Способ получения композиционного материала

Способ получения композиционного материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к получению композиционных материалов на основе полимеров этилена. Изобретение позволяет повысить скорость процесса и дисперсность целевого продукта за счет одновременной подачи хлоридов титана или ванадия и диэтилалюминийхлорида в суспензию неорганического наполнителя в среде органического растворителя и последующей полимеризации этилена на поверхности частиц наполнителя при 20 - 90°С и давлении 0,2 - 0,5 МПа. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБ ЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4370196/23-05 (22) 29.01.88 (46) 23.05.90. Бюл, Н 19 (71) Институт химической физики

АН СССР и Институт синтетических полимерных материалов АН СССР (72) Н.С.Ениколопов, Н.С.Когарко, Л.A.Ткаченко, В,В.Смирнов, А.Н,Крючков,М.И.Кнунянц и Э.В.Прут (53) 678,742.2,02 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1004407, кл. С 08 F 292/00, 1983.

Изобретение относится к способам получения композиционных материалов на основе полимеров этилена.

Цель изобретения — повышение скорости процесса полимеризации и дисперсности целевого продукта.

Результаты полимеризации представлены в таблице, Пример 1. Берут, r: катализатор - TiCl< 0,05; сокатализатор

А1Ес Сl 0,11 (Al/Ti = 3,5); наполнитель - каолин 5; растворитель н-гептан, 100 мл; температура полимеризации 70 С; давление этилена

0,2 МПа °

Наполнитель прогревают при 400 С в течение 2 ч в вакууме, загружают в реактор и заливают растворитель при

70 С. Катализаторы TiC1 и A1Et Сl подают в реакционный объем одновременно при перемешивании. Выдерживают без мономера в течение 1О мин, затем

„„Я0„„1565 48 А 1 (у)5 С 08 Р 292/00 4/02 110/02

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к получе" нию композиционных материалов на основе полимеров этилена. Изобретение позволяет повысить скорость процесса и дисперсность целевого продукта за счет одновременной подачи хлоридов титана или ванадия и диэтилалюминийхлорида в суспензию неорганического наполнителя в среде органического растворителя и последующей полимеризации этилена на поверхности частиц наполнителя при 20-90 С и давлении

0,2-0,5 МПа. 1 табл. подают мономер и доводят давление

С:. до 0,2 МПа. Время полимеризации

30 мин, количество полученного полиэтилена 13,4 г (степень наполнения

30 мас.3)» Выход полимера 270 г ПЭ/г

Т С1 атм.ч. Средний размер исходных частиц каолина 8 мкм, композита

40 мкм. ПТР = 8 r/10 мин. М„= 8" 1О

М 3 10 .

Пример 2, Берут, г: катализа тор - Т1С1 О, 049; сокатализатор - . «Ф««

А1Ес Сl 0,158 (Al/Ti = 5,0), наполнитель — каолин 5: растворитель н-гептан 100 мл; температура полимеризации 70 С; давление этилена

0,2" МПа.

Наполнитель прогревают при 460 С ф в течение 2 ч в вакууме, загружают в реактор и заливают растворитель при 70 С. Катализаторы TiC1< и AlEt Сl подают в реактор одновременно. Выдерживают без мономера 1О мин, затем по1565848 дают мономер и доводят давление до

0,24 МПа. Время полимеризации 15 мин, количество полученного полиэтилена

10,9 г (степень наполнения 45 мас.3).

Выход полимера 372 г ПЗ/г TiC1 атм.ч.

Средний размер ластиц композита 80 мкм.

ПТР = 1,5 г/10 мин. И, = 9 10З И„., —— — 5,4 10 ".

Пример 3. Берут, г: катализа- 10 тор — Т1С1 > 0,222; сокатализатор

A1Et. С1 0,263 (Аl/Ti = >,9); наполнитель - каолин 20; растворитель -гептан 100 мл; температура пог>ио меризации 70 С; давление этилена

0,5 ИПа.

Наполнитель прогревают при 460 С течение 2 ч н вакууме, эагру»ают в реактор и заливают растворитель при

70 С. Катализаторы TiC1< и А1Ег С1. подают н реактор одновременно при перемешинании. Выдерживают без мономера 5 мин, затем подают мономер и доводят,цавление до О,« ИПэ. Время полимеризации 5 мин, количество полу- - ченного полиэтилена 23,4 г (степень наполнения 46 мас.3). Выход полимера

255 г ПЭ/г Т1С1. атм.ч. Средний раз:-ер частиц композита 50 мкм. ПТР

2 г/10 мин„ ! 3G

Пример - . Берут, г: катализагор - Т1С1г 0,04; сокатализатор

A1.Et Сl 0, 09 (Al/Ti = 3 „5) наполнитель — каолин 4; растворит=.ëü .— н-гептан 100 мл; температура полимеризации 70 C: äàâëåíèå этилена

0,.5 ИПа. о

Наполнитель прогревают при 460 С в течение 3 ч в вакууме„загружают в реактор и залинают растворитель при

70" С. Катализаторы Т1С1„и А1Ег. Сl подают а реактор одновременно при перемешивании, Выдер>кива от без мономера 5 мин, "-атем подают мономер и доводят давление до О, . МПа, Время полимеризации 5 мин., количество по45 лученного полиэтилена 4 г (степень наполнения 50 мас.3). Выход полимера

240 г ЛЭ/г TiC1 атм.ч. Средний размер частиц композита 25 мкм. ПТР =

8 г/10 мин. 0

Пример 5. Берут„г: катализа. тог> - TiC1 О, i 02; окэтализатор

А1Ег.с1 0>209 (Аl/Ti = 3„25) у напол=нитель — кальцит 30; растворитель н-гептан 150 мл; температура 70 С, давление этилена 0,2 МПа.

Наполнитель, прогревают при 400 С з течение 2 ч н вакууме„ загружают в реактор и заливают рэстноритель при 70 С. Катализаторы TiC1< и

A1Et

380 г ПЭ/г TiC1. атм.ч. Средний размер частиц ка.пьцита 20 мкм, композита - 80 мкм, ПТР = 57, . г/10 >лин.

Пример 6. Берут, г: катализатор — Т1С1л. О, 04; сокатализатор

А1Ес Сl 0,0973 (Al/Ti = 3,7); наполнитель — стеклосферь! 5; растворительн-гептан 100 мл; температура 70 С; цавление этилена 0,3 ИПа. о

Наполнитель прогревают при 200 С в течение 2 ч в вакууме, загружают в реактор и заливают растворитепь при

70 С. Катализатор и мономер подают так же, как в предыдущем примере.

Время полимеризации 20 мин, количество полученного полиэтилена 6,2 г (степень наполнения 44 мас.ь). Выход полимера 225 г ПЭ/г TiC1 атм.ч.

II р и м е р 7, Берут, r: катализатор - VQC1> 0,044; сокатал>лзатор

AIEi C1 0 р 1 1 (А1/Ч = .>, 0); наполни тель — каопин,. 5; рвстноритель н-гептан 100 мл „ температура полимео ризации 70 С; давпение этилена

0,24 YiHa. Эагрузку наполнителя и подачу катализатора проводят так же, как в предыдущем примере. Время полимеризации 3 мин, количество полученного полиэтилена 11,6 г,, степень наполнения 30 мас.3. Выход полимера

2200 г. ПЗ/г VOC1 атм.ч, ПТР

0,01 г/10 мин.

Пример 8 (контрольный). Берут, г: катализатор - Т1С1> 0,053; сокатализатор — AlEt-,,С1 0,104 (Аl/Ti =- 3, О); наполнитель — каолин

5> растворитель — н-гептан 100 мл; о температура полимеризации 70 С; давление этилена 0,2 МПа. о

Наполнитель прогренают при 460 С в течение 2 ч в вакууме, загоужают н реактор и заливают растноритель при 70 С. В реакто — вводят последовательно катализатор TiС1> и диэтилалюминийхлорид, выдер>кивают 5 мин, подают этилен и доводят давление до

0,2 ИПа., Время полимеризации 45 мин, количество полученного полиэтилена

Наполнитель

При т1С1„

A1/Ti (иолярное) A1Et C1, r

ТемпеДавление

Время полиДиаиетр частиц кОипО зита, ики

Выход, г

ПЭ/г

TiC1 ати.ч. мер ратура, С этилена, ИПа меризацип, иин

2

4

6

8

10 !

12 !

Каолин

То же

0,05

0,049

0,222

0,04

0,102

0,04

0,044

0,053

0,203

0,043

0,050

0,048

0,048

0,11

0,158

0,263

0,09

0,209

0,0973

0,11

0,104

0,263

0,094

0,110

О,!20

0,110

3,5

5,0

1,9

3,5

3,25

3,7

4,0

3,0

2,0

3,6

3,6

3,6

3,6

7С

0,2

0,24

0,5

0,5

0 2

0,24

0,2

0,5

0,2

0,2

0,24

0,2

372

58

64

384

156

30 1 5

5

Кальцит

Стеклосферы

Каолин

Кволин

Кальцит

Кальцит

Каолин

То же

П р и и е ч а н и е. Примеры 8 и 9 контрольные, в примере 7 виесто TiCl исполь" зован V0C1 .

5 156584

4,64 r (степень наполнения 55 мас.4).—

Выход полимера 58 г ПЭ/г TiC1< атм.ч.1

Средний размер частиц композита

290 мкм. ПТР = 0,04 г/10 мин (в стандартных условиях).

Пример 9 (контрольный), берут, г:. катализатор — TiClg 0,203; сокатализатор А1Ей Сl 0,263 (Al/Ti =

= 2,0); наполнитель - кальцит 20; растворитель - н-гептан 100 мл; температура полимеризации 70 С; давление этилена 0,5 МПа, Наполнитель нагревают при 400 С в течение 2 ч в вакууме, загружают в реактор и заливают растворитель при 70 С. В реактор вводят последовательно катализатор TiC1 и диэтилалюминийхлорид, выдерживают 5 мин, подают этилен и доводят давление до 20

0,5 МПа. Время полимеризации 15 мин, количество полученного полиэтилена

13,9 г (степень наполнения 58 мас.Ф).

Выход полимера 64 г ПЭ/г TiC1 атм.ч.

Средний размер частиц композита 25

260 мкм. ПТР = 0,4 г/10 мин (в стандартных условиях).

Пример 10 Берут, г: катализатор - TiC1 0,043; сокатализатор

А1Ес Сl 0,094 (Al/Ti = 3,6); напол- 30 нитель - кальцит 15; растворитель н-гептан 100 мл; температура полимеризации 70 С; давление этилена

0,2 МПа.

8 6

Наполнитель прогревают при 400 С в течение 2 ч в вакууме, загружают н реактор и заливают растворитель при

70 С. Катализаторы TiC1 и A1Et Cl подают в реактор одновременно при перемешивании. Выдерживают без мсномера 5 мин, затем подают мономер и доводят давление до О,? МПа, Время полимеризации 60 мин, количество полученного полиэтилена 21,4 г (степень наполнени= 59 мас. ). Выход полимера

250 г ПЭ/г TiC14 атм.ч. Средний размер частиц кальцита 20 мкм, компози" та -; 75 мкм, ПТР = 59,3 г/10 мин.

Процесс по примерам 11-13 проводят в условиях примера 1, результаты приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ получения композиционного материала путем подачи хлоридов титана или ванадия и диэтилалюминийхлорида в суспензию неорганического наполнителя в среде органического растворителя и последующей полимеризации этилена на поверхности частиц наполнителя при 20-90 С и давлении этилена

0,2-0,5 МПа, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости процесса и дисперсности целевого продукта, проводят одновременную подачу хлоридов титана или ванадия и диэтилалюминийхлорида в суспензию неорганического наполнителя °