RU2088596C1 - Катализатор полимеризации олефинов и способ получения полиолефинов - Google Patents
Катализатор полимеризации олефинов и способ получения полиолефинов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2088596C1 RU2088596C1 SU925052737A SU5052737A RU2088596C1 RU 2088596 C1 RU2088596 C1 RU 2088596C1 SU 925052737 A SU925052737 A SU 925052737A SU 5052737 A SU5052737 A SU 5052737A RU 2088596 C1 RU2088596 C1 RU 2088596C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- transition metal
- compound
- polymerization
- vanadium
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 title claims abstract description 9
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 title claims description 26
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 title claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 6
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 25
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 10
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 claims description 8
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000002879 Lewis base Substances 0.000 claims description 5
- 150000007527 lewis bases Chemical class 0.000 claims description 5
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 claims description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 125000000058 cyclopentadienyl group Chemical group C1(=CC=CC1)* 0.000 claims description 2
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N endo-cyclopentadiene Natural products C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 claims description 2
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 claims 6
- 150000003682 vanadium compounds Chemical class 0.000 claims 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims 1
- PTXMVOUNAHFTFC-UHFFFAOYSA-N alumane;vanadium Chemical compound [AlH3].[V] PTXMVOUNAHFTFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 claims 1
- 229940126214 compound 3 Drugs 0.000 claims 1
- 150000005673 monoalkenes Chemical class 0.000 claims 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 abstract description 22
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 9
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 22
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 18
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 17
- -1 aluminum halide Chemical class 0.000 description 16
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 10
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 9
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N triethylaluminium Chemical compound CC[Al](CC)CC VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 6
- 125000005234 alkyl aluminium group Chemical group 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 5
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 5
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 3
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 3
- 150000003681 vanadium Chemical class 0.000 description 3
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Natural products CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 229920006125 amorphous polymer Polymers 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- UAHWPYUMFXYFJY-UHFFFAOYSA-N beta-myrcene Chemical compound CC(C)=CCCC(=C)C=C UAHWPYUMFXYFJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- XOYLJNJLGBYDTH-UHFFFAOYSA-M chlorogallium Chemical compound [Ga]Cl XOYLJNJLGBYDTH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N diethylzinc Chemical compound CC[Zn]CC HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N methylene hexane Natural products CCCCCC=C ZGEGCLOFRBLKSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical group OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 2
- GGQQNYXPYWCUHG-RMTFUQJTSA-N (3e,6e)-deca-3,6-diene Chemical compound CCC\C=C\C\C=C\CC GGQQNYXPYWCUHG-RMTFUQJTSA-N 0.000 description 1
- PRBHEGAFLDMLAL-GQCTYLIASA-N (4e)-hexa-1,4-diene Chemical compound C\C=C\CC=C PRBHEGAFLDMLAL-GQCTYLIASA-N 0.000 description 1
- PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N (E)-1,3-pentadiene Chemical compound C\C=C\C=C PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- PRBHEGAFLDMLAL-UHFFFAOYSA-N 1,5-Hexadiene Natural products CC=CCC=C PRBHEGAFLDMLAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXQAEOWCSOPBLF-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3-tetramethyloctane Chemical compound CCCCCC(C)(C)C(C)(C)C UXQAEOWCSOPBLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CMAOLVNGLTWICC-UHFFFAOYSA-N 2-fluoro-5-methylbenzonitrile Chemical compound CC1=CC=C(F)C(C#N)=C1 CMAOLVNGLTWICC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFERIGCCDYCZLN-UHFFFAOYSA-N 3a,4,7,7a-tetrahydro-1h-indene Chemical compound C1C=CCC2CC=CC21 UFERIGCCDYCZLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1-pentene Chemical compound CC(C)CC=C WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- INYHZQLKOKTDAI-UHFFFAOYSA-N 5-ethenylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2C(C=C)CC1C=C2 INYHZQLKOKTDAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- GTAXGNCCEYZRII-UHFFFAOYSA-N Eperisone hydrochloride Chemical compound Cl.C1=CC(CC)=CC=C1C(=O)C(C)CN1CCCCC1 GTAXGNCCEYZRII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001118 alkylidene group Chemical group 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYBREYKSZAROCT-UHFFFAOYSA-N alpha-myrcene Natural products CC(=C)CCCC(=C)C=C VYBREYKSZAROCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- SIPUZPBQZHNSDW-UHFFFAOYSA-N bis(2-methylpropyl)aluminum Chemical compound CC(C)C[Al]CC(C)C SIPUZPBQZHNSDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- QNRMTGGDHLBXQZ-UHFFFAOYSA-N buta-1,2-diene Chemical compound CC=C=C QNRMTGGDHLBXQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 125000004369 butenyl group Chemical group C(=CCC)* 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- TVEFFNLPYIEDLS-UHFFFAOYSA-N deca-1,4,9-triene Chemical class C=CCCCC=CCC=C TVEFFNLPYIEDLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene Chemical compound C=CCCC=C PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- DOUHZFSGSXMPIE-UHFFFAOYSA-N hydroxidooxidosulfur(.) Chemical compound [O]SO DOUHZFSGSXMPIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003049 inorganic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910001867 inorganic solvent Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- KJJBSBKRXUVBMX-UHFFFAOYSA-N magnesium;butane Chemical compound [Mg+2].CCC[CH2-].CCC[CH2-] KJJBSBKRXUVBMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QUXHCILOWRXCEO-UHFFFAOYSA-M magnesium;butane;chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].CCC[CH2-] QUXHCILOWRXCEO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- SJYNFBVQFBRSIB-UHFFFAOYSA-N norbornadiene Chemical compound C1=CC2C=CC1C2 SJYNFBVQFBRSIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- PMJHHCWVYXUKFD-UHFFFAOYSA-N piperylene Natural products CC=CC=C PMJHHCWVYXUKFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002954 polymerization reaction product Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- ONQCKWIDZTZEJA-UHFFFAOYSA-N sodium;pentane Chemical compound [Na+].CCCC[CH2-] ONQCKWIDZTZEJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 125000004149 thio group Chemical group *S* 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Polyethers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к катализаторам и способам получения олефинового полимера, причем предлагаемый катализатор содержит компонент переходного металла и органометаллический компонент и отличается тем, что компонент переходного металла состоит из атома переходного металла, с которым связан лиганд имидоарила. В частности, переходным металлом является ванадий или титан. 2 с. и 6 з. п. ф-лы, 4 табл.
Description
Изобретение относится к катализаторам, пригодным для получения олефинового полимера, содержащим компонент переходного металла и органометаллический компонент, в частности к катализаторам, пригодным для получения полимера на основе α -олефина. Более конкретно, изобретение относится к катализаторам, пригодным для получения аморфного сополимера этилена, a -олефина и, возможно, диена, содержащим компонент ванадия и компонент алюминия.
О катализаторах подобного рода известно из нескольких публикаций. Они применяются как для получения кристаллических олефиновых полимеров, так и для получения аморфных олефиновых полимеров. Например, такой катализатор используют для получения вышеупомянутых аморфных сополимеров в процессе полимеризации Циглера-Натта (Ziegler-Natta), что приводит к образованию аморфных сополимеров этилена/a-олефина (известных также как EAM-каучуки) и аморфных терполимеров этилена/a-олефина/диена. Поскольку применяемый в этих процессах a-олефин часто получают из пропилена, это приводит к образованию этиленпропиленовых (EP) каучуков или тройных этиленпропиленовых каучуков с диеновым сополимером (EPDM). Пример катализатора подобного рода и процесса его получения можно найти в [1] где упоминается, что наиболее подходящим для полимеризации рассмотренного типа катализатором является катализатор, содержащий компонент ванадия и алюминийгалоидалкил.
Однако известные катализаторы все же имеют несколько недостатков. Один из недостатков катализатора, часто используемого в данной области техники, заключается в том, что его активность мала, в результате чего приходится использовать большие количества компонента органического металла.
Заявителем было обнаружено, что применение нового, описываемого ниже катализатора, приводит к другому типу каталитической реакции и при аналогичных условиях процесса катализа дает совершенно другой полимер, качество которого зависит от состава катализатора.
Катализатор по предлагаемому изобретению отличается тем, что компонент переходного металла состоит из атома переходного металла, к которому присоединен лиганд имидоарила. В частности, катализатор отличается тем, что компонент переходного металла состоит из атома ванадия или атома титана, к которому присоединен лиганд имидоарила.
Сочетая такой имидоариловый комплекс переходного металла, в частности имидоариловый комплекс ванадия или титана с компонентом органического металла, в частности органоалюминиевым компонентом, получают оригинальный катализатор, используемый в процессах полимеризации Циглера-Натта.
Известны имидоариловые комплексы ванадия известны (D.D. Devorera ai. al, in "JAm. Chem-Soc.", v. 109 (24), 1987, p. 7408-16.
Однако комплексы подобного рода представляют лишь академический интерес и не нашли применения в технических целях, не считая процессов полимеризации Циглера-Натта.
Здесь и далее в тексте описания амидоариловый комплекс переходного металла понимается как группа веществ, имеющая следующую общую формулу:
Ar N Me XmYn (I)
(m + n равно валентности металла-идидогруппы),
где A ариловая группа, замещенная или незамещенная;
Me переходный металл;
X галогеновая группа;
Y алкоксидная, арилоксидная или амидогруппа или другая лигандная группа, описываемая ниже;
(Ar N обозначает лиганд имидоарила).
Ar N Me XmYn (I)
(m + n равно валентности металла-идидогруппы),
где A ариловая группа, замещенная или незамещенная;
Me переходный металл;
X галогеновая группа;
Y алкоксидная, арилоксидная или амидогруппа или другая лигандная группа, описываемая ниже;
(Ar N обозначает лиганд имидоарила).
В качестве ариловой можно использовать группы, содержащие бензольные ядра, которые могут быть замещены в одном или нескольких местах. Указанному требованию отвечают такие группы, как толиловая, фенильная и нафталиловая. Подходящими заместителями для таких групп могут быть: алкиловые группы, аралкиловые группы, алкоксидные группы, арилоксидные группы, галогеновые группы, аминогруппы, нитрогруппы, тиогруппы, карбоксильные группы. Эти и другие замещающие группы известны специалистам в данной области, которые могут легко установить их пригодность в конкретном случае. Преимущественно, ариловая группа состоит из О-О-двузамещенной фенильной группы. Далее предпочтительно использовать такую алкиловую группу, как метил, этил, изопропил, изобутил.
Группу переходного металла (Me-группу в общей формуле) выбирают из групп 3 6 периодической таблицы элементов Менделеева хсогласно новой системе обозначений [Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC)] приведенной в "Hand-book of Chemistr y and Physics", 70-th Edt. 1989 -1990. Переходный металл выбирают преимущественно из группы, в составе которой входят Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta и Cr. В качестве переходного металла наиболее предпочтительными являются V и Ti. Самым предпочтительным металлом для использования в процессе получения аморфных сополимеров является V.
С переходным металлом могут быть также связаны один или более атомов галогена (X-группа в общей формуле). Их можно выбирать из группы, в которую входят F, Cl, Br и I.
Преимущественно компонент переходного металла содержит по меньшей сере две галогеновые группы, в частности по меньшей мере две группы хлора, связанные с атомом переходного металла. При этом могут быть использованы также смеси вышеупомянутых галогенов.
Кроме того, переходным металлом может быть элемент третьей группы (Y-группа в упоминавшейся выше общей формуле). Это может быть атом, входящий в алкоксидную группу, арилоксидную группу, амидную группу или органометаллическую группу. Кроме того, можно использовать и смеси указанных групп.
В качестве информации о подходящих ванадий-имидоариловых комплексах можно использовать также упоминавшуюся выше статью в "J. Am. Chem. Soc.". В этой статье также указывается, как получать такие комплексы. Здесь в качестве примера можно упомянуть реакцию VOCl3 с паразамещенными арилизоцианатами.
Катализатор содержит также органометаллический компонент из групп 1, 2, 12 или 13 периодической таблицы элементов Менделеева (опять по новой Системе обозначений IUPAC)/ в качестве совместного действующего катализатора. К этому металлу присоединена по меньшей мере одна углеводородная группа через посредство атома углерода. Подходящими металлами подобного рода являются, например, натрий, литий, цинк и магний, а, в частности, алюминий. Углеводородная связь с атомом металла в этих веществах содержит преимущественно 1 30 атомов углерода, в частности 1 10 атомов углерода.
Примерами подходящих веществ является амилнатрий, бутиллитий, диэтилцинк, бутилмгнийхлорид и дибутилмагний. Предпочтение отдается органоалюминиевым компаундам, а именно компаундам триалкилалалюминия (типа триэтилалюминия), гидридам алкилалюминия (типа гидриза диизобутилалалюминия), компаундам алкилалкоксиалюминия и галогенсодержащим компаундам алюминия (типа хлорида диэтилалюминия, хлорида диизобутилалюминия, дихлорида моноэтилалалюминия и сесквихлорида этилалалюминия). Кроме того, можно использовать смеси указанных компаундов.
Заявителем обнаружено, что количество и тип выбранного органометаллического компонента важны для получения подходящего катализатора. Выявлено, к примеру, что использование ванадий-имидоарилового комплекса, в котором по меньшей мере два атома галогена соединены с атомом ванадия, приводит к превосходному катализу, если атомное отношение ванадия и эффективного алюминия выбрано в диапазоне между 3:1 и 1:3, преимущественно в диапазоне между 1:1 и 1: 2. С другой стороны, следует отметить, что в данной области техники используются соотношения, находящиеся в диапазоне между 1:5 и 1,50 (см. также примеры, описанные в упоминавшемся выше Европатенте N A-44119).
Здесь и далее по тексту описания термин "эффективный алюминий" следует понимать, как количество алюминия, остающееся от введенного в реакцию количества после коррекции наличия остальных кислот Льюиса (Lewis) или оснований Льюиса в катализаторе или в реакционной системе в процессе полимеризации. Количество алюминия, остающееся для эффективного алкилирования компонента ванадия (которое согласно существующим воззрениям приводит к образованию активного катализатора), относится к количеству компонента ванадия согласно вышеупомянутому соотношению.
В присутствии кислоты Льюиса (например, BCl3, GaCl3, CaBr3, AlBr3, AlCl3, SiCl4) или основания Льюиса (например, воды, сложного эфира, простого эфира, спирта, амина, компаундов серы типа сульфида или сульфита, компаундов фосфора типа фосфина или фосфита) часть компонента алюминия инактивируется, что приводит к соответственному снижению количества компонента алюминия, имеющегося в наличие для алкилирования компонента ванадия.
Доказано, что с помощью известных катализаторов невозможно получить такое низкое атомное соотношение ванадия и эффективного алюминия. Подобный катализатор после получения такого соотношения не обладает или по существу не обладает каталитической активностью при полимеризации.
Поскольку катализатор по изобретению можно, к удивлению заявителя, использовать при низком соотношении алюминия и ванадия, описывавшемся выше, в полимеризации принимает участие значительно меньшее количество галогенов, в частности хлоридов, и, что более важно, меньшее количество галогенов оказывается в результирующем полимере, а это благоприятно влияет на коррозионные характеристики полученного полимера.
Тип применяемого в качестве катализатора алюминийгалоидалкила зависит также от природы компонента переходного металла. В случае катализатора, компонентом переходного металла которого является компонент ванадия, содержащий по меньшей мере два атома галогена, соединенных с атомом ванадия, предпочтительно использовать триалкилалалюминий, наиболее предпочтительно триэтилалалюминий (TEA).
Заявителем обнаружено также, что полимеры (особенно аморфные сополимеры), полученные при стандартных условиях, существенно отличаются друг от друга в зависимости от типа выбранного катализатора и его природы. Этого не наблюдается в случае катализаторов, которые уже известны в данной области техники В случае же катализатора по изобретению проявляется другой каталитически активный центр, не известный ранее.
Катализатор можно вводить в реактор для полимеризации в растворенной форме (в этом случае предпочтительно применение растворителя, который используется также при соответствующей полимеризации в жидкой фазе) или в форме, содержащей по меньшей мере один из компонентов, связанный с носителем катализатора.
По сути, известно несколько методов, находящихся в распоряжении специалистов в данной области. В качестве носителя катализатора можно использовать например двуокись кремния, окись алюминия, цеолит, MoCl2 и т.д. Такая гетерогенизация катализатора дает возможность проводить полимеризацию в суспензии или в газовой фазе.
Катализатор может быть видоизменен различными способами, чтобы он более подходил для целей получения полимера или сополимера, упоминавшегося выше.
Прежде всего, катализатор может содержать еще и промотор. Здесь под промотором понимается компаунд, который повышает отдачу от катализатора при полимеризации. В частности, для этой цели пригодны галоидзамещенные компаунды. Чтобы гарантировать, что приготавливаемый полимер не содержит чересчур много галогена, в Европатенте N A-44119 предлагается в качестве промотора использовать компаунд с низким содержанием галогена. Среди таких компаундов в основном и преимущественно находятся компаунды, содержащие не более двух атомов галогена на молекулу. Что касается подробностей об этих и других подходящих промоторах, специально рекомендуем справиться в уже упоминавшемся выше несколько раз [1]
Второй возможностью является катализатор, содержащий кислоту Льюиса. С помощью такой кислоты тоже можно увеличить каталитическую активность сочетания переходный металл/металлорганический компонент согласно предлагаемому изобретению. Примерами подходящей кислоты Льюиса являются AlCl3, AlBr3, GaCl3, GaBr3, BCl3 или SiCl4.
Второй возможностью является катализатор, содержащий кислоту Льюиса. С помощью такой кислоты тоже можно увеличить каталитическую активность сочетания переходный металл/металлорганический компонент согласно предлагаемому изобретению. Примерами подходящей кислоты Льюиса являются AlCl3, AlBr3, GaCl3, GaBr3, BCl3 или SiCl4.
Еще одна возможность заключается в применении катализатора, который содержит основание Льюиса. Подобно катализатору, содержащему кислоту Льюиса, этот компаунд тоже обладает повышенной каталитической активностью. Примерами катализаторов подобного рода являются сложные эфиры, простые эфиры, кетоны, спирты, амины и т.п.
Другим возможным путем влияния на каталитическую активность является (частичная) замена галогеновой группы (галогеновых групп) комплекса переходный металл/имидоарил другим лигандом [Y-группа в общей формуле (I)] Примерами таких лигандов являются:
арилоксидная группа;
аминогруппа или амидогруппа;
такие компаунды серы, как сульфид, сульфит, сульфат, тиол, сульфинат;
такие компаунды фосфора, как фосфин, фосфит, фосфат;
циклопентадиенил, замещенный или незамещенный;
органометаллический компаунд.
арилоксидная группа;
аминогруппа или амидогруппа;
такие компаунды серы, как сульфид, сульфит, сульфат, тиол, сульфинат;
такие компаунды фосфора, как фосфин, фосфит, фосфат;
циклопентадиенил, замещенный или незамещенный;
органометаллический компаунд.
Специалист в данной области техники, обратив внимание на приводимые здесь описания веществ и проведя простые эксперименты, легко может удостовериться в пригодности этих и других лигандов для применения в процессе осуществления настоящего изобретения.
Упоминавшиеся выше модификации могут касаться как собственно катализатора, так и процесса полимеризации.
Изобретение относится также к способам использования катализатора в процессе получения олефинового полимера, в частности к получению полимера, мономер которого выбран из группы, в состав которой входят a-олефины, внутренние или диолефины и смеси указанных олефинов. В частности, настоящее изобретение относится к способу полимеризации a-олефинов, выбранных преимущественно из группы, в состав которой входят этилен, пропилен, бутилен, пентен, гептен, октен и смеси указанных веществ. Предпочтительнее выбор a -олефина из группы, в которую входят этилен и/или пропилен. Это сказывается в образовании кристаллических гомополимеров и сополимеров полиэтилена [например, полиэтилена высокой плотности (HDPE), полиэтилена низкой плотности (LLDPE)] а также кристаллических гомополимеров и сополимеров полипропилена (PP, а также EMPP). Все мономеры, необходимые для получения указанных типов полимеров, и условия процесса получения этих типов полимеров известны специалистам в данной области техники.
Наиболее предпочтительным приложением предлагаемого изобретения является использование при получении аморфного сополимера этилена, a-олефина и, возможно, диена, например, путем сополимеризации в жидкой фазе.
Получение указанного аморфного сополимера может представлять собой как применение катализаторов на основе переходного металла/органического металла для приготовления кристаллических олефиновых полимеров, так и применение этих катализаторов для приготовления аморфных олефиновых полимеров. Здесь и далее в тексте описания аморфным полимером называется сополимер, который при комнатной температуре и более высоких температурах проявляет кристалличность на уровне не более 5% измеренную с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC). Предпочтительно, чтобы сополимер имел кристалличность не более 1%
Примерами подходящих a-олефинов, которые можно использовать, помимо этилена, являются пропилен, бутен-1, гексен-1, октен-1 или их разветвленные изомеры, например 4-метилпентен-1, а также стирол, a-метилстирол. Кроме того, можно использовать смеси указанных алкенов. предпочтительнее других пропилен и/или бутен-1.
Примерами подходящих a-олефинов, которые можно использовать, помимо этилена, являются пропилен, бутен-1, гексен-1, октен-1 или их разветвленные изомеры, например 4-метилпентен-1, а также стирол, a-метилстирол. Кроме того, можно использовать смеси указанных алкенов. предпочтительнее других пропилен и/или бутен-1.
В качестве применяемого в сополимере диена можно использовать полиненасыщенный компаунд, служащий для введения ненасыщенности в сополимер. Такой компаунд содержит по меньшей мере две связи C C и может быть как алифатическим, так и алициклическим. Алициклические полиненасыщенные компаунды обычно содержат от трех до двадцати атомов углерода; двойные связи могут быть либо сопряженными, либо (и предпочтительно) несопряженными. Примерами таких компаундов являются 1,3-бутадиен, изопрен, 2,3-диметилбутадиен-1,3, 2-этилбутадиен-1,3, 1,3-пентадиен, мирцен, аллен, 1,2-бутадиен, 1,4,9-декатриены, 1,4-гексадиен, 1,5-гексадиен и 4-метилгексадиен-1,4. Алициклические полиненансыщенные компаунды, содержащие или не содержащие мостиковую группу, могут быть как моноциклическими, так и полициклическими. Примерами таких компаундов являются норборнадиен и его алкиловые производные; алкилиденнорборнены, в частности 5-алкилиденнорборнены-2, в которых алкилиденовая группа содержит от одного до двадцати, предпочтительно от одного до восьми атомов углерода; алкенилнорборнены, в частности 5алкенилнорборнены-2, в которых алкениловая группа содержит от двух до двадцати, предпочтительно от двух до десяти атомов углерода, например винилнорборнен, 5-/2'-метил-2'-бутенил/норборнен-2 и 5-/3'метил-2'бутенил/норборнен-2; дициклопентадиен и полиненасыщенные компаунды бицикло-/2,2,1/-гептана, бицикло-/2,2,2/-октана, бицикло-/3,2,1/-октана и бицикло-/3,2,2/-нонана, в которых по меньшей мере одно из колец ненасыщено. Кроме того, можно использовать компаунды типа 4,7,8,9-тетрагидроиндена и изопропилидентетрагидроиндена. В частности, возможно применение дициклопентадиена, 5-метилен- или 5-этилиденнорборнена-2, или гексадиена-1,4. При этом можно также применять смеси описанных выше компаундов.
Диен может присутствовать в сополимере в количествах до 20% по весу, однако предпочтительно до 10 по весу.
В дополнение к диену или вместо него возможно включение в состав сополимера ненасыщенного компаунда с одной или более функциональными группами, например атомами галогена, OH, OR, COOH, COOR или NH2, в количестве до 20% по весу. Обычно такие функциональные мономеры оказывают неблагоприятное влияние на активность катализатора полимеризации.
Тем не менее, если катализатор по изобретению используют в присутствии промотора, получают должную скорость полимеризации даже в тех случаях, когда смесь веществ, участвующих в сополимеризации, содержит функциональные мономеры.
Молярное отношение мономеров, используемых в процессе полимеризации, зависит от требуемого состава полимера. Ввиду того, что скорость полимеризации мономеров различается существенно, задавать универсально применимые диапазоны молярных отношений не удается. Например, обычно будет выбираться молярное отношение этилена и пропилена при сополимеризации, находящиеся в диапазоне от 1:1 до 1:5. Если сополимеризуется полиненасыщенный компаунд, то молярное отношение к этилену будет обычно между 0,0001:1 и 1:1.
Реакцию сополимеризации обычно ведут при температуре между -40oC и 200oC, предпочтительно 10 80oC. Давление будет, как правило, составлять (0,1oC5) МПа, но возможны как более высокие, так и более низкие давления. Предпочтительно выполнять процесс непрерывно, но возможно также осуществление его полунепрерывным способом или поэтапно.
Продолжительность времени пребывания веществ в реакционной зоне может изменяться от нескольких секунд до нескольких часов. В целом, указанное время будет выбираться в диапазоне от нескольких минут до одного часа.
Сополимеризация может проходить в жидкости, инертной по отношению к катализатору, например в одном или более насыщенных алифатических углеводородах (типа бутана, пентана, гексана, гептана, пентаметилгептана или фракций нефти), в ароматических углеводородах (например, в бензоле или толуоле) или в галоидзамещенных алифатических или ароматических углеводородах (типа тетрахлорэтилена). Возможны такая температура и давление, при которых один или более используемых мономеров, в частности a-олефин (например, пропилен), являются жидкими и присутствуют в таком количестве, что служат в качестве диспергаторов. Следовательно, никакой другой диспергатор не требуется.
Процесс по настоящему изобретению можно выполнять в реакторе для полимеризации, наполненном газом и жидкостью, или в реакторе, целиком наполненном жидкостью. Применение гетерогенного катализатора дает возможность выполнять полимеризацию в суспензии или в газовой фазе.
С помощью методов, известных специалистам в данной области техники, можно установить молекулярную массу. В частности, это можно сделать с помощью регуляторов длины цепи, например с помощью диэтилцинка и (предпочтительно) водорода. На молекулярную массу оказывают существенное влияние даже очень незначительные количества водорода.
Удивительно, но было обнаружено, что в случае проведения полимеризации в жидкой фазе катализатор по изобретению чрезвычайно подходит для получения аморфного сополимера этилена и a-олефина при комнатной температуре или даже при более высоких температурах. Отсюда следует, что возникающее в процессе прохождения реакции тепло отводится более эффективным способом, чем при обычных процессах полимеризации в жидкой фазе. Как известно, этого можно добиться, существенно повысив степень охлаждения подаваемых в реактор веществ или испаряя часть реагирующих веществ. После сополимеризации сополимер можно обрабатывать различными путями. В случае проведения процессов в жидкой фазе можно рассматривать и испарение растворителя, и коагуляцию с помощью пара.
Аморфные сополимеры, полученные при реализации способа по настоящему изобретению, обычно содержат по весу (25 35) этилена. Предпочтительны продукты реакции полимеризации, содержащие по весу (40 75)% этилена. Такие сополимеры можно использовать в различных целях, например в производстве шлангов, лент конвейеров, профилей уплотнений. Если потребуется, эти сополимеры можно вулканизировать известными методами, используя вещества, дающие свободные радикалы, например, перекиси, или серу или другие вулканизирующие вещества типа фенольных смол.
Чтобы получить возможность обрабатывать полимер как каучук, можно добавлять в него масло. Предпочтительно делать это в процессе сополимеризации. Известны вещества, добавляемые с целью получения так называемых хрупких кип. Этого добиваются с помощью талька, например, или с помощью системы, описываемой в Европатенте N A-427339. Там приводится пример композиции, содержащей неорганический растворитель, загуститель и неорганический диспергатор, которая мало подходит для использования в случае получения продуктов по настоящему изобретению. Можно также сослаться на патент США N A-4233365.
Далее следуют примеры и сравнительные эксперименты, не носящие ограничительный характер.
Использованные в примерах и таблицах коды и обозначения имеют следующий смысл:
Кат. 1 трихлорид о,о-диизопропилфенилимидованадия;
Кат. 2 трихлорид фенилимидованадия;
DCPAE уксусноэтиловый эфир дихлорфенила;
EAC сесквихлорид этилалюминия;
Сод. C3 процентное содержание звеньев пропилена в полимере по весу.
Кат. 1 трихлорид о,о-диизопропилфенилимидованадия;
Кат. 2 трихлорид фенилимидованадия;
DCPAE уксусноэтиловый эфир дихлорфенила;
EAC сесквихлорид этилалюминия;
Сод. C3 процентное содержание звеньев пропилена в полимере по весу.
Пример 1. Стеклянный автоклав вместимостью 1 л наполняли 300 мл бензина и 0,025 ммоль кат. 1. Давление в реакторе доводили до 8 бар с помощью очищенных мономеров и выдерживали такие условия, что отношение пропилен:этилен в вытяжном колпаке реактора составляло 2:1. Температура в реакторе была равна 30oC. После этого к содержимому реактора добавляли TEA, а затем сразу же добавляли 0,025 ммоль DCPAE. При полимеризации выдерживали концентрации мономеров на возможно более неизменном уровне посредством подачи пропилена (200 нл/ч) и этилена (100 нл/ч) в реактор. После 30 мин полимеризации реактор разгерметизировали, а получившийся раствор собирали и высушивали. При этом получался аморфный сополимер этилена и пропилена. В табл. 1 отражены поданные количества TEA и данные о получении полимера.
Эти результаты показывают, что чем меньше добавляли совместно действующего катализатора (алкилалюминия), тем более активным становился основной катализатор. Кроме того, при низких концентрациях алкилалюминия и при высоких концентрациях алкилалюминия получались разные полимеры.
Пример 2. Использовали ту же установку для полимеризации, что и в примере 1. Теперь различные компоненты катализатора подавали в ином порядке. В нескольких случаях компонент ванадиевого катализатора подавали вместе с кислотой Льюиса (BCl3). После приведения полимеризуемых веществ в должное состояние сначала подавали промотор DCPAE, а затем совместно действующий катализатор (TEA).
В табл. 2 показаны количества компонентов катализатора, поданных в процессе реакции, и достигнутые результаты.
Эти результаты показывают, что кислота Льюиса (BCl3) и/или основание Льюиса (DCPAE) влияют на активность алкилалюминия (TEA) таким образом, что эффективное количество алкилалюминия, имеющееся для алкилирования компонента ванадия, уменьшается. Это можно компенсировать (частично) путем увеличения абсолютного количества алюминия.
Пример 3. Повторяли действия по примеру I за тем исключением, что кат. 1 заменили кат. 2.
Сведения по различным количествам компонентов катализаторов представлены в табл. 3
При этом вновь был получен прозрачный аморфный полимер. Выход составил 6,3 г; содержание C3 30,3%
Эти результаты показывают, что о,о-двузамещенный компонент ванадия (кат. 1) имеет преимущества по сравнению с незамещенным компонентом ванадия (кат. 2).
При этом вновь был получен прозрачный аморфный полимер. Выход составил 6,3 г; содержание C3 30,3%
Эти результаты показывают, что о,о-двузамещенный компонент ванадия (кат. 1) имеет преимущества по сравнению с незамещенным компонентом ванадия (кат. 2).
Пример 4. Повторяли действия по примеру 2 за тем исключением, что использовали различные компоненты ванадия. Кроме того, TEA был заменен SEAC.
В табл. 4 отражены количества применявшихся компонентов катализатора и достигнутые результаты.
Эти результаты показывают, что наличие ванадий-имидоарилового комплекса с высокими концентрациями алюминийгалоидалкила приводит к образованию полимера, имеющего те же самые свойства, что и полимер, получаемый с помощью стандартной системы катализа, когда используют в качестве компонента ванадия VOCl3. В этом случае сравнимы и активности катализатора.
Косвенно очевидно также, что активный центр, образующийся при реакции между ванадий-имидоариловым комплексом и алюминийгалоидалкилом, имеет различия в зависимости от типа используемого галида алюминия: когда TEA заменяли SEAC, то образовывались разные полимеры.
Claims (8)
1. Катализатор полимеризации олефинов, включающий соединение переходного металла и металлоорганическое соединение, отличающийся тем, что в качестве соединения переходного металла он содержит имидокомплекс общей формулы I
ArN MeXmYn,
где Me переходной металл IV VI групп Периодической системы;
X галоген;
Y лиганд, выбранный из группы, содержащей алкокси-, арилокси-, амино- или амидогруппу, P-содержащее соединение, S-содержащее соединение, замещенный или незамещенный циклопентадиенил или металлоорганическое соединение;
Ar замещенный или незамещенный арил;
m, n не меньше 0 и (m + n) не более 4,
при атомном соотношении переходный металл металл в металлоорганическом соединении 3 1 1 50.
ArN MeXmYn,
где Me переходной металл IV VI групп Периодической системы;
X галоген;
Y лиганд, выбранный из группы, содержащей алкокси-, арилокси-, амино- или амидогруппу, P-содержащее соединение, S-содержащее соединение, замещенный или незамещенный циклопентадиенил или металлоорганическое соединение;
Ar замещенный или незамещенный арил;
m, n не меньше 0 и (m + n) не более 4,
при атомном соотношении переходный металл металл в металлоорганическом соединении 3 1 1 50.
2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве соединения переходного металла он включает соединения титана или ванадия.
3. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве металлоорганического соединения он включает алюминийорганическое соединение.
4. Катализатор по п.3, отличающийся тем, что в качестве соединения переходного металла он включает соединение ванадия, включающее по крайней мере два атома галогена при атомном соотношении ванадий алюминий в катализаторе 3 1 1 3.
5. Катализатор по пп.1 4, отличающийся тем, что в качестве соединения переходного металла он включает соединение общей формулы I, где Ar - О,О-двузамещенный фенил.
6. Катализатор по пп.1 5, отличающийся тем, что он дополнительно включает промотор, содержащий не более двух атомов галогена, и/или кислоту, или основание Льюиса.
7. Катализатор по пп.1 6, отличающийся тем, что один или более его компонентов нанесены на инертный носитель.
8. Способ получения полиолефинов полимеризацией моноолефинов или сополимеризацией их с диенами в присутствии катализатора, включающего соединение переходного металла и металлоорганическое соединение, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют катализатор полимеризации по пп.1 7.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL9101536 | 1991-09-11 | ||
NL9101536A NL9101536A (nl) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | Katalysator en werkwijze voor de bereiding van een amorf copolymeer van etheen. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2088596C1 true RU2088596C1 (ru) | 1997-08-27 |
Family
ID=19859688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU925052737A RU2088596C1 (ru) | 1991-09-11 | 1992-09-10 | Катализатор полимеризации олефинов и способ получения полиолефинов |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5364916A (ru) |
EP (1) | EP0532098B1 (ru) |
JP (1) | JP3310346B2 (ru) |
KR (1) | KR930006060A (ru) |
CN (1) | CN1030989C (ru) |
AT (1) | ATE154619T1 (ru) |
BR (1) | BR9203545A (ru) |
DE (1) | DE69220437T2 (ru) |
MX (1) | MX9205150A (ru) |
NL (1) | NL9101536A (ru) |
RU (1) | RU2088596C1 (ru) |
TW (1) | TW274088B (ru) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2190567T3 (es) * | 1992-07-01 | 2003-08-01 | Exxonmobil Chem Patents Inc | Precursores de catalizadores de metal de transicion de los grupos 5 y 6. |
JP3332051B2 (ja) * | 1992-12-18 | 2002-10-07 | 出光興産株式会社 | 重合用触媒及び該触媒系を用いる重合体の製造方法 |
BE1006453A3 (nl) * | 1992-12-21 | 1994-08-30 | Dsm Nv | Katalysator en werkwijze voor een ziegler polymerisatie. |
EP0641804A3 (en) * | 1993-08-25 | 1995-06-14 | Bp Chem Int Ltd | Catalysts for the polymerization of olefins. |
US6300451B1 (en) | 1994-10-24 | 2001-10-09 | Exxon Chemical Patents Inc. | Long-chain branched polymers and their production |
US5851945A (en) * | 1997-02-07 | 1998-12-22 | Exxon Chemical Patents Inc. | Olefin polymerization catalyst compositions comprising group 5 transition metal compounds stabilized in their highest metal oxidation state |
US6114270A (en) * | 1998-08-07 | 2000-09-05 | Equistar Chemicals, L.P. | Polymerization-stable anionic ancillary ligand containing alkylimido catalysts and method of using the same |
CN1347423A (zh) | 1999-02-22 | 2002-05-01 | 伊斯曼化学公司 | 含有n-吡咯基取代的氮给电体的催化剂 |
US6545108B1 (en) | 1999-02-22 | 2003-04-08 | Eastman Chemical Company | Catalysts containing N-pyrrolyl substituted nitrogen donors |
US6579823B2 (en) | 2000-02-18 | 2003-06-17 | Eastman Chemical Company | Catalysts containing per-ortho aryl substituted aryl or heteroaryl substituted nitrogen donors |
US6605677B2 (en) | 2000-02-18 | 2003-08-12 | Eastman Chemical Company | Olefin polymerization processes using supported catalysts |
US7056996B2 (en) | 2000-02-18 | 2006-06-06 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Productivity catalysts and microstructure control |
US6706891B2 (en) | 2000-11-06 | 2004-03-16 | Eastman Chemical Company | Process for the preparation of ligands for olefin polymerization catalysts |
DE10140202A1 (de) * | 2001-08-16 | 2003-03-06 | Bayer Ag | Vanadium-Imido-Phosphoraniminato für die Olefinpolymerisation |
DE10140135A1 (de) * | 2001-08-16 | 2003-02-27 | Bayer Ag | Vanadium-Imidoaryl-Komplexe für die Olefinpolymerisation |
US9434796B2 (en) * | 2010-12-21 | 2016-09-06 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Catalyst composition with alkoxyalkyl ester internal electron donor and polymer from same |
US8604146B2 (en) * | 2010-12-21 | 2013-12-10 | Dow Global Technologies Llc | Catalyst composition with alkoxyalkyl ester internal electron donor and polymer from same |
JP6005091B2 (ja) | 2014-03-19 | 2016-10-12 | Jxエネルギー株式会社 | オレフィン重合体の製造方法。 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL6712044A (ru) * | 1966-09-02 | 1968-03-04 | ||
US3646000A (en) * | 1969-04-23 | 1972-02-29 | Phillips Petroleum Co | Polymerization catalyst |
JPS554762B2 (ru) * | 1972-05-10 | 1980-01-31 | ||
DE2933885C3 (de) * | 1979-08-22 | 1982-05-06 | Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl | Verfahren zur Herstellung von Copolymeren des Ethylens mit mindestens einem anderen 1-Monoolefin und ggf. einem nicht-konjugierten Dien |
US4347159A (en) * | 1980-05-23 | 1982-08-31 | Uniroyal, Inc. | Activators for Ziegler type polymerization catalysts |
NL8102724A (nl) * | 1980-07-11 | 1982-02-01 | Stamicarbon | Werkwijze voor de bereiding van copolymeren van etheen met tenminste een ander 1-alkeen. |
JPH0570516A (ja) * | 1990-03-29 | 1993-03-23 | Sumitomo Chem Co Ltd | オレフイン系炭化水素重合触媒及びオレフイン系炭化水素重合体の製造方法 |
US5086023A (en) * | 1991-06-13 | 1992-02-04 | Akzo N.V. | Catalyst for EPDM polymerization |
-
1991
- 1991-09-11 NL NL9101536A patent/NL9101536A/nl not_active Application Discontinuation
-
1992
- 1992-08-28 TW TW081106805A patent/TW274088B/zh active
- 1992-09-04 KR KR1019920016066A patent/KR930006060A/ko not_active Application Discontinuation
- 1992-09-09 EP EP92202691A patent/EP0532098B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-09-09 MX MX9205150A patent/MX9205150A/es not_active IP Right Cessation
- 1992-09-09 DE DE69220437T patent/DE69220437T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-09 AT AT92202691T patent/ATE154619T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-09-10 RU SU925052737A patent/RU2088596C1/ru active
- 1992-09-10 CN CN92110353A patent/CN1030989C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-10 JP JP24201692A patent/JP3310346B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-10 US US07/942,319 patent/US5364916A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-11 BR BR929203545A patent/BR9203545A/pt not_active Application Discontinuation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент ЕПВ N 44119, кл. C 08 F 210/16, 1981. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0532098A1 (en) | 1993-03-17 |
JPH0673128A (ja) | 1994-03-15 |
BR9203545A (pt) | 1993-04-13 |
NL9101536A (nl) | 1993-04-01 |
KR930006060A (ko) | 1993-04-20 |
TW274088B (ru) | 1996-04-11 |
CN1070655A (zh) | 1993-04-07 |
CN1030989C (zh) | 1996-02-14 |
EP0532098B1 (en) | 1997-06-18 |
US5364916A (en) | 1994-11-15 |
DE69220437D1 (de) | 1997-07-24 |
ATE154619T1 (de) | 1997-07-15 |
DE69220437T2 (de) | 1998-02-05 |
JP3310346B2 (ja) | 2002-08-05 |
MX9205150A (es) | 1993-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2088596C1 (ru) | Катализатор полимеризации олефинов и способ получения полиолефинов | |
AU617394B2 (en) | 1-olefin polymer wax, and a process for the preparation thereof | |
FI114798B (fi) | Indenyyliyhdisteitä ja katalyyttiainesosia olefiinien polymeroimiseksi | |
US5480848A (en) | Catalyst composition and the use in olefin polymerization | |
RU2135522C1 (ru) | Каталитическая композиция и способ полимеризации олефинов | |
RU2116315C1 (ru) | Катализатор и способ полимеризации олефинов | |
JP2001523275A (ja) | メタロセンを主成分とする高活性均一オレフィン重合系 | |
EP0366290B1 (en) | Process for producing olefin polymers | |
US6262201B1 (en) | Aryl substituted metallocene catalysts and their use | |
JPH07502783A (ja) | 担持されたシクロペンタジエニル6b族金属のオキソ,チオ,イミド及びホスフィド化合物を含むα−オレフィン重合触媒と,α−オレフィンの重合方法 | |
RU2185390C2 (ru) | Способ получения этилен-пропиленовых и этилен-пропилен-диеновых сополимеров | |
MXPA97007680A (en) | Metalalcalino metal ciclopentadienilo catalysts of group 6b for polymerization of alpha-olefin and its use in processes depolimerizac | |
MXPA98000210A (en) | Copolimero elastomer | |
EP0518415A2 (en) | Catalyst for EPDM polymerization | |
KR100580902B1 (ko) | 중합 방법 | |
US5639839A (en) | Oligomers and polymers of aminoalkenes | |
CA2423246A1 (en) | Supported catalyst systems | |
KR101486135B1 (ko) | 올레핀 중합용 희석 촉매의 제조 방법 및 이를 이용한 올레핀 중합 방법 | |
EP0449583B1 (en) | Catalyst for olefinic hydrocarbon polymerization and process for producing olefinic hydrocarbon polymer | |
JPS63218707A (ja) | ポリオレフインの製造方法 | |
RU2156253C2 (ru) | Каталитическая композиция, металлоценовый комплекс и способ полимеризации олефинов | |
JPH0725821B2 (ja) | ポリオレフィンの製造方法 | |
JPH0745543B2 (ja) | オレフィン重合体の製造方法 | |
Ricci et al. | Chromium complexes based catalysts: the role of the ligand nature in the polymerization of conjugated diolefins and cycloolefins | |
JPH04258610A (ja) | シンジオタクチックポリプロピレンの製造方法 |