Способ получения катализатора полимеризации этилена

 

Использование изобретения: получение полиэтилена низкого давления. Сущность изобретения: проводят взаимодействие в среде растворителя цирконоцена общей формулы L₂Zr X₂, где L - пентаметилциклопентадиенил или инденил, X - Cl, - CH₃ или - OH, с соединением алюминия: триалкилом или диалкилмоногидридом алюминия. Атомное соотношение алюминия: цирконий от 869:1 до 8670:1. 1 табл.

Изобретение относится к полимерной химии и может найти использование при получении полиэтилена низкого давления.

Известен способ получения катализатора полимеризации олефинов взаимодействием цирконоценов с алюминиевыми соединениями [1].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный способ получения катализатора полимеризации этилена взаимодействием в среде растворителя цирконоцена с соединением алюминия [2].

В качестве последнего используют алюмоксаны. Наиболее высокая активность катализатора достигается при полимеризации С₃ - и более -олефинов.

Технической задачей изобретения является повышение активности катализатора при полимеризации этилена с использованием в качестве соединения алюминия триалкилалюминиевых соединений.

Указанный технический результат достигается тем, что по способу получения катализатора полимеризации этилена взаимодействием в среде растворителя цирконоцена с соединением алюминия в качестве цирконоцена используют соединение общей формулы L₂ZrX₂, где L - пентаметилциклопентадиенил или инденил; X - -Сl, -CH₃ или ОН, в качестве соединения алюминия - триалкил или диалкилмоногидрид алюминия и процесс осуществляют при атомном соотношении алюминий:цирконий от 869:1 до 8670:1.

Полимеризацию проводят в жидкой фазе в присутствии или без инертного углеводородного растворителя, или в газовой фазе. Температура полимеризации обычно составляет 0-150^оС, предпочтительно 40-80^оС.

В качестве углеводородных растворителей могут быть использованы, например, толуол, гексан, гептан, или хлорированные углеводороды такие, как СН₂Сl₂ или С₂Н₄Cl₂.

Варьировать молекулярный вес полимера можно простым изменением температуры полимеризации, типа и концентрации компонентов катализатора или, используя регуляторы молекулярной массы, например водород.

Особенно хорошие результаты получают в случае, когда компоненты катализатора подвергают контактированию друг с другом перед проведением полимеризации; время контактирования обычно варьируют в пределах от 1 мин до 1 ч, предпочтительно 5-10 мин, концентрация цирконоценового соединения составляет 10^-3-10^-8 моль/л, а концентрация алкилалюминия - 10-10^-3 моль/л.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1. В автоклаве объемом 1 л, снабженном кожухом для регулирования теплообмена, термопарой, клапанами для подачи азота и этилена, манометром и стальной магнитной мешалкой, термостатированной при 50^оС, вводят этилен до давления 1 ати и 350 мл толуола, поддерживая температуру на уровне 50^оС.

В 50 мл толуола в атмосфере азота подвергают взаимодействию 2 ммоль триметилалюминия и 1 мг [C₅(CH₃)₅] ₂ZrCl₂. Через 5 мин выдерживания при комнатной температуре раствор вводят в автоклав, в котором затем с помощью этилена создают давление 4 ати. Полимеризацию проводят в течение 1 ч при температуре 50^оС, поддерживая постоянное давление этилена. Скорость перемешивания 1100 об/мин. Полученные результаты приведены в таблице.

П р и м е р ы 2-9. Повторяют процедуру из примера 1, используя различные алкилалюминиевые соединения и цирконоцены. Использованные соединения и полученные результаты показаны в таблице.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА взаимодействием в среде растворителя цирконоцена с соединением алюминия, отличающийся тем, что в качестве цирконоцена используют соединение формулы L₂ZrX₂, где L - пентаметилциклопентадиенил или инденил; X - -Cl, -CH₃ или -OH, в качестве соединения алюминия - триалкил или диалкилмоногидрид алюминия и процесс осуществляют при атомном соотношении алюминий : цирконий (869 : 1) - (8670 : 1).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2