ES2608178T3 - Método para producir un componente catalizador sólido para polimerización de olefinas, catalizador para polimerización de olefinas, y polímeros de olefinas - Google Patents

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Abstract

Un catalizador de polimerización de olefinas producido poniendo en contacto entre sí (α) un componente catalizador sólido, (ß) un compuesto de organoaluminio representado por la fórmula general (II), y (γ) un dador de electrones externo, R2 pAlQ3-p (II) en donde R2 es un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, Q es un átomo de hidrógeno o un átomo de halógeno, y p es un número real que es mayor que 0 e igual o menor que 3, con la condición de que una pluralidad de R2 pueden ser o bien iguales o diferentes cuando están presentes una pluralidad de R2, y una pluralidad de Q pueden ser bien iguales o diferentes cuando están presentes una pluralidad de Q, siendo producido el componente catalizador sólido (α) poniendo en contacto entre sí un compuesto de magnesio (a), un dador de electrones interno (b) representado por la fórmula general (I), y un compuesto de un elemento tetravalente y halógeno, en un disolvente orgánico inerte, R1 2C(COOCH3)2 (I) en donde R1 se selecciona a partir de un grupo isobutilo, y siendo el dador de electrones externo (γ) uno o más compuestos seleccionados de diisopropildimetoxisilano y diciclopentildimetoxisilano.

Description

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DESCRIPCION
Metodo para producir un componente catalizador solido para polimerizacion de olefinas, catalizador para polimerizacion de olefinas, y polfmeros de olefinas
La invencion se refiere a un catalizador de polimerizacion de olefinas, y un metodo para producir un polfmero de olefina.
Se ha utilizado un componente catalizador solido que contiene como componentes esenciales, magnesio, titanio, un dador de electrones, y un halogeno, cuando se polimeriza una olefina (por ejemplo, propileno). Se han propuesto varios metodos para polimerizar o copolimerizar una olefina en presencia de un catalizador de polimerizacion de olefinas que contiene el componente catalizador solido, un compuesto de organoaluminio, y un compuesto de organosilicio.
Por ejemplo, el Documento de Patente 1 (JP-A-63-3010) da a conocer la produccion de un componente catalizador solido por calentamiento de un producto en polvo obtenido poniendo en contacto entre sf un dialcoximagnesio, un diester dicarboxflico aromatico, un compuesto de hidrocarburo aromatico, y un haluro de titanio, y polimerizando propileno en la presencia de un catalizador de polimerizacion de propileno que contiene el componente catalizador solido, un compuesto de organoaluminio, y un compuesto de organosilicio.
Como dador de electrones utilizado para polimerizacion se ha usado un compuesto que contiene principalmente un anillo de benceno. En los ultimos anos, teniendo en cuenta cuestiones medioambientales, se requiere del desarrollo de un dador de electrones que no contenga un anillo de benceno.
El Documento de Patente 2 (JP-A-2004-91513) da a conocer un componente catalizador solido para polimerizacion de olefinas que se produce poniendo en contacto entre sf un dialcoximagnesio, un compuesto halogeno y titanio tetravalente, y un compuesto diester malonico sustituido (dador de electrones) con un compuesto hidrocarburo aromatico que tiene un punto de ebullicion de 50 a 150°C. El Documento de Patente 3 (WO2008/120795) da a conocer un componente catalizador solido para la polimerizacion de olefinas que se produce usando un compuesto de magnesio, un compuesto de haluro de titanio tetravalente, y un diester malonico sustituido que incluye dos restos ester diferentes (dador de electrones). Ademas, JP-A-2010-242062 da a conocer un catalizador de polimerizacion de olefinas formado a partir de un componente catalizador solido (A) para la polimerizacion de olefinas obtenido poniendo en contacto un componente solido (a) que contiene un compuesto de magnesio TiCl 4 y, un dador de electrones y, un compuesto de aminosilano (b) expresado por R1nSi(NR2R3)4-ny, un compuesto de organoaluminio (B) y, un dador de electrones externo (C) si es necesario.
El polfmero obtenido usando tal catalizador de polimerizacion se ha utilizado para varias aplicaciones tales como piezas para automoviles, piezas de electrodomesticos, envases y, laminas y, estos productos se producen fundiendo un polvo polfmero producido por polimerizacion, y moldeando el polfmero fundido utilizando un sistema de moldeado. Cuando se produce un producto de moldeado grande mediante moldeado por inyeccion, el polfmero moldeado puede requerir que tenga un mdice de fluidez alto (del ingles, MFR). Por lo tanto, se han realizado estudios extensos para mejorar el MFR de un polfmero.
El MFR de un polfmero varia significativamente dependiendo del peso molecular del polfmero. Ha sido una practica comun en la tecnica anadir hidrogeno como modificador del peso molecular cuando se polimeriza propileno. Es normalmente necesario anadir una gran cantidad de hidrogeno para producir propileno que tenga un peso molecular bajo (por ejemplo, un polfmero que tiene un MFR alto).
Sin embargo, la presion que soporta un reactor de polimerizacion esta limitado desde el punto de vista de la seguridad, y solo se puede anadir una cantidad limitada de hidrogeno. Por lo tanto, para anadir una gran cantidad de hidrogeno la presion parcial de un monomero sometido a polimerizacion debe ser reducida. En este caso, se produce un descenso en la productividad. Tambien se produce un incremento en el coste como resultado de utilizar una gran cantidad de hidrogeno. Por otra parte, el polfmero que se produce cuando se anade una gran cantidad de hidrogeno muestra un deterioro significativo de la estereorregularidad junto con un incremento del MFR, y un aumento en la adhesividad, y un descenso a la resistencia al calor debido a que puede ocurrir un descenso en el punto de moldeado del polfmero. Estos problemas afectan negativamente al producto final.
Documento de Patente 1: JP-A-63-3010 (reivindicaciones)
Documento de Patente 2: JP-A-2004-91513 (reivindicaciones)
Documento de Patente 3: WO2008/120795 (reivindicaciones)
En vista de la situacion anterior, un objetivo de la presente invencion es proporcionar un catalizador de polimerizacion de olefinas respetuoso con el medio ambiente que muestre una alta actividad de hidrogeno y una alta actividad de polimerizacion, que pueda producir un polfmero que muestre un alto MFR y una alta estereorregularidad con un rendimiento alto usando una pequena cantidad de hidrogeno, y que muestre una alta
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actividad de copolimerizacion y excelentes propiedades de copolimerizacion (por ejemplo, razon de bloque). Otro objetivo de la presente invencion es proporcionar un metodo para producir un poKmero de olefina que utilice el catalizador de polimerizacion de olefinas.
El autor de la invencion realizo extensos estudios para resolver el problema tecnico anterior, y encontro que el problema tecnico anterior se podfa resolver mediante un componente catalizador solido que se produce utilizando como dador de electrones internos un malonato de dimetilo sustituido espedfico en lugar de un carboxilato de dimetilo aromatico (por ejemplo, dimetil ftalato) que se conoce por descender significativamente el rendimiento catalftico cuando se usa como el dador de electrones internos. Este descubrimiento ha conducido a la finalizacion de esta invencion.
Varios aspectos de la invencion proporcionan lo siguiente.
(1) Un catalizador de polimerizacion de olefinas producido poniendo en contacto entre sf un componente catalizador solido (a) para polimerizacion de olefinas, un compuesto de organoaluminio (p) representado por la formula general (II), y un dador de electrones externo (y),
R2pAlQa-p (II)
en donde R2 es un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 atomos de carbono, Q es un atomo de hidrogeno o un atomo de halogeno, y p es un numero real que es mayor que 0 e igual o menor que 3, con la condicion de que una pluralidad de R2 pueden ser o bien iguales o diferentes cuando estan presentes una pluralidad de R2, y una pluralidad de Q pueden ser o bien iguales o diferentes cuando estan presentes una pluralidad de Q,
siendo producido el componente catalizador solido (a) poniendo en contacto entre sf (a) un compuesto de magnesio, (b) un dador de electrones interno representado por la formula general (I), y (c) un compuesto de halogeno de un elemento tetravalente, en un disolvente organico inerte,
R12C(COOCHa)2 (I)
en donde R1 se selecciona a partir de un grupo isobutilo, y siendo el dador de electrones externos (y) uno o mas compuestos seleccionados de diisopropildimetoxisilano y diciclopentildimetoxisilano.
(2) El catalizador de polimerizacion de olefinas segun (1), en donde el compuesto de magnesio (a) es un dialcoximagnesio.
(3) El catalizador de polimerizacion de olefinas segun (1) o (2), en donde el compuesto del elemento halogeno tetravalente y halogeno (c) es tetracloruro de titanio.
(4) Un metodo para producir un polfmero de olefina que comprende polimerizar una olefina en presencia del catalizador de polimerizacion de olefinas segun cualquiera de (1) a (3).
(5) El metodo para producir un polfmero de olefina segun (4), en donde el polfmero de olefina es un copolfmero de propileno y otra olefina distinta de propileno.
(6) El metodo para producir un polfmero de olefina segun (5), en donde la olefina es propileno y etileno, y se somete a copolimerizacion al azar en una unica etapa o se somete a copolimerizacion de bloques en donde se polimeriza propileno en una primera etapa en presencia del catalizador de polimerizacion de olefinas segun cualquiera de (1) a (3), y el polipropleno resultante y el etileno se polimerizan en la segunda etapa.
Observese que el dador de electrones interno representado por la formula general (I) se puede referir aqrn en lo sucesivo como “dador de electrones interno (b)”, el componente catalizador solido para la polimerizacion de olefinas se puede referir aqrn en los sucesivo como “componente catalizador solido para polimerizacion de olefinas (a)” o “componente catalizador solido (a)”, y el compuesto de organoaluminio representado por la formula general (II) se puede referir aqrn en lo sucesivo como “compuesto de organoaluminio (p)”.
Los aspectos de la invencion proporcionan por tanto un catalizador de la polimerizacion de olefinas respetuoso con el medio ambiente que muestra una alta actividad de hidrogeno y una alta actividad de polimerizacion, y puede producir un polfmero que muestra un alto MFR y alta estereorregularidad con alto rendimiento usando una pequena cantidad de hidrogeno, y proporciona tambien un metodo para producir un polfmero de olefina que utiliza el catalizador de polimerizacion.
Un componente catalizador solido para la polimerizacion de olefinas (aqrn en lo sucesivo referido como “componente catalizador solido”) utilizado para producir el catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion, se describe mas abajo.
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El componente catalizador solido se produce poniendo en contacto entre sf (a) un compuesto de magnesio, (b) un dador de electrones interno representado por la siguiente formula general (I), y (c) un compuesto de un elemento tetravalente y halogeno en un disolvente organico inerte.
R12C(COOCHa)2 (I)
en donde R1 se selecciona a partir de un grupo isobutilo.
Ejemplos del componente de magnesio (a) usado para producir el componente catalizador solido incluyen uno o mas compuestos de magnesio seleccionados del dihaluro de magnesio, un dialquilmagnesio, un haluro de dialquilmagnesio, un dialcoximagnesio, un diariloximagnesio, un haluro de alcoximagnesio, y una sal de magnesio de acido graso. Entre ellos, son preferibles un dihaluro de magnesio, una mezcla de dihaluro de magnesio y un dialcoximagnesio, y un dialcoximagnesio, y es particularmente preferible un dialcoximagnesio.
Ejemplos de un dialcoximagnesio incluyen dimetoximagnesio, dietoximagnesio, dipropoximagnesio, dibutoximagnesio, etoximetoximagnesio, etoxipropoximagnesio, y butoxietoximagnesio. Estos dialcoximagnesios se pueden preparar haciendo reaccionar el metal de magnesio con un alcohol en presencia de un halogeno, o un compuesto de metal que contiene halogeno. Los alcoximagnesios se pueden utilizar tanto en solitario como en combinacion.
Cuando se produce el componente catalizador solido, es preferible utilizar un dialcoximagnesio en granulos o en polvo. El dialcoximagnesio puede tener una forma indefinida o una forma esferica. Por ejemplo, cuando se usa un dialcoximagnesio esferico, se obtiene un polfmero en polvo mediante polimerizacion que tiene una mejor forma de partfcula y una distribucion estrecha del tamano de partfcula. Esto mejora la capacidad para manejar el polfmero en polvo durante la polimerizacion, y elimina problemas tales como la obstruccion causada por las partfculas finas contenidas en el polfmero en polvo.
El dialcoximagnesio esferico no necesita tener necesariamente una forma esferica perfecta, sino que puede tener una forma elfptica o una forma similar a una patata. La razon (l/w) del diametro del eje mayor (l) al diametro del eje menor (w) del dialcoximagnesio esferico es 3 o menos, preferiblemente 1 a 2, y mas preferiblemente 1 a 1,5.
El tamano de partfcula medio D50 (por ejemplo, el tamano de partfcula del 50% de la distribucion del tamano de partfcula del volumen acumulativo) del dialcoximagnesio medido utilizando un laser de difraccion/analizador de la distribucion de la dispersion del tamano de partfcula, es preferiblemente de 1 a 200 pm, y mas preferiblemente de 5 a 150 pm. La media del tamano de partfcula del dialcoximagnesio esferico es preferiblemente de 1 a 100 pm, mas preferiblemente de 5 a 50 pm, y aun mas preferiblemente de 10 a 40 pm. Es preferible que el alcoximagnesio esferico tenga una distribucion estrecha del tamano de partfcula, y tenga un bajo contenido de partfculas finas y un bajo contenido de partfculas gruesas. Mas espedficamente, es preferible que el contenido de partfculas que tiene un tamano de partfcula (medido utilizando un laser de difraccion/analizador de la distribucion de la dispersion del tamano de partfcula) de 5 pm o menos en el dialcoximagnesio esferico sea del 20% o menos, y mas preferiblemente del 10% o menos. Es preferible que el contenido de partfculas que tiene un tamano de partfcula de 100 pm o mas en el dialcoximagnesio esferico sea del 10% o menos, y mas preferiblemente del 5% o menos.
La distribucion del tamano de partfcula (D90/D10) (donde, D90 es el tamano de partfcula del 90% de la distribucion del tamano de partfcula del volumen acumulativo, y D10 es el tamano de partfcula del 10% de la distribucion del tamano de partfcula del volumen acumulativo) del dialcoximagnesio esferico es preferiblemente de 3 o menos, y mas preferiblemente de 2 o menos.
Se puede producir un dialcoximagnesio esferico utilizando el metodo descrito en JP-A-58-41832, JP-A-62-51633, JP-A-3-74341, JP-A-4-368391, o JP-A-8-73388.
El componente catalizador solido se produce utilizando el dador de electrones interno (b) representado por la siguiente formula general (I).
R12C(COOCHa)2 (I)
en donde R1 se selecciona a partir de un grupo isobutilo.
R1 en el malonato de dimetilo sustituido (dador de electrones interno) representado por la formula general (I) se selecciona de un grupo isobutilo (diisobutilmalonato de dimetilo), ya que es posible obtener un polfmero de olefina que muestra una alta estereorregularidad durante la polimerizacion, y tiene un excelente mdice de fluidez (MFR).
El componente catalizador solido se puede producir utilizando un dador de electrones adicional en combinacion con el dador de electrones interno representado por la formula general (I).
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El dador de electrones interno adicional que se puede usar en combinacion con el dador de electrones interno representado por la formula general (I) es un compuesto organico que incluye un atomo de oxfgeno o un atomo de nitrogeno. Ejemplos de un dador de electrones interno adicional incluyen alcoholes, fenoles, eteres, esteres, cetonas, haluros acidos, aldelddos, aminas, amidas, nitrilos, e isocianatos.
Ejemplos espedficos de un dador de electrones interno incluyen uno o mas compuestos seleccionados de alcoholes tales como metanol, etanol, propanol, y 2-etilhexanol, fenoles como fenol y cresol, eteres tales como eter metflico, eter etflico, eter prc^lico, eter butilico, eter airnlico, eter difemlico, 9,9-bis(metoximetil)fluoreno, 2- isopropil-2-isopentil-1,3-dimetoxipropano, 2,2-diisobutil-1,3-dimetoxipropano, 2,2-diciclohexil-1,3-
dimetoxipropano, 2,2-bis(ciclohexilmetil)-1,3-dimetoxipropano, 2-ciclohexil-2-isopropil-1,3-dimetoxipropano, 2- isopropil-2-sec-butil-1,3-dimetoxipropano, 2,2-difenil-1,3-dimetoxipropano, y 2-ciclopentil-2-isopropiM,3- dimetopropano, monocarboxilatos tales como formiato de metilo, acetato de etilo, acetato de vinilo, acetato de propilo, acetato de octilo, acetato de ciclohexilo, propionato de etilo, butirato de etilo, benzoato de etilo, benzoato de propilo, benzoato de butilo, benzoato de octilo, benzoato de ciclohexilo, benzoato de fenilo, p-toluato de metilo, p-toluato de etilo, anisato de metilo, anisato de etilo, diesteres de acido sucdnico tales como 2,3- dietilsuccinato de dietilo, 2,3-dipropilsuccinato de dietilo, 2,3-diisopropilsuccinato de dietilo, 2,3-dibutilsuccinato de dietilo, 2,3-diisobutilsuccinato de dietilo, 2,3-di-t-butilsuccinato de dietilo, 2,3-dietilsuccinato de dibutilo, 2,3- dipropilsuccinato de dibutilo, 2,3-diisopropilsuccinato de dibutilo, 2,3-dibutilsuccinato de dibutilo, 2,3- diisobutilsuccinato de dibutilo y 2,3-di-t-butilsuccinato de dibutilo, diesteres del acido glutarico tales como 3- metilglutarato diisobutilo, 3-fenilglutarato de diisobutilo, 3-etilglutarato de dietilo, 3-n-propilglutarato de dietilo, 3- isopropilglutarato de dietilo, 3-isobutilglutarato de dietilo, 3-fenilglutarato de dietilo, 3-etilglutaratode diisobutilo, 3- isopropilglutarato de diisobutilo, 3-isobutilglutarato de diisobutilo, 3-(3,3,3-trifluoropropil)glutarato de dietilo, 3- ciclohexilmetilglutarato de dietilo, 3-t-butilglutarato de dietilo, 3,3-dimetilglutarato de dietilo, 3,3-dimetilglutarato de diisobutilo, 3-metil-3-isobutilglutarato de dietilo, y 3-metil-3-t-butilglutarato de dietilo, diesteres de acido ciclohexenocarboxflico tales como 1-ciclohexeno-1,2-dicarboxilato de dietilo, 1-ciclohexeno-1,2-dicarboxilato de di-n-propilo, 1-ciclohexeno-1,2-dicarboxilato de di-n-butilo, 1-ciclohexeno-1,2-dicarboxilato de dibutilo, 1- ciclohexeno-1,2-dicarboxilato de dineopentilo, 1-ciclohexeno-1,2-dicarboxilato de bis(2,2-dimetilhexilo), y 4- ciclohexeno-1,2-dicarboxilato de dietilo, diesteres del acido ciclohexanocarboxflico, tales como ciclohexano-1,2- dicarboxilato de dietilo, ciclohexano-1,2-dicarboxilato de di-n-propilo, ciclohexano-1,2-dicarboxilato de di-n-butilo, ciclohexano-1,2-dicarboxilato de diisobutilo, ciclohexano-1,2-dicarboxilato de dineopentilo, ciclohexano-1,2- dicarboxilato de bis(2,2-dimetilhexilo), 3-metilciclohexano-1,2-dicarboxilato de dietilo, 4-metilciclohexano-1,2- dicarboxilato de dietilo, ciclohexano-1,1-dicarboxilato de dietilo, ciclohexano-1,1-dicarboxilato de di-n-propilo, ciclohexano-1,1-dicarboxilato de di-n-butilo, ciclohexano-1,1-dicarboxilato de diisobutilo, ciclohexano-1,1- dicarboxilato de dineopentilo, ciclohexano-1,1-dicarboxilato de bis(2,2-dimetilhexilo), 3-metilciclohexano-1,1- dicarboxilato de dietil y 4-metilciclohexano-1,1-dicarboxilato de dietilo, diesteres del acido maleico tales como maleato de dimetilo, maleato de dietilo, maleato de dipropilo, y maleato de dibutilo, diesteres del acido adfpico tales como adipato de dimetilo, adipato de dietilo, adipato de dipropilo, adipato de diisopropilo, adipato de dibutilo, adipato de diisodecilo, y adipato de dioctilo, diesteres del acido ftalico tales como ftalato de dimetilo, ftalato de dietilo, ftalato de dipropilo, ftalato de diisopropilo, ftalato de dibutilo, ftalato de diisobutilo, ftalato de metiletilo, ftalato de metilisopropilo, ftalato de etilpropilo, ftalato de etilbutilo, ftalato de etilisobutilo, ftalato de dipentilo, ftalato de diisopentilo, ftalato de dineopentilo, ftalato de dihexilo, ftalato de diheptilo, ftalato de dioctilo, ftalato de bis(2,2-dimetilhexilo), ftalato de bis(2-etilhexilo), ftalato de dinonilo, ftalato de diisodecilo, ftalato de bis(2,2-dimetilheptilo), ftalato de butilisohexilo, ftalato de butil(2-etilhexilo), ftalato de pentilhexilo, ftalato de pentilisohexilo, ftalato de isopentilheptilo, ftalato de pentil(2-etilhexilo), ftalato de pentilisononilo, ftalato de isopentildecilo, ftalato de pentilundecilo, ftalato de isopentilisohexilo, ftalato de hexil(2,2-dimetilhexilo), ftalato de hexilisononilo, ftalato de hexildecilo, ftalato de heptil(2-etilhexilo), ftalato de heptilisononilo, ftalato de heptildecilo, ftalato de (2-etilhexil)isononilo, 4-metilftalato de dineopentilo, 4-etilftalato de dineopentilo, 4,5-dimetilftalato de dineopentilo, 4,5-dietilftalato de dineopentilo, 4-cloroftalato de dietilo, 4-cloroftalato de dibutilo, 4-cloroftalato de dineopentilo, 4-cloroftalato de diisobutilo, 4-cloroftalato de diisohexilo, 4-cloroftalato de diisooctilo, 4-bromoftalato de dietilo, 4-bromoftalato de dibutilo, 4-bromoftalato de dineopentilo, 4-bromoftalato de diisobutilo, 4-bromoftalato de diisohexilo, 4-bromoftalato de diisooctilo, 4,5-dicloroftalato de dietilo, 4,5-dicloroftalato de dibutilo, 4,5- dicloroftalato de diisohexilo y 4,5-dicloroftalato de diisooctilo, cetonas tales como acetona, metil etil cetona, propilacetona, acetofenona, y benzofenona, cloruros de acido tales como dicloruro ftalico y dicloruro tereftalico, aldelddos tales como acetaldehfdo, propionaldehido, octil aldehfdo, y benzaldehfdo, aminas tales como metilamina, etilamina, tributilamina, piperidina, anilina, y piridina, piperidinas 2,6-sustituidas tales como 2,2,6,6- tetrametilpiperidina, piperidinas 2,5-sustituidas, metilendiaminas sustituidas tales como N,N,N',N'- tetrametilmetilendiamina, amidas tales como amida del acido olefrnico y amida del acido estearico, nitrilos tales como acetonitrilo, benzonitrilo, y tolunitrilo, e isocianatos tales como metil isocianato y etil isocianato.
El dador de electrones interno adicional es preferiblemente uno o mas compuestos seleccionados de diesteres ftalicos tales como ftalato de dietilo, ftalato de dipropilo, ftalato de diisopropilo, ftalato de dibutilo y ftalato de diisobutilo, diesteres del acido maleico tales como maleato de dietilo y maleato de dibutilo, y diesteres del acido sucdnico tales como 2,3-dietilsuccinato de dietilo y 2,3-dipropilsuccinato de dietilo.
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Ejemplos del compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c) usado para producir el componente catalizador solido incluye uno o mas compuestos seleccionados de haluros de silicio, haluros de silicio que contienen grupo alcoxi, haluros de titanio, y haluros de titanio que contienen grupo alcoxi.
Ejemplos espedficos del compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c) usado para producir el componente catalizador solido incluyen tetrahaluros de silano tales como tetraclorosilano (tetracloruro de silicio) y tetrabromosilano, haluros de silano que contienen grupo alcoxi, tales como metoxitriclorosilano, etoxitriclorosilano, propoxitriclorosilano, n-butoxitriclorosilano, dimetoxidiclorosilano, dietoxidiclorosilano, dipropoxidiclorosilano, di-n-butoxidiclorosilano, trimetoxiclorosilano, trietoxiclorosilano, tripropoxiclorosilano, y tri- n-butoxiclorosilano, tetrahaluros de titanio tales como tetracloruro de titanio, tetrabromuro de titanio y tetrayoduro de titanio, y haluros de titanio que contienen grupo alcoxi tales como tricloruro de metoxititanio, tricloruro de etoxititanio, tricloruro de propoxititanio, tricloruro de n-butoxititanio, dicloruro de dimetoxititanio, dicloruro de dietoxititanio, dicloruro de dipropoxititanio, dicloruro de di-n-butoxititanio, cloruro de trimetoxititanio, cloruro de trietoxititanio, cloruro de tripropoxititanio y cloruro de tri-n-butoxititanio.
Entre ellos, son preferibles los tetrahaluros de titanio y tetrahaluros de silano, y son particularmente preferibles el tetracloruro de titanio y el tetraclorosilano.
El componente catalizador solido se puede producir usando un tipo de compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c), o se puede producir usando dos o mas tipos del compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c).
El componente catalizador solido se puede producir preferiblemente poniendo en contacto entre sf del compuesto de magnesio (a), el dador de electrones interno (b), el compuesto del elemento de halogeno tetravalente (c) y el compuesto de halogeno de titanio (d).
Ejemplos del compuesto de halogeno de titanio (d) incluyen uno o mas compuestos seleccionados de haluros de titanio y haluros de titanio que contienen grupo alcoxi.
Ejemplos espedficos del compuesto de halogeno de titanio (d) incluyen trihaluros tales como tricloruro de titanio, tribromuro de titanio, y triyoduro de titanio, tetrahaluros de titanio tales como tetracloruro de titanio, tetrabromuro de titanio, y tetrayoduro de titanio, y haluros de titanio que contienen grupo alcoxi tales como tricloruro de metoxititanio, tricloruro de etoxititanio, tricloruro de propoxititanio, tricloruro de n-butoxititanio, dicloruro de dimetoxititanio, dicloruro de dietoxititanio, dicloruro de dipropoxititanio, dicloruro de di-n-butoxititanio, cloruro de trimetoxititanio, cloruro de trietoxititanio, cloruro de tripropoxititanio, y cloruro de tri-n-butoxititanio.
Entre ellos, son preferibles los trihaluros de titanio y los tetrahaluros de titanio, y son particularmente preferibles tricloruro de titanio y tetracloruro de titanio. Estos compuestos de halogeno y titanio (d) se pueden usar tanto en solitario como en combinacion.
El componente catalizador solido se puede producir preferiblemente poniendo en contacto entre sf el compuesto de magnesio (a), el dador de electrones interno (b), el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c), y un polisiloxano.
El polisiloxano es un polfmero que incluye un enlace de siloxano (enlace-Si-O) en la cadena principal, y puede ser referido como “aceite de silicona”. El polisiloxano puede ser tipo cadena, parcialmente hidrogenada, dclica, o un polisiloxano modificado que es lfquido o viscoso a temperatura ambiente, y tiene una viscosidad a 25°C de 0,02 a 100 cm2/s (de 2 a 10.000 cSt).
Ejemplos de polisiloxano de tipo cadena incluyen dimetilpolisiloxano y metilfenilpolisiloxano. Ejemplos del polisiloxano parcialmente hidrogenado incluyen polisiloxano de metilo e hidrogeno que tiene un grado de hidrogenacion de 10 a 80%. Ejemplos del polisiloxano dclico incluyen hexametilciclotrisiloxano, octametilciclotetrasiloxano, decametilciclopentasiloxano, 2,4,6-trimetilciclotrisiloxano, y 2,4,6,8- tetrametilciclotetrasiloxano. Ejemplos del polisiloxano modificado incluyen dimetilsiloxano sustituido con un grupo de acido graso superior, un dimetilsiloxano sustituido con un grupo epoxi, y un dimetilsiloxano sustituido con un grupo polioxialquileno.
Entre estos, son preferibles decametilciclopentasiloxano y dimetilpolisiloxano, y es particularmente preferible decametilciclopentasiloxano.
Cuando el componente catalizador solido se produce usando el polisiloxano, se pueden mejorar la estereorregularidad o la cristalinidad del polfmero de olefina resultante.
Por otra parte, se puede reducir el contenido de partfculas finas en el polfmero resultante, y se puede mejorar la distribucion del tamano de partfculas.
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El componente catalizador solido se produce poniendo en contacto entre sf el componente de magnesio (a), el dador de electrones interno (b), el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c), en el disolvente inorganico inerte.
Ejemplos espedficos de un disolvente organico inerte preferible que se puede usar para producir el componente catalizador solido incluyen compuestos hidrocarbonados alifaticos lineales o ramificados que tienen de 6 a 12 atomos de carbono, tales como hexano, heptano, octano, decano, isooctano, y 2-etiloctano, compuestos hidrocarbonados alidclicos que tienen de 5 a l2 atomos de carbono, tales como ciclohexano y metilciclohexano, y compuestos hidrocarbonados aromaticos que tienen de 5 a 12 atomos de carbono tales como tolueno, xileno, y etilbenceno. Entre estos, son particularmente preferibles hexano, heptano, metilciclohexano, tolueno, y xileno.
El componente catalizador solido se puede producir usando un tipo disolvente organico inerte, o se puede producir usando dos o mas tipos de disolventes organicos inertes.
Es preferible que el disolvente organico inerte sea lfquido a -20°C y tenga un punto de ebullicion de 50 a 200°C. Cuando el disolvente organico inerte es lfquido a -20°C, puede ser ventajoso realizar una etapa de envejecimiento a baja temperatura (descrita posteriormente) cuando se produce el componente catalizador solido para la polimerizacion de olefinas. Cuando el disolvente organico inerte tiene un punto de ebullicion de 50 a 200°C, se puede mejorar la solubilidad de las impurezas.
En la produccion del componente catalizador solido, el compuesto de magnesio (a), el dador de electrones interno (b), y el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c) se ponen en contacto entre sf utilizando el metodo descrito con detalle a continuacion.
Ya que el componente catalizador solido se produce poniendo en contacto entre sf el compuesto de magnesio (a), el dador de electrones interno (b), y el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c), en el disolvente organico inerte (particularmente el disolvente organico inerte que es lfquido y a -20°C y tiene un punto de ebullicion de 50 a 200°C), se mejoran la actividad catalftica del componente catalizador solido resultante, y la estereorregularidad del polfmero producido utilizando el componente catalizador solido debido al incremento de la solubilidad de las impurezas.
El contenido de magnesio en el componente catalizador solido es preferiblemente 10 a 70% en masa, mas preferible 10 a 50%, aun mas preferiblemente 15 a 40% en masa, y particularmente preferible 15 a 25% en masa. El contenido total del dador de electrones interno en el componente catalizador solido es preferiblemente 0,5 a 30% en masa, mas preferiblemente 1 a 25% en masa, y particularmente preferible 2 a 20% en masa. El contenido del atomo de halogeno en el componente catalizador solido es preferiblemente 20 a 90% en masa, mas preferiblemente 30 a 85% en masa, y particularmente preferible 45 a 75% en masa. El contenido de titanio en el componente catalizador solido es preferiblemente 0 a 8,0% en masa, mas preferiblemente 0,5 a 8,0% en masa, aun mas preferiblemente 1,0 a 8,0% en masa, y particularmente preferible 1,5 a 6,0% en masa.
El componente catalizador solido muestra un rendimiento de forma sumamente equilibrada cuando el contenido de magnesio es 15 a 25% en masa, el contenido del dador de electrones interno es 2 a 20% en masa, el contenido del atomo de halogeno es 45 a 75%, y el contenido de titanio es 2 a 8% en masa, por ejemplo.
Las realizaciones de la invencion pueden por tanto proporcionar un componente catalizador solido respetuoso con el medio ambiente usado para producir un catalizador de polimerizacion de olefinas que muestra una elevada actividad de hidrogeno y una elevada actividad de polimerizacion, y puede producir un polfmero que muestra un alto MFR, y una alta estereorregularidad con alto rendimiento, utilizando una pequena cantidad de hidrogeno.
Un metodo para producir el componente catalizador solido se describe debajo.
El componente catalizador solido se puede producir poniendo en contacto entre si el compuesto de magnesio (a), el dador de electrones interno (b), y el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c) en el disolvente organico inerte en un estado de suspension.
El componente catalizador solido se puede producir tambien mediante suspension del compuesto de magnesio (a) en el disolvente organico inerte, anadiendo a la suspension el dador de electrones interno (b) y el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c) (por ejemplo, poniendo en contacto entre sf el dador de electrones interno (b) y el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c) con el compuesto de magnesio (a)) para obtener un solido, y anadiendo el compuesto de halogeno de titanio (d) al solido (por ejemplo, poniendo en contacto el compuesto del halogeno de titanio (d) con el solido).
Ejemplos del compuesto de halogeno de titanio (d) incluyen los mencionados anteriormente.
El compuesto de halogeno y titanio (d) es preferiblemente un trihaluro de titanio o un tetrahaluro de titanio, y particularmente preferible tricloruro de titanio o tetracloruro de titanio. Estos compuestos de halogeno y titanio se pueden usar tanto en solitario como en combinacion.
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Cuando se usa un compuesto de magnesio esferico como el componente de magnesio (a), se puede obtener un componente catalizador solido esferico que tiene una fuerte distribucion del tamano de partfcula. Un componente catalizador solido esferico que tiene una fuerte distribucion del tamano de partfcula se puede obtener tambien sin utilizar un compuesto de magnesio mediante la formacion de partfculas utilizando un metodo de pulverizacion- secado que pulveriza y seca una disolucion o una suspension utilizando un pulverizador, por ejemplo.
Es preferible poner en contacto los componentes entre sf con agitacion en un vaso que esta equipado con un agitador y que contiene una atmosfera de un gas inerte del cual se ha eliminado el agua.
Cuando los componentes se ponen en contacto entre sf, y se agitan (mezclaron), o dispersan o suspenden para efectuar una modificacion del tratamiento, los componentes se pueden poner en contacto entre sf a temperatura ambiente. Tengase en cuenta que es preferible poner en contacto los componentes entre sf a una temperatura relativamente baja (por ejemplo, de -20 a 30°C). Cuando se desea poner en contacto para hacer reaccionar los componentes a una temperatura alta para obtener un producto solido, es preferible poner en contacto los componentes entre sf a una temperatura relativamente alta (por ejemplo, de 40 a 130°C). Si la temperatura de reaccion es menor de 40°C, la reaccion puede que no se lleve a cabo suficientemente, y el componente catalizador solido puede mostrar un rendimiento insuficiente. Si la temperatura de reaccion excede los 130°C, puede ser diffcil controlar la reaccion debido a una significativa vaporizacion del disolvente, por ejemplo.
El tiempo de reaccion despues de poner en contacto los componentes entre sf es preferiblemente de 10 minutos o mas, y mas preferiblemente de 30 minutos o mas.
Los componentes se pueden poner en contacto entre sf de cualquiera de las maneras que se muestran a continuacion cuando se produce el componente catalizador solido.
(1) Compuesto de magnesio (a)^dador de electrones interno (b)^disolvente organico inerte^compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c)^<<lavado intermedio^disolvente organico inerted compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c) compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c)>>^lavado final
(2) Compuesto de magnesio (a)^disolvente organico inerte^dador de electrones interno (b)^compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c)^<<lavado intermedio^disolvente organico inerte^compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c)>>^lavado final
(3) Compuesto de magnesio (a)^compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c)^disolvente organico inerte^dador de electrones interno (b)^ <<lavado intermedio^disolvente organico inerte^dador de electrones interno (b)^compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c)>>^lavado final
(4) Compuesto de magnesio (a)^compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c)^disolvente organico inerte^dador de electrones interno (b)^<<lavado intermedio^disolvente organico inerte^compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c)^dador de electrones interno (b)>>^lavado final
(5) Compuesto de magnesio (a)^compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c)^disolvente organico inerte^dador de electrones interno (b)^<<lavado intermedio^disolvente organico inerte^dador de electrones interno (b)^compuesto de halogeno y titanio (d)>>^lavado final
(6) Compuesto de magnesio (a)^disolvente organico inerte^compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c)^dador de electrones interno (b)^<<lavado intermedio^disolvente organico inerte^compuesto de halogeno y titanio (d)^dador de electrones interno (b)^>>lavado final
(7) Compuesto de magnesio (a)^disolvente organico inerte^dador de electrones interno (b)^compuesto
del elemento tetravalente y halogeno (c)^<<lavado intermedio^dador de electrones interno
(b)^disolvente organico inerte^compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c)^>> lavado final
(8) Compuesto de magnesio (a)^disolvente organico inerte^dador de electrones interno (b)^compuesto
del elemento tetravalente y halogeno (c)^<<lavado intermedio^dador de electrones interno
(b)^disolvente organico inerte^compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c)^>> lavado final
Tengase en cuenta que el sfmbolo “^”en el orden de contacto en los ejemplos (1) a (8) indica el orden de contacto. Por ejemplo, “compuesto de magnesio (a)^dador de electrones interno (b)” significa que el compuesto de magnesio (a) y el dador de electrones interno (b) se ponen en contacto entre sf en este orden.
La etapa entre doble parentesis (<<>>) en los ejemplos del orden de contacto de (1) a (8) es una etapa que se repite opcionalmente. La actividad catalftica se mejoro mediante la repeticion de la etapa entre doble parentesis. En la etapa entre doble parentesis se pueden anadir de nuevo el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c) o el disolvente organico inerte, o se puede utilizar el residuo de la etapa anterior. Cuando se usa un compuesto halogeno y titanio como el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c), el compuesto halogeno y titanio usado (d) se puede anadir de nuevo en la etapa entre doble parentesis, o se puede usar como
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el compuesto de halogeno y titanio (d), el compuesto del elemento de halogeno tetravalente (c) que permanece despues de la etapa anterior.
Es preferible realizar la etapa de lavado (etapa de lavado intermedio y etapa de lavado final) en el orden de contacto de los ejemplos (1) a (8) usando un compuesto hidrocarbonado que es lfquido a temperatura ambiente. Es preferible lavar el producto obtenido en cada etapa de contacto de una etapa a la otra, que la etapa de lavado intermedio y la etapa de lavado final en el orden de contacto de los ejemplos (1) a (8).
Es particularmente preferible que el componente catalizador solido se pueda producir mediante suspension del compuesto de magnesio (a) (por ejemplo, dialcoximagnesio) en el disolvente organico inerte (por ejemplo, tolueno, heptano, o ciclohexano), anadiendo el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c) (por ejemplo, tetracloruro de titanio) a la suspension (por ejemplo, poniendo en contacto el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c) con la suspension), y poniendo en contacto el dador de electrones interno (b) con la suspension de -20°C a 130°C para llevar a cabo una reaccion antes o despues de poner en contacto el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c) con la suspension (por ejemplo, el orden de contacto del ejemplo (2), (4), o (6)). En este caso, es preferible efectuar una reaccion de envejecimiento a una temperatura baja antes o despues de poner en contacto el dador de electrones interno (b) con la suspension.
Despues del lavado opcional del solido resultante con un compuesto hidrocarbonado que es un lfquido a temperatura ambiente (etapa de lavado preliminar), el compuesto halogeno y titanio (d) se puede poner en contacto con el solido en presencia del compuesto hidrocarbonado de 40 a 130°C para efectuar una reaccion, y el producto de reaccion resultante se puede lavar con un compuesto hidrocarbonado que es lfquido a temperatura ambiente (etapa de post-lavado) para obtener el componente catalizador solido diana para polimerizacion de olefinas. La etapa de lavado preliminar y la reaccion entre el solido sujeto de la etapa de lavado preliminar y el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c) o el compuesto halogeno y titanio (d) se pueden repetir varias veces.
Es preferible emplear las siguientes condiciones de reaccion y condiciones de lavado.
Condiciones de reaccion de envejecimiento a baja temperatura antes o despues de poner en contacto al dador de electrones interno (b) con la suspension.
La temperatura baja de envejecimiento es preferiblemente de -20 a 70°C, mas preferiblemente de -10 a 50°C, y aun mas preferiblemente de -5 a 30°C. El tiempo de envejecimiento a baja temperatura es preferiblemente de 1 minuto a 6 horas, mas preferiblemente de 5 minutos a 4 horas, y aun mas preferiblemente de 10 minutos a 3 horas.
Condiciones de reaccion antes de la etapa de lavado intermedio
La temperatura de reaccion cuando reacciona el compuesto de magnesio (a), el dador de electrones interno (b), y el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c) en el disolvente organico inerte es preferiblemente de 0 a 130°C, mas preferiblemente de 40 a 120°C, y aun mas preferiblemente de 50 a 115°C. El tiempo de reaccion es preferiblemente de 0,5 a 6 horas, mas preferiblemente de 0,5 a 5 horas, y aun mas preferiblemente de 1 a 4 horas.
Condiciones de lavado para la etapa de lavado intermedio y la etapa de lavado final
La temperatura de lavado es preferiblemente de 0 a 110°C, mas preferiblemente de 30 a 100°C, y aun mas preferiblemente de 30 a 90°C. El numero de operaciones de lavado es preferiblemente de 1 a 20, mas preferiblemente de 1 a 15, y aun mas preferiblemente de 1 a 10.
Es preferible usar un compuesto hidrocarbonado aromatico o un compuesto hidrocarbonado saturado que es lfquido a temperatura ambiente (20°C) como el compuesto hidrocarbonado (que es lfquido a temperatura ambiente) que se usa para la etapa de lavado intermedio y la etapa de lavado final. Ejemplos espedficos del compuesto hidrocarbonado aromatico incluyen tolueno, xileno, y etilbenceno. Ejemplos espedficos del compuesto hidrocarbonado saturado incluyen hexano, heptano, ciclohexano, y metilciclohexano. Es preferible usar el compuesto hidrocarbonado aromatico para la etapa de lavado intermedio, y usar el compuesto hidrocarbonado saturado para la etapa de lavado final.
Los componentes se usan en una razon arbitraria dependiendo del metodo de produccion del componente catalizador solido. Por ejemplo, el dador de electrones interno (b) se usa preferiblemente en una cantidad de 0,01 a 10 moles, mas preferiblemente de 0,01 a 1 moles, y aun mas preferiblemente de 0,02 a 0,6 moles, por mol del compuesto de magnesio (a), el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c) se usa preferiblemente en una cantidad de 0,5 a 100 moles, mas preferiblemente 0,5 a 50 moles, y aun mas preferiblemente 1 a 10 moles, por mol de compuesto de magnesio (a), el compuesto halogeno y titanio (d) se usa preferiblemente en una cantidad de 0 a 100 moles, mas preferiblemente 0,5 a 100 moles, y aun mas preferiblemente 0,5 a 50 moles, por mol de compuesto de magnesio (a), y el disolvente organico inerte se usa
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preferiblemente en una cantidad de 0,001 a 500 moles, mas preferiblemente 0,001 a 100 moles, y aun mas preferiblemente 0,005 a 10 moles, por mol de compuesto de magnesio (a).
Se describe a continuacion un catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion.
El catalizador de polimerizacion de olefinas se produce segun una realizacion de la invencion poniendo en contacto entre sf el componente catalizador solido para polimerizacion de olefinas (aqu en lo sucesivo puede ser referido como “componente catalizador solido (a)”), (p) un compuesto de organoaluminio representado por la siguiente formula general (II), y (y) un dador de electrones externo.
R2pAlQa-p (II)
en donde R2 es un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 atomos de carbono, Q es un atomo de hidrogeno o un atomo de halogeno, y p es un numero real que es mayor que 0 e igual o menor que 3, proporciono que una pluralidad de R2 puede ser o bien identica o distinta mientras se presente una pluralidad de R2, y una pluralidad de Q puede ser o bien o igual o diferente cuando se presente una pluralidad de Q.
El componente catalizador solido (a) usado para producir el catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion es la misma que la descrita anteriormente.
El compuesto de organoaluminio (p) usado para producir el catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion se representa por la siguiente formula general (II).
R2pAlQa-p (II)
en donde R2 es un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 atomos de carbono, Q es un atomo de hidrogeno o un atomo de halogeno, y p es un numero real que es mayor que 0 e igual o menor que 3, proporciono que una pluralidad de R2 puede ser o bien identica o distinta mientras se presente una pluralidad de R2, y una pluralidad de Q puede ser o bien o igual o diferente cuando se presente una pluralidad de Q.
R2 en el compuesto de organoaluminio (p) representado por la formula general (II) es un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 atomos de carbono. Ejemplos espedficos del grupo alquilo que tiene de 1 a 4 atomos de carbono incluyen un gupo metilo, un grupo etilo, un grupo n-propilo, un grupo isopropilo, un grupo n-butilo, y un grupo isobutilo.
Q en el compuesto de organoaluminio (p) representado por la formula general (II) es un atomo de hidrogeno o un atomo de un halogeno. Ejemplos espedficos del atomo de halogeno representado por Q incluyen un atomo de fluor, un atomo de cloro, un atomo de bromo, y un atomo de yodo.
Ejemplos espedficos del compuesto de organoaluminio (p) representado por la formula general (II) incluyen uno o mas compuestos seleccionados de trietilaluminio, cloruro de dietilaluminio, triisobutilaluminio, bromuro de dietilaluminio, e hidruro de dietilaluminio. Entre estos, son preferibles trietilaluminio y triisobutilaluminio.
Ejemplos de dadores de electrones externo (y) usados para producir el catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion incluyen uno o mas compuestos seleccionados de diisopropildimetoxisilano y diciclopentildimetoxisilano.
El componente catalizador solido (a), el compuesto de organoaluminio (p), y el dador de electrones externo (y) se pueden usar para producir el catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion en una razon arbitraria siempre que se alcancen los efectos ventajosos de la invencion. El compuesto de organoaluminio (p) se usa preferiblemente en una cantidad de 1 a 2.000 moles, y mas preferiblemente de 50 a 1.000 moles, por mol de atomos de titanio incluidos en el componente catalizador solido (a). El dador de electrones externo (y) se usa preferiblemente en una cantidad de 0,002 a 10 moles, mas preferiblemente 0,01 a 2 moles, y aun mas preferiblemente 0,01 a 0,5 moles, por mol del compuesto de organoaluminio (p).
El catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion se puede producir poniendo en contacto entre sf el componente catalizador solido (a), el compuesto de organoaluminio (p), y el dador de electrones externo (y) utilizando un metodo conocido.
Los componentes se pueden poner en contacto entre sf en un orden arbitrario. Por ejemplo, los componentes se pueden poner en contacto entre sf en cualquiera de los ordenes mostrados a continuacion.
(I) Componente catalizador solido (a)^dador de electrones externo (Y)^compuesto de organoaluminio (p)
(II) Compuesto de organoaluminio (p)^dador de electrones externo (Y)^componente catalizador solido (a)
(III) Dador de electrones externo (Y)^componente catalizador solido (a)^compuesto de organoaluminio (p)
(IV) Dador de electrones externo (Y)^compuesto de organoaluminio (p)^componente catalizador solido (a)
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Tengase en cuenta que el sfmbolo “^”en el orden de contacto en los ejemplos (I) a (IV) indica el orden de contacto. Por ejemplo, “componente catalizador solido (a)^ dador de electrones externo (y) ” significa que el componente catalizador solido (a) y el dador de electrones interno (y) se ponen en contacto entre sf en este orden.
Las realizaciones de la invencion pueden por tanto proporcionar un catalizador de polimerizacion respetuoso con el medio ambiente que muestra alta actividad de hidrogeno y alta actividad de polimerizacion, puede producir un polfmero que muestra que muestra alto MFR y alta estereorregularidad con alto rendimiento usando una pequena cantidad de hidrogeno, y muestra alta actividad de polimerizacion y excelentes propiedades de copolimerizacion (por ejemplo, razon de bloque).
Se describe a continuacion un metodo para producir un polfmero de olefina segun una realizacion de la invencion.
El metodo para producir un polfmero de olefina segun una realizacion de la invencion incluye polimerizar una olefina en presencia del catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion.
Los detalles del catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion se han descrito anteriormente.
La reaccion de polimerizacion implementada mediante el metodo de produccion de un polfmero de olefina segun una realizacion de la invencion puede ser por homopolimerizacion de una olefina espedfica, o puede ser por copolimerizacion de una olefina espedfica y una olefina distinta a propileno.
Ejemplos de la olefina que se polimeriza mediante el metodo para producir un polfmero de olefina segun una realizacion de la invencion incluyen etileno, propileno, 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 3-metil-1-buteno, y vinilciclohexano. Estas olefinas se pueden polimerizar tanto en solitario como en combinacion.
Entre estas, son preferibles etileno, propileno, y 1-buteno, y propileno es particularmente preferible.
Cuando el metodo para producir un polfmero de olefina se usa segun una realizacion de la invencion para copolimerizar propileno y una olefina distinta de propileno, la olefina que se copolimeriza con propileno puede ser una o mas de las olefinas seleccionadas de etileno, 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, y vinilciclohexano. Entre estas, son preferibles etileno y 1-buteno.
Cuando se copolimeriza propileno y otra olefina distinta a propileno, el propileno y la otra olefina distinta a propileno se pueden copolimerizar en una unica etapa en presencia del catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion (copolimerizacion al azar), o el propileno se puede polimerizar en la primera etapa en presencia del catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion, y el polipropileno resultante y la otra olefina distinta de propileno se pueden copolimerizar en la segunda etapa (copolimerizacion de bloques).
Por ejemplo, propileno y etileno se pueden copolimerizar en una unica etapa en presencia del catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion (copolimerizacion al azar) para producir un copolfmero de propileno-etileno aleatorio en el cual el contenido de unidades estructurales derivadas de etileno es 0,1 a 7,0 % en masa, o el propileno se puede polimerizar en la primera etapa (primer deposito de polimerizacion) (etapa de homopolimerizacion), y el polipropileno resultante y el etileno se pueden copolimerizar en la segunda etapa (segundo deposito de polimerizacion) para producir un copolfmero de bloques de propileno- etileno en el cual el contenido de unidades estructurales derivadas de etileno es 1 a 50% en masa.
Ya que el metodo para producir un polfmero de olefina segun una realizacion de la invencion utiliza el catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion, es posible asegurar una alta actividad de hidrogeno y una alta actividad de polimerizacion, producir un polfmero que muestra un alto MFR y una alta estereorregularidad con un alto rendimiento usando una pequena cantidad de hidrogeno, y garantizar una alta actividad de copolimerizacion y excelentes propiedades de copolimerizacion (por ejemplo, razon de bloques).
La polimerizacion usando un catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion puede efectuarse en presencia o ausencia de un disolvente organico. Un monomero de olefina (por ejemplo, propileno) sujeto a la polimerizacion usando el catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion se puede usar en un estado gaseoso o un estado lfquido. La temperatura de polimerizacion es preferiblemente de 200°C o menos, y mas preferiblemente 100°C o menos. La presion de polimerizacion es preferiblemente de 10 MPa o menos, y mas preferiblemente 5 MPa o menos. Se puede emplear un metodo de polimerizacion continuo o un metodo de polimerizacion en lote. La reaccion de polimerizacion puede efectuarse en una etapa unica, o puede efectuarse en dos o mas etapas.
Cuando se polimeriza una olefina usando un catalizador de polimerizacion de olefinas segun una realizacion de la invencion (aqrn en lo sucesivo puede estar referido como “polimerizacion principal”), es preferible efectuar una polimerizacion preliminar antes de la polimerizacion principal para mejorar la actividad catalftica, la
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estereorregularidad y las propiedades de partfcula del poKmero resultante. Se pueden usar para la polimerizacion preliminar la olefina sujeta la polimerizacion principal o un monomero tal como estireno. Las condiciones de polimerizacion preliminar pueden ser las mismas que las condiciones de polimerizacion anteriores.
Mas espedficamente, el componente catalizador solido (a), el compuesto de organoaluminio (p), y el dador de electrones externo (y) (opcional) se ponen en contacto entre sf en presencia de una olefina para la polimerizacion preliminar de un polfmero en una cantidad de 0,1 a 100 g por gramo del componente catalizador solido (a), y el compuesto de organoaluminio (p) y el dador de electrones externo (y) se ponen opcionalmente en contacto con la mezcla.
Los componentes y el monomero se pueden poner en contacto entre sf en un orden arbitrario cuando se efectua la polimerizacion preliminar. Por ejemplo, el compuesto de organoaluminio (p) se anade al sistema de polimerizacion preliminar que contiene una atmosfera de un gas inerte o una atmosfera de gas de olefina. El componente catalizador solido (a) se anade luego al sistema de polimerizacion preliminar (por ejemplo, el componente catalizador solido (a) se pone en contacto con el compuesto de organoaluminio (p)), y se ponen en contacto con la mezcla una olefina (por ejemplo, propileno) y/o una o mas olefinas diferentes.
Alternativamente, el compuesto de organoaluminio (p) se anade al sistema de polimerizacion preliminar que contiene una atmosfera de gas inerte o una atmosfera de gas de olefina, y el dador de electrones externo (y) se anade al sistema de polimerizacion preliminar (por ejemplo, el dador de electrones externo (y) se pone en contacto con el compuesto de organoaluminio (p)). Se anaden luego al sistema de polimerizacion el componente catalizador solido (a), (por ejemplo, el componente catalizador solido (a), se pone en contacto con la mezcla), y una olefina (por ejemplo, propileno) y/o se ponen en contacto con la mezcla una o mas olefinas diferentes.
Las realizaciones de la invencion pueden por tanto proporcionar un metodo para producir un polfmero de olefina que asegura una alta actividad de hidrogeno y una alta actividad de polimerizacion, y puede producir un polfmero que muestra un alto MFR, y una alta estereorregularidad con alto rendimiento, utilizando una pequena cantidad de hidrogeno mediante polimerizacion de una olefina en presencia de un catalizador de polimerizacion de olefinas producido poniendo en contacto entre sf el componente catalizador solido (a), el compuesto de organoaluminio (p), y el dador de electrones externo (y).
Ejemplos
La invencion se describe ademas a continuacion por medio de ejemplos y ejemplos comparativos. Tengase en cuenta que la invencion no se limita a los siguientes ejemplos.
Ejemplo 1 como referencia (no segun la invencion)
(1) Produccion del componente catalizador solido
Un matraz de 500 ml con fondo redondo equipado con un agitador, cuya atmosfera interna hada sido suficientemente reemplazada con gas nitrogeno, se cargo con 10 g de dietoximagnesio y 80 ml de tolueno para preparar una suspension. Despues de la adicion de 20 ml de tetracloruro de titanio a la suspension, la mezcla se calento. Se anadio a la mezcla 3,10 ml de diisobutilmalonato de dimetilo cuando la temperatura de la mezcla alcanzo 80°C, y la mezcla se calento hasta 110°C. La mezcla reacciono durante 1 hora con agitacion mientras se mantema la temperatura de la mezcla a 110°C. La mezcla se lavo tres veces con 100 ml de tolueno (90°C). Despues de la adicion de 20 ml de tetracloruro de titanio y 80 ml de tolueno, la mezcla se calento hasta 110°C, y reacciono durante 1 hora con agitacion. La mezcla se lavo luego siete veces con 100 ml de n-heptano (40°C) para obtener un componente catalizador solido. Se midio el contenido de titanio en el componente catalizador solido tras someter al componente catalizador solido a una separacion solido-lfquido, y se encontro que era 3,6% en masa.
(2) Produccion del catalizador de polimerizacion
Un autoclave (volumen interno: 2,0 l) equipado con un agitador, cuya atmosfera interna hada sido completamente reemplazada con gas nitrogeno, se cargo con 1,32 mmoles de trietilalumino, 0,13 mmoles de cicloheximetildimetoxisilano, y el componente catalizador solido obtenido en (1) (0,0026 mmoles basado en la cantidad de atomos de titanio) para obtener un catalizador de polimerizacion.
(3) Polimerizacion de propileno licuado
Un autoclave equipado con un agitador y cargado con el catalizador de polimerizacion se cargo con 2,0 l de gas hidrogeno y 1,4 l de propileno licuado. El propileno licuado se sometio a polimerizacion preliminar a 20°C durante 5 minutos, se calento, y se polimerizo a 70°C durante 1 hora para obtener un polfmero (polipropileno).
La Tabla 1 muestra la actividad de polimerizacion por gramo del componente catalizador solido, el contenido soluble de xileno (XS) en el polfmero, y el MFR del polfmero.
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La actividad de polimerizacion por gramo del componente catalizador solido, el contenido soluble en xileno (XS) en el polfmero, y el MFR se midieron como se describe mas abajo.
Actividad de polimerizacion por gramo de componente catalizador solido (g-PP/(g-cat ■ h) (Masa (g) de polfmero / masa del componente catalizador solido (g) / 1 (h))
Contenido soluble en xileno (XS) (%masa) en el polfmero
Medicion del componente soluble en xileno: Un matraz equipado con un agitador se cargo con 4,0 g del polfmero y con 200 ml de p-xileno. Se incremento la temperatura externa hasta ser igual o mayor que el punto de ebullicion (alrededor de 150°C) de xileno, y el polfmero se disolvio a lo largo de 2 horas mientras se mantema el p-xileno contenido en el matraz a una temperatura (137 a 138°C) mas baja que el punto de ebullicion. La disolucion se colo a 23°C, y se separo por filtracion un componente insoluble y un componente soluble. Se recogio la disolucion del componente soluble, y se evaporo y seco el p-xileno por calentamiento a presion reducida. Se calculo la masa del residuo (componente soluble en xileno) como un valor (%masa) relativo a la masa del polfmero (polipropileno), y se tomo como el contenido soluble en xileno (XS).
fndice de fluidez del polfmero (MFR)
El mdice de fluidez del polfmero (MFR) se midio de acuerdo con ASTM D 1238 (JIS K 7210).
Ejemplo 2
Se produjo un componente catalizador solido de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se usaron 0,13 mmoles de diciclopentildimetoxisilano en lugar de 0,13 mmoles de ciclohexilmetildimetoxisilano. Se produjo un catalizador de polimerizacion de la misma manera que en Ejemplo 1, excepto que se uso el componente
catalizador solido resultante, y la polimerizacion se efectuo de la misma manera que en Ejemplo 1, excepto en
que se uso el catalizador de polimerizacion resultante.
La actividad de polimerizacion por gramo del componente catalizador solido, el contenido soluble en xileno (XS) en el polfmero, y el MFR del polfmero se midieron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 3
Se produjo un componente catalizador solido de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se usaron 0,13 mmoles de diisopropildimetoxisilano en lugar de 0,13 mmoles de ciclohexilmetildimetoxisilano. Se produjo un catalizador de polimerizacion de la misma manera que en Ejemplo 1, excepto que se uso el componente
catalizador solido resultante, y la polimerizacion se efectuo de la misma manera que en Ejemplo 1, excepto en
que se uso el catalizador de polimerizacion resultante.
La actividad de polimerizacion por gramo del componente catalizador solido, el contenido soluble en xileno (XS) en el polfmero, y el MFR del polfmero se midieron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 4
(1) Produccion de componente catalizador solido
Un matraz de 500 ml con fondo redondo equipado con un agitador, cuya atmosfera interna habfa sido suficientemente reemplazada con gas nitrogeno, se cargo con 20 g de dietoximagnesio, 100 ml de tolueno, y 3,00 ml de diisobutilmalonato de dimetilo para preparar una suspension. La suspension se anadio a lo largo de 1 hora a un matraz de 500 ml con fondo redondo equipado con un agitador que se habfa cargado con una mezcla de 40 ml de tetracloruro de titanio y 60 ml de tolueno. La mezcla se colo a -10°C, y se mantuvo durante 1 hora. A continuacion, la mezcla se calento de -10°C hasta 100°C a lo largo de 100 minutos, y se anadio a la mezcla 3,50 ml de diisobutilmalonato de dimetilo cuando la temperatura de la mezcla alcanzo 90°C. La mezcla se calento hasta 112°C, y se hizo reaccionar durante 2 horas con agitacion.
Despues de completar la reaccion, el producto solido resultante se lavo cuatro veces con 200 ml de tolueno (90°C). Despues de la adicion de 60 ml de tetracloruro de titanio y 140 ml de tolueno, la mezcla se calento hasta 112°C, y se hizo reaccionar durante 2 horas con agitacion. Despues de completar la reaccion, la mezcla se lavo diez veces con 200 ml de n-heptano (40°C) para obtener un componente catalizador solido. El contenido de titanio en el componente catalizador solido se midio despues de someter al componente catalizador solido a una separacion solido-lfquido, y se encontro que era 3,1% en masa.
(2) Produccion del catalizador de polimerizacion
Un autoclave (volumen interno: 2,0 l) equipado con un agitador, cuya atmosfera interna habfa sido completamente reemplazada con gas nitrogeno, se cargo con 2,4 mmoles de trietilalumino, 0,24 mmoles de
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diciclopentilmetildimetoxisilano, y el componente catalizador solido obtenido en (1) (0,003 mmoles basado en la cantidad de atomos de titanio) para obtener un catalizador de polimerizacion.
(3) Polimerizacion
(i) Un autoclave equipado con un agitador y cargado con el catalizador de polimerizacion se cargo con propileno licuado (15 moles) y gas hidrogeno (presion parcial: 0,20 MPa). El propileno licuado se sometio a polimerizacion preliminar a 20°C durante 5 minutos, se calento, y se sometio a una primera etapa de polimerizacion (etapa de homopolimerizacion) a 70°C durante 75 minutos para obtener homopolipropileno (homo-PP). Despues de completar la primera etapa de polimerizacion, los monomeros sin reaccionar se descargaron del autoclave, y la presion dentro del autoclave retorno a la presion normal.
Despues de reemplazar la atmosfera dentro del autoclave con nitrogeno, se midio la masa del autoclave. La tara de la masa del autoclave se sustrajo a partir de la de la masa medida para calcular la cantidad de homo-PP producida, y se midio la actividad de polimerizacion por gramo del componente catalizador solido de la misma manera que en Ejemplo 1. El contenido soluble en xileno (XS) en el poftmero y el MFR del poftmero se midieron tambien de la misma manera que en el Ejemplo 1.
(ii) La mezcla que contiene homo-PP y el catalizador de polimerizacion se agito y calento, se anadio gas etileno y gas propileno al autoclave para que la presion parcial fuera de una razon 1:1. A continuacion, se realizo la segunda etapa de polimerizacion (copolimerizacion) a 70°C durante 1 hora mientras se suministraba continuamente gas propileno, gas etileno y gas hidrogeno al autoclave en una razon de suministro de gas (gas etileno/gas propileno/gas hidrogeno) de 2,0/2,0/0,086 NL/min (razon molar: 1,0/1,0/0,043) para que la presion total fuera 1,2 MPa.
Despues de completar la polimerizacion, se paro el suministro del gas propileno, gas etileno, y gas hidrogeno, se descargaron los monomeros sin reaccionar del autoclave, y la presion dentro del autoclave retorno a la presion normal. Despues de reemplazar la atmosfera dentro del autoclave con nitrogeno, se midio la masa del autoclave, y se midio la masa del copoftmero producido. La Tabla 2 muestra los resultados de las mediciones para la actividad de copolimerizacion catalftica, y la razon de bloque cuando se produce el homo-PP.
Tengase en cuenta que la actividad de polimerizacion catalftica cuando se produce homo-PP, la estereorregularidad (contenido soluble en xileno (XS) (%masa)) del homo-PP, el MFR del homo-PP, la actividad de copolimerizacion de bloques de etileno-propileno cuando se produce el copoftmero de bloques de etileno- propileno, y la razon de bloques del copoftmero resultante se describen mas abajo.
Actividad de polimerizacion catalftica cuando se produce el homo-PP
La actividad de polimerizacion catalftica (actividad de polimerizacion en la etapa de homopolimerizacion) cuando se produce el homo-PP se calculo utilizando la siguiente expresion.
Actividad de polimerizacion catalftica (g-PP/(g-cath) cuando se produce homo-PP = (masa (g) de homo-PP producido) / masa (g) del componente catalizador solido / 1,25 (h)
La masa (g) del homo-PP producido se calculo restando la masa (g) del autoclave a la masa (g) del autoclave despues de eliminar los monomeros sin reaccionar tras completar la polimerizacion del homo-PP.
En la Tabla 2, el punto “actividad en la primera etapa de polimerizacion (etapa de homopolimerizacion)” indica la actividad de polimerizacion catalftica calculada.
Estereorregularidad (contenido soluble en xileno (XS) (%masa)) de homo-PP
La estereorregularidad (contenido soluble en xileno (XS) (%masa)) de homo-PP se midio de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que se uso el homo-PP eliminado del autoclave como la medida de muestra.
MFR del homo-PP
El MFR del homo-PP se midio de acuerdo con ASTM 1238.
Actividad de copolimerizacion de bloques de etileno-propileno cuando se produce el copoftmero de bloques de etileno-propileno, y razon de bloques del copoftmero resultante
La actividad de copolimerizacion del bloque de etileno-propileno cuando se produce el copoftmero de bloques de etileno-propileno, y la razon de bloques del copoftmero resultante se calcularon utilizando las siguientes expresiones.
Actividad de copolimerizacion (g-ICP/(g-cath)) = ((I (g) - G (g) / masa (g) del componente catalizador solido / 1,0 (h)
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Razon de bloques (%masa) = {(I (g) - G (g)) / I (g) - F (g))} x100
Tengase en cuenta que I es la masa (g) del autoclave despues de completarse la copolimerizacion, G es la mas (g) del autoclave tras haberse eliminado los monomeros sin reaccionar tras completarse la polimerizacion del homo-PP, y F es la masa (g) del autoclave.
Ejemplo Comparativo 1
Se produjo un componente catalizador solido de la misma manera que en Ejemplo 1, excepto de que se usaron 3,90 ml de diisobutilmalonato de dietilo en lugar de 3,12 ml de diisobutilmalonato de dimetilo. Se produjo un catalizador de polimerizacion de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que se uso el componente catalizador solido resultante, y se efectuo la polimerizacion de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que se uso el catalizador de polimerizacion resultante. El contenido de titanio en el componente catalizador solido era 4,1% en masa.
La actividad de polimerizacion por gramo del componente catalizador solido, el contenido soluble en xileno (XS) en el polfmero, y el MFR se midieron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo 2
Se produjo un componente catalizador solido de la misma manera que en Ejemplo 1, excepto de que se usaron
2.60 ml de metilisobutilmalonato de dimetilo en lugar de 3,12 ml de diisobutilmalonato de dimetilo. Se produjo un catalizador de polimerizacion de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que se uso el componente catalizador solido resultante, y se efectuo la polimerizacion de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que se uso el catalizador de polimerizacion resultante. El contenido de titanio en el componente catalizador solido era 3,2% en masa.
La actividad de polimerizacion por gramo del componente catalizador solido, el contenido soluble en xileno (XS) en el polfmero, y el MFR se midieron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo 3
Se produjo un componente catalizador solido de la misma manera que en Ejemplo 1, excepto en que se usaron 3,12 ml de n-butilisobutilmalonato de dimetilo en lugar de 3,12 ml de diisobutilmalonato de dimetilo. Se produjo un catalizador de polimerizacion de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que se uso el componente catalizador solido resultante, y se efectuo la polimerizacion de la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto en que se uso el catalizador de polimerizacion resultante. El contenido de titanio en el componente catalizador solido era 3,2% en masa.
La actividad de polimerizacion por gramo del componente catalizador solido, el contenido soluble en xileno (XS) en el polfmero, y el MFR se midieron de la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo 4
Se produjo un componente catalizador solido de la misma manera que en Ejemplo 4, excepto de que se usaron
2.60 ml de metilisobutilmalonato de dimetilo en lugar de 3,12 ml de diisobutilmalonato de dimetilo. Se produjo un catalizador de polimerizacion de la misma manera que en el Ejemplo 4, excepto en que se uso el componente catalizador solido resultante, y se efectuo la polimerizacion de la misma manera que en el Ejemplo 4, excepto en que se uso el catalizador de polimerizacion resultante. El contenido de titanio en el componente catalizador solido era 3,0% en masa.
La actividad de polimerizacion catalttica (actividad de la etapa de polimerizacion-homopolimerizacion) cuando se produce el homo-PP, la estereorregularidad (contenido soluble en xileno (XS) (%masa)) de homo-PP, el MFR del homo-PP, la actividad de copolimerizacion cuando se produce el copolfmero de bloques de etileno-propileno, y la razon de bloquesdel copolfmero resultante se midieron de la misma manera que en el Ejemplo 4. Los resultados se muestran en la Tabla 2.
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TABLA 1
Actividad de polimerizacion (g-PP/(g-cath)) XS (%masa) MFR (g/10 min)
Ejemplo de Referencia 1
45.,200 2,5 80
Ejemplo 2
53.200 1,7 30
Ejemplo 3
51.500 1,9 50
Ejemplo Comparativo 1
56.900 3,0 16
Ejemplo Comparativo 2
39.700 3,5 25
Ejemplo Comparativo 3
37.200 3,1 34
TABLA 2
Actividad de polimerizacion en la primera etapa (etapa de homo polimerizacion) (g-PP/(g-cath)) XS (%masa) MFR (g/10 min) Actividad de copolimerizacion (g-ICP/(g-cath)) Razon de bloques (%masa)
Ejemplo 4
51.600 1,4 60 16.000 24
Ejemplo Comparativo 4
42.100 2,5 28 10.100 19
Como queda claro de los resultados mostrados en la Tabla 1, se confirmo que los catalizadores de polimerizacion que conteman respectivamente los componentes catalizadores solidos obtenidos en los Ejemplos 2 y 3 mostraron una alta actividad de hidrogeno y alta actividad de polimerizacion, podfan producir un polfmero que mostraba un alto MFR y alta estereorregularidad con un alto rendimiento usando una pequena cantidad de hidrogeno, y que eran respetuosos con el medio ambiente.
Como queda claro de los resultados mostrados en la Tabla 2, se confirmo que el catalizador de polimerizacion que contiene el componente catalizador solido obtenido en Ejemplo 4 podna producir un copolfmero de bloques de etileno-propileno (ICP) que muestra alta estereorregularidad y un alto MFR mientras que se asegura una excelente actividad de copolimerizacion y excelentes propiedades de copolimerizacion.
Por lo contrario, cuando se usan los catalizadores de polimerizacion que contienen respectivamente los componentes catalizadores solidos en los Ejemplos Comparativos 1 a 3, apareda un descenso en el MFR debido a la baja actividad de hidrogeno (Ejemplos Comparativos 1 a 3) y/o apareda un descenso en la estereorregularidad y la actividad de polimerizacion (Ejemplos Comparativos 2 y 3). Cuando se usa el catalizador de polimerizacion que contiene el componente catalizador solido obtenido en el Ejemplo Comparativo 4, se deterioraron la estereorregularidad, el MFR, la actividad de copolimerizacion, la razon de bloque, y similares, requeridos para un copolfmero propileno-etileno en bloque (ICP).
Las realizaciones de la invencion proporcionan por tanto catalizadores de polimerizacion de olefinas respetuosos con el medio ambiente que muestran alta actividad de hidrogeno y alta actividad de polimerizacion, pueden producir un polfmero que muestra un alto MFR y alta estereorregularidad con un alto rendimiento usando una pequena cantidad de hidrogeno, y muestra una alta actividad de polimerizacion y excelentes propiedades de copolimerizacion (por ejemplo, razon de bloque), y proporciona tambien un metodo para producir un polfmero de olefina que utiliza el catalizador de polimerizacion de olefinas.

Claims (6)

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    25
    REIVINDICACIONES
    1. Un catalizador de polimerizacion de olefinas producido poniendo en contacto entre sf (a) un componente catalizador solido, (p) un compuesto de organoaluminio representado por la formula general (II), y (y) un dador de electrones externo,
    R2pAlQ3-p (II)
    en donde R2 es un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 atomos de carbono, Q es un atomo de hidrogeno o un atomo de halogeno, y p es un numero real que es mayor que 0 e igual o menor que 3, con la condicion de que una pluralidad de R2 pueden ser o bien iguales o diferentes cuando estan presentes una pluralidad de R2, y una pluralidad de Q pueden ser bien iguales o diferentes cuando estan presentes una pluralidad de Q, siendo producido el componente catalizador solido (a) poniendo en contacto entre sf un compuesto de magnesio (a), un dador de electrones interno (b) representado por la formula general (I), y un compuesto de un elemento tetravalente y halogeno, en un disolvente organico inerte,
    R12C(COOCH3)2 (I)
    en donde R1 se selecciona a partir de un grupo isobutilo, y siendo el dador de electrones externo (y) uno o mas compuestos seleccionados de diisopropildimetoxisilano y diciclopentildimetoxisilano.
  2. 2. El catalizador de polimerizacion de olefinas segun la reivindicacion 1, en donde el compuesto de magnesio (a) es un dialcoximagnesio.
  3. 3. El catalizador de polimerizacion de olefinas segun la reivindicacion 1 o 2, en donde el compuesto del elemento tetravalente y halogeno (c) es tetracloruro de titanio.
  4. 4. Un metodo para producir un polfmero de olefina que comprende polimerizar una olefina en presencia del catalizador de polimerizacion de olefinas segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
  5. 5. El metodo para producir un polfmero de olefina segun la reivindicacion 4, en donde el polfmero de olefina es un copolfmero de propileno y una olefina diferente de propileno.
  6. 6. El metodo para producir un polfmero de olefina segun la reivindicacion 5, en donde la olefina es propileno y etileno, y se somete a copolimerizacion al azar en una unica etapa o se somete a copolimerizacion de bloques, en donde el propileno se polimeriza en una primera etapa en presencia de un catalizador de polimerizacion de olefinas segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, y el polipropileno resultante y el etileno se polimerizan en la segunda etapa.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104470953B (zh) * 2012-07-18 2017-11-14 东邦钛株式会社 烯烃类聚合用固体催化剂成分的制造方法、烯烃类聚合用催化剂以及烯烃类聚合物的制造方法
JP6198409B2 (ja) * 2012-07-18 2017-09-20 東邦チタニウム株式会社 オレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法、オレフィン類重合用触媒の製造方法およびオレフィン類重合体の製造方法
JP5984173B2 (ja) * 2012-09-24 2016-09-06 インディアン オイル コーポレーション リミテッド オレフィン重合用の触媒を調製するプロセス
WO2014132759A1 (ja) * 2013-02-27 2014-09-04 東邦チタニウム株式会社 プロピレン系ブロック共重合体の製造方法
WO2014132777A1 (ja) * 2013-02-27 2014-09-04 東邦チタニウム株式会社 オレフィン類重合用固体触媒成分、オレフィン類重合用触媒およびオレフィン類重合体の製造方法
US9593188B2 (en) * 2013-02-27 2017-03-14 Toho Titanium Co., Ltd. Production method for solid catalyst component for polymerizing olefins, catalyst for polymerizing olefins, and production method for polymerized olefins
BR112015005360B1 (pt) * 2013-02-27 2020-12-22 Toho Titanium Co., Ltd. método para a produção de um componente catalisador sólido e de um polímero de olefina, e, catalisador de polimerização de olefina
JP6234682B2 (ja) * 2013-02-27 2017-11-22 東邦チタニウム株式会社 オレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法、オレフィン類重合用触媒の製造方法およびオレフィン類重合体の製造方法
CN104558291B (zh) * 2013-10-28 2017-05-31 中国石油化工股份有限公司 一种用于烯烃聚合催化剂制备方法
CN108779056B (zh) * 2016-03-28 2021-12-24 东邦钛株式会社 烷氧基镁、烷氧基镁的制造方法、烯烃类聚合用固体催化剂成分、烯烃类聚合用催化剂和烯烃类聚合物的制造方法
JP7870621B2 (ja) * 2022-01-14 2026-06-05 住友化学株式会社 ヘテロファジックプロピレン重合材料およびオレフィン重合体
CN117924557A (zh) * 2022-10-26 2024-04-26 中国石油化工股份有限公司 用于烯烃聚合的预聚催化剂及其制备方法和应用
CN117924558A (zh) * 2022-10-26 2024-04-26 中国石油化工股份有限公司 用于烯烃聚合的固体催化剂组分及其制备方法和应用
CN120209180A (zh) * 2023-12-27 2025-06-27 国家能源投资集团有限责任公司 内给电子体、固体催化剂组分、聚合催化剂及其应用

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5841832A (ja) 1981-09-07 1983-03-11 Idemitsu Kosan Co Ltd マグネシウムジアルコキシドの製造方法
GB8521431D0 (en) 1985-08-28 1985-10-02 Shell Int Research Spherical magnesium alkoxide particles
JPH0830089B2 (ja) 1986-06-24 1996-03-27 東邦チタニウム株式会社 オレフイン類重合用触媒
JPH0720898B2 (ja) 1989-08-16 1995-03-08 コルコートエンジニアリング株式会社 球形で粒度分布の狭いマグネシウムアルコラートの合成方法
JP2505326B2 (ja) 1991-06-18 1996-06-05 出光石油化学株式会社 マグネシウムジアルコキシドの製造方法
JP3772331B2 (ja) 1994-09-07 2006-05-10 日本曹達株式会社 マグネシウムエチラート球状微粒品の製造方法
JP3489889B2 (ja) * 1994-12-01 2004-01-26 昭和電工株式会社 オレフィン重合用固体触媒成分の製造方法、オレフィン重合用触媒及びオレフィン重合体の製造方法
JPH1160625A (ja) * 1997-08-22 1999-03-02 Idemitsu Petrochem Co Ltd オレフィン重合用固体触媒成分、オレフィン重合用触 媒及びオレフィン重合体の製造方法
TWI253451B (en) * 2002-08-29 2006-04-21 Toho Catalyst Co Ltd Solid catalyst component, catalyst for polymerization of olefins, and polymerizing method of olefins
JP4039916B2 (ja) 2002-08-29 2008-01-30 東邦キャタリスト株式会社 オレフィン類重合用固体触媒成分および触媒
WO2008120795A1 (ja) * 2007-03-30 2008-10-09 Toho Catalyst Co., Ltd. オレフィン類重合用固体触媒成分、重合用触媒およびこれを用いたオレフィン類重合体の製造方法
SG172665A1 (en) * 2007-12-27 2011-07-28 Sumitomo Chemical Co Production process of olefin polymerization catalyst component, of olefin polymerization catalyst, and of olefin polymer
BRPI1004565B1 (pt) * 2009-03-17 2019-09-10 Toho Titanium Co Ltd componente de catalisador sólido, catalisador de polimerização de olefina, e , processo para produzir um polímero de olefina.
JP5623760B2 (ja) * 2009-03-17 2014-11-12 東邦チタニウム株式会社 オレフィン類重合用固体触媒成分および触媒並びにこれを用いたオレフィン類重合体の製造方法

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