Каталитический компонент, способ его получения, способ гомо- и сополимеризации альфа-олефинов и способ суспензионной полимеризации
Каталитический компонент для сополимеризации этилена с альфа-олефинами, имеющий общую формулу (I) где А - производное циклопентадиенила, имеющее общую формулу (II)
где R1 и R2 выбраны из Н и C1-C3 алкильных радикалов и по крайней мере один из двух R1 - Н; n = 2 - 18, целое число; В выбран из 1) любого из производных А циклопентадиенила, определенных выше, 2) монофункционального циклопентадиенильного радикала (F), выбранного из циклопентадиенила, инденила, флуоренила и соответственных алкил-, арил-, триалкилсилилзамещенных производных; Q (мостик между А и В) - дифункциональный радикал.
Также предложен способ получения каталитического компонента, способ гомо- и сополимеризации в присутствии каталитического компонента, описанного выше. Полученные при этом (со)полимеры могут иметь широкий диапазон молекулярных масс. 4 с. и 10 з.п.ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к каталитическим компонентам металлоценового типа и их применению для получения (со)полимеров C2-C20 олефинов, в частности сополимеров этилена с С3-С20, предпочтительно С3-С10, а более предпочтительно С3 альфа-олефинами, возможно, в присутствии диена. Металлоцены, имеющие в качестве лигандов производные циклопентадиенила, известны как каталитические компоненты при получении (со)полимеров олефинов. Например, в ЕР-А-185918 описано получение изотактического полипропилена в присутствии каталитической системы, содержащей алюмоксан и этиленбис(4,5,6,7-тетрагидро-1-инденил)цирконийдихлорид. В US-A-5268495 описан способ получения металлоценов, связанных мостиком с циклопентадиенильным кольцом. Согласно этому документу мостиковые металлоцены, имеющие в качестве лигандов производные циклопентадиенила, обладают представляющими интерес свойствами и должны быть способны к (со)полимеризации широкого диапазона олефинов. Теперь найдены новые металлоцены, способные к (со)полимеризации C2-C20 олефинов, в частности к сополимеризации этилена с С3-С20, предпочтительно С3-С10, а более предпочтительно С3 альфа-олефинами, возможно, в присутствии диена. Полученные при этом (со)полимеры могут иметь широкий диапазон молекулярных масс, могут обладать или не обладать эластомерными свойствами и потому могут найти применение в разных областях техники. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением предлагается каталитический компонент для сополимеризации этилена с С3-С20, предпочтительно С3-С10, а более предпочтительно С3 альфа-олефинами, возможно, в присутствии диена, имеющий общую формулу (I)

где R1 и R2 выбраны из Н и C1-С3 алкильных радикалов, предпочтительно R2 представляет Н и по крайней мере один из двух R1 представляет Н; n представляет целое число от 2 до 18 и предпочтительно выбран из 3, 5, 6 и 10;
В выбран из:
1) любого из производных А циклопентадиенила, определенных выше;
2) монофункционального циклопентадиенильного радикала (F), выбранного из циклопентадиенила, инденила, флоренила и соответственных алкил-, арил-, триалкилсилилзамещенных производных;
Q (мостик между А и В) представляет дифункциональный радикал, выбранный из:
a) C1-C20 алкиленовой группы, линейной, разветвленной или циклической;
b) силаниленовой или дисиланиленовой алкилзамещенной группы;
c) алкилзамещенной силаалкиленовой группы;
М выбран из титана, циркония, гафния, ванадия, ниобия и предпочтительно представляет цирконий;
Х выбран из галогена, водорода, C1-С10 алкильной группы, C1-С10 алкоксидной группы, С2-С20 амидной группы, С2-С20 карбоксильной группы, С6-С10 арильной группы, C6-С10 арилоксигруппы, С2-С10 алкенильной группы, С7-С40 арилалкильной группы, C7-C40 алкиларильной группы, С8-С40 арилалкенильной группы, предпочтительно C1-С3 алкильной группы или галогена, предпочтительно хлора. Мостиковые лиганды A-Q-B и их получение описаны в одновременно рассматриваемой заявке IT-A-MI 95/002284 на патент Италии, поданной заявителем. Некоторые примеры соединений общей формулы (I) показаны на схеме, приведенной в конце описания. В частности, соединения, относящиеся к тем, что имеют общую формулу (I), и показанные на схеме, представляют собой:
диметилсилил-бис-(4,5,6,7,8-пентагидроазулен-2-ил)цирконийдихлорид (СР 136 А, пример 1.1 на схеме);
[1-(3-метилинден-1-ил)-1-метилэтил-4,5,6,7,8-пентагидроазулен-2-ил] цирконийдихлорид (СР 172, пример 1.2 на схеме);
[1-(инден-1-ил)-1-метилэтил] -4,5,6,7,8-пентагидроазулен-2-ил] цирконийдихлорид (СР 138 Е, пример 1.3 на схеме);
диметилсилил-бис-(4,5,6,7,8,9,10,11,12,13-декагидроциклопентациклододецен-2-ил)цирконийдихлорид (СР 192, пример 1.4 на схеме);
1,2-бис-(4,5,6,7,8-пентагидроазулен-2-ил)тетраметилдисилилцирконийдихлорид (СР 191 С, пример 1.5 на схеме);
1-[4,5,6,7,8-пентагидроазулен-2-ил] -2-[3-метилинден-1-ил] тетраметилдисилилцирконийдихлорид (СР 266 Е, пример 1.6 на схеме). В одном из вариантов Q представляет неразветвленную, разветвленную или циклическую алкиленовую группу, имеющую от 1 до 20 углеродных атомов. Типичными примерами являются метилен, этилен, пропилен, бутилен, пентилен, гексилен, изопропилиден (СН3-С-СН3), изобутилиден (СН3-С-С2Н5), (C2H5-C-C2H5). В другом варианте Q представляет силаниленовую или дисиланиленовую алкилзамещенную группу, например диметилсиланилен или -Si(СН3)2-, тетраметилдисиланилен или -Si(СН3)2-Si(СН3)2-, метилэтилсиланилен, диэтилсиланилен. В еще одном варианте группа Q состоит из кремний-углеродных последовательностей, т.е. представляет собой сила-алкиленовую алкилзамещенную группу, например -Si(R')2-С(R'')2-, где R' представляет низший алкил и R'' представляет водород или низший алкил. Типичными примерами сила-алкиленовых групп являются:
1-сила-1,1-диметилэтилен;
2-сила-2,2-диметилпропилен;
1,3-дисила-1,1,3,3-тетраметилпропилен. В предпочтительном варианте Q выбран из разветвленного алкилена и производных диалкилсиланилена, а более предпочтительно из изопропилидена, диметилсиланилена и тетраметилдисиланилена. В случае, когда В одинаков с любым из радикалов (А), определенных в общей формуле (II), в продукте, имеющем общую формулу (I), группа Q образует мостиковую связь с двумя производными циклопентадиенила, связанными с Q в положении 2 циклопентадиенильного кольца. Когда В представляет производное (F), отличное от (А), это производное представляет собой монофункциональный циклопентадиенильный радикал, выбранный из циклопентадиенила, инденила, флуоренила и соответственных алкил-, арил-, триалкил-силил-замещенных производных; в предпочтительном варианте (F) выбран из циклопентадиенила, инденила и флуоренила. Для упрощения будем называть эти соединения соединениями А-Х-С. В случае, когда В выбран из радикалов F, место присоединения указанных выше производных к мостику Q хорошо известно специалистам в данной области техники. Например, инденил связывается с Q из положения 1, а флуоренил связывается с Q из единственного неконденсированного положения кольца с 5 концевыми группами цепи. Настоящее изобретение относится также к способу получения металлоценов, имеющих общую формулу (I), который включает осуществление взаимодействия соединения, имеющего общую формулу HA-Q-BH, где Q, А и В имеют значения, определенные выше, с алкилом металла, предпочтительно алкилом лития, для получения соответствующего дианиона с последующим взаимодействием с МХ4, предпочтительно тетрахлоридом циркония, для получения соединения, имеющего общую формулу (I). Схема реакций с использованием бутиллития и ZrCl4 представляет собой следующее:
HA-Q-BH+2LiC4H9-->Li+-A-Q-B-Li+ +2С4Н10;
Li+-A-Q-B- Li++ZrCl4-->(I)+2LiCl. Другим объектом настоящего изобретения является способ гомо- и сополимеризации C2-C20 альфа-олефинов, в частности сополимеризации этилена с С3-С10 альфа-олефинами, а более предпочтительно с пропиленом, необязательно в присутствии диенов, в котором используют каталитическую систему, содержащую соединение, имеющее общую формулу (I). При (со)полимеризации альфа-олефинов каталитическая система, кроме металлоцена, имеющего общую формулу (I), содержит также другой компонент (который будем называть сокатализатором), выбранный из алюмоксана и соединений, имеющих общую формулу (III) (Ra)xNH4-xB(Rd)4 или (IV) (Ra)3РНВ(Rd)4, или (V) В(Rd)3, или (VI) СРh3[В(Rd)4], который, взаимодействуя с металлоценом, имеющим общую формулу (I), способен создавать каталитические системы ионной природы. В вышеуказанных соединениях, имеющих общую формулу (III), (IV), (V) или (VI), группы Ra (одинаковые или разные) представляют собой монофункциональные алкильные или арильные радикалы, а группы Rd (одинаковые или разные) представляют собой монофункциональные арильные радикалы, предпочтительно частично или полностью фторированные, а более предпочтительно полностью фторированные. При использовании соединений общей формулы (III), (IV), (V) или (VI) каталитическая система в основном состоит из продуктов реакции одного или нескольких металлоценов общей формулы (I), где Х представляет Н или гидрокарбильный радикал, с любым из соединений, имеющих общую формулу (III), (IV), (V) или (VI), или их смесью, как описано в ЕР-А-277004, причем молярное отношение между соединением, имеющим общую формулу (III), (IV), (V) или (VI), и металлоценом, имеющим общую формулу (I), находится в пределах от 0,1 до 19, предпочтительно от 0,5 до 6, а более предпочтительно от 0,7 до 4. Когда в соединении общей формулы (I) X отличается от Н или гидрокарбильного радикала, каталитическая система состоит из одного или нескольких металлоценов, имеющих общую формулу (I), алкилирующего соединения (VII), выбранного из триалкилалюминия, диалкилмагния или алкиллития или других алкилирующих агентов, хорошо известных специалистам в данной области техники, и любого из соединений, имеющих общую формулу (III), (IV), (V) или (VI), или их смеси. Процесс образования каталитической системы включает предварительное смешивание металлоцена общей формулы (I) с подходящим алкилирующим агентом (VII) в углеводородных растворителях, алифатических или ароматических, или их смесях при температуре в пределах от -20oС до 100oС, предпочтительно от 0oС до 60oС, а более предпочтительно от 20oС до 50oС, в течение времени от 1 минуты до 24 часов, предпочтительно от 2 минут до 12 часов, а более предпочтительно от 5 минут до 2 часов. Затем смесь вводят в контакт с соединением, имеющим общую формулу (III), (IV), (V) или (VI), при указанной выше температуре в течение времени в пределах между 1 минутой и 2 часами, предпочтительно между 2 минутами и 30 минутами, и затем подают в реактор для полимеризации. Молярное отношение между алкилирующим соединением (VII) и соединением общей формулы (I) может колебаться в пределах от 1 до 1000, предпочтительно от 10 до 500, а более предпочтительно от 30 до 300. Молярное отношение между соединением, имеющим общую формулу (III), (IV), (V) или (VI), и металлоценом (I) может колебаться в пределах от 0,1 до 10, предпочтительно от 0,5 до 6, а более предпочтительно от 0,7 до 4. Что касается алюмоксана, то он представляет собой соединение алюминия, которое в линейной форме имеет общую формулу (VIII)
(Rе)2-Al-О-[-Al(Re)-О-]р-Al(Re)2, (VIII)
а в циклической форме имеет общую формулу (IX)
-[-O-Al(Re)-]p+2, (IX)
где радикалы Re (одинаковые или разные) выбраны из C1-C6 алкильных радикалов, C6-C18 арильных радикалов или Н, р представляет целое число от 2 до 50, предпочтительно от 10 до 35. Радикалы Re предпочтительно одинаковы и выбраны из метила, изобутила, фенила или бензила, предпочтительно метила. Когда радикалы Re разные, они предпочтительно представляют собой метил и водород или метил и изобутил, причем водород или изобутил в качестве радикалов Re предпочтительно присутствует в количестве от 0,01 до 40% по массе. Алюмоксан может быть получен различными способами, известными специалистам в данной области техники. Один из способов включает, например, осуществление взаимодействия триалкилалюминия и/или моногидрида диалкилалюминия с водой (газообразной, твердой, жидкой или связанной, например такой, как кристаллизационная вода) в инертном растворителе, например толуоле. Для получения алюмоксана, имеющего разные алкильные группы Re, осуществляют взаимодействие с водой двух разных алюминийтриалкилов (AlR3+AlR'3) (см. S. Pasynkiewicz, Polyhedron 9 (1990), 429-430 и ЕР-А-302424). Точная структура алюмоксана не известна. Можно перед использованием металлоцена в полимеризационной фазе предварительно активировать его алюмоксаном. Это значительно повышает полимеризационную активность. Вышеуказанную предварительную активацию предпочтительно осуществляют в растворителе, растворяя металлоцен в растворе инертного углеводорода, предпочтительно алифатического или ароматического, а более предпочтительно в толуоле. Концентрация алюмоксана в растворе находится в пределах от 10% по массе до значения насыщения, предпочтительно от 5 до 30% по массе, относительно общей массы раствора. Металлоцен можно использовать в такой же самой концентрации, но предпочтительно его используют в количестве от 10-4 до 1 моль на 1 моль алюмоксана. На предварительную активацию расходуют от 5 минут до 60 часов, предпочтительно от 5 до 60 минут. Температура составляет от -78oС до 100oС, предпочтительно от 0oС до 70oС. Каталитическая система по настоящему изобретению (катализатор, имеющий общую формулу I, и сокатализатор) может быть получена путем введения катализатора в контакт с сокатализатором в присутствии или в отсутствие мономера, подлежащего полимеризации, в реакционном аппарате или вне него. Количества катализатора и сокатализатора особо не ограничивают. Например, в случае полимеризации в суспензии концентрация катализатора находится в пределах предпочтительно от 10-8 до 10-1 моль/литр, а более предпочтительно от 10-7 до 10-5 моль/литр, с точки зрения переходного металла М. При использовании алюмоксана молярное отношение между алюминием и переходным металлом М предпочтительно выше 10 и ниже 10000. Кроме катализатора и сокатализатора, каталитическая система может содержать третий, необязательный компонент, обычно одно или несколько веществ, имеющих активные атомы водорода, таких как вода, спирты (например, метанол, этанол, бутанол) или электронодонорные соединения, такие как простые эфиры, сложные эфиры, амины, соединения, содержащие алкоксигруппы, такие как фенилбораты, диметилметоксиалюминий, фенилфосфат, тетраэтоксисилан, дифенилдиметоксисилан. Катализатор и сокатализатор могут быть введены в реакционный аппарат раздельно или после предварительного их введения в контакт друг с другом. В последнем случае контакт может быть осуществлен в присутствии мономера, который затем должен быть полимеризован, что является осуществлением так называемой "предварительной полимеризации". Возвращаясь к процессу сополимеризации, нужно сказать, что является предпочтительным удаление каталитических ядов, возможно присутствующих в мономерах, в частности в пропилене. В этом случае может быть произведена очистка алкилалюминием, например AlМе3, AlEt3, Al(изо-Вu)3. Эта очистка может быть осуществлена в самой полимеризационной системе или (альтернативно) до полимеризации путем введения мономеров в контакт с алкилалюминием с последующим их разделением. Каталитическую систему по настоящему изобретению можно применять для полимеризации в суспензионной фазе (когда в качестве суспендирующего агента используют инертную среду, например пропан или бутан, возможно сам пропилен и соответственные смеси), полимеризации в газовой фазе и полимеризации в растворе. Очевидно, что катализатор по настоящему изобретению можно использовать для полимеризации в реакторе непрерывного или периодического действия. При осуществлении полимеризации в растворителе в качестве растворителей можно использовать алифатические и ароматические углеводороды, отдельно или в смеси друг с другом. Каталитический компонент, имеющий общую формулу (I), может быть нанесен на инертные носители. Из литературы известны подходящие способы нанесения металлоценовых компонентов на пористые твердые вещества, например диоксид кремния и оксид алюминия, возможно в присутствии сокатализатора. Нанесенную этими способами каталитическую систему можно использовать как таковую или предварительно полимеризовав с альфа-олефиновыми мономерами. Нанесение позволяет получать гетерогенные каталитические компоненты с морфологией и специфическим гранулометрическим составом, особенно подходящими для процессов полимеризации в газовой фазе. Температура полимеризации находится приблизительно в пределах от -78oС до 200oС, предпочтительно от -20oС до 100oС. Нет особых ограничений на давление олефина в реакционной системе, хотя предпочтительно давление находится в пределах от атмосферного давления до 5 МПа. В процессе полимеризации можно регулировать молекулярную массу любым известным методом, например путем подходящего выбора температуры и давления полимеризации или путем введения водорода. Олефинами, которые могут быть полимеризованы способом по настоящему изобретению, являются альфа-олефины (включая этилен), имеющие от 2 до 20 углеродных атомов, предпочтительно от 2 до 10 углеродных атомов. Типичными примерами альфа-олефинов, которые могут быть (со)полимеризованы способом по настоящему изобретению, являются этилен, пропилен, 1-бутен, 4-метил-1-пентен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен, 1-додецен, 1-тетрадецен, 1-гексадецен, 1-октадецен, 1-эйкозен. Диены, которые, видимо, можно сополимеризовать с альфа-олефинами, в частности с С2-С3 олефинами, выбирают, как известно специалистам в данной области техники, из:
- диенов с линейной цепью, таких как 1,4-гексадиен и 1,6-октадиен;
- ациклических диенов с разветвленной цепью, таких как 5-метил-1,4-гексадиен, 3,7-диметил-1,6-октадиен, 3,7-диметил-1,7-октадиен, дигидромирцен и дигидрооцимен;
- алициклических диенов с одним кольцом, таких как 1,4-циклогексадиен, 1,5-циклооктадиен, 1,5-циклододекадиен;
- диенов, имеющих алициклические кольца с мостиковой связью, таких как метилтетрагидроинден, дициклопентадиен, бицикло[2,2,1]гепта-2,5-диен, алкенил-, алкилиден-, циклоалкенил- и циклоалкилиденнорборнены, такие как 5-метилен-2-норборнен (MNB), 5-этилиден-2-норборнен (ENB), 5-пропенил-2-норборнен, 5-изопропенил-2-норборнен, 5-циклогексилиден-2-норборнен. Из неконъюгированных диенов, обычно используемых для получения указанных сополимеров, предпочтительными являются диены, содержащие по крайней мере одну двойную связь в деформированном кольце. Наиболее предпочтительным третьим мономером является 5-этилиден-2-норборнен (ENB). В случае получения ЭПДМ (тройных этилен-пропилен-диеновых сополимеров) содержание диена в полимере составляет менее 15% по массе, предпочтительно от 2 до 10%, а содержание пропилена указано выше. Более конкретно, еще одним объектом настоящего изобретения является способ получения в суспензионной фазе этилен-


1)


2) к смеси, полученной на стадии (1), добавляют этилен в количестве, достаточном для обеспечения требуемого отношения этилена к

3) добавляют каталитическую систему, содержащую один или несколько металлоценов и один или несколько сокатализаторов, выбранных из алюмоксана и соединений, имеющих общую формулу (III) (Ra)xNH4-xB (Rd)4 или (IV) (Ra)3PHB(Rd)4, или (V) В(Rd)3, или (VI) СРh3[В(Rd)4], возможно, в присутствии алкилирующего соединения (VII);
4) смеси, полученной на стадии (3), дают реагировать в течение времени, достаточного для обеспечения полимеризации этилен-альфа-олефиновой системы и возможного диена,
отличающийся тем, что каталитическая система содержит металлоцен, выбранный из металлоценов, имеющих общую формулу (I)

где А, В, Q, М, Х имеют значения, определенные выше. В случае получения ЭПДМ содержание диена в полимере составляет менее 15% по массе, предпочтительно от 2 до 10%, а содержание пропилена указано выше. Процесс получения ЭП(Д)М состоит в полимеризации в суспензионной фазе этилена и альфа-олефина, предпочтительно пропилена и возможного диена, необязательно разбавленных углеводородом, предпочтительно низкокипящим С3-C5, а более предпочтительно пропаном. В этой смеси суспендируют каталитическую систему, состоящую из металлоцена общей формулы (I) и сокатализатора, выбранного из МАО и соединений, имеющих общую формулу (III)-(VI), и, возможно, алкилирующего соединения (VII). Эта каталитическая система присутствует в количестве, обеспечивающем получение достаточного количества полимера, содержащего возможный диен. Концентрация возможного диена в реакторе (в процентах по объему) составляет от 0,05 до 10%, предпочтительно от 0,2 до 4%. Для иллюстрации настоящего изобретения ниже описан вариант его осуществления с использованием процесса в суспензии. В реактор с мешалкой непрерывно подают жидкий пропилен вместе с этиленом и возможным диеном, необязательно разбавленными низкокипящим углеводородом С3-С5. Реактор содержит жидкую фазу, в основном состоящую из жидкого пропилена, возможных диеновых мономеров, необязательного низкокипящего углеводорода вместе с растворенным в нем газообразным этиленом, и газообразную фазу, содержащую пары всех указанных компонентов. Как известно специалистам в данной области техники, этилен вводят в реактор в виде газа в паровую фазу в реакторе или диспергированным в жидкой фазе. Компоненты каталитической системы (катализатор, сокатализатор, необязательное алкилирующее соединение и возможный выноситель) могут быть загружены в реактор через дополнительные клапаны либо в газообразной, либо в жидкой фазе, предпочтительно в жидкой фазе. Полимеризация происходит в жидкой фазе с образованием сополимера, растворимого или нерастворимого в самой фазе, при этом время пребывания суспензии в реакторе колеблется в пределах от 10 минут до 10 часов, предпочтительно от 30 минут до 2 часов, причем большее время пребывания дает конечные полимеры с низким содержанием каталитических остатков. Температуру реактора можно регулировать путем охлаждения реактора посредством змеевика или рубашки с циркулирующей охлаждающей жидкостью или, что является более предпочтительным, путем выпаривания и конденсации альфа-олефина (и возможного низкокипящего углеводорода) и повторной подачи их в реактор. Этилен подают в реактор при давлении, превышающем давление в реакторе. Содержание этилена в полимере определяется соотношением между парциальным давлением этилена и полным давлением в полимеризационном реакторе. Указанное парциальное давление этилена обычно поддерживают в пределах от 0,5 до 50 бар (50-5000 кПа), более предпочтительно от 1 до 15 бар (100-1500кПа). Температуру реактора поддерживают в пределах от -10oС до 90oС, более предпочтительно от 20oС до 60oС. При этих рабочих условиях этилен, альфа-олефин и возможный диен полимеризуются с образованием сополимера ЭП(Д)М. Конечная обработка реакционной смеси зависит от молекулярной массы полученного сополимера. Фактически, способ по настоящему изобретению обеспечивает возможность получения (в зависимости от рабочих условий, а более конкретно от металлоцена, использованного для полимеризации) сополимеров, имеющих различную молекулярную массу и потому могущих быть использованными в разных областях применения. Сополимеры с Мw до 105 могут быть использованы, например, в качестве основы для получения присадок для смазочных масел и для газойля с дисперсионной характеристикой и вязкостатичностью или и тем, и другим. Сополимеры и терполимеры по настоящему изобретению с более высокими значениями Мw, соответствующими вязкости по Муни (ML1+4, 100) выше 25, могут найти применение в производстве вулканизованных конечных изделий, таких как трубы, уплотнения, покрытие для электрических кабелей и другие технические изделия, с использованием известных в данной области техники составов, содержащих в качестве сшивающих агентов пероксиды (в случае сополимеров) или серу с ускорителями (в случае терполимеров). Следующие далее примеры даны для лучшего понимания настоящего изобретения. Пример 1. Синтез диметилсилил-бис-(4,5,6,7,8-пентагидроазулен-2-ил)цирконийдихлорида (СР 136 А). К раствору 2,2 г (0,0068 моль) бис-(2,4,5,6,7,8-гексагидроазулен-2-ил)диметилсилана, полученного так, как описано в примере 1 заявки IT-A-MI 95/002284 на патент Италии, в 100 мл этилового эфира добавляют 8,5 мл (0,0136 моль) 1,6 М раствора LiMe в этиловом эфире при комнатной температуре. Смесь перемешивают 4 часа и затем охлаждают до -70oС и добавляют 1,8 г (0,0077 моль) ZrCl4. Дают температуре подняться до комнатной и перемешивают еще 2 часа, после чего смесь фильтруют, промывают этиловым эфиром и затем гексаном. Экстрагируют смесь метиленхлоридом, концентрируют ее и фильтруют. Твердое вещество промывают небольшим количеством метиленхлорида, а затем гексаном и, наконец, высушивают с получением 0,4 г комплекса (12% выход по использованному лиганду). 1H ЯМР (CDCl3,












Синтез этилен-пропиленовых сополимеров и этилен-пропилен-диеновых терполимеров. Процессы полимеризации проводили в 3,3-литровом стойком к давлению реакторе с термостатным регулированием и с магнитной мешалкой следующим образом. После продувки реактора пропиленом, содержащим триизобутилалюминий (5%, масса/объем), и промывки свежим пропиленом подают при 23oС 2 литра жидкого пропилена "полимеризационного сорта" и, возможно, третий мономер (ENB). Затем доводят реактор до заданной температуры, необходимой для полимеризации, и вводят гексановый раствор с 10% TIBA (триизобутилалюминий), что соответствует 1,5 ммоль А1. Затем с помощью погружной трубы добавляют в заданном соотношении необязательный водород и этилен в газообразной форме, чтобы обеспечить требуемое парциальное давление. Катализатор приготавливают следующим образом. В стеклянной воронке, которую держат в атмосфере
азота, приготавливают раствор металлоцена в 10 мл безводного толуола и добавляют к нему 30%-ный раствор метилалюминоксана (МАО) в толуоле (коммерческий продукт WITCO под названием Eurocen A1 5100/30Т) в количестве, необходимом для обеспечения требуемого отношения Al/Zr. Полученный раствор выливают в стальной цилиндр, который держат в атмосфере азота, и быстро вводят в реактор посредством избыточного давления азота. Давление в реакторе поддерживают постоянным, подавая этилен из баллона с регулированием массы. Через час подачу этилена прекращают, дегазируют оставшиеся мономеры и охлаждают реактор до комнатной температуры. Полимер выгружают, гомогенизируют с помощью валкового смесителя и затем идентифицируют. В таблице показано: С2 = содержание этилена в жидкой фазе (мольный %); ENB = содержание ENB в жидкой фазе (мольный %); Т = температура в oС; Н2 = количество водорода (регулятора молекулярной массы), подаваемого в реактор перед полимеризацией, выраженное в молях на литр; MAO/Zr = молярное отношение между сокатализатором и Zr; Выход = выход продукта полимеризации (кг полученного полимера/г подаваемого Zr за час работы); С3 = содержание пропилена в полученном полимере (мас. %); ENB = содержание ENB в полученном полимере (мас. %);

В отличие от предшествующих примеров это испытание проводили с использованием каталитической системы, полученной по методу ионных пар. В стеклянную пробирку емкостью 100 мл с прокачкой азота вводят 2 мл толуола, 0,3 мг (5,53


На полученных полимерах производят следующие измерения. - Содержание пропилена и содержание ENB:
Определение проводят методом ИК-спектроскопии на полимерах в виде пленки толщиною 0,2 мм с использованием спектрофотометра FTIR (с Фурье-преобразованием) Перкина-Элмера (Perkin-Elmer) модели 1760. - Характеристическая вязкость:
Измерения проводят при 135oС с полимером, растворенным в орто-дихлорбензоле. Время падения для растворителя и растворов измеряют с помощью вискозиметра Уббелоде (Ubbelhode) при увеличивающихся концентрациях полимера при исследовании. Экстраполяция вязкостей, уменьшенных и относящихся к нулевой концентрации, дает значение характеристической вязкости. - Молекулярно-массовое распределение:
Анализ осуществляют путем гель-проникающей хроматографии в орто-дихлорбензоле при 135oС с использованием прибора Уотерса (Waters) ALC/GPC 135. Калибровочную кривую, используемую для вычисления молекулярной массы, получают с помощью монодисперсных стандартных образцов полистирола, используя уравнение Марка-Хувинка (Mark-Houwink), действительное для линейного полиэтилена и полипропилена. Молекулярные массы корректируют относительно состава посредством уравнения Шолте (Sholte) (J. Appi. Polym. Sci. 1984, 29, страницы 3363-3782). - Вязкость по Муни (1+4):
Ее определяют при 100oС, пользуясь вискозиметром Монсанто (Monsanto) "1500 S", по методу ASTM D 1646/68. ИСПЫТАНИЕ 18. Вулканизация
Смесь для вулканизации была приготовлена с использованием следующего состава (количество на 100 частей ЭПДМ, полученного при испытании 15): углеродная сажа 55 частей; оксид цинка 5 частей; пероксид 5 частей; сера 1,5 части; ускорители 2,25; парафиновое масло 30 частей. Смесь вулканизуют в рамном прессе при 165oС в течение 40 минут при 18 МПа. Механические характеристики определяли на вулканизованных образцах для испытания, взятых из отформованных листов. Оказалось, что предел прочности при растяжении (метод ASTM D 412-68) = 101 кг/см2, относительное удлинение при разрыве (ASTM D 412-68) = 925%, остаточное удлинение при 200% (ASTM D 412-68) = 12, твердость по Шору А = 54. Используя металлоцены СР 172 (испытания 1 и 2), СР 138 Е (испытание 3), СР 136 А (испытания 9-11) и СР 192 (испытание 16), получают сополимеры с низкой молекулярной массой, пригодные для получения присадок для смазочных масел, в частности металлоцен СР 192 обеспечивает возможность получения особо узкого молекулярно-массового распределения (испытание 16), а металлоцен СР 172 отличается высокой каталитической активностью. Испытание 2 показывает, что с тем же самым металлоценом СР 172 могут быть получены терполимеры с низкой молекулярной массой, содержащие ENВ. При использовании металлоценов СР 191 С и СР 266 Е получают сополимеры и терполимеры с высокой молекулярной массой, особенно пригодные для получения вулканизованных эластомеров, на что показывают также результаты, полученные при определении механических характеристик после вулканизации полимера, полученного при испытании 15.
Формула изобретения

где А - производное циклопентадиенила, имеющее общую формулу (II)

где R1 и R2 выбраны из Н и C1-С3 алкильных радикалов, предпочтительно R2 - Н и по крайней мере один из двух R1 - Н; n = 2 - 18, целое число предпочтительно выбрано из 3, 5, 6 и 10;
В выбран из 1) любого из производных А циклопентадиенила, определенных выше; 2) монофункционального циклопентадиенильного радикала (F), выбранного из циклопентадиенила, инденила, флуоренила и соответственных алкил-, арил-, триалкилсилилзамещенных производных;
Q (мостик между А и В) - дифункциональный радикал, выбранный из a) C1-C20 алкиленовой группы, линейной, разветвленной или циклической; b) силаниленовой или дисиланиленовой алкилзамещенной группы; c) силалкиленовой алкилзамещенной группы;
М выбран из титана, циркония, гафния, ванадия, ниобия;
Х выбран из галогена, водорода, C1-С10 алкильной группы, C1-С10 алкоксидной группы, С2-C20 амидной группы, С2-С20 карбоксильной группы, C6-С10 арильной группы, С6-С10 арилоксигруппы, С2-С10 алкенильной группы, С7-С40 арилалкильной группы, C7-C40 алкиларильной группы, C8-C40 арилалкенильной группы. 2. Каталитический компонент по п. 1, отличающийся тем, что М - цирконий. 3. Каталитический компонент по п. 1, отличающийся тем, что n выбран из 3, 5, 6 и 10. 4. Каталитический компонент по п. 1, отличающийся тем, что Х выбран из галогена, гидрида, углеводородного радикала. 5. Каталитический компонент по п. 4, отличающийся тем, что галогеном является хлор. 6. Каталитический компонент по п. 1, отличающийся тем, что Q выбран из разветвленных производных алкиленов, из диалкилсиланиленов и из тетраалкилзамещенных дисиланиленов. 7. Каталитический компонент по п. 6, отличающийся тем, что Q выбран из изопропилидена, диметилсиланилена и тетраметилдисиланилена. 8. Каталитический компонент по п. 1, отличающийся тем, что когда группа В отлична от группы А, то группа В выбрана из циклопентадиенила, инденила и флуоренила. 9. Каталитический компонент по п. 1, отличающийся тем, что 2 - Н и по крайней мере один из двух R1 - Н. 10. Способ получения каталитического компонента, охарактеризованного в п. 1, имеющего общую формулу (I), отличающийся тем, что осуществляют взаимодействие соединения, имеющего общую формулу HA-Q-BH, где Q, А и В имеют значения, определенные для формулы (I), с алкилом металла с получением соответствующего дианиона с последующим взаимодействием с МХ4 с получением каталитического компонента, имеющего общую формулу (I). 11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что М - Zr, алкил металла представляет собой алкиллитий, а соединением МХ4 является тетрахлорид циркония. 12. Способ гомо- и сополимеризации С2-С20 альфа-олефинов, в частности полимеризации этилена с С3-С10 альфа-олефинами, а более предпочтительно с пропиленом, необязательно в присутствии диенов, отличающийся тем, что используют каталитическую систему, содержащую каталитический компонент по п. 1, имеющий общую формулу (I). 13. Способ получения в суспензии этилен-






где А, В, Q, М, Х имеют значения, определенные в п. 1. 14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что этилен-пропиленовые (ЭПМ) или этилен-пропилен-диеновые (ЭПДМ) сополимеры получают с содержанием пропилена 15 - 70 мас. %.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2