ES2667683T3 - Proceso para la preparación de polímeros de propileno poroso - Google Patents
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Abstract
Un proceso para la preparación de un (co)polímero de propileno poroso que tiene una porosidad, determinada por un método de absorción de mercurio, mayor que 0,33 cm3/g llevado a cabo en presencia de un sistema catalizador que comprende (a) un componente catalizador 5 sólido que comprende un haluro de magnesio, un compuesto de titanio que tiene al menos un enlace de Ti-halógeno y al menos dos compuestos donantes de electrones uno de los cuales está presente en una cantidad de 50 a 90% en mol con respecto a la cantidad total de donantes y se selecciona de succinatos y el otro siendo seleccionado de 1,3 diéteres, (b) un alquilo de aluminio y opcionalmente (c) un compuesto donante de electrones externo y que comprende las siguientes etapas: (i) poner en contacto los componentes catalizadores (a), (b) y opcionalmente (c) durante un periodo de tiempo en el rango de 1 a 60 minutos, a una temperatura en el rango de 35 a 55°C; opcionalmente (ii) prepolimerizar con una o más olefinas de la fórmula CH2>=CHR, donde R es H o un grupo hidrocarburo C1- C10, hasta formar cantidades de polímero de aproximadamente 0,1 hasta aproximadamente 1000 g por gramo de componente catalizador sólido (a); y (iii) polimerizar propileno en presencia opcional de cantidades menores de etileno y/o alfa olefinas C4-C10 produciendo dicho (co)polímero de propileno poroso.
Description
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y 1,3-diéteres. Otra clase de compuestos donantes externos preferidos es la de los compuestos de silicio de la fórmula Ra 5Rb 6Si(OR7)c, donde a y b son números enteros de 0 a 2, c es un número entero de 1 a 3 y la suma (a+b+c) es 4; R5, R6 y R7 son radicales alquilo, cicloalquilo o arilo con 1-18 átomos de carbono que opcionalmente contienen heteroátomos. Particularmente preferidos son metilciclohexildimetoxisilano, difenildimetoxisilano, metil-tbutildimetoxisilano, diciclopentildimetoxisilano, 2-etilpiperidinil-2-t-butildimetoxisilano y 1,1,1,trifluoropropil-2etilpiperidinil-dimetoxisilano y 1,1,1,trifluoropropil-metil-dimetoxisilano. El compuesto donante de electrones se usa en una cantidad tal que proporcione una relación molar entre el compuesto de organoaluminio y dicho compuesto donante de electrones de 5 a 500, preferiblemente de 7 a 400 y más preferiblemente de 10 a 200.
Preferiblemente, el contacto de la etapa (i) se lleva a cabo a una temperatura en el rango de 40 a 50°C. El tiempo del tratamiento preferiblemente varía de 3 a 40 minutos.
Los componentes catalizadores anteriores (a), (b) y opcionalmente (c) son alimentados a un recipiente de precontacto, en cantidades de manera que la relación en peso (b)/(a) esté en el rango de 2-15 y preferiblemente en el rango de 5-10.
En el proceso de la presente divulgación el compuesto (c) está preferiblemente presente y se usa en cantidades para proporcionar una relación molar entre el compuesto de organoaluminio (b) y dicho compuesto donante de electrones de 1 a 250, preferiblemente de 3 a 150 y más preferiblemente de 5 a 100. El recipiente de precontacto puede ser un tanque de agitación o un reactor de bucle en el cual los componentes que forman catalizadores son preferiblemente puestos en contacto, con agitación, con un disolvente de hidrocarburos inerte líquido, tal como, por ejemplo, propano, n-hexano o n-heptano. Preferiblemente, en la etapa de precontacto el propileno está ausente.
El catalizador de precontacto puede entonces alimentarse al reactor de prepolimerización donde puede ocurrir la etapa (ii). Preferiblemente, la etapa de prepolimerización (ii) está presente.
La etapa de prepolimerización puede llevarse a cabo en un primer reactor seleccionado de un reactor de bucle o un reactor de tanque de agitación continua o en una secuencia de dos reactores de bucle. La prepolimerización puede llevarse a cabo en fase gaseosa o en fase líquida. Se lleva a cabo preferiblemente en fase líquida. El medio líquido comprende monómeros de alfa-olefina líquidos, opcionalmente con la adición de un disolvente de hidrocarburos inerte. Dicho disolvente de hidrocarburos puede ser aromático, tal como tolueno o alifático, tal como propano, hexano, heptano, isobutano, ciclohexano y 2,2,4-trimetilpentano. La cantidad de disolvente de hidrocarburos, si la hay, es menor que 40% en peso con respecto a la cantidad total de alfa-olefinas, preferiblemente menor que 20% en peso. Preferiblemente, la etapa (ii) se lleva a cabo en presencia de hidrocarburos inertes particularmente propano.
El tiempo de residencia promedio en este reactor varía en general de 20 a 150 minutos, preferiblemente de 30 a 80 minutos. La temperatura está comprendida entre 10°C y 50°C, preferiblemente entre 20°C y 40°C. Adoptar estas condiciones permite obtener un grado de prepolimerización en el rango preferido de 60 a 800g por gramo de componente catalizador sólido, preferiblemente de 150 a 500 g por gramo de componente catalizador sólido. Preferiblemente, la etapa (ii) se caracteriza adicionalmente por una baja concentración de sólidos en la suspensión, típicamente en el rango de 50g a 300g de sólidos por litro de suspensión.
La etapa de prepolimerización se lleva a cabo preferiblemente en ausencia de cualquier regulador de peso molecular, tal como hidrógeno. Alternativamente, en algunos casos puede alimentarse hidrógeno al reactor de prepolimerización, adaptando así la viscosidad intrínseca del prepolímero obtenido de la etapa b) en un rango entre 0,2 y 6,0 dl/g.
Una suspensión polimérica que contiene el sistema de prepolímero/catalizador se descarga del reactor de prepolimerización y se alimenta de manera continua a la etapa de polimerización (iii).
La etapa de polimerización (iii) de la presente divulgación se lleva a cabo preferiblemente en reactores en fase gaseosa, preferiblemente en una secuencia de dos o más reactores de lecho fluidizado.
En el reactor de lecho fluidizado de la etapa iii) el propileno se polimeriza para proporcionar la matriz semicristalina. Una mezcla gaseosa que comprende propileno, comonómero opcional, hidrógeno como regulador de peso molecular y un gas inerte se alimenta al reactor en fase gaseosa. Cantidades limitadas de comonómeros de olefina también pueden alimentarse a la etapa iii). Preferiblemente, la cantidad total de comonómeros incorporada en la matriz semicristalina es menor que 10% en peso, preferiblemente menor que 5% en peso. Los comonómeros preferidos son etileno, 1-buteno, 1-hexeno y 1-octeno. El valor de Velocidad de flujo de fusión de acuerdo con ISO 1133 (230°C, 2,16 Kg) puede variar dentro de un rango amplio que varía de 0,01 a 300 g/10 min y particularmente de 0,1 a 250 g/10 min. La porosidad del polímero que surge de la etapa (iii) preferiblemente varía de 0,33 a 0,60 cm3/g, más preferiblemente de 0,35 a 0,60 y especialmente de 0,40 a 0,55 cm3/g. La densidad aparente del polímero varía de 0,30 a 0,37 g/cm3. La cantidad de fracción insoluble en xileno a 25°C del polímero poroso producido con el proceso de la invención es preferiblemente mayor que 97% y más preferiblemente varía de 97,5 a 99%p. cuando es un homopolímero de propileno. En caso de preparación en la etapa iii) de pequeñas cantidades de comonómeros, la cristalinidad del polímero se vuelve más baja y la cantidad de fracción soluble en xileno aumenta.
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