ES2980461T3 - Componentes catalíticos para la polimerización de olefinas - Google Patents

Componentes catalíticos para la polimerización de olefinas Download PDF

Info

Publication number
ES2980461T3
ES2980461T3 ES20734537T ES20734537T ES2980461T3 ES 2980461 T3 ES2980461 T3 ES 2980461T3 ES 20734537 T ES20734537 T ES 20734537T ES 20734537 T ES20734537 T ES 20734537T ES 2980461 T3 ES2980461 T3 ES 2980461T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
groups
catalytic component
alkyl
ethyl
component according
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
ES20734537T
Other languages
English (en)
Inventor
Alessandro Mignogna
Dario Liguori
Giampiero Morini
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Basell Poliolefine Italia SRL
Original Assignee
Basell Poliolefine Italia SRL
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 Basell Poliolefine Italia SRL filed Critical Basell Poliolefine Italia SRL
Application granted granted Critical
Publication of ES2980461T3 publication Critical patent/ES2980461T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F110/06Propene
    • 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
    • C08F4/642Component covered by group C08F4/64 with an organo-aluminium compound
    • C08F4/6421Titanium tetrahalides with organo-aluminium compounds
    • 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
    • C08F10/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F10/06Propene
    • 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
    • C08F4/646Catalysts comprising at least two different metals, in metallic form or as compounds thereof, in addition to the component covered by group C08F4/64
    • C08F4/6465Catalysts comprising at least two different metals, in metallic form or as compounds thereof, in addition to the component covered by group C08F4/64 containing silicium
    • 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
    • C08F4/65Pretreating the metal or compound covered by group C08F4/64 before the final contacting with the metal or compound covered by group C08F4/44
    • C08F4/651Pretreating with non-metals or metal-free compounds
    • 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
    • C08F4/65Pretreating the metal or compound covered by group C08F4/64 before the final contacting with the metal or compound covered by group C08F4/44
    • C08F4/652Pretreating with metals or metal-containing compounds
    • C08F4/654Pretreating with metals or metal-containing compounds with magnesium or compounds thereof
    • C08F4/6543Pretreating with metals or metal-containing compounds with magnesium or compounds thereof halides of magnesium
    • C08F4/6545Pretreating with metals or metal-containing compounds with magnesium or compounds thereof halides of magnesium and metals of C08F4/64 or compounds thereof

Landscapes

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

Abstract

Un componente catalizador sólido para la polimerización de olefinas que comprende Mg, Ti y un donador de electrones de fórmula (I) donde los grupos R1 y R5, iguales o diferentes entre sí, se seleccionan de grupos hidrocarburo C1-C15, el grupo R2 se selecciona de grupos hidrocarburo C2-C10, los grupos R3 a R4, independientemente, se seleccionan de hidrógeno o grupos hidrocarburo C1-C20, opcionalmente fusionados entre sí para formar uno o más ciclos, con la condición de que al menos uno de los grupos R3 a R4 sea un grupo alquilo C1-C20. El sistema catalizador basado en el componente catalizador sólido está dotado de alta actividad y estereoespecificidad. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Componentes catalíticos para la polimerización de olefinas
Campo de la invención
La presente exposición se refiere a componentes catalíticos para la polimerización de olefinas, en particular propileno, que comprenden un soporte a base de dihaluro de Mg sobre el que están soportados átomos de Ti y un compuesto donador de electrones que contiene un éster y un grupo funcional carbamato. La presente exposición se refiere, además, a los catalizadores obtenidos a partir de dichos componentes y a su utilización en procedimientos para la polimerización de olefinas, en particular propileno.
Antecedentes de la invención
Los componentes catalíticos para la polimerización estereoespecífica de olefinas están descritos en la técnica. En referencia a la polimerización del propileno, se utilizan catalizadores de Ziegler-Natta que, en términos generales, comprenden un componente catalítico sólido, constituido por un dihaluro de magnesio sobre el que se soporta un compuesto de titanio y un compuesto donador de electrones interno, utilizado en combinación con un compuesto alquilo de Al. Sin embargo, convencionalmente, en el caso de que se desee una cristalinidad más alta del polímero, también se requiere un donante externo (por ejemplo, un alcoxisilano) con el fin de obtener una isotacticidad más alta. Se utilizan ésteres de ácido ftálico, particularmente diisobutilftalato, como donantes internos en preparaciones catalíticas. Los ftalatos se utilizan como donantes internos en combinación con alquilalcoxisilanos como donante externo. Dicho sistema catalítico proporciona un buen rendimiento en términos de actividad, isotacticidad e insolubilidad en xileno.
En algunos casos, resulta deseable producir polímeros utilizando sistemas catalíticos que no utilicen ftalatos como donante de electrones.
En consecuencia, se han dedicado actividades de investigación para encontrar clases alternativas de donantes internos para la utilización en la preparación de componentes catalíticos para la polimerización de propileno.
Algunos de los catalizadores sometidos a ensayo contienen estructuras de donantes que presentan simultáneamente grupos carbámicos y grupos éster. La publicación de patente PCT n.° WO2006/110234 describe derivados 1,2-aminoésteres, incluyendo un grupo carbamato y una función éster libre. Los catalizadores generados por estas estructuras presentan una actividad y estereoespecificidad muy bajas en la polimerización de propileno en masa (ver la Tabla 2 de la publicación de patente PCT n.° WO2006/110234).
Sumario de la invención
Inesperadamente, el solicitante ha encontrado que una clase de donantes que contienen tanto un carbamato como una función éster dentro de una estructura específica derivada de un aminoácido genera catalizadores que muestran un buen equilibrio de actividad y estereoespecificidad.
De acuerdo con lo anterior, es un objetivo de la presente exposición un componente catalítico para la polimerización de olefinas que comprenden Mg, Ti y un donante de electrones de fórmula (l):
en la que los grupos R1 y R5, iguales o diferentes entre sí, se seleccionan de grupos de hidrocarburo C<1>-C<15>, el grupo R2 se selecciona de grupos de hidrocarburo C<2>-C<10>, los grupos R3 a R4, independientemente, se seleccionan de hidrógeno o grupos hidrocarburo C<1>-C<20>, opcionalmente fusionados entre sí para formar uno o más ciclos, con la condición de que por lo menos uno de los grupos R3 a R4 sea un grupo alquilo C<1>C<20>.
Descripción detallada de la invención
Según la presente solicitud, la expresión «grupo hidrocarburo» también incluye la posible presencia, además de carbono e hidrógeno, en los grupos R1 a R2, tal como se han definido anteriormente, de un heteroátomo seleccionado de entre halógeno, P, S, N, O y Si.
Según la presente solicitud, la expresión «grupo alquilo» también incluye, si no se especifica por separado, grupos arilalquilo con el mismo intervalo de átomos de carbono derivado de grupos alquilo mediante sustitución de un átomo de hidrógeno por un grupo arilo.
Preferentemente, R1 es un grupo alquilo C<1>-C<10>o grupo arilalquilo, más preferentemente un grupo alquilo C<1>-C<8>. Más preferentemente, el grupo alquilo es un grupo alquilo primario.
Preferentemente, R2 se selecciona de grupos alquilo C<2>-C<10>o arilalquilo C<7>-C<10>, más preferentemente se selecciona de grupos alquilo C<3>-C<10>o grupos arilalquilo C<7>-C<10>y especialmente de grupos de alquilo primario C<3>-C<10>o arilalquilo primario C<7>-C<10>.
Preferentemente, R3 se selecciona de grupos alquilo o arilalquilo C<3>-C<15>ramificados, más preferentemente grupos alquilo o arilalquilo C<4>-C<10>ramificados y especialmente de grupos alquilo o arilalquilo primario C<4>-C<10>ramificados.
R4 puede ser hidrógeno o un grupo alquilo C<1>-C<15>. Más preferentemente, R4 es hidrógeno.
Las estructuras preferentes son aquellas en las que R3 se selecciona de grupos alquilo o aralquilo C<3>-C<15>ramificados y R4 es hidrógeno.
Preferentemente, R5 es un grupo alquilo C<1>-C<10>, más preferentemente un grupo alquilo C<1>-C<8>. Más preferentemente, el grupo alquilo es un grupo alquilo primario.
Las estructuras preferentes de fórmula (I) son aquellas en las que R1 y R5 son independientemente un grupo alquilo C<1>-C<10>, R2 se selecciona de grupos alquilo C<2>-C<10>o arilalquilo C<7>-C<10>, R3 se selecciona de grupos alquilo o arilalquilo C<3>-C<15>y R4 es hidrógeno.
Preferentemente, la cantidad final de compuesto donante de electrones en el componente catalítico sólido está comprendida entre 1 % y 25 % en peso, preferentemente en el intervalo de entre 3 % y 20 % en peso.
Son ejemplos no limitativos de estructuras de fórmula (I) los siguientes: N-(etoxicarbonil)-N-propilfenilalaninato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-isopropilfenilalaninato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-etilfenilalaninato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-hexilfenilalaninato de etilo, N-decil-N-(etoxicarbonil)fenilalaninato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-isobutilfenilalaninato de etilo, N-butil-N-(etoxicarbonil)fenilalaninato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-isopropil-leucinato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-propilleucinato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-etilleucinato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-isobutilleucinato de etilo, N-butil-N-(etoxicarbonil)leucinato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-hexil-leucinato de etilo, N-decil-N-(etoxicarbonil)leucinato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-propilvalinato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-etilvalinato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-isobutilvalinato de etilo, N-butil-N-(etoxicarbonil)valinato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-hexilvalinato de etilo, N-decil-N-(etoxicarbonil)valinato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(etil)amino)hexanoato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(propil)amino)hexanoato de etilo, 2-(butil(etoxicarbonil)amino)hexanoato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(isobutil)amino)hexanoato de etilo, 2-(decil(etoxicarbonil)amino)hexanoato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(hexil)amino)hexanoato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(isopropil)amino)hexanoato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(propil)amino)-3-metilpentanoato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-isopropilvalinato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(etil)amino)-3 -metilpentanoato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(isobutil)amino)-3-metilpentanoato de etilo, 2-(butil(etoxicarbonil)amino)-3-metilpentanoato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(hexil)amino)-3-metilpentanoato de etilo, 2-(decil(etoxicarbonil)amino)-3-metilpentanoato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-isopropilalaninato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-propilalaninato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-etilalaninato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-isobutilalaninato de etilo, 2-(butil(etoxicarbonil)amino)butanoato de etilo, N-(etoxicarbonil)-N-hexilalaninato de etilo, N-decil-N-(etoxicarbonil)alaninato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(propil)amino)-3-(p-tolil)propanoato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(isobutil)amino)-3-(o-tolil)propanoato de etilo, 2-(decil(etoxicarbonil)amino)-3-mesitilpropanoato de etilo, 2-(butil(etoxicarbonil)amino)-3-(naftalén-2-il)propanoato de etilo, 3-(4-clorofenil)-2-((etoxicarbonil)(etil)amino)propanoato de etiloetil 3-(3,4-dimetilfenil)-2-((etoxicarbonil)(hexil)amino)propanoato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(isobutil)amino)-3-fenilbutanoato de metilo, 2-(butil(etoxicarbonil)amino)-4-fenilbutanoato de isobutilo, 2-(isobutil(metoxicarbonil)amino)-3-metilpentanoato de etilo, 2-(etil(metoxicarbonil)amino)-3-metilpentanoato de metilo, N-hexil-N-(propoxicarbonil)valinato de etilo, N-hexil-N-(propoxicarbonil)valinato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(hexil)amino)hexanoato de butilo, 2-((butoxicarbonil)(decil)amino)-5-metilhexanoato de isobutilo, 1-(butil(etoxicarbonil)amino)ciclohexán-1-carboxilato de etilo, 1-((etoxicarbonil)(isobutil)amino)ciclopentán-1-carboxilato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(isobutil)amino)-2-etilbutanoato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(etil)amino)-2-isobutil-4-metilpentanoato de etilo, 2-((etoxicarbonil)(hexil)amino)-2-metilpropanoato de etilo
Los compuestos comprendidos en la fórmula (I) pueden prepararse mediante la utilización de la ruta sintética siguiente.
En el componente catalítico sólido de la exposición, la cantidad de átomos de Ti es preferentemente superior a 2%en peso, más preferentemente superior a 2,50 % con respecto al peso total de dicho componente catalítico.
Tal como se ha explicado anteriormente, los componentes catalíticos de la exposición comprenden, además de los donantes de electrones anteriormente indicados, Ti, Mg y halógeno. En particular, los componentes catalíticos comprenden un compuesto de titanio, que presenta por lo menos un enlace Ti-halógeno y los compuestos donantes de electrones anteriormente mencionados, soportados sobre un haluro de Mg. El haluro de magnesio es preferentemente MgCH en forma activa, que se describe como un soporte para los catalizadores de Ziegler-Natta. Las patentes n.° US 4.298.718 y n.° US 4.495.338 fueron las primeras en describir la utilización de dichos compuestos en la catálisis de Ziegler-Natta. Es conocido a partir de dichas patentes que los dihaluros de magnesio en forma activa utilizados como soporte o cosoporte en componentes de catálisis para la polimerización de olefinas se caracterizan por espectros de rayos X en los que la línea de difracción más intensa que aparece en el espectro del haluro no activo se reduce en intensidad y se sustituye por un halo cuya intensidad máxima está desplazada hacia ángulos menores respecto al de la línea más intensa.
Los compuestos de titanio preferentes utilizados en el componente catalítico de la presente exposición son TiCl<4>y TiCh; además, también pueden utilizarse haloalcoholatos de Ti de fórmula Ti(OR6)m-yXy, en la que m es la valencia del titanio, y es un número entre 1 y m-1, X es halógeno y R6 es un radical hidrocarburo que presenta entre 1 y 10 átomos de carbono.
La preparación del componente catalítico sólido puede llevarse a cabo de acuerdo con varios métodos. Un método comprende la reacción entre alcoholatos o cloroalcoholatos de magnesio (en particular, cloroalcoholatos preparados de acuerdo con la patente n.° USP 4,220,554) y un exceso de TiCl<4>en la presencia de los compuestos donadores de electrones a una temperatura de entre 80 °C y 120 °C.
Según un método preferente, el componente catalítico sólido puede prepararse mediante la reacción de un compuesto de titanio de fórmula Ti(OR7)m-yXy, en la que m es la valencia del titanio e y es un número entre 1 y m, preferentemente TiCl<4>, en donde un cloruro de magnesio deriva de un aducto de fórmula M gC^pR8OH, en la que p es un número entre 0,1 y 6, preferentemente entre 2 y 3,5, y R8 es un radical hidrocarburo que presenta entre 1 y 18 átomos de carbono. Los aductos pueden prepararse convenientemente en forma esférica mediante la mezcla de alcohol y cloruro de magnesio en la presencia de un hidrocarburo inerte inmiscible con el aducto, operando bajo condiciones de agitación a la temperatura de fusión del aducto (100 °C a 130 °C). A continuación, la emulsión se desactiva rápidamente, causando de esta manera la solidificación del aducto en forma de partículas esféricas. Se describen ejemplos de aductos esféricos preparados de acuerdo con dicho procedimiento en las patentes n.° USP 4.399.054 y n.° USP 4.469.648. El aducto obtenido de esta manera puede hacerse reaccionar directamente con el compuesto de Ti o puede someterse previamente a desalcoholación controlada térmicamente (80 °C a 130 °C) con el fin de obtener un aducto en el que el número de moles de alcohol es inferior a 3, preferentemente de entre 0,1 y 2,5. La reacción con el compuesto de Ti puede llevarse a cabo mediante suspensión del aducto (desalcoholado o sin modificación) en TiCl<4>frío (aproximadamente a 0 °C); la mezcla se calienta hasta una temperatura de entre 80 °C y 130 °C y se mantiene a esta temperatura durante 0,5 a 2 horas. El tratamiento con TiCl<4>puede llevarse a cabo una o más veces. El compuesto donante de electrones preferentemente se añade durante el tratamiento con TiCÍ<4>. La preparación de componentes catalíticos en forma esférica se describe en, por ejemplo, las solicitudes de patente europea n.° EP-A-395083, n.° EP-A-553805, n.° EP-A-553806, n.° EPA601525 y n.° WO98/44009.
Los componentes catalíticos sólidos obtenidos de acuerdo con el método anteriormente indicado muestran una superficie (según el método B.E.T.) que puede estar comprendida entre 20 y 500 m2/g y preferentemente entre 50 y 400 m2/g, y la porosidad total (según el método B.E.T.) es superior a 0,2 cm3/g, preferentemente de entre 0,2 y 0,6 cm3/g. La porosidad (método de Hg) debido a poros con radios de hasta 10.000 A puede estar comprendida entre 0,1 y 1,5 cm3/g, preferentemente de entre 0,45 y 1 cm3/g.
El componente catalítico sólido presenta un tamaño de partícula medio de entre 5 y 120 pm y más preferentemente de entre 1 y 100 pm.
En cualquiera de estos métodos de preparación, pueden añadirse los compuestos donantes de electrones deseados sin modificación o, en un modo alternativo, pueden obtenersein situmediante la utilización de un precursor apropiado capaz de ser transformado en el compuesto donante de electrones deseado mediante, por ejemplo, reacciones química disponibles.
Con independencia del método de preparación utilizado, la cantidad final del compuesto donante de electrones de fórmula (I) es tal que su proporción molar con respecto a los átomos de Ti está comprendida entre 0,01:1 y 2:1, preferentemente entre 0,05:1 y 1,5:1. Los componentes catalíticos sólidos según la presente exposición se convierten en catalizadores para la polimerización de olefinas mediante la reacción de los mismos con compuestos de organoaluminio de acuerdo con métodos disponibles.
En particular, es un objetivo de la presente exposición un catalizador para la polimerización de olefinas CH<2>=CHR, en las que R es hidrógeno o un radical hidrocarbilo con 1 a 12 átomos de carbono, que comprende el producto obtenido mediante la puesta en contacto de:
(i) el componente catalítico sólido tal como se ha dado a conocer anteriormente y
(ii) un compuesto de alquilaluminio y opcionalmente,
(iii) un compuesto donador de electrones externo.
El compuesto de alquil-Al (ii) preferentemente se selecciona de entre compuestos de trialquil-aluminio, tales como, por ejemplo, trietilaluminio, triisobutilaluminio, tri-n-butilaluminio, tri-n-hexilaluminio y tri-n-octilaluminio. También resulta posible utilizar haluros de alquilaluminio, hidruros de alquilaluminio o sesquicloruros de alquilaluminio, tales como AlEt<2>Cl y AhEtaCh, posiblemente en mezcla con los compuestos de trialquilaluminio citados.
Entre los compuestos donantes de electrones externos pueden incluirse compuestos de silicio, éteres, ésteres, aminas y compuestos heterocíclicos.
Otra clase de compuestos donantes externos preferentes es la de los compuestos de silicio de fórmula (R9)a(R10)bSi(OR11)c, en la que a y b son números enteros entre 0 y 2; c es un número entero entre 1 y 4, y la suma (a+b+c) es 4; R9, R10 y R11 son radicales con 1 a 18 átomos de carbono que opcionalmente contienen heteroátomos. Son particularmente preferentes los compuestos de silicio en los que a es 1, b es 1, c es 2, por lo menos uno de R7 y R8 se selecciona de entre grupos de alquilo ramificado, cicloalquilo o arilo con 3 a 10 átomos de carbono que contienen opcionalmente heteroátomos y R9 es un grupo alquilo C<1>-C<10>, en particular metilo. Son ejemplos de dichos compuestos de silicio preferentes, metilciclohexildimetoxisilano (donante C), difenildimetoxisilano, metil-t-butildimetoxisilano, diciclopentildimetoxisilano (donante D), diisopropildimetoxisilano, (2-etilpiperidinil)t-butildimetoxisilano, (2-etilpiperidinil)thexildimetoxisilano, (3,3,3-trifluoro-n-propil)(2-etilpiperidinil)dimetoxisilano, metil(3,3,3-trifluoro-npropil)dimetoxisilano, N,N-dietilaminotrietoxisilano. Además, también resultan preferentes los compuestos de silicio en los que a es 0, c es 3, R8 es un grupo alquilo o cicloalquilo ramificado, que opcionalmente contiene heteroátomos y R9 es metilo. Son ejemplos de dichos compuestos de silicio preferentes, ciclohexiltrimetoxisilano, t-butiltrimetoxisilano y t-hexiltrimetoxisilano.
El compuesto donante de electrones (iii) se utiliza en cantidad suficiente para proporcionar una proporción molar entre el compuesto de organoaluminio y dicho compuesto donador de electrones (iii) de entre 0,1 y 500, preferentemente de entre 1 y 300, y más preferentemente de entre 3 y 100.
Tal como se ha explicado, los componentes catalíticos de la presente exposición, particularmente al utilizarlos en la polimerización de propileno asociado con un compuesto alquilo de aluminio y un alquilalcoxisilano, son capaces de producir polipropileno, bajo las condiciones de polimerización explicadas en la sección experimental, con una actividad de polimerización superior a 35 Kgpol/gcat, preferentemente superior a 40 Kgpol/gcat y una insolubilidad en xileno a 25 °C superior a 96 % en peso, preferentemente superior a 97 % en peso.
Por lo tanto, constituye un objetivo adicional de la presente exposición un procedimiento para la (co)polimerización de olefinas CH<2>=CHR, en las que R es hidrógeno o un radical hidrocarbilo con 1 a 12 átomos de carbono, realizado en la presencia de un catalizador que comprende el producto de la reacción entre:
(i) el componente catalítico sólido de la exposición,
(ii) un compuesto de alquilaluminio y
(iii) opcionalmente un compuesto donador de electrones (donador externo).
El procedimiento de polimerización puede llevarse a cabo de acuerdo con técnicas disponibles, por ejemplo, la polimerización en suspensión utilizando como diluyente un solvente hidrocarburo inerte, o la polimerización en masa, utilizando el monómero líquido (por ejemplo, propileno) como medio de reacción. Además, resulta posible llevar a cabo el procedimiento de polimerización en fase gaseosa, operando en uno o más reactores en lecho agitado mecánicamente o fluidizado.
La polimerización puede llevarse a cabo a una temperatura de entre 20 °C y 120 °C, preferentemente de entre 40 °C y 80 °C. En el caso de que la polimerización se lleve a cabo en fase gaseosa, la presión operativa puede estar comprendida entre 0,5 y 5 MPa, preferentemente entre 1 y 4 MPa. En la polimerización en masa, la presión operativa está comprendida entre 1 y 8 MPa, preferentemente entre 1,5 y 5 MPa.
Los ejemplos siguientes se proporcionan con el fin de ilustrar adicionalmente la exposición sin pretender ser limitativos de la misma.
Caracterizaciones
Determinación de la I.X.
Se introdujeron 2,5 g de polímero y 250 ml de o-xileno en un matraz de fondo redondo dotado de un enfriador y un condensador de reflujo y se mantuvo bajo nitrógeno. La mezcla obtenida se calentó a 135 °C y se mantuvo bajo agitación durante aproximadamente 60 minutos. Se dejó que la solución final se enfriase a 25 °C bajo agitación continua y a continuación se filtró el polímero insoluble. A continuación, se evaporó el filtrado en un flujo de nitrógeno a 140 °C hasta alcanzar un peso constante. El contenido de dicha fracción soluble en xileno se expresa como porcentaje de los 2,5 gramos originales y después, mediante la resta, el % de I.X.
Determinación de donantes.
El contenido de donante de electrones se estimó mediante cromatografía de gases. El componente sólido se disolvió en agua ácida. La solución se extrajo con acetato de etilo, se añadió un patrón interno y se analizó una muestra de la fase orgánica en un cromatógrafo de gases, a fin de determinar la cantidad de donante presente en el compuesto catalítico de partida.
Índice de fluidez(MFR, por sus siglas en inglés)
Se determinó el índice de fluidez (MFR) del polímero de acuerdo con la norma ISO 1133 (230 °c, 2,16 kg).
Ejemplos
Procedimiento para la preparación del aducto esférico
Se preparó una cantidad inicial de MgCh-2,8C2H5OH microesferoidal de acuerdo con el método descrito en el Ejemplo 2 del documento n.° WO98/44009, aunque operando a mayor escala.
Procedimiento general para la polimerización del propileno
Un autoclave de acero de 4 litros dotado de un agitador, manómetro, termómetro, sistema de alimentación de catalizador, líneas de alimentación de monómero y camisa termostática, se purgó con un flujo de nitrógeno a 70 °C durante una hora. A continuación, a 30 °C bajo flujo de propileno, se cargaron secuencialmente con 75 ml de hexano anhidro, 0,76 g de AlEt<3>, diciclopentil-dimetoxisilano como donante de electrones externo con el fin de alcanzar una proporción molar de Al/donante de 20 y 0,0067-0,010 g de componente catalítico sólido. Se cerró el autoclave; posteriormente, se añadió 2,0 NL de hidrógeno. A continuación, bajo agitación, se alimentaron 1,2 kg de propileno líquido. La temperatura se elevó a 70 °C en cinco minutos y se llevó a cabo la polimerización a esta temperatura durante dos horas. Al final de la polimerización, se eliminó el propileno no reaccionado; se recuperó el polímero y se secó a 70 °C bajo vacío durante tres horas. A continuación, se pesó el polímero y se fraccionó con o-xileno para determinar la magnitud de la fracción insoluble en xileno (I.X.).
Procedimiento general para la preparación del componente catalítico sólido
En un matraz de fondo redondo de 500 cm3, dotado de agitador mecánico, enfriador y termómetro, se introdujeron 250 cm3 de TiCl<4>a temperatura ambiente bajo una atmósfera de nitrógeno. Tras enfriar a 0 °C bajo agitación, el donante interno indicado en la Tabla 1 y 10,0 g del aducto esférico se añadieron secuencialmente al matraz. La cantidad de donante interno cargado fue suficiente para cargar una proporción molar de Mg/donante de 6. Se elevó la temperatura a 100 °C y se mantuvo durante 2 horas. Después, se detuvo la agitación; se dejó que el producto sólido sedimentase y se decantó el sobrenadante líquido a 100 °C. Tras eliminar el sobrenadante, se añadió TiCl<4>nuevo adicional hasta alcanzar nuevamente el volumen de líquido inicial. A continuación, la mezcla se calentó a 120 °C y después se mantuvo a esta temperatura durante 1 hora. Se detuvo nuevamente la agitación y se dejó que el sólido sedimentase y se decantó el sobrenadante líquido. Se lavó el sólido con hexano anhidro seis veces (6x100 cm3) en un gradiente de temperaturas bajando hasta 60 °C y en una ocasión (100 cm3) a temperatura ambiente. A continuación, el sólido obtenido se secó bajo vacío. Los componentes catalíticos sólidos obtenidos de esta manera se sometieron a ensayo respecto a la polimerización de propileno, utilizando el procedimiento descrito anteriormente. Se proporcionan los resultados en la Tabla 1.
Ejemplo 1-11 y Ejemplos comparativos 1 a 9
Preparación de componente catalítico sólido y polimerización
El procedimiento general para la preparación del componente catalítico sólido 1 se llevó a cabo utilizando el donante informado en la Tabla 1 a modo de donante interno. Los componentes catalíticos sólidos obtenidos de esta manera se sometieron a ensayo respecto a la polimerización de propileno, utilizando el procedimiento descrito anteriormente. Se proporcionan los resultados en la Tabla 1.
Tabla 1
(continuación)
(continuación)

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES i.Componente catalítico para la polimerización de olefinas que comprenden Mg, Ti y un donante de electrones de fórmula (I):
    en la que los grupos R1 y R5, iguales o diferentes entre sí, se seleccionan de grupos de hidrocarburo C<1>-C<15>, que opcionalmente incluyen un heteroátomo seleccionado de entre halógeno, P, S, N, O y Si, el grupo R2 se selecciona de grupos de hidrocarburo C<2>-C<10>que opcionalmente incluyen un heteroátomo seleccionado de entre halógeno, P, S, N, O y Si; los grupos R3 y R4, independientemente, se seleccionan de hidrógeno o grupos de hidrocarburo C<1>-C<20>que opcionalmente incluyen un heteroátomo seleccionado de entre halógeno, P, S, N, O y Si, opcionalmente fusionados entre sí para formar uno o más ciclos, con la condición de que por lo menos uno de los grupos R3 a R4 sea un grupo alquilo o arilalquilo C<1>-C<20>.
  2. 2. Componente catalítico según la reivindicación 1, en el que R1 es un grupo alquilo o arilalquilo C<1>-C<10>.
  3. 3. Componente catalítico según la reivindicación 1, en el que R2 se selecciona de grupos alquilos C<2>-C<10>o arilalquilos C<7>-C<10>.
  4. 4. Componente catalítico según la reivindicación 3, en el que R2 se selecciona de grupos alquilos C<3>-C<10>o arilalquilos C<7>-C<10>.
  5. 5. Componente catalítico según la reivindicación 4, en el que R2 se selecciona de grupos alquilos primarios C<3>-C<10>o arilalquilos primarios C<7>-C<10>.
  6. 6. Componente catalítico según la reivindicación 1, en el que R3 se selecciona de grupos alquilos o aralquilos C<3>-C<15>ramificados.
  7. 7. Componente catalítico según la reivindicación 6, en el que R3 se selecciona de grupos alquilos o aralquilos primarios C<4>-C<10>ramificados.
  8. 8. Componente catalítico según las reivindicaciones 6 a 7, en el que R4 es hidrógeno o un grupo alquilo C<1>-C<15>.
  9. 9. Componente catalítico según la reivindicación 8, en el que R4 es hidrógeno.
  10. 10. Componente catalítico según la reivindicación 1, en el que R5 es un grupo alquilo C<1>-C<10>.
  11. 11. Componente catalítico según la reivindicación 10, en el que R5 es un grupo alquilo primario.
  12. 12. Componente catalítico según la reivindicación 1, en el que R1 y R5 son independientemente un grupo alquilo C<1>-C<10>, R2 se selecciona de grupos alquilos C<2>-C<10>o arilalquilos C<7>-C<10>, R3 se selecciona de grupos alquilos o arilalquilos C<3>-C<15>y R4 es hidrógeno.
  13. 13. Catalizador para la polimerización de olefinas que comprende el producto de la reacción entre: (i) el componente catalítico sólido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y (ii) un compuesto de alquilaluminio.
  14. 14.Catalizador según la reivindicación 13, que comprende, además, un compuesto donante de electrones externo.
  15. 15.Procedimiento para la (co)polimerización de olefinas CH<2>=CHR, en el que R es hidrógeno o un radical hidrocarbilo con 1 a 12 átomos de carbono, llevado a cabo en la presencia de un sistema catalítico que comprende el producto de la reacción entre: i. el componente catalítico sólido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y ii. un compuesto de alquilaluminio.
ES20734537T 2019-07-03 2020-06-24 Componentes catalíticos para la polimerización de olefinas Active ES2980461T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19184162 2019-07-03
PCT/EP2020/067640 WO2021001232A1 (en) 2019-07-03 2020-06-24 Catalyst components for the polymerization of olefins

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2980461T3 true ES2980461T3 (es) 2024-10-01

Family

ID=67145719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES20734537T Active ES2980461T3 (es) 2019-07-03 2020-06-24 Componentes catalíticos para la polimerización de olefinas

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11873365B2 (es)
EP (1) EP3994184B1 (es)
JP (1) JP7100775B2 (es)
CN (1) CN114026135B (es)
ES (1) ES2980461T3 (es)
FI (1) FI3994184T3 (es)
WO (1) WO2021001232A1 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2026506029A (ja) * 2023-03-17 2026-02-20 バーゼル・ポリオレフィン・イタリア・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ オレフィン重合用触媒成分
EP4713375A1 (en) 2023-05-15 2026-03-25 Basell Poliolefine Italia S.r.l. Catalyst components for the polymerization of olefins

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE363977B (es) 1968-11-21 1974-02-11 Montedison Spa
YU35844B (en) 1968-11-25 1981-08-31 Montedison Spa Process for obtaining catalysts for the polymerization of olefines
GB1603724A (en) 1977-05-25 1981-11-25 Montedison Spa Components and catalysts for the polymerisation of alpha-olefins
IT1096661B (it) 1978-06-13 1985-08-26 Montedison Spa Procedimento per la preparazione di prodotti in forma sferoidale solidi a temperatura ambiente
IT1098272B (it) 1978-08-22 1985-09-07 Montedison Spa Componenti,di catalizzatori e catalizzatori per la polimerizzazione delle alfa-olefine
IT1230134B (it) 1989-04-28 1991-10-14 Himont Inc Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione di olefine.
IT1262934B (it) 1992-01-31 1996-07-22 Montecatini Tecnologie Srl Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione di olefine
IT1262935B (it) 1992-01-31 1996-07-22 Montecatini Tecnologie Srl Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione di olefine
IT1256648B (it) 1992-12-11 1995-12-12 Montecatini Tecnologie Srl Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione delle olefine
IL127230A (en) 1997-03-29 2004-07-25 Montell Technology Company Bv Magnesium dichloride-alcohol adducts, process for their preparation and catalyst components obtained therefrom
US8288606B2 (en) * 2005-03-08 2012-10-16 Ineos Usa Llc Propylene polymer catalyst donor component
BR112016003829B1 (pt) 2013-09-09 2020-10-06 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Componente catalisador sólido, catalisador e processo para (co)polimerização de olefinas
EP3268397B1 (en) 2015-03-10 2019-04-17 Basell Poliolefine Italia S.r.l. Catalyst components for the polymerization of olefins
BR112017020658B1 (pt) 2015-04-01 2021-10-26 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Componente catalisador sólido, catalisador e processo para a polimerização de olefinas
JP6404497B2 (ja) 2015-05-19 2018-10-10 バーゼル・ポリオレフィン・イタリア・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ オレフィン重合用触媒成分
WO2017093129A1 (en) * 2015-12-02 2017-06-08 Sabic Global Technologies B.V. Process for preparing a procatalyst for polymerization of olefins
EP3541857B1 (en) * 2016-11-18 2020-09-09 Basell Poliolefine Italia S.r.l. Catalyst components for the polymerization of olefins

Also Published As

Publication number Publication date
BR112021024297A2 (pt) 2022-01-11
JP7100775B2 (ja) 2022-07-13
WO2021001232A1 (en) 2021-01-07
EP3994184A1 (en) 2022-05-11
US11873365B2 (en) 2024-01-16
JP2022530720A (ja) 2022-06-30
CN114026135A (zh) 2022-02-08
CN114026135B (zh) 2022-11-01
EP3994184B1 (en) 2024-05-01
US20220332856A1 (en) 2022-10-20
FI3994184T3 (fi) 2024-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9670298B2 (en) Magnesium dichloride-ethanol adducts and catalyst component obtained therefrom
ES2746290T3 (es) Componentes catalizadores para la polimerización de olefinas
ES2980461T3 (es) Componentes catalíticos para la polimerización de olefinas
ES2834436T3 (es) Componentes catalizadores para la polimerización de olefinas
ES2730110T3 (es) Componentes catalizadores para la polimerización de olefinas
ES2470146T3 (es) Componentes de catalizador para la polimerizaci�n de olefinas
ES2720058T3 (es) Componentes catalizadores para la polimerización de olefinas
US8921253B2 (en) Catalyst components for the polymerization of olefins
ES2727145T3 (es) Componentes catalizadores para la polimerización de olefinas
EP3268398B1 (en) Catalyst components for the polymerization of olefins
US9416203B2 (en) Catalyst components for the polymerization of olefins
ES2848551T3 (es) Componentes catalizadores para la polimerización de olefinas
EP4713375A1 (en) Catalyst components for the polymerization of olefins
EP4680656A1 (en) Catalyst components for the polymerization of olefins
JP2026513612A (ja) オレフィン重合用触媒成分
ES2371078T3 (es) Componentes y catalizadores para la polimerización de olefinas.
BR112021024297B1 (pt) Componente de catalisador para a polimerização de olefinas, catalisador, e, processo para a (co)polimerização de olefinas
BR112016021358B1 (pt) Componente catalisador sólido e processo para (co)polimerização de olefinas