Способ полимеризации альфа-олефинов

Способ полимеризации альфа-олефинов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

М 124110

Класс 39Ь, 4а

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ЗАЯВИТЕЛЬ

Иностранная фирма

МОНТЕКАТИНИ

Акционерное общество минеральной и химической промышленности

Действительные изобретатели

Иностранцы P. Мостардини, Л. Лючиани и Б. Сандры (Италия)

СПОСОБ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ АЛЬФА-ОЛЕФИНОВ

Заявлено 26 марта 1959 г. за № 623232/23 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 22 за 1939 r.

Известен способ полимеризации олефинов без растворителей в газовой фазе.

К недостаткам известного способа относятся трудности проведения процесса и невысокие выходы полимера при низкой пропускной способности реакторов.

Предлагаемый способ получения полимеров заключается в полимеризации без растворителей альфа-олефинов в жидкой фазе в присутствии в качестве катализатора треххлористого титана и алкилалюминия. Катализатор возможно активировать пиридином.

Преимуществами заявленного способа является повышение выхода конечного продукта и улучшение его качества благодаря тому, что процесс полимеризации ведут в жидкой фазе.

Пример 1. Предварительно эвакуированньш автоклав емкостью

20 л наполняют газообразным пропиленом, после чего вводят под нормальным давлением катализатор, состоящий из 10,3 г триэтилалюминия и 3,7 г треххлористого титана, суспендированных в 20 сл гептана. Затем в реактор вводят 14 л жидкого пропилена и при перемешивании доводят температуру до 75; при этом давление возрастает до 33 ат.и. Реакцию проводят в течение 6 час., после чего удаляют остаточный пропилеи и извлекают полимер. Получают 6,9 кг полипропилена при выходе 495 г на грамм катализатора со следующей характеристикой: молекулярныи вес

230000, содержание золы 0,088%, содержание хлора менее 0,03 /О, содержание изотактического полимера 75 /О. № 124110

П ри м е р 2. В автоклав (см. пример 1), содержащий 20 слР гептана, вводят 7,9 г триэтилалюминия и 1,31 г треххлористого титана, затем вводят 14 л пропилена и доводят температуру до 75 . Реакцию проводят в течение 10 час. Получают 4 кг полимера при выходе 434 г на 1 г катализатора. Полимер имеет молекулярный вес 230000, содержание золы

0,09%, содержание хлора менее 0,03%, содержание изотактического полимера 77,7%.

П р и м ер 3. В автоклав емкостью 120 л, содержащий 150 си гептана, вводят 78,9 триэтилалюминия и 13,5 г треххлористого титана; затем в реактор вводят 84 л пропилена и доводят температуру до 75, при этом давление возрастает до 32 — 33 атм. Реакцию проводят в течение

4 час. Получают 35 кг полипропилена с выходом 390 г на 1 г катализатора. Полипропилен имеет молекулярный вес 210000, содержание золы

0,1 %, содержание хлора менее 0,03%, содержание изотактического полимера 78%.

П р и м ер 4. В реактор в виде вертикального цилиндра диаметром

103 мл и высотой 940 м,я, снабженный пропеллерной мешалкой, греющей и охлаждающей рубашкой, вводят 5 л пропилена и катализатор, состоящий из 3,6 г триэтилалюминия и 1,4 г треххлористого титана; затем при перемешивании доводят температуру до 70 и устанавливают рабочее давление 33 атл. Через 3 час. через основание реактора вводят жидкий пропилеи со скоростью 1000 слР в час; вместе с тем вводят катализатор также через основание реактора через регулярные интервалы в час порциями из 0,7 г триэтилалюминия и 0,3 г треххлористого титана.

По истечении 7 час. начинают выгрузку полимера через боковую трубу. расположенную в верхней части реактора. Полимер (в виде порошка, смоченного пропиленом) направляют в сборник, температуру которого поддерживают на более высоком уровне, чем у реактора (от

85 до 90 ) для того, чтобы отогнать остаточный пропилен, направлцемыи обратно в реактор.

Из сборника полипропилен удаляют посредством системы клапанов, что позволяет не прерывать работы реактора.

Производительность 350 — 400 г полимера в час при выходе в 350—

400 г н а 1 г катализатора.

Пример 5. Два автоклава для полимеризации соединены в последовательном порядке. В первый автоклав непрерывно поступают два отдельных потока: раствор триэтилалюминия в жидком бутилене, содержащем 78% бутилена-1 и суспензия треххлористого титана в жидком бутилене с таким же содержанием бутилена-1.

Полимеризация начинается при 70 — 80 и давлении 10 — 12 атм.

Общее количество вводимого бутилена составляет 3 л час; а катализатора — 9,6 г/час (3,63 г треххлористого титана и 5,97 г триэтилалюминия). )Кидкость из первого автоклава непрерывно проходит во второй автоклав, где полимеризация завершается при тех же условиях температуры и давления. Из второго автоклава полимер поступает в сосуд, где отгоняют непрореагированный. мономср.

При общей емкости реакторов 45 л за 50 час. получают 68 кг полимера (выход 138 г на грамм катализатора). Молекулярный вес полимера 672000, содержание золы 0,4%.

При экстрагировании кипящим ацетоном 99,5% полимера остается нерастворенным, тогда как при экстракции эфиром остаток составляет 81 1%.

Пример 6. В автоклаве емкостью 20 л полимеризуют при перемешивании пропилеи в жидкой фазе в отсутствии растворителя под давлением 35 аул, при 75 — 85 . В качестве катализатора применяют систему: триэтилалюминий — треххлористый титан — пиридип в молярных отно№ 124110 шениях 30: 1: 1. Концентрация катализатора в жидком мономере составляет 1,5 г/л.

При продолжительности реакции в 4 — 5 час. получают полимер с выходом 200 г на грамм катализатора.

Полимер, не экстрагируемый кипящим н. гептаном, составляет от

83 до 85%.

Пример 7. В 20-литровый автоклав, снабженный мешалкой, помещают 28 г триэтилалюминия и 2,1 г треххлористого титана и затем вводят 15 л жидкого пропилена и доводят температуру до 75 . По истечении 16 час. удаляют остаточный мономер и извлекают полимеризат (6 кг), содержащий изотактический полимер в количестве 72%.

При тех же рабочих условиях, но с добавкой, к катализатору 0,5 г пиридина получают за 7 час. 5,7 кг полимера с содержанием изотактического полимера в количестве 81%.

Предмет изобретения

1. Способ полимеризации альфа-олефинов в присутствии алкилалюминия и хлоридов титана, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и увеличения выхода полимеров, процесс ведут в жидкой фазе.

2. Прием выполнения способа по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что катализатор полимеризации активируют пиридином.