanium, dále karbenové sloučeniny reprezentované vzorcem ; bis (cyklopentadienyl) titanium=CH? a deriváty této reakční látky, dále substituované bis(cyklopentadienyl)titaničité sloučeniny, jako je například bis(indenyl)titaniumdifenyl nebo dichlorid, bis(methylcyklopentadienyl)titaniumdifenyl nebo dihalogenidy, dialkylové, trialkylové, tetra-alkylové a penta-alkylové cyklopentadienyltitaniové sloučeniny, jako je například bis(1.2-dimethylcyklopentadienyl)titaniumdifenyl nebo dichlorid, bis(1,2-diethylcyklopentadienyl)titaniumdifenyl nebo dichlorid, křemíkové, fosfinové, aminové nebo uhlíkové můstkové cyklopentadienové komplexy, jako je například dimethylsilyldicyklopentadienyltitaniumdifeny1 nebo dichlorid, methylfosf indicyklopentadieny1titaniumdifenyl nebo dichlorid, methylendicyklopentadienyltitaniumdifenyl nebo dichlorid a další dihalogenidové komplexy, a podobné další sloučenina, a stejně tak i můstkové metalocenové sloučeniny, jako je například isopropyl(cyklopentadienyl)(fluorenyl)zirkoniumdichlorid, isopropy1(cyklopenradienyl)(oktahydrofluorenyl)zirkoniumdichlorid , difenylmethylen(cyklopentadienyl)(fluorenyl)zirkoniumdichlorid , diisopropylmethylen(cyklopentadienyl)(fluorenyl)zirkoniumdichlorid , diisobutylmethylen(cyklopentadienyl)(fluorenyl)zirkoniumdichlorid , di-terč-butylmethylen(cyklopentadienyl)(fluorenyl)zirkoniumdichlorid, cyklohexyliden(cyklopentadienyl)(fluorenyl)zirkoniumdichlorid , diisopropylmethylen(2,5-dimethylcyklopentadienyl)(fluorenyl)zirkoniumdichlorid, isopropyl (cyklopentadienyl)(fluorenyl)hafniumdichlorid, difenylmethylen(cyklopentadienyl)(fluorenyl)hafniumdichlorid , diisopropylmethylen(cyklopentadienyl)(fluorenyl)hafniumdichlorid, diisobutylmethylen(cyklopentadienyl)(fluorenyl)hafniumdichlorid , di- terč-butyImethylen(cyklopentadienyl) (fluorenyl)hafniumdichlorid, cyklohexyliden(cyklopentadienyl)(fluorenyl)hafn iumdichlorid, diisopropylmethylen(2,5-dimethylcyklopentadienyl) (fluorenyl)hafniumdichlorid, isopropyl(cyklopenradienyl)(fluorenyl)ritániumdichlorid. difenylmethylen(cyklopenradienyl)(fluorenyl)titaniumdichlorid, diisopropylmethylen (cyklopenradienyl)(fluorenyl)titániumdichlorid , diisobutylmethylen(cyklopentadienyl)(fluorenyl)titaniumdichlorid, di-terč-butylmethylen (cyklopentadienyl)(fluorenyl)titániumdichlorid , cyklohexyliden(cyklopentadienyl)(fluorenyl)titániumdichlorid , diisopropylmethylen(2,5-dimethylcyklopentadienylfluorenyl)titaniumdichlorid, racemický dichlorid-ethylenbis(1-indenyl)zirkoničitý, racemický dichlorid-ethylenbis(4,5,6,7-tetrahydro-1indenyl)zirkoničitý, racemický dichlorid dimethylsilyl-bis(1-indenyl)zirkoničitý, racemický dichlorid dimethylsilyl-bis(4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl)zirkoničitý, racemický dichlorid 1,1,2,2-tetramethylsilanylen-bis(l-indenyl)zirkoničitý, racemický dichlorid
1,1,2,2-tetramethylsilanylen-bis(4,5,6,7-tetrahydro-1indenyl)zirkoničitý, dichlorid ethyliden(l-indenyltetramethylcyklopentadienyl)zirkoničitý, racemický dichlorid dimethylsilyl-bis(2-methylterc-butyl-1-cyklopentadienyl)zirkoničitý, racemický dichlorid ethylen-bis(1-indenyl)hafničitý, racemický
11) dichlorid ethylen-bis(4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl)hafničitý, racemický dichlorid dimethyIsilyl-bis(1-indenyl) hafničitý, racemický dichlorid dimethylsilyl-bis(4,5,6,7tetrahydro-1-indenyl)hafničitý, racemický dichlorid
1.1.2.2- tetrámethylsi lanylen-bis(1-indenyl)hafničitý, racemický dichlorid 1,1,2,2-tetramethylsilanylenbis(4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl)hafničitý, dichlorid ethyliden-(1-indenyl-2,3,4,5-tetramethyl-lcyklopentadienyl)hafničitý, racemický dichlorid ethylen-bis(1-indenyl)titaničitý, racemický dichlorid ethylen-bis(4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl)titaničitý, racemický dichlorid dimethylsilyl-bis(1-indenyl)titaničitý, racemický dichlorid dimethylsilyl-bis(4,5,6,7-tetrahydro1-indenyl)titaničitý, racemický dichlorid
1.1.2.2- tetramethylsilanylen-bis(1-indenyl)titaničitý, racemický dichlorid 1,1,2,2-tetramethylsilanylenbis(4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl)titaničitý, a dichlorid ethyliden(l-indenyl-2,3,4,5-tetrámethyl-1cyklopentadienyl)titaničitý.
Další výhodný katalyzátor se získá reakcí prekurzoru katalyzátoru buďto obecného vzorce I nebo obecného vzorce II, které jsou uvedeny dále, s kokatalyzátorem, jako je například methylaluminoxan nebo modifikovaný aluminoxan, čímž se získá požadovaný katalyzátor.
Touto sloučeninou obecného vzorce I je sloučenina :
L
I
M — (W)„ /\ QWQ
Y ve kterém :
M je přechodný kov, ve výhodném provedení zirkonium Zr nebo hafnium Hf,
L je substituovaný nebo nesubstituovaný π-vazebný ligand koordinovaný na M, ve výhodném provedení substituovaný cyklopentadienylový ligand,
Q mohou být stejné nebo rozdílné zbytky, které mají nezávisle význam vybraný ze souboru zahrnujícího -0- ,
-NR- , -CR2- a -S-, ve výhodném provedení znamenají kyslík,
Y je buďto uhlík C nebo síra S, ve výhodném provedení uhlík C,
Z je zvolen ze souboru zahrnujícího -OR , -NR2 ,
-CR3 , -SR , -SiR3 , -PR2 a -Η , s tou podmínkou, že v případě, kdy Q je -NR- , potom Z je vybrán ze souboru zahrnujícího -OR , -NR2 , -SR ,
-SiR3 , -PR2 a -Η , ve výhodném provedení je Z zvolen ze souboru zahrnujícího -OR , -CR3 a -NR9, n je 1 nebo 2,
V je jednovazná aniontová skupina v případě, že n je 2, nebo je V dvoj vazná aniontová skupina v případě, že n je 1, ve výhodném provedení V znamená karbamátovou skupinu, karboxylátovou skupinu nebo jinou uvedenou heteroallylovou část vzniklou kombinací Q, Y a Z, a
R mohou být stejné nebo rozdílné zbytky, které nezávisle znamenají skupinu obsahující uhlík, křemík, dusík, kyslík a/nebo fosfor, kde jedna nebo více skupin R mohou být připojeny na substituent L, ve výhodném provedení R znamená uhlovodíkovou skupinu obsahující 1 až 20 atomů uhlíku, nej výhodněji alkylovou skupinu, cykloalkylovou skupinu nebo arylovou skupinu, přičemž jedna nebo více skupin mohou být připojeny na substituent L,
Uvedenou sloučeninou obecného vzorce II je sloučenina :
L
/ \ QWQ uu ve kterém :
M je přechodný kov, ve výhodném provedení zirkonium Zr nebo hafnium Hf,
L je substituovaný nebo nesubstituovaný it-vazebný ligand koordinovaný na M, ve výhodném provedení substituovaný cyklopentadienylový ligand,
Q mohou být stejné nebo rozdílné zbytky, které mají nezávisle význam vybraný ze souboru zahrnujícího -0- ,
-NR- , -CR2~ a -S-, ve výhodném provedení znamenají kyslík,
Y je buďto uhlík C nebo síra S, ve výhodném provedení uhlík C,
Z je zvolen ze souboru zahrnujícího -0R , -NR2 ,
-CRj , —SR , -SiRj , -PR2 a -H , s tou podmínkou, že v případě, kdy Q je -NR- , potom Z je vybrán ze souboru zahrnujícího -0R , -NR2 , -SR ,
-S1R3 , -PR2 a -H , ve výhodném provedení je Z zvolen ze souboru zahrnujícího -0R , -CRj a -NR2, n je 1 nebo 2,
V je jednovazná aniontová skupina v případě, že n je 2, nebo je V dvojvazná aniontová skupina v případě, že n je 1, ve výhodném provedení V znamená karbamátovou skupinu, karboxylátovou skupinu nebo jinou uvedenou heteroallylovou část vzniklou kombinací Q, Υ a Z, a
R mohou být stejné nebo rozdílné zbytky, které nezávisle znamenají skupinu obsahující uhlík, křemík, dusík, kyslík a/nebo fosfor, kde jedna nebo více skupin R mohou být připojeny na substituent L, ve výhodném provedení R znamená uhlovodíkovou skupinu obsahující 1 až 20 atomů uhlíku, nej výhodněji alkylovou skupinu, cykloalkylovou skupinu nebo arylovou skupinu, přičemž jedna nebo více skupin mohou být připojeny na substituent L,
B je můstková skupina zvolená ze souboru zahrnujícího alkylenové skupiny a arylenové skupiny obsahující 1 až 10 atomů uhlíku, přičemž případnými substituenty jsou uhlík nebo heteroatomy, germanium, silikon a alkylfosfiny, a m je 1 až 7, ve výhodném provedení 2 až 6, nej výhodněji 2 nebo 3.
Nosné substituenty, které tvoří Q, Y a Z, představují jednonábojové polydentátové ligandy, které mají vzhledem ke své schopnosti polarizace elektronové účinky, podobně jako Cp’ skupina. Podle nejvýhodnčjšího provedení podle vynálezu se používají disubstituované karbamáty vzorce :
O a karboxyláty vzorce :
-C — C
M
Podle zejména výhodného provedení podle vynálezu je touto látkou indenylzirkoniumtris(diethylkarbamát).
Uvedené katalytické prekurzory podle vynálezu je možno připravit běžnými metodami podle dosavadního stavu techniky, přičemž tento postup přípravy není rozhodující.
Ve výhodném provedení podle vynálezu se tento postup výroby katalyzátoru provádí tak, že se zdroj cyklopentadienylového ligandu uvede do reakce se sloučeninou kovu obecného vzorce :
M(NR2)4 ve kterém mají M a R stejný význam jako bylo definováno shora, přičemž účelem je zavedení ligandu cyklopentadienylového typu do uvedené kovové sloučeniny. Takto získaný výsledný produkt se potom rozpustí v inertním rozpouštědle, jako je například toluen, a heterokumulen, jako je v tomto případe C02, se potom uvede do kontaktu s rozpuštěným produktem za účelem zavedení do jedné nebo více M-NR2 vazeb, za vzniku, v tomto případě, karbamátu.
Tyto prekurzory se potom uvedou do reakce s aktivátorem, jako je například aluminoxan, za vzniku aktivního katalyzátoru.
Jako příklad dalších katalytických prekurzorů je možno uvést indenylzirkoniumtris(pivalát) nebo indenylzirkoniumtris(p-toluát)zirkoniumtris(pivalát), indenylzirkoniumtris(p-toluát), indenylzirkoniumtris(benzoát), (1-methylindeny1)zirkoniumtris(pivalát) , (2-methylindenyl)zirkoniumtris(diethylkarbamát), (methylcyklopentadienyl)zirkoniumtris(pivalát), cyklopentadienvltris(pivalát), (pentamethylcyklopentadieny1)zi rkoniumtris(benzoát).
Jak již bylo uvedeno shora, tyto katalytické prekurzory se používají ve spojení s aktivačními kokatalyzátory za vzniku katalytických kompozic vhodných pro přípravu polyolefinu. Ve výhodném provedeni podle vynálezu je tímto aktivačním kokatalyzátorem některá z následujících látek :
(a) rozvětvený nebo cyklický oligomerní póly(hydrokarbylaluminiumoxid), který obsahuje opakující ,se jednotky obecného vzorce :
-[A1(R)O]ve které R představuje alkylovou skupinu obsahující 1 až asi 12 atomů uhlíku, arylovou skupinu, jako je například substituovaná nebo nesubstituovaná fenylová skupina nebo naftylová skupina, nebo (b) boritany, jako je například tri(pentafluorfenyl)boritan, triethyltetra(pentafluorfenyl)boritan a podobné jiné látky.
Ve výhodném provedení podle vynálezu je aktivačním kokatalyzátorem podle uvedeného vynálezu rozvětvený nebo cyklický oligomerní póly(hydrokarbylaluminiumoxid). Ještě výhodněji je tímto aktivačním kokatalyzátorem aluminoxan, jako je například methylaluminoxan nebo modifikovaný methylaluminoxan.
Tento katalyticky aktivní materiál,je možno podle uvedeného vynálezu rozpustit ve vhodném rozpouštědle, čímž se získá roztok, který se potom zavádí do reakční zóny.
Ovšem je samozřejmé, jak již το bylo uvedeno výše, že podle nejvýhodnějšího provedení posrupu podle vynálezu se reakční produkt metalocenu a aluminoxanu vhodným způsobem vytvoří in šitu smícháním metalocenového katalyzátoru a aluminoxanového kokatalyzátoru těsné před zavedením směsi do reaktoru, přičemž se zajisti dostatečně dlouhý časový interval zdržení v tomto reaktoru aby mohla proběhnout reakce za vzniku katalyticky aktivního materiálu. I když toto řešení je vhodnější než první uvedené provedení, kdy se vytváří a odděluje pevný reakční produkt a potom se připravuje roztok tohoto reakčního produktu, který se zavádí do reakční zóny, toto uvedené provedení rovněž náleží do rozsahu předmětného vynálezu.
Množství aluminoxanu a metalocenu, výhodně používané pro přípravu katalyticky aktivního materiálu, ať již se tento aktivní materiál tvoří in šitu při svém zavádění do plynové fáze reaktoru, nebo se vytváří v dostatečném předstihu a potom se zavádí tak jak byl připraven v kapalné formě do reaktoru, se může pohybovat ve velice širokém rozmezí. Molový poměr atomů hliníku, které jsou obsaženy v aluminoxanu, k atomům kovu obsaženým v metalocenu se obvykle pohybuje v rozmezí od asi 2 : 1 do asi 10 000 : 1, přičemž ve výhodném provedení podle vynálezu je tento poměr v rozmezí od asi 10 : 1 do asi 1 000 : 1 a ještě výhodněji v rozmezí od asi 50 : 1 do asi 200 : 1,
Uvedený metalocenový katalytický systém je možno zavádět do prvního reaktoru ve formě jednoho nebo více rozdílných metalocenů nebo je možno tento katalyzátor zavádět do druhého reaktoru. Podle dalšího provedení může být různorodý metalocenový katalytický systém zaváděn do každého reaktoru. Podle ještě dalšího provedení je možno metalocenový katalytický systém zavádět do jednoho reaktoru a běžný Ziegler/Natta katalyzátor zavádět do jiného reaktoru. V tomto posledně jmenovaném provedení je uvedeným Ziegler/Natta katalyzátorem výhodně katalyzátor na bázi hořčíku a titanu, přičemž jako příklad těchto katalytických systémů je možno uvést látky popsané v patentu Spojených států amerických č. 4 302 565.
Metalocenový katalytický systém je možno použít v nenanesené formě, jako je to navrhováno v patentu Spojených států amerických č. 5 317 036, nebo ve formě produktu získaného rozprašovacím sušením, jak je to popisováno v patentové přihlášce Spojených států amerických č. 197 922, která byla podána 17.února 1994. Ve výhodném provedení podle vynálezu je tento katalytický systém použit v nenanesené formě. V případech, kdy je zapotřebí použít katalytických prekurzorů nebo aluminoxanů uložených na nosiči, potom je ve výhodném provedení použit jako nosičovy materiál oxid křemičitý (silika). Mezi další vhodné nosičové materiály patří anorganické oxidy, jako je například fosforečnan hlinitý, oxid hlinitý (alumina), směsi oxidu křemičitého a oxidu hlinitého (silika/alumina) a oxid křemičitý modifikovaný různými reakčními složkami schopnými reakce s povrchovými silanoly, jako jsou například hlinité sloučeniny, přičemž jako příklad je možno uvést alkylhlinité sloučeniny a halogenidy hliníku, alkylové a halogenidové sloučeniny bóru dialkylzinkové sloučeniny a hexamethyldisilazan. Mezi typické nosičové materiály patří pevný, částečkový porézní materiál, který je v podstatě inertní ve vztahu k polymerační reakci. Tento nosičový materiál je obvykle použit ve formě suchého prášku, jehož průměrná velikost částic se pohybuje v rozmezí od asi 5 do asi 250 mikrometrů, a ve výhodném provedení v rozmezí od asi
LS do asi 100 mikrometrů, povrchová plocha tohoto nosičového materiálu je přinejmenším asi 50 čtverečních metrů na gram, ve výhodném provedení přinejmenším asi 250 čtverečních metrů na gram, přičemž velikost pórů je přinejmenším asi 50 Angstrómů (5 nm) a ve výhodném provedení přinejmenším asi 200 Angstrómů (20 nm). ObvykLe se tento nosičový materiál na bázi oxidu křemičitého, jehož průměrná velikost částic je 75 mikrometrů a rozpětí rozdělení velikostí částic se pohybuje v rozmezí od 0,9 do 1,5, například získá frakcionováním oxidu křemičitého jako nosičového materiálu o průměrné velikosti částic 80 mikrometrů a o rozpětí rozdělení velikostí částic 1,9.
Při obvykle prováděném postupu přípravy polymeru, který je multimodální pokud se týče molekulové hmotnosti, se celý katalytický systém, který zahrnuje prekurzor nebo aktivovaný prekurzor a kokatalyzátor, zavede do prvního reaktoru. Tento systém může být přidáván buďto ve formě na nosičovém materiálu nebo v roztoku. Tento katalyzátor se potom vpraví do kopolymerú produkovanému v prvním reaktoru, přičemž takto získaná směs se převede do druhého reaktoru. Pokud se týče tohoto katalytického systému, potom do druhého reaktoru se z vnějšího zdroje zavádí pouze kokatalyzátor. Polymerace se provádí v podstatě v nepřítomnosti katalytických jedů, jako je například vlhkost, kyslík, oxid uhelnatý, oxid uhličitý a acetylen.
V prvním reaktoru se připraví polymer o relativně nízkém indexu toku taveniny (nebo vysoké molekulové hmotnosti) , přičemž ve druhém reaktoru se připraví polymer s relativně vysokým indexem toku taveniny (nebo s nízkou molekulovou hmotností). Tento systém je možno označit jako postupný způsob. V alternativním provedení se polymer o nízké molekulové hmotnosti připravuje v prvním reaktoru, zatímco polymer o vysoké molekulové hmotnosti se připravuje ve druhém reaktoru. Tento systém je možno označit jako zpětný způsob.
Směs polymeru a aktivního katalyzátoru se obvykle převádí z prvního reaktoru do druhého reaktoru za pomoci přechodové jednotky, ve které se jako přenosového média používá dusíku nebo recyklového plynu z druhého reaktoru.
V reaktoru, ve kterém se připravuje polymer s vyšší molekulovou hmotností (postupný způsob), jsou následující podmínky :
Index toku taveniny FI se pohybuje v rozmezí od asi 0,01 do asi 100 gramů za 10 minut, a ve výhodném provedení v rozmezí od asi 0,2 do asi 20 gramů za 10 minut. Molekulové hmotnost tohoto polymeru je obvykle v rozmezí od asi 30 000 do asi 500 000. Hustota tohoto polymeru je přinejmenším 0,860 gramu na krychlový centimetr, a ve výhodném provedení je tato hustota v rozmezí od 0,900 do 0,940 gramu na krychlový centimetr. Poměr indexů toku taveniny tohoto polymeru se může pohybovat v rozmezí od asi 16 do asi 70, a ve výhodném provedení podle vynálezu je tento poměr v rozmezí od asi 16 do asi 45.
Index toku taveniny MI se stanoví podle ASTM D-1238, podmínka E. Tato veličina se měří při teplotě 190 eC a 2,16 kilogramu a uvádí se v gramech za 10 minut. Index toku taveniny FI se stanoví podle ASTM D-1238, podmínka F. Tato veličina se měří při teplotě 190 °C a s desetinásobnou hmotností, než jaká byla použita u indexu toku taveniny MI, a uvádí se v gramech za 10 minut. Poměr indexů toku taveniny představuje poměr indexu toku taveniny FI k indexu toku taveniny MI.
V reaktoru, ve kterém se připravuje polymer s nižší molekulovou hmotností (zpétný způsob), jsou následující podmínky :
Index toku taveniny MI se pohybuje v rozmezí od asi 0,2 do asi 3000 gramů za 10 minut, a ve výhodném provedení v rozmezí od asi 2 do asi 1000 gramů za 10 minut. Molekulové hmotnost tohoto polymeru s vyšším indexem toku taveniny je obvykle v rozmezí od asi 15 000 do asi 500 000. Hustota polymeru připraveného v tomto reaktoru je přinejmenším 0,900 gramu na krychlový centimetr, a ve výhodném provedení je tato hustota v rozmezí od 0,910 do 0,975 gramu na krychlový centimetr. Poměr indexů toku taveniny tohoto polymeru se může pohybovat v rozmezí od asi 16 do asi 70, a ve výhodném provedení podle vynálezu je tento poměr v rozmezí od asi 16 do asi 45.
Získaná směs neboli konečný produkt, ve stavu kdy je odveden z druhého reaktoru, má index toku taveniny MI v rozmezí od asi 0,02 do asi 20 gramů za 10 minut a ve výhodném provedení se tento index toku taveniny MI (21,2 N) pohybuje v rozmezí od asi 0,04 do asi 5,0 gramů za 10 minut, nebo se index toku taveniny FI (212 N) pohybuje v rozmezí od asi 4 gramů do asi 165 gramů za 10 minut. Poměr indexů toku taveniny je přinejmenším asi 25, a ve výhodném provedení podle vynálezu se pohybuje tento poměr indexů toku taveniny v rozmezí od asi 25 do asi 100. Molekulová hmotnost konečného produktu je obvykle v rozmezí od asi 50 000 do asi 500 000. Hustota této směsi je přinejmenším 0,900 gramu na krychlový centimetr, a ve výhodném provedení se tato hustota pohybuje v rozmezí od 0,910 do 0,960 gramu na krychlový centimetr.
Při provádění postupu podle vynálezu je výhodné, jestliže se v podstatě eliminují jemné podíly, což je možno provést například proséváním směsi běžným způsobem. Za tyto jemné podíly se obvykle považují částice, které mají velikost menší než asi 200 mikrometrů.
Jak již bylo uvedeno výše, tato směs může mít úzké až široké rozdělení molekulových hmotností, které je možno charakterizovat jako multimodální. Toto rozdělení molekulových hmotností se odráží v poměru Mw/Mn, který je v rozmezí od asi 2,5 do asi 40, přičemž ve výhodném provedení podle vynálezu se pohybuje v rozmezí od asi 3,0 do asi 30. Symbol Mw označuje hmotnostní průměr molekulové hmotnosti, symbol Mn je číselný průměr molekulové hmotnosti a hodnota Mw/hn vymezuje oblast, kterou je možno označit jako index polydisperzity, což je měřítko rozsahu rozdělení molekulových hmotností. Hmotnostní poměr polymeru připraveném v reaktoru na přípravu polymeru o vyšší molekulové hmotnosti k polymeru připraveném v reaktoru na přípravu nižší molekulové hmotnosti se pohybuje v rozmezí od asi 0,4 : 1 do asi 2 : 1, a ve výhodném provedení se toto rozmezí pohybuje v rozmezí od asi 0,75 : 1 do asi 1,6 : 1. Optimální hmotnostní poměr je asi 1:1. Tento poměr je znám pod označením mísící poměr (neboli rozdělovači poměr).
Při provádění obvyklého in šitu postupu, při kterém se provádí smíchávání polymerů, se katalytický systém, ethylen, alfa-olefin a vodík kontinuálním způsobem zavádí do prvního reaktoru, směs polymeru a katalyzátoru se kontinuálním způsobem převádí z prvního reaktoru do druhého reaktoru, a do druhého reaktoru se kontinuálním způsobem zavádí ethylen, alfa-olefin a vodík, a stejně tak kokatalyzátor.
-7 -»
Konečný produkt se odvádí ze druhého reaktoru.
V reaktoru, ve kterém je nižší index toku taveniny MI, což se obráží v indexu toku taveniny FI, se pracuje následujícím způsobem. V případě, kdy je zapotřebí připravit kopoiymer, se molární poměr alfa-olefinu k ethylenu může pohybovat v rozmezí od asi 0,001 : 1 do asi 0,4 : 1, přičemž tento poměr je ve výhodném provedení podle vynálezu v rozmezí od asi 0,001 : 1 do asi 0,2 : 1. Molární poměr vodíku (v případě, kdy je použit) k ethylenu se může pohybovat v rozmezí od asi 0,0003 : 1 do asi 0,3 : 1, a ve výhodném provedení podle vynálezu je tento poměr v rozmezí od asi 0,0007 : 1 do asi 0,1 : 1. Provozní teplota se obvykle pohybuje v rozmezí od asi 60 °C do asi 100 C. Výhodná provozní teplota se mění v závislosti na požadované hustotě, to znamená nižší teplota se používá pro polymery s nižší hustotou a vyšší teplota se používá pro polymery s vyšší hustotou.
V reaktoru, ve kterém je vyšší index toku taveniny MI, se pracuje následujícím způsobem. V případě, kdy je zapotřebí připravit kopoiymer, se molární poměr alfa-olefinu k ethylenu může pohybovat v rozmezí od asi 0,001 : 1 do asi 0,6 : 1, přičemž tento poměr je ve výhodném provedení podle vynálezu v rozmezí od asi 0,001 : 1 do asi 0,42 : 1. Molární poměr vodíku k ethylenu se může pohybovat v rozmezí od asi 0,003 : 1 do asi 3 : 1, a ve výhodném provedení podle vynálezu je tento poměr v rozmezí od asi 0,007 : 1 do asi 2,2 : 1. Provozní teplota se obvykle pohybuje v rozmezí od asi 70 ’C do asi 110 ’C. Jak již bylo uvedeno výše, provozní teplota se ve výhodném provedení určuje v závislosti na požadované hustotě.
Mezi poiymerní produkty, které je možno vyrobit tímto postupem podle předmětného vynálezu, je možno zahrnout jak zlepšené lineární nízkohustotní polyethyleny tak nízkohustotní polyethyLeny, které mají charakteristiky podobné polymerům vyrobeným vysokotlakým postupem.
Tlak, to znamená celkový tlak v každém reaktoru, se může pohybovat v rozmezí od asi 1,33 MPa do asi 3,103 MPa, přičemž ve výhodném provedení podle vynálezu je tento tlak v rozmezí od asi 1,93 MPa do asi 2,41 MPa. Parciální tlak ethylenu v prvním reaktoru a parciální tlak ethylenu ve druhém reaktoru se upraví podle požadovaného produkovaného množství polymeru v každém z těchto reaktorů, to znamená tak, aby bylo dosaženo výše uvedeného mísícího poměru (neboli rozdělovačiho mísícího poměru). Doplněk do celkové hodnoty požadovaného tlaku se dosahuje alfa-olefinem, který je jiný než ethylen, a inertním plynem, jako je například dusík.
Polymerace podle vynálezu se ve výhodném provedení provádí v plynové fázi ve dvou nebo více reaktorech pracujících s fíuidním ložem, přičemž tyto reaktory jsou zapojeny do série, ovšem rovněž je možno provádět tento postup v jednom nebo více míchaných tankových reaktorech. Typický reaktor pracující s fíuidním ložem je možno popsat následujícím způsobem. Lože je obvykle tvořeno ze stejného granulovaného polymeru, který se vyrábí v tomto reaktoru. Takže během provádění této polymerační reakce toto lože obsahuje vyrobené poiymerní částice, narůstající částice polymeru a katalytické částice, které jsou fluidizovány při provádění polymeračního procesu, přičemž se do tohoto reaktoru zavádí modifikační plynové složky takovou průtočnou rychlostí nebo v takovém průtočném množství, které je dostatečné k udržování částic v odděleném stavu a k fungování jako tekutina. Tento fluidizační plyn obsahuje výchozí nástřikovou surovinu, výrobní čerstvou nástřikovou surovinu (přídavnou surovinu) a recyklovaný plyn, to znamená komonomery a v případě potřeby modifikátory a/nebo inertní nosičový plyn.
Podstatnými částmi tohoto reakčního systému jsou reakční nádoba, lože, deska na rozdělování plynu, vstupní a výstupní potrubí, kompresor, chladič recyklovaného plynu a systém na odvádění produktu. V uvedené reakční nádobě je nad ložem uspořádána zóna na snižování rychlosti a v loži je vytvořena reakční zóna. Tyto obě zóny jsou uspořádány nad deskou pro rozdělování plynu. Takovýto typický reaktor s fluidním ložem je popsán v patentu Spojených států amerických č. 4 482 687 a typický polymerační postup prováděný ve fluidním loži je popsán v patentu Spojených států amerických č. 4 302 565.
Plynové nástřikové proudy ethylenu, dalších plynných alfa-olefinů a vodíku, v případě, že je použit, jsou ve výhodném provedení podle vynálezu zaváděny do reaktorového recyklového potrubí společně s kapalnými alfa-olefiny a s roztokem kokatalyzátoru. Případně je možno kapalný kokatalyzátor zavádět přímo do fluidního lože. Částečně aktivovaný nebo úplně aktivovaný prekurzor katalyzátoru se ve výhodném provedení nastřikuje do fluidního lože ve formě pevné látky nebo ve formě suspenze v minerálním oleji.
V případě částečné aktivace se do reaktoru přidává aktivátor. Složení produktu je možno měnit změnou molárních poměrů jednotlivých komonomerů zaváděných do fluidního lože. Získaný produkt je kontinuálně odváděn v granulované formě nebo ve formě částic z reaktoru postupné s tím, jak s postupující polymeraci narůstá lože. Výrobní výkon se kontroluje úpravou hodnoty parciálního tlaku. Kontrolování průměrné molekulové hmotnosti je možno provádět úpravou molárního poměru vodíku k ethylenu. Uvedené alfa-olefiny (jiné než ethylen) mohou být přítomny v celkovém množství odpovídajícímu až 20 procentům hmotnostním kopolymeru, přičemž v případě, kdy jsou použity, jsou ve výhodném provedení obsaženy v kopolymeru v celkovém množství v rozmezí od asi 1 do asi 15 procent hmotnostních, vztaženo na hmotnost kopolymeru.
Doba zdržení této směsi reakčních složek, včetně plynných a kapalných reakčních složek, katalyzátoru a polymeru se může v každém fluidním loži pohybovat v rozmezí od asi 1 do asi 12 hodin, přičemž ve výhodném provedení podle vynálezu je tato doba zdržení v rozmezí od asi 2 do asi 5 hodin.
Popis typického promíchávaného tankového reaktoru a postupu prováděného v tomto reaktoru je následující. Tímto promíchávaným tankovým reaktorem je dvoufázový (plyn/pevná látka) reaktor se zpětně promíchávaným ložem (fluidního typu). Na centrálním hřídeli je uspořádána sada čtyř stěračů uchycených na tomto centrálním hřídeli horizontálně, přičemž tento hřídel se otáčí rychlostí 200 otáček za minutu a tímto způsobem se udržují částice v reaktoru v mechanickém fluidním stavu. Válec stíraný těmito stěrači má výšku 40,6 centimetru a v průměru má 39,7 centimetru, přičemž mechanicky fluidizovaný prostor má objem 46 litrů. Objem plynu, který je větší než je mechanicky fluidizovatelný objem vzhledem k vertikální válcové komoře, je celkem 54,6 litru. Na horním konci vertikálního válce reaktoru je uspořádána rozdružovací nádoba. Tato nádoba má plynový objem litrů, což více než zdvojnásobuje objem plynu v reaktoru. Plyn je kontinuálně recirkulován oběma reaktory a rozdružovací nádobou za pomoci dmychadla, takže plynová směs při tomto postupu zůstává homogenní.
V reaktoru se používá tlak, který se obvykle pohybuje v rozmezí od 2,07 MPa do 3,103 MPa. Monomery a vodík (pro kontrolování molekulové hmotnosti) se přivádí do reaktoru kontinuálním způsobem prostřednictvím kontrolních ventilů. Parciální tlak monomeru se pohybuje obvykle v rozmezí od 1,034 MPa do 2,07 MPa. Obsah komonomeru (v případě, že je nějaký použit) v polymeru se kontroluje úpravou nástřikových rychlostí a tímto způsobem se udržuje konstantní molární poměr komonomer/monomer v plynové fázi. Složení plynové směsi se měří ve čtyřminutových až šestiminutových intervalech plynovým chromatografem. Molekulová hmotnost polymeru se kontroluje úpravou nástřikového množství vodíku, přičemž se udržuje konstantní molární poměr vodíku k monomeru v plynové fázi. Celkové složení tohoto plynu doplňuje dusík, který se přivádí společně s katalyzátorem a odvádí se prostřednictvím mírného odvětrávání reakčních plynů. Otvor pro odvětrávání se ovládá pomocí počítače tak, aby byl v reaktoru udržován stále konstantní celkový tlak.
Tento reaktor se chladí pomocí vnějšího pláště s chladícím glykolem. Teplota lože se měří pomocí RTD teplotní sondy zabudované v teploměrné jímce prostupující do lože reaktoru v úhlu 60° pod horizontální rovinou v místě mezi soustavou shrnovačů uspořádaných uvnitř reaktoru. Teplota v reaktoru se kontroluje na hodnotách v rozmezí od 10 ’C do 110 aC. Prekurzor katalyzátoru je možno zavádět buďto v suchém stavu nebo ve formě suspenze. Suchý prekurzor katalyzátoru se odměřuje po dávkách do dusíkového proudu
- 27 použitému v množství 0,23 kg až 0,46 kg za hodinu a tento proud se zavádí do reaktoru prostřednictvím trubky 0.32 centimetru. Suspenze prekurzoru katalyzátoru se odměřuje po dávkách do kontinuálního proudu buďto isopentanu nebo roztoku kokatalvzátoru v isopentanu prostřednictvím trubky 0,32 centimetru a tato směs se přivádí do reaktoru současně s proudem dusíku v množství 0,23 kg až 0,46 kg za hodinu, což zabraňuje polymeru aby se tvořil v místě nástřikové trubice. V každém případě se katalyzátor nastřikuje do lože v úhlu přibližně 45“ pod vertikálou do středové zóny mezi předními a zadními shrnovači.
V obvyklém vsázkovém provedení se získává podíl granulovaného polymeru v množství 9,1 kilogramu až 11,3 kilogramu, přičemž horní limit je v rozmezí od 13,6 kilogramu do 15,9 kilogramu. Tato produkce se získá obvykle v intervalu 3 až 6 hodin. V alternativním provedení je možno reaktor provozovat kontinuálním způsobem, při kterém se granulovaný polymer odtahuje obvykle v dávkách 0,18 kilogramu, přičemž polymerace probíhá dále. Při kontinuálním postupu je možno systém pro odvádění produktu uvést do chodu až teprve poté, co hmotnost lože dosáhne 6,8 kilogramu až 11,3 kilogramu, přičemž rychlost odvádění se přizpůsobuje tak, aby byla hmotnost lože udržována konstantní.
Obvyklý postup probíhá tak, že se monomery uvádí do reaktoru a nástřikové proudy se upravují tak dlouho, dokud se nedosáhne požadovaného složení plynové směsi. Počáteční vsázka kokatalyzátoru se přidává před zahájením nastřikování prekurzoru katalyzátoru za účelem vychytání veškerých katalytických jedů přítomných v tomto reaktoru. Po zahájení nastřikování prekurzoru katalyzátoru se do reaktoru přivádí monomery, přičemž jejich množství je dostatečné k udržení jejich koncentrace v plynu a požadovaných poměrů. Se zvyšujícím se množstvím katalyzátoru vzrůstá produkované množství polymeru až na 0,23 kilogramu až 0,46 kilogramu za hodinu, přičemž v tomto okamžiku se nástřik prekurzoru katalyzátor upraví tak, aby bylo udržováno vyráběné množství polymeru na konstantní úrovni. Nastřikované množství kokatalyzátoru se udržuje v poméru k nastřikovanému množství prekurzoru katalyzátoru. K usnadnění promíchávání a dispergování katalyzátoru během počáteční fáze provozování tohoto postupu je možno použít spouštěcí lože. Po vytvoření požadované hmotnosti vsázky se reaktor rychle odventiluje a monomery se vyčistí od polymeru za pomoci dusíku. Tato vsázka se potom odvede do boxu, který je otevřen do atmosféry, pokud není zapotřebí provést deaktivaci katalyzátoru jiným způsobem. V případě vícesložkového reakčního postupu, jako je například příprava směsi in šitu, se požadovaná frakce polymeru připraví za počátečních reakčních podmínek, tyto podmínky se potom změní na podmínky vhodné k provedení následujícího stupně polymerace a reakce potom dále pokračuje. V této souvislosti je třeba poznamenat, že tento postup je možno provozovat kondenzačním způsobem, jak je to uvedeno v patentech Spojených států amerických č. 5 588 790, 5 352 749 a 5 436 304.
Polymerní směs získaná libovolným výše uvedeným způsobem může být vytlačována běžným způsobem v běžném extrudéru (s hladkým nebo drážkovým pouzdrem), který je přizpůsoben pro daný účel. Tyto extrudéry a postupy vytlačování jsou popsány například v patentech Spojených států amerických č. 4 814 135, 4 857 600, 5 076 988 a 5 153 382. Jako příklad různých extrudérů, kterých je možno použít pro vytlačování fólie, je možno uvést jednošnekový extrudér, jak je například typ modifikovaný s hubicí na rozfukování fólie a vzduchovým prstencem a zařízením na kontinuální odebírání, zařízení na vyfukování fólie a extrudér pro výrobu ploché fólie. Typický jednošnekový extrudér je možno popsat jako zařízení, které má na svém horním konci násypku a na svém dolním konci má hubici. Tato násypka ústí do pouzdra, ve kterém je umístěn šnek. Na spodním konci, mezi koncem šneku a hubicí je uspořádána sada sít a rozražeč. Doporučuje se rozdělit část extrudéru, ve které je umístěn šnek, na tři sekce, to znamená nástřikovou sekci, kompresní sekci a odměřovací sekci, a na několik zahřívacích zón ve směru od zadní zahřívací zóny k přední zahřívací zóně, přičemž tyto soustavy sekcí a zón jsou uspořádány ve směru od horního konce k dolnímu konci. V případě použití více pouzder jsou tato pouzdra uspořádána v sérii. Poměr délky k průměru každého pouzdra se pohybuje v rozmezí od asi 16 : 1 do asi 30 : 1. Vytlačování je možno provádět při teplotách v rozmezí od asi 160 ’C do asi 270 °C, přičemž ve výhodném provedení se toto vytlačování provádí při teplotách v rozmezí od asi 180 °C do asi 240 C.
Různé další detaily postupů a zařízení, které jsou zmiňovány ve shora uvedeném textu, je možno nalézt v patentech Spojených států amerických č. 4 684 703,
293 673 a 4 354 009.
Jako příklad běžně používaných aditiv, která je možno zavádět podle vynálezu do produkované směsi, je možno uvést antioxidanty, absorbéry ultrafialového záření, antistatická činidla, pigmenty, barviva, nukleační činidla, plniva, kluzná činidla, retardanty hoření, plastifikátory, zpracovávací pomocné látky, maziva, stabilizátory, inhibitory tvorby kouře, činidla pro kontrolu viskozity a zesíťovací činidla, dále katalyzátory a aktivátory, látky pro dosažení lepivosti (adheziva) a antiblokovací činidla. Kromě plniv mohou být tato aditivní činidla přítomna ve směsi podle vynálezu v množství v rozmezí od asi 0,1 dílu hmotnostního do asi 10 dílů hmotnostních aditiva na každých 100 dílů hmotnostních polymerní směsi. Plniva je možno přidávat v množství až 200 dílů hmotnostních nebo více na každých 100 dílů polymerní směsi.
Příklady provedení vynálezu
Postup přípravy polyethylenové směsi in šitu podle předmětného vynálezu bude v dalším blíže popsán s pomocí konkrétních příkladů provedení, které jsou ovšem pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah tohoto vynálezu.
Příklad 1
Podle tohoto příkladu byl připraven impregnovaný prekurzor katalyzátoru následujícím způsobem. Na nosičovy materiál na bázi oxidu křemičitého (silika) byla z roztoku (v toluenu) impregnována bis(cyklopentadienyl)zirkoniumethylchloridová směs. Oxid křemičitý byl nejdříve usušen při teplotě 600 ’C za účelem odstranění vody a většiny povrchových silanolů a potom byl tento materiál chemicky zpracován triethylhliníkem (TEAL) za účelem dalšího pasivování před zbývajícím podílem silanolů. Takto zpracovaný nosičový materiál měl průměrnou velikost částic 80 mikrometrů a hodnotu rozpětí 1,2 (rozpětí rozdělení velikostí částic). Takto vysušený volně tekoucí impregnovaný prekurzor byl potom použije k provedení polymerace postupem podle vynálezu.
Polymerace byla v každém z uvedených příkladů prováděna ve stupních v promíchávaném reaktoru, který byl popsán výše. Polymerace byla zahájena nastřikováním 8 gramů podílu vsázky výše uvedeného prekurzoru katalyzátoru na nosiči a kontinuálním nastřikováním kokatalyzátoru do reaktoru společně s ethylenem, 1-hexenem a vodíkem.
V okamžiku, kdy bylo vyrobeno potřebné množství polymeru v prvním stupni byly reakční podmínky změněny, přičemž byla produkována složka odpovídající druhému stupni tohoto procesu. Reakční teplota, poměry ethylenu, 1-hexenu a vodíku byly upraveny tak, aby byl získán konečný produkt o požadovaném poměru složek a aby bylo dosaženo požadované kompozice složky ve druhém stupni. V případě, kdy reakční rychlost začínala klesat byl do druhého stupně polymeračního procesu zaváděn další katalyzátor. Tato směs kopolymerů vyrobená in šitu byla produkována v granulované formě. Reakční podmínky v každém stupni tohoto dvoustupňového postupu jsou uvedeny v následující tabulce č. I.
TABULKA I
Reaktor Typ katalyzátoru
Metalocen (první stupeň) Metalocen (druhý stupeň)
Celkový tlak (MPa) 2,41 2,41
Teplota (°C) 70 85
H2/C2 (molární poměr) 0,000 0,001
Cg/C2 (molární poměr) 0,025 0,025
parciální tlak C2 (MPa) 1,72 1,24
Vlastnosti polymeru jsou uvedeny v následující tabulce č. II. Tyto vlastnosti se týkají vlastností polyethylenu vyrobeného v prvním stupni a vlastností konečné směsi.
TABULKA II
Příklad 1 1. stupeň 2. stupeň
Index toku taveniny MI
(g/10 minut) 0,05 1,6
Index toku taveniny FI
(g/10 minut) 1 90
Poměr indexů toku
taveniny 20 56
Hustota (g/cm^) 0,920 0,920
Sypná hustota (g/cm^) 0,352
APS (cm) 0,082
Rozdělení při smísení
(% hmotnostní) 50 50
Polymery připravené podle výše uvedeného postupu byly potom vytlačovány na fólie o tlouštce 35 mikrometrů ve 20 mililimetrovém Brabenderově extrudéru vybaveném 150 milimetrovou hubicí na výrobu pásu, přičemž vytlačování bylo prováděno při teplotě 200 C. V každé folii bylo identifikováno postupně 100 gelů, přičemž rozměr a distribuce těchto gelů byly stanoveny video-mikroskopickou metodou. Frekvence výskytu gelů o dané velikosti (vzat byL buďto průměr nebo plocha gelu) byla vynesena proti rozměru gelu. Počet velkých gelů (to znamená větších než 75 mikrometrů) a počet malých gelů (to znamená menších než 75 mikrometrů) byl zjištěn na ploše fólie o rozměru 150 čtverečních centimetrů. Měření bylo provedeno dvakrát a výsledky byly zprůměrovány.
Charakteristiky těchto polymerů, to znamená in šitu vyrobených směsí a vyrobených fólií jsou uvedeny v následující tabulce č. III.
TABULKA III
Příklad 1
Index toku taveniny MI (g/10 minut) 1,4
Poměr indexů toku taveniny 58
Kolísání indexu toku taveniny 1,1 až 1,7
APS (mikrometry) 980
Procentuální podíl jemných částic (menších než 200 mikrometrů) 1,8
Počet gelů (na 150 cm2) 22
HMV/LMV 6,62
Rozpětí 1,4
Příklad 2
Podle tohoto příkladu byl připraven prekurzor katalyzátoru rozstřikovacím sušením následujícím způsobem. Roztok indenylzirkoniumtris(pivalátu) v aromatickém roztoku byl podroben rozstřikovacímu sušení ze suspenze koloidního oxidu křemičitého SiO2 obsahujícího neporézní hydrofobni koloidní oxid křemičitý o zanedbatelném objemu pórů. Zředěni odpovídalo 7 hmotnostním procentům pevné látky, přičemž hmotnostní poměr kovové soli k plnivu byl asi 50 : 50. Výsledný prekurzor vysušený rozstřikováním byl oddělen proséváním. Rozdělení velikostí částic a rozdělení velikosti částic prekurzoru katalyzátoru je uvedeno v tabulce č. IV, kde jsou rovněž uvedeny vlastnosti konečné polymerní směsi. Tyto polymery byly vyrobeny v promíchávaném reaktoru v plynové fázi při v podstatě stejných podmínkách, jako je uvedeno v tabulce I.
TABULKA IV
Příklad 2
Prosetá frakce prekurzoru katalyzát oru (prošla sítem)
APS prekurzoru katalyzátoru (mikrometry) 10
Rozpětí prekurzoru katalyzátoru 1,5
Index toku taveniny Fl (g/10 minut) 1,7
-2 Hustota (g/cm ) 0,920
HMV/LMV 5,68
Počet gelů (gely/150 m2) 90
Příklad 3
Podle tohoto příkladu byla polymerace provedena ve dvoustupňovém reaktoru s fluidním ložem za použití metalocenových prekurzorů impregnovaných na oxidu křemičitém jako nosičovém materiálu, jehož průměrná velikost částic je uvedena dále. Tento oxid křemičitý byl nejdříve dehydratován při teplotě 600 ’C a potom byl pasivován. Obsah kovu odpovídal 0,22 až 0,25 milimolům zirkonia na gram prekurzoru a poměr Al/Zr byl asi 200.
Polymerace byla zahájena v prvním stupni kontinuálním přiváděním výše uvedeného impregnovaného prekurzoru a kokatalyzátoru do fluidního lože tvořeného polyethylenovými granulemi společně s plynnými komonomery a vodíkem. Výsledné částice tvořené vznikajícím kopolymerem a dispergovaným aktivním katalyzátorem byly odváděny z tohoto prvního stupně a transportovány do druhého stupně za použití buďto dusíku nebo plynové směsi z druhého stupně jako nosného média. Ve druhém stupni bylo při zahájení rovněž přítomno fluidizované lože polymerních částic. Do druhého stupně byly přidávány opět komonomer a vodík, přičemž v tomto stupni se uváděly do kontaktu s částicemi přiváděnými z prvního stupně. Rovněž byl do tohoto stupně přiváděn další kokatalyzátor. Polymerní částice obsahující směs složek z prvního stupně a z druhého stupně byly odváděny kontinuálním způsobem. Jednotlivé proměnné hodnoty pokud se týče prekurzoru katalyzátoru a použitých podmínek, a rovněž tak i vlastnosti polymerního produktu jsou uvedeny v následující tabulce č. V. Jako komonomeru bylo použito 1-hexenu.
Z polymeru byly připraveny fólie, přičemž optické vlastnosti byly stanoveny stejným způsobem jako je uvedeno výše.
TABULKA V
Příklad 3
Prekurzor katalyzátoru :
Nosičový materiál (APS) 75
Nosičový materiál (rozpětí) 0,91
Reaktor : 1 2
Typ katalyzátoru metalocen metalocen
Reakční podmínky :
Teplota (’C) 60 85
Tlak (MPa) 2,41 2,07
Molární poměr H2/C2 0,000 0,0005
Molární poměr Cg/C2 0,04 0,018
Parciální tlak C2 (MPa) 1,72 0,69
Rozdělení míšení (% hmotnostní) 60 40
Vlastnosti polymeru : Konečná směs
Index toku taveniny MI (g/10 minut) 0,03 0,4
Index toku taveniny FI (g/10 minut) 0,6 20,8
Poměr indexů toku taveniny 20 52
Hustota (g/cm^) 0,905 0,915
Zbytkový obsah Zr (ppm) 2,4 1,7
HMV/LMV 5,92
APS (cm) 0,127 0,11
FAR plus 40/50
Gely na 150 cra^ 14
Příklad 4
Podle tohoto příkladu byla polymerace provedena ve dvoustupňovém reaktoru s fluidním ložem za použití Ziegler-Natta a metalocenových prekurzorů impregnovaných na oxidu křemičitém jako nosičovéra materiálu, jehož průměrná velikost částic a rozpětí jsou uvedena dále. Tento oxid křemičitý byl nejdříve dehydratován při teplotě 600 ’C a potom byl pasivován. Obsah kovu odpovídal 0,22 až 0,25 milimolům zirkonia na gram prekurzoru a poměr Al/Zr byl asi 200.
Polymerace byla zahájena v prvním stupni kontinuálním přiváděním výše uvedeného impregnovaného Ziegler-Natta prekurzoru a kokatalyzátoru do fluidního lože tvořeného polyethylenovými granulemi společně s plynnými komonomery a vodíkem. Výsledné částice tvořené vznikajícím kopolymerem a dispergovaným aktivním katalyzátorem byly odváděny z tohoto prvního stupně a transportovány do druhého stupně za použití buďto dusíku nebo plynové směsi z druhého stupně jako nosného média. Ve druhém stupni bylo při zahájení rovněž přítomno fluidizované lože polymerních částic. Do druhého stupně byly přidávány opět komonomer a vodík, přičemž v tomto stupni se uváděly do kontaktu s částicemi přiváděnými z prvního stupně. Metalocenový prekurzor a aluminoxan (MAO) jako aktivátor byly přiváděny do druhého reaktoru. Polymerní částice obsahující směs složek z prvního stupně a z druhého stupně byly odváděny kontinuálním způsobem. Jednotlivé proměnné hodnoty pokud se týče prekurzoru katalyzátoru a použitých podmínek, a rovněž tak i vlastnosti polymerního produktu jsou uvedeny v následující tabulce č. VI. Jako komonomeru bylo použito 1-hexenu.
Z takto vyrobeného polymeru byly připraveny fólie, přičemž optické vlastnosti byly stanoveny stejným způsobem jako je uvedeno výše.
TABULKA VI
Příklad 4
Prekurzor katalyzátoru :
Nosičový materiál (APS) 75
Nosičový materiál (rozpětí) 0,91
Reaktor : 1 2
Typ katalyzátoru metalocen Ziegler-Natta
Reakční podmínky :
Teplota (eC) 60 90
Tlak (MPa) 2,41 2,07
Molární poměr H2/C2 0,0015 0,060
Molární poměr Cg/C2 0,040 0,050
Parciální tlak C2 (MPa) 1,72 0,344
Rozdělení míšení (% hmotnostní) 50 50
Vlastnosti polymeru : Konečná směs
Index toku taveniny MI (g/10 minut) 0,05 1,6
Index toku taveniny FI (g/10 minut) 1.4 99
Poměr indexů toku taveniny 28 62
a Hustota (g/cm ) 0,905 0,915
Zbytkový obsah Zr (ppm) 3,0 1,5
HMV/LMV 8,60
APS (cm) 0,127 0,11
FAR plus 40/50
Gely na 150 cm^ 18
Poznámky k tabulkám :
1. Index toku taveniny MI (g/10 minut) byl stanoven podle ASTM D-1238, podmínka E. Tato veličina byla měřena při teplotě 190 *C, přičemž je uváděna v gramech za 10 minut.
2. Index toku taveniny FI byl stanoven podle ASTM D-1238, podmínka F. Tato veličina byla měřena s desetkrát větší hmotností než v případě indexu toku taveniny MI, viz výše. Kolísání indexu toku taveniny FI : index toku taveniny prosetých frakcí od největších (větších než 10 mesh) do nejmenších (menších než 140 mesh).
3. Poměr indexů toku taveniny je poměr indexu toku taveniny FI k indexu toku taveniny MI.
4. Hustota (g/cm2) představuje hustotu kopolymerů ethylenu a 1-hexenu v gramech na krychlový centimetr.
5. Sypná hustota každého z polymerů (nikoliv směsi) je uvedena v gramech na krychlový centimetr.
6. Rozdělení míšení neboli rozdělovači poměr míšení (v % hmotnostních) : Tato hodnota představuje hmotnostní procento polyethylenu ve směsi vztaženo na hmotnost směsi.
7. Velikost částic prekurzoru katalyzátoru a velikost částic polymeru byla zjištěna pomocí přístroje Malvern 2600 particle size analyzer. Analýzy pokud se týče velikosti částic polymeru byly rovněž provedeny na přístroj i Rotap sieving device.
8. Počet gelů představuje průměr ze dvou měřeni, přičemž zahrnuje jak velké tak malé gely ovlivňující hodnotu FAR. Tato hodnota představuje počet gelů na plochu 150 čtverečních centimetrů fólie.
9. APS - průměrná velikost částic.
10. HMV = hmotnost vysokomolekulárního podílu
11. LMV = hmotnost nízkoraolekulárního podílu. .
12. FAR představuje ohodnocení vzhledu fólie, přičemž toto hodnocení se týká vizuálního vyhodnocení fólie, jak již bylo diskutováno výše.
13. Rozpětí : charakterizuje rozpětí distribuce velikostí částic.
cvc ks?
>* -?> t (/Ί C ) ’ > !
o <= Q -1 <
O
UJ.
o o
C/M
CC
OC
OT rx uocr>
O
OC

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ Ň Á~R 0 ΓΥ
    1. Způsob výroby polyethylenové směsi in šitu, vyznačující se tím, že se kontaktuje přinejmenším jeden katalytický systém na bázi metalocenu s jedním nebo více alfa-olefiny v každém ze dvou nebo ve více reaktorech zapojených do série v plynové fázi za polymeračních podmínek, s tím, že :
    (a) do každého z uvedených reaktorů se zavádí, ethylen, (b) případně se do přinejmenším jednoho reaktoru zavádí jeden nebo více alfa-olefinů, které obsahují přinejmenším 3 atomy uhlíku, nebo dienový komonomer, (c) směs ethylenové polymerní matrice a katalyzátoru vytvořená v prvním reaktoru v uvedené sérii se převádí do následujících reaktorů v této sérii, a (d) polymerační podmínky v každém z těchto reaktorů v sérii se udržují takové, že se získá výsledný multimodální polymer pokud se týče rozdělení molekulové hmotnosti nebo rozdělení komonomerní kompozice nebo obou těchto charakteristik.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že katalytický systém na bázi metalocenu se přidává pouze do prvního reaktoru.
  3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že katalytický systém na bázi metalocenu se přidává do každého reaktoru.
  4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že katalytický systém na bázi metalocenu se přidává se přidává do reaktoru na přípravu polyethylenu s nižší molekulovou
CZ963145A 1995-10-26 1996-10-25 Process for preparing polyethylene mixture in situ CZ314596A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US54859395A 1995-10-26 1995-10-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ314596A3 true CZ314596A3 (en) 1997-05-14

Family

ID=24189545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ963145A CZ314596A3 (en) 1995-10-26 1996-10-25 Process for preparing polyethylene mixture in situ

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP0770629A3 (cs)
JP (1) JPH09165406A (cs)
KR (1) KR970021106A (cs)
AR (1) AR004117A1 (cs)
AU (1) AU7051596A (cs)
BR (1) BR9605352A (cs)
CA (1) CA2188722A1 (cs)
CZ (1) CZ314596A3 (cs)
HU (1) HUP9602981A3 (cs)
MX (1) MX9605121A (cs)
PL (1) PL316698A1 (cs)
SK (1) SK138796A3 (cs)
TR (1) TR199600853A2 (cs)
ZA (1) ZA969023B (cs)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001526725A (ja) * 1997-05-20 2001-12-18 ユニオン カーバイド ケミカルズ アンド プラスティックス テクノロジー コーポレイション 現場ポリエチレンブレンドの製造方法
EP0881237A1 (en) 1997-05-26 1998-12-02 Fina Research S.A. Process to produce bimodal polyolefins with metallocene catalysts using two reaction zones
GB9712663D0 (en) 1997-06-16 1997-08-20 Borealis As Process
KR100556319B1 (ko) * 1997-08-15 2006-03-03 다우 글로벌 테크놀로지스 인크. 실질적으로 선형인 균질한 올레핀 중합체 조성물로부터제조된 필름
CA2247703C (en) * 1998-09-22 2007-04-17 Nova Chemicals Ltd. Dual reactor ethylene polymerization process
EP0989141A1 (en) * 1998-09-25 2000-03-29 Fina Research S.A. Production of multimodal polyethelene
DE69908649T2 (de) 1998-12-16 2004-04-29 Borealis Technology Oy Mehrstufenverfahren zur darstellung von polyolefinen mit hoher schmelzfestigkeit
US6258903B1 (en) 1998-12-18 2001-07-10 Univation Technologies Mixed catalyst system
US6369176B1 (en) * 1999-08-19 2002-04-09 Dupont Dow Elastomers Llc Process for preparing in a single reactor polymer blends having a broad molecular weight distribution
US6340730B1 (en) 1999-12-06 2002-01-22 Univation Technologies, Llc Multiple catalyst system
CA2432311A1 (en) 2000-12-18 2002-06-27 Univation Technologies, Llc Start-up procedure for multiple catalyst polymerization systems
US6884856B2 (en) 2001-07-17 2005-04-26 Bp Chemicals Limited Polymerization control process
EP1446428B1 (en) * 2001-11-19 2006-10-11 Ineos Europe Limited Polymerisation control process
ES2270412T3 (es) * 2004-02-13 2007-04-01 Total Petrochemicals Research Feluy Despliegue de catalizadores en la produccion de pliolefina bimodal.
US7473745B2 (en) 2005-09-02 2009-01-06 Equistar Chemicals, Lp Preparation of multimodal polyethylene
US8022154B2 (en) 2008-11-06 2011-09-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Ethylene polymers, their production and use
KR20120024815A (ko) 2009-05-29 2012-03-14 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 성형품, 공중합용 촉매 및 에틸렌-α-올레핀 공중합체의 제조 방법
BRPI1014665B1 (pt) 2009-06-29 2020-03-24 Chevron Phillips Chemical Company Lp Processo de polimerização de olefina e composição de catalisador
KR101741855B1 (ko) 2009-06-29 2017-05-30 셰브론 필립스 케미컬 컴퍼니 엘피 용융지수 감소 및 중합체 생성률 증가를 위한 이중 메탈로센 촉매시스템
JP5975987B2 (ja) * 2010-06-14 2016-08-23 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー シュリンクフィルム用途においてブレンド成分として使用するためのエチレン系ポリマー組成物
US9353196B2 (en) * 2013-11-20 2016-05-31 Equistar Chemicals, Lp Bimodal polymerization process utilizing chromium/silica catalysts
CA2868640C (en) 2014-10-21 2021-10-26 Nova Chemicals Corporation Solution polymerization process
EP3209722B1 (en) 2014-10-21 2025-07-16 Nova Chemicals (International) S.A. Ethylene interpolymer product with dilution index
US10329412B2 (en) 2017-02-16 2019-06-25 Nova Chemicals (International) S.A. Caps and closures

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4302565A (en) 1978-03-31 1981-11-24 Union Carbide Corporation Impregnated polymerization catalyst, process for preparing, and use for ethylene copolymerization
US4293673A (en) 1978-12-28 1981-10-06 Union Carbide Corporation Spheroidal polymerization catalyst, process for preparing, and use for ethylene polymerization
US4684703A (en) 1979-02-27 1987-08-04 Union Carbide Corporation Polymerization catalyst for ethylene homopolymerization
US4482687A (en) 1979-10-26 1984-11-13 Union Carbide Corporation Preparation of low-density ethylene copolymers in fluid bed reactor
US4354009A (en) 1981-07-30 1982-10-12 Union Carbide Corporation Catalyst composition for copolymerizing ethylene
US4814135A (en) 1987-12-22 1989-03-21 Union Carbide Corporation Process for extrusion
US4857600A (en) 1988-05-23 1989-08-15 Union Carbide Corporation Process for grafting diacid anhydrides
US5149738A (en) 1988-11-16 1992-09-22 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Process for the in situ blending of polymers
US5047468A (en) 1988-11-16 1991-09-10 Union Carbide Chemicals And Plastics Technology Corporation Process for the in situ blending of polymers
TW206240B (cs) * 1990-02-13 1993-05-21 Mitsui Petroleum Chemicals Ind
US5076988A (en) 1990-03-09 1991-12-31 Union Carbide Chemicals And Plastics Technology Corporation Process for the extrusion of low density polyethylene
US5153382A (en) 1991-04-18 1992-10-06 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Extrusion of thermoplastic copolymers
US5352749A (en) 1992-03-19 1994-10-04 Exxon Chemical Patents, Inc. Process for polymerizing monomers in fluidized beds
US5436304A (en) 1992-03-19 1995-07-25 Exxon Chemical Patents Inc. Process for polymerizing monomers in fluidized beds
BE1005795A3 (fr) * 1992-05-13 1994-02-01 Solvay Procede de polymerisation d'olefines et (co)polymeres a blocs derives d'au moins une olefine.
JP3264333B2 (ja) * 1992-05-28 2002-03-11 出光興産株式会社 エチレン系重合体組成物の製造方法
US5317036A (en) 1992-10-16 1994-05-31 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Gas phase polymerization reactions utilizing soluble unsupported catalysts
KR100350544B1 (ko) * 1993-09-17 2003-01-24 비피 케미칼즈 리미티드 올레핀의기상중합
US5588790A (en) 1993-11-01 1996-12-31 Lichti Robert D High speed storage system
IT1273660B (it) * 1994-07-20 1997-07-09 Spherilene Srl Procedimento per la preparazione di polimeri amorfi del propilene
US5527752A (en) * 1995-03-29 1996-06-18 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Catalysts for the production of polyolefins

Also Published As

Publication number Publication date
CA2188722A1 (en) 1997-04-27
AU7051596A (en) 1997-05-01
EP0770629A3 (en) 1998-02-25
BR9605352A (pt) 1998-07-28
HUP9602981A2 (en) 1997-10-28
MX9605121A (es) 1997-04-30
PL316698A1 (en) 1997-04-28
EP0770629A2 (en) 1997-05-02
TR199600853A2 (tr) 1997-05-21
KR970021106A (ko) 1997-05-28
HUP9602981A3 (en) 1998-07-28
JPH09165406A (ja) 1997-06-24
ZA969023B (en) 1997-05-29
SK138796A3 (en) 1998-04-08
AR004117A1 (es) 1998-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ314596A3 (en) Process for preparing polyethylene mixture in situ
KR100543842B1 (ko) 중합 방법
KR100527018B1 (ko) 중합 촉매 조성물 및 중합 방법
CA2199078C (en) High activity staged reactor process
US5539076A (en) Bimodal molecular weight distribution polyolefins
KR100470577B1 (ko) 촉매 조성물, 그의 제조 방법 및 중합반응 공정에서의 용도
EP1624000B1 (en) A polymerization process for producing easier processing polymers
EP1252198B1 (en) Polymerisation process with flow improver
JP4117822B2 (ja) 触媒組成物、重合方法、及びそれらから得られた重合体
AU723804B2 (en) High activity metallocene polymerization process
JP2556969B2 (ja) 新規な重合用担持触媒
JPH0848711A (ja) 重合方法
CN106674400B (zh) 加工性优异的乙烯共聚物
CN101835536B (zh) 具有改进性能的聚乙烯组合物
SK124496A3 (en) In situ method for the production of polyethylene mixture
JPH09227626A (ja) 長鎖分岐状のポリエチレンの製造方法
JP4857115B2 (ja) 重合方法及びポリマー組成物特性の調節
JPH07149834A (ja) エチレン系弾性コポリマーの製造法及びこれにより得られる製品
AU3056792A (en) Process for producing polyolefin
AU2002217881B2 (en) A method for preparing a supported catalyst system and its use in a polymerization process
EP0985677A1 (en) Dinuclear metallocene catalyst for olefin polymerization
KR102533626B1 (ko) 폴리올레핀 수지 및 이의 제조 방법
EP1803747A1 (en) Surface-modified polymerization catalysts for the preparation of low-gel polyolefin films
CN1153786A (zh) 制备聚乙烯现场掺合物的方法
JP2025525097A (ja) イソブチルシクロペンタジエニル配位子を有する非対称ジルコニウムメタロセン