Способ получения каталитических композиций и полимерных продуктов, полученных с применением этих каталитических композиций
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к способу получения катализатора полимеризации олефинов. Способ состоит из: соединения одного или более носителей с одним или более магнийсодержащих соединений при условиях реакции с получением первого прореагировавшего продукта; соединения одного или более хлорирующих соединений, выбранных из группы, состоящей из одного или более хлорзамещенных силанов, включающих диметилдихлорсилан, хлортриметилсилан, метилтрихлорсилан, диэтилдихлорсилан, трет-бутилдиметилсилилхлорид, н-бутилтрихлорсилан или любую комбинацию перечисленного, с первым прореагировавшим продуктом при условиях реакции с получением второго прореагировавшего продукта и соединения одного или более титансодержащих соединений, выбранных из группы, состоящей из одного или более алкоксидов титана, одного или более галогенидов титана и комбинации перечисленного, со вторым прореагировавшим продуктом при условиях реакции с получением катализатора. Причем катализатор, по существу, не содержит донорных соединений. Также предложен способ получения полиэтилена и полиэтилен. Изобретение позволяет получить полиэтилен, имеющий значительно увеличенное распределение молекулярных масс. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил., 12 табл.
Реферат
Предпосылки создания изобретения
Катализаторы Циглера-Натты широко применяют для получения полиэтилена и сополимеров полиэтилена. Существует много вариантов и способов получения катализаторов Циглера-Натты, например, нанесение комплекса титана на твердый носитель, например, хлорид магния и/или оксид кремния. Получение катализаторов Циглера-Натты обходится довольно дешево, и они способны обеспечивать полимерные продукты с высокой производительностью.
Типичные продукты, получаемые с применением катализаторов Циглера-Натты, имеют распределение молекулярных масс (РММ) более чем примерно 2,0, более часто более чем примерно 3,0, и отношение текучести расплава (OTP), определяемое как I21/I2, составляющее от примерно 24 до примерно 28. Полиэтиленовые пленки, полученные из смол, приготовленных по реакции на катализаторах Циглера-Натты, известны превосходными вязкостными свойствами и прочностью на разрыв. Чтобы увеличить производительность при приготовлении этих полиэтиленовых пленок, обычно к смолам, полученным с применением катализаторов Циглера-Натты, добавляют полиэтилен низкой плотности высокого давления (ПЭНП) путем сухого смешивания до экструзии, что снижает нагрузку на двигатель и давление в экструдере, и может также улучшать стабильность пузыря для выдувных пленок, и снижать резонанс при вытяжке экструдата для литых пленок. ПЭНП можно также добавлять к линейному и по существу линейному полиэтилену (включая сополимеры полиэтилена) с целью увеличения прочности расплава и подавления резонанса при вытяжке экструдата. Повышенная прочность расплава особенно важна при получении толстолистовой выдувной пленки, конкретно когда требуется большой диаметр пузыря, например, при получении сельскохозяйственных пленок. Подавление резонанса при вытяжке экструдата особенно важно в процессах с литьем и экструзионным покрытием, в обоих этих случаях производительность по олефину ограничена появлением резонанса при вытяжке.
Применение полиэтилена низкой плотности высокого давления, однако, пагубно воздействует на большую часть физических свойств смол, полученных с использованием катализатора Циглера-Натты. Например, добавка полиэтилена низкой плотности высокого давления даже в таких низких количествах, как 4 мас. % может привести к тому, что сополимер этилена с гексеном будет обладать свойствами сополимера этилена с бутеном. Эти нежелательные последствия можно в определенной степени скорректировать путем увеличения калибра пленки и/или снижения индекса расплава смолы, полученной с использованием катализатора Циглера-Натты, однако оба этих подхода сводят к нулю выгоды для процесса, достигаемые добавлением полиэтилена низкой плотности высокого давления.
Следовательно, существует потребность в улучшенных катализаторах для получения сополимеров полиэтилена, имеющих значительно увеличенное распределение молекулярных масс, что выражается в OTP. Например, существует потребность в полимерных продуктах, которые имеют OTP более чем примерно 28, или более чем примерно 35, которые можно применять в составе композиций для пленок без необходимости смешивания с полиэтиленом низкого давления высокой плотности.
Краткое изложение сущности изобретения
В настоящем описании изложены способы получения катализаторов полимеризации олефинов и способы получения полимеров с применением таких катализаторов. Способ получения катализатора может включать соединение одного или более носителей с одним или более магнийсодержащим соединением при условиях реакции с получением первого прореагировавшего продукта. Одно или более хлорирующих соединений, выбранных из хлоридов алкилалюминия и хлорзамещенных силанов, можно соединить с первым прореагировавшим продуктом при условиях реакции с получением второго прореагировавшего продукта. Одно или более титансодержащих соединений, выбранных из алкоксидов титана и галогенидов титана, можно соединить со вторым прореагировавшим продуктом при условиях реакции с получением катализатора.
Способ получения полиэтилена может включать соединение этилена с катализатором Циглера-Натты в реакторе полимеризации при условиях, подходящих для получения полиэтилена. Полиэтилен может иметь распределение молекулярных масс (РММ) от примерно 4,5 до примерно 6,8, наклон деформационного упрочнения более чем примерно 0,75, что измеряют на основе оправки для измерения продольной вязкости (ОПВ), отношения текучести расплава (OTP) не менее 8,33+(4,17×РММ).
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 приведено графическое изображение данных кристаллизационного фракционного элюирования (КФЭ), использованных для расчета показателя полидисперсности сомономера (ППС) для примера 19.
На фиг. 2 и 3 представлено графическое изображение сравнения данных КФЭ примера 18 с данными сравнительного примера С12, и данных КФЭ для примера 19 с данными для сравнительного примера С13, соответственно.
На фиг. 4 представлено графическое изображение скорости деформационного упрочнения (0,1 с-1) для примеров 18 и 19 и сравнительных примеров С12, С13 и С3.
На фиг. 5 представлено графическое изображение прочности расплава для примера 1 и сравнительных примеров С3 и С15.
Подробное изложение сущности изобретения
В настоящем описании описаны способы получения катализатора полимеризации олефина. Способ может включать соединение одного или более носителей с одним или более магнийсодержащих соединений в условиях реакции с получением первого прореагировавшего продукта. Первый прореагировавший продукт можно затем соединить с одним или более хлорирующих соединений, выбранных из одного или более хлоридов алкилалюминия, одного или более хлорзамещенных силанов, и комбинаций перечисленного с получением второго прореагировавшего продукта. Второй прореагировавший продукт можно затем соединить с одним или более титансодержащих соединений, выбранных из одного или более алкоксидов титана, одного или более галогенидов титана, и комбинаций перечисленного, в условиях реакции с получением катализатора полимеризации.
В некоторых предпочтительных вариантах способ может включать соединение одного или более носителей с одним или более магнийсодержащим соединением при условиях реакции с получением первого прореагировавшего продукта; соединение одного или более хлоридов алкилалюминия с первым прореагировавшим продуктом в условиях реакции с получением второго прореагировавшего продукта; и соединение одного или более алкоксидов титана со вторым прореагировавшим продуктом при условиях реакции с получением катализатора полимеризации.
В некоторых предпочтительных вариантах способ может включать соединение одного или более носителей с одним или более магнийсодержащих соединений в реакционных условиях с получением первого прореагировавшего продукта; соединение одного или более хлорзамещенных силанов с первым прореагировавшим продуктом при реакционных условиях с получением второго прореагировавшего продукта; и соединение одного или более галогенидов титана со вторым прореагировавшим продуктом при условиях реакции с получением катализатора.
В описанных выше способах один или более носителей и одно или более магнийсодержащих соединений можно соединить друг с другом в присутствии одного или более разбавителей. Например, магнийсодержащее соединение и носитель можно соединять друг с другом в присутствии одного или более ароматических углеводородов, одного или более циклоалканов или любой комбинации перечисленного.
В описанных выше способах первый прореагировавший продукт и одно или более хлорирующих соединений можно соединять друг с другом в присутствии одного или более разбавителей.
Дополнительно второй прореагировавший продукт и одно или более титансодержащих соединений можно соединять друг с другом в присутствии одного или более разбавителей. Например, второй прореагировавший продукт и одно или более титансодержащих соединений можно соединять друг с другом в присутствии одного или более разбавителей для обеспечения катализатора, смешанного с одним или более разбавителей. В таком предпочтительном варианте способ получения катализатора полимеризации может дополнительно включать последующее удаление одного или более разбавителей из катализатора с обеспечением высушенного катализатора в виде порошка.
Катализаторы, полученные способами, описанными в настоящем описании, могут по существу не содержать донорных соединений. Например, катализатор может по существу не содержать донорных соединений, выбранных из группы, включающей спирты, тиолы, амины, фосфины, простые эфиры, кетоны и сложные эфиры.
В некоторых предпочтительных вариантах один или более носителей и одно или более магнийсодержащих соединений можно соединять друг с другом при температуре от примерно 20 до примерно 120°C, и смешивать в течение времени в интервале от примерно 30 минут примерно до 24 часов с получением первого прореагировавшего продукта. Одно или более хлорирующих соединений и первый прореагировавший продукт можно затем соединять друг с другом при температуре от примерно 20 до примерно 120°C, и смешивать в течение времени в интервале от примерно 30 минут до примерно 24 часов с получением второго прореагировавшего продукта. Одно или более титансодержащих соединений и второй прореагировавший продукт можно затем соединить друг с другом при температуре от примерно 20 до примерно 120°C и смешивать в течение времени в интервале от примерно 30 минут до примерно 24 часов с получением катализатора полимеризации.
Описанные выше катализаторы полимеризации можно соединить с этиленом в реакторе полимеризации при условиях, подходящих для получения полиэтилена, имеющего улучшенные свойства. Полиэтилен может представлять собой гомополимер, или он может представлять собой сополимер, полученный из этилена и одного или более C3-20альфа-олефиновых сомономеров, или может представлять собой сополимер на основе этилена и одного или более C3-C20альфа-олефиновых сомономеров.
Полиэтилен может иметь распределение молекулярных масс (РММ), составляющее от примерно 4,5 до примерно 6,8; наклон деформационного упрочнения более чем примерно 0,75, что измеряют на основе оправки для измерения продольной вязкости (ОПВ); и отношение потока расплава (I21/I2) не менее 8,33+(4,17×РММ). Полиэтилен может также содержать разветвления с длинной цепью (РДЦ) в количестве более чем примерно 0,01 на 1000 атомов углерода и менее чем примерно 0,05 на 1000 атомов углерода. В особенно предпочтительных вариантах разветвления с длинной цепью могут включать более 6 атомов углерода. Полиэтилен может также иметь индекс гомогенности сомономера (ИГС) менее чем примерно 0,5.
Полиэтилен может иметь плотность не менее 0,945 г/см3, и прочность расплава не менее а×(3,7463×ехр(-1,485×log(ИР))), в этой формуле а равно 1,5, или 1,75, или 1,9.
Полиэтилен может иметь плотность не более 0,945 г/см3, и прочность расплава не менее а×(3,7463×ехр(-1,485×log(ИР))), в этой формуле а равно 1,2, или 1,5, или 1,9.
Носитель
В настоящем описании выражения «носитель», или «подложка» применяют взаимозаменяемо, они относятся к любому материалу носителя или комбинации материалов носителя. Носитель может представлять собой или включать один или более пористых материалов, например, тальк, неорганические оксиды и неорганические хлориды. Другие носители могут представлять собой или включать полимерные материалы, например, полистирол, функционализированные или сшитые органические полимеры, например, полиолефины на основе полистирола и дивинилбензола, или другие полимерные соединения, или любой другой органический или неорганический материал носителя, или смеси перечисленного. Носитель может представлять собой аморфный материал, кристаллический материал, или смесь аморфного и кристаллического материала. Иллюстративные неорганические оксиды могут включать один или более оксидов металлов групп 2, 3, 4, 5, 12, 13 или 14. Например, неорганический оксид может включать, но не ограничивается перечисленным, оксид алюминия, оксид кремния, оксид титана, оксид циркония, оксид бора, оксид цинка, оксид магния или любую комбинацию перечисленного. Иллюстративные комбинации неорганических оксидов могут включать, но не ограничиваются перечисленным, оксид алюминия - оксид кремния, оксид кремния - оксид титана, оксид алюминия - оксид кремния - оксид титана, оксид алюминия - оксид циркония, оксид алюминия - оксид титана и подобные. В по меньшей мере одном примере носитель может представлять собой или включать оксид алюминия, оксид кремния или комбинацию перечисленного. В настоящем описании все ссылки на Периодическую таблицу элементов и ее группы сделаны на новую редакцию, опубликованную в "Hawley's Condensed Chemical Dictionary," тринадцатое издание, John Wiley & Sons, Inc., (1997) (воспроизводится в настоящем описании с разрешения ИЮПАК), если не сделана ссылка на предыдущий одобренный ИЮПАК вид Таблицы, в котором применяют римские цифры (приведен в том же издании), или если не указано иное.
Носитель может включать одну или более гидроксильных групп, например, носитель, содержащий оксид кремния, может включать силанольные группы (Si-OH) в составе носителя или на его поверхности. Гидроксильные группы могут присутствовать в количестве, составляющем от таких низких содержаний, как примерно 0,1 миллимолей (ммоль), примерно 0,2 ммоль, примерно 0,3 ммоль, примерно 0,4 ммоль, или примерно 0,5 ммоль, до таких высоких содержаний, как примерно 1 ммоль, примерно 2 ммоль, примерно 3 ммоль, примерно 4 ммоль, или примерно 5 ммоль в расчете на грамм носителя. Например, гидроксильные группы могут присутствовать в количестве от примерно 0,3 до примерно 5 ммоль, от примерно 0,5 до примерно 2 ммоль, от примерно 0,5 до примерно 0,9 ммоль, или от примерно 0,6 до примерно 1 ммоль в расчете на грамм носителя. Если число гидроксильных групп, присутствующих на носителе, больше желаемого количества, избыток гидроксильных групп можно удалить путем нагревания носителя в течение достаточного времени при достаточно высокой температуре. Например, относительно малое число гидроксильных групп можно удалить путем нагревания носителя до температуры от примерно 150 до примерно 250°C, в то время как относительно большое число гидроксильных групп можно удалить путем нагревания при температурах от примерно 500 до примерно 800°C, или от примерно 550 до 650°C. Носитель можно нагревать в течение времени, составляющего, например, от примерно 1 до примерно 20 часов, или от примерно 4 до примерно 16 часов. Концентрацию поверхностных гидроксильных групп в оксиде кремния можно определить так, как описано в статье J.B. Peri и A.L. Hensley, Jr., J. Phys. Chem., т. 72, №8, с. 2926 (1968). Альтернативные нагреванию носителя способы удаления по меньшей мере части гидроксильных групп могут включать химические способы. Например, желаемую часть гидроксильных групп можно удалить по реакции с химическим агентом, например, реагирующим с гидроксильными группами алюминийорганическим соединением, например, триэтилалюминием.
В носителях, которые включают два или более неорганических оксидов, соотношение содержания одного оксида по отношению к другому может быть любым. Например, носитель для катализатора на основе оксида алюминия - оксида кремния может включать от примерно 1 до примерно 99 мас. % оксида алюминия, в расчете на общее количество оксида алюминия и оксида кремния. В другом примере носитель для катализатора на основе оксида кремния - оксида алюминия может содержать оксид алюминия в концентрации от примерно 2 мас. %, примерно 5 мас. %, примерно 15 мас. %, или примерно 25 мас. %, до примерно 50 мас. %, примерно 60 мас. %, примерно 70 мас. %, или примерно 90 мас. %, в расчете на общее содержание оксида алюминия и оксида кремния. Смешанный носитель на основе неорганических оксидов можно получить с применением любого подходящего способа. Например, носитель на основе оксида кремния можно получать смешиванием, контактированием или соединением иным способом с одним или более соединений алюминия с получением смеси носителя на основе оксида кремния и соединения (соединений) алюминия. В другом примере носитель на основе оксида кремния можно смешивать с одним или более соединений алюминия в водном и/или спиртовом растворе и высушить с получением смеси носителя на основе оксида кремния и соединения (соединений) алюминия. Подходящие спирты могут включать, но не ограничиваются перечисленным, спирты, содержащие от 1 до 5 атомов углерода, а также смеси или комбинации перечисленного. Например, спирт может представлять собой или включать метанол, этанол, пропан-1-ол, пропан-2-ол и подобные. Подходящие соединения алюминия могут включать, но не ограничиваются перечисленным, моноацетат алюминия ((HO)2AlC2H3O2), диацетат алюминия (HOAl(C2H3O2)2) и триацетат алюминия (Al(C2H3O2)3), гидроксид алюминия (Al(OH)3), гидроксидиацетат алюминия (Al(OAc)2OH), триацетилацетонат алюминия, фторид алюминия (AlF3), гексафторалюминат натрия (Na3AlF6), или любую комбинацию перечисленного.
Смесь носителя на основе оксида кремния и соединения (соединений) алюминия можно нагревать (прокаливать) в присутствии одного или более инертных газов, окислителей, восстанавливающих газов, или в любом порядке/комбинации перечисленного с получением носителя для катализатора на основе оксида алюминия - оксида кремния. В настоящем описании выражение «окислитель» может включать, но не ограничивается перечисленным, воздух, кислород, очень чистый воздух, смеси кислорода с инертными газами, или любую комбинацию перечисленного. Инертные газы могут включать, но не ограничиваются перечисленным, азот, гелий, аргон или комбинации перечисленного. Восстанавливающие газы могут включать, но не ограничиваются перечисленным, водород, монооксид углерода или комбинации перечисленного.
Смесь носителя на основе оксида кремния и соединения (соединений) алюминия можно нагревать до первой температуры в атмосфере азота или другого инертного газа. После нагревания до первой температуры подачу газообразного азота можно прекратить, и подать один или более окислителей, а температуру можно повысить до второй температуры. Например, смесь носителя на основе оксида кремния и соединения (соединений) алюминия можно нагревать в инертной атмосфере до температуры примерно 200°C, можно ввести окислитель, и смесь затем можно нагреть до температуры от примерно 450 до примерно 1500°C с получением носителя для катализатора, включающего оксид алюминия - оксид кремния. Вторая температура может составлять от примерно 250°C, примерно 300°C, примерно 400°C или примерно 500°C до примерно 600°C, примерно 650°C, примерно 700°C, примерно 800°C, или примерно 900°C. Например, вторая температура может составлять от примерно 400 до примерно 850°C, от примерно 800 до примерно 900°C, от примерно 600 до примерно 850°C, или от примерно 810 до примерно 890°C. Смесь носителя на основе оксида кремния и соединения (соединений) алюминия можно нагревать и выдерживать при второй температуре в течение времени, составляющего от примерно 1 минуты до примерно 100 часов. Например, смесь носителя на основе оксида кремния и соединения (соединений) алюминия можно нагревать и выдерживать при второй температуре в течение времени, составляющего от примерно 30 мин, примерно 1 ч, или примерно 3 ч, до примерно 10 ч, примерно 20 ч, или примерно 50 ч. В одном или более предпочтительных вариантов смесь носителя на основе оксида кремния и соединения (соединений) алюминия можно нагревать от температуры окружающей среды до второй или более высокой температуры без нагревания до промежуточной или первой температуры. Смесь носителя на основе оксида кремния и соединения (соединений) алюминия можно нагревать сначала в атмосфере азота или другого инертного газа, а затем ее можно модифицировать так, чтобы она включала один или более окислителей, или атмосфера может представлять собой или включать один или более окислителей при начальном нагревании от температуры окружающей среды.
Носитель можно смешивать, осуществлять его контакт или иным образом комбинировать с одним или более источников галогеновых ионов, сульфат-ионов, или комбинацией анионов с получением носителя для катализатора на основе неорганического оксида и смеси анионов, который можно нагревать или прокаливать с получением подходящего носителя. Носитель можно подвергать контакту с бромом, фтором, хлором, соединениями, содержащими бром, фтор и/или хлор, или любой комбинацией перечисленного. Подходящие носители могут включать, но не ограничиваются перечисленным, бромированный оксид кремния, бромированный оксид кремния - оксид титана, фторированный оксид кремния, фторированный оксид кремния - оксид алюминия, фторированный оксид кремния - оксид циркония, фторированный хлорированный оксид кремния, фторированный оксид кремния - оксид титана, хлорированный оксид кремния, сульфатированный оксид кремния или любую комбинацию перечисленного. Носитель можно также обрабатывать одним или более ионов металлов в дополнение или вместо одного или более источников галогенид-ионов и/или источников сульфат-ионов. Иллюстративные ионы металлов могут включать, но не ограничиваются перечисленным, медь, галлий, молибден, серебро, олово, вольфрам, ванадий, цинк, или любую комбинацию перечисленного. Подходящие активированные носители могут включать описанные и обсуждаемые в публикации PCT WO 2011/103402.
Средний размер частиц носителя может составлять от примерно 0,1 мкм, примерно 0,3 мкм, примерно 0,5 мкм, примерно 1 мкм, примерно 5 мкм, примерно 10 мкм, или примерно 20 мкм, до примерно 50 мкм, примерно 100 мкм, примерно 200 мкм, или примерно 500 мкм. Средний размер пор носителя может составлять от примерно 10 до примерно 1000 Å, предпочтительно от примерно 50 до примерно 500 Å, и более предпочтительно от примерно 75 до примерно 350 Å. Объем пор носителя может составлять от примерно 0,01 см3/г, примерно 0,1 см3/г, примерно 0,8 см3/г, или примерно 1 см3/г, до примерно 2 см3/г, примерно 2,5 см3/г, примерно 3 см3/г, или примерно 4 см3/г. Внутреннюю пористость носителя можно определить по методике, которую называют методикой БЭТ, она описана S. Brunauer, P. Emmett и Е. Teller в Journal of the American Chemical Society, 60, c. 209-319 (1938). Удельная поверхность носителя может составлять от примерно 1 м2/г, примерно 50 м2/г, или примерно 100 м2/г до примерно 400 м2/г, примерно 500 м2/г, или примерно 800 м2/г. Удельную поверхность носителя можно измерять в соответствии с упомянутой выше методикой БЭТ, с применением стандартизованного способа, описанного в Британских Стандартах British Standards BS 4359, т. 1, (1969).
Подходящие доступные в продаже носители на основе оксида кремния могут включать, но не ограничиваются перечисленным, ES757, ES70 и ES70W, которые поставляются фирмой PQ Corporation. Подходящие доступные в продаже носители на основе оксида кремния - оксида алюминия могут включать, но не ограничиваются перечисленным, SIRAL® 1, SIRAL® 5, SIRAL® 10, SIRAL® 20, SIRAL® 28М, SIRAL® 30 и SIRAL® 40, они поставляются SASOL®, а также Davison 948, Davison 952 и Davison 955, они поставляются фирмой W.R. Grace & Co.
Подходящие носители могут быть такими, как описано в патентах US 4173547; 4701432; 4808561; 4912075; 4925821; 4937217; 5008228; 5238892; 5240894; 5332706; 5346925; 5422325; 5466649; 5466766; 5468702; 5529965; 5554704; 5629253; 5639835; 5625015; 5643847; 5665665; 5698487; 5714424; 5723400; 5723402; 5731261; 5759940; 5767032 b 5770664; а также в WO 95/32995; WO 95/14044; WO 96/06187 и WO 97/02297.
Магнийсодержащее соединение
Одно или более магнийсодержащих соединений можно представить формулой R1-Mg-R2, в которой R1 и R2 независимо выбирают из группы, включающей гидрокарбильные группы и атомы галогенов. Подходящие гидрокарбильные группы могут включать, но не ограничиваются перечисленным, алкильные группы, арильные группы и алкоксильные группы. Алкильные группы и/или алкоксильные группы могут включать от 1 до 12 атомов углерода, или от 1 до 10 атомов углерода, или от 1 до 8 атомов углерода, или от 1 до 6 атомов углерода, или от 1 до 4 атомов углерода. Арильные группы могут включать от 6 до 12 атомов углерода, или от 6 до 10 атомов углерода, или от 6 до 8 атомов углерода. Подходящие галогены могут включать фторид, хлорид и бромид.
Иллюстративные магнийсодержащие соединения могут включать, но не ограничиваются перечисленным, диалкилмагниевые соединения, дициклоалкилмагниевые соединения, диарилмагниевые соединения, галогениды алкилмагния, или любую комбинацию перечисленного. Иллюстративные диалкилмагниевые соединения могут включать, но не ограничиваются перечисленным, диэтилмагний, дипропилмагний, ди-изопропилмагний, ди-н-бутилмагний, ди-изобутилмагний, диамилмагний, ди-н-октилмагний, ди-н-гексилмагний, ди-н-децилмагний, ди-н-додецилмагний, или любую комбинацию перечисленного. Иллюстративные дициклоалкилмагниевые соединения могут включать, но не ограничиваются перечисленным, дициклогексилмагний, дициклопентилмагний или любую комбинацию перечисленного.
Иллюстративные диарилмагниевые соединения могут включать, но не ограничиваются перечисленным, дибензилмагний, дитолилмагний, диксилилмагний или любую комбинацию перечисленного. Иллюстративные алкильные соединения магния, которые включают две различных алкильных группы, могут включать, но не ограничиваются перечисленным, этил-н-пропилмагний, этил-н-бутилмагний, амил-н-гексилмагний, н-бутил-s-бутилмагний, н-бутил-н-октилмагний или любую комбинацию перечисленного. Иллюстративные галогениды алкилмагния могут включать, но не ограничиваются перечисленным, хлорид метилмагния, хлорид этилмагния, хлорид н-бутилмагния, хлорид трет-бутилмагния, хлорид изопропилмагния, бромид метилмагния, бромид этилмагния, бромид н-бутилмагния или любую комбинацию перечисленного.
Следует отметить, что алкильные соединения магния могут содержать смесь молекул. Например, хлорид этилмагния может содержать смесь молекул, отличающихся от хлорида этилмагния как такового. Например, если с хлоридом этилмагния соединяют жидкость или растворитель, он может диспропорционировать с получением смеси дихлорида магния и диэтилмагния. Такие смеси описываются общей формулой R1MgR2. Соответственно, следует понимать, что композиции формулы R1-Mg-R2, и композиции, их представляющие, представляют скорее общую эмпирическую формулу этих композиций, а не описывают молекулярную формулу этих композиций.
Первый прореагировавший продукт
Носитель и магнийсодержащее соединение можно соединять друг с другом с обеспечением или формированием первой смеси, или первого прореагировавшего продукта. Носитель и магнийсодержащее соединение могут по меньшей мере частично вступать в реакцию друг с другом во время их смешивания. Выражаясь иным способом, носитель и магнийсодержащее соединение можно соединять друг с другом в условиях реакции, так, что носитель и магнийсодержащее соединение по меньшей мере частично вступают в реакцию друг с другом с получением прореагировавшей первой смеси или прореагировавшего первого продукта. Например, если носитель содержит одну или более гидроксильных групп, магнийсодержащее соединение может вступать в реакцию по меньшей мере с некоторыми гидроксильными группами с получением прореагировавшей первой смеси или первого прореагировавшего продукта.
Смесь носителя и магнийсодержащего соединения можно нагревать, например, до температуры, составляющей от примерно 20°C, примерно 25°C, или примерно 30°C до примерно 60°C, примерно 75°C, или примерно 120°C, причем подходящие интервалы включают комбинацию любой нижней температуры с любой верхней температурой. Если присутствует разбавитель, температуру смеси можно поддерживать ниже температуры его кипения. Носитель и магнийсодержащее соединение можно смешивать, перемешивать любым способом в течение времени, составляющего от примерно 15 минут, примерно 30 минут, примерно 1 часа, примерно 2 часов, или примерно 3 часов до примерно 5 часов, примерно 10 часов, примерно 15 часов, примерно 20 часов, примерно 25 часов или более. Носитель и магнийсодержащее соединение можно соединять друг с другом и смешивать под вакуумом, например, при давлении 50 кПа. Носитель и магнийсодержащее соединение можно соединять с друг с другом и смешивать при атмосферном давлении. Носитель и магнийсодержащее соединение можно соединять друг с другом и смешивать при повышенном давлении, например, составляющем от примерно 102 до примерно 500 кПа. Носитель и магнийсодержащее соединение можно соединять друг с другом в инертной атмосфере. Инертная атмосфера может представлять собой или включать, не ограничиваясь перечисленным, азот, аргон, гелий или любую комбинацию перечисленного. В другом примере носитель и магнийсодержащее соединение можно соединять друг с другом по существу в инертной атмосфере. По существу инертная атмосфера может содержать менее чем примерно 5 мольн. % кислорода, менее чем примерно 3 мольн. % кислорода, менее чем примерно 2 мольн. % кислорода, менее чем примерно 1 мольн. % кислорода, менее чем примерно 0,5 мольн. % кислорода, менее чем примерно 0,1 мольн. % кислорода, или менее чем примерно 0,05 мольн. % кислорода.
Количество магнийсодержащего соединения, которое соединяют с носителем, может составлять от примерно 0,2 ммоль, примерно 0,5 ммоль, примерно 1 ммоль, примерно 1,5 ммоль, или примерно 2 ммоль, до примерно 3 ммоль, примерно 4 ммоль, примерно 6 ммоль, примерно 8 ммоль, или примерно 12 ммоль в расчете на грамм носителя, причем подходящие интервалы включают комбинацию любого нижнего и любого верхнего количества. Например, количество магнийсодержащего соединения, соединяемого с носителем, может составлять от примерно 0,3 до примерно 10 ммоль, от примерно 1 до примерно 7 ммоль, от примерно 1,5 до примерно 5 ммоль, от примерно 1,5 до примерно 4 ммоль, или от примерно 2 до примерно 3 ммоль магнийсодержащего соединения в расчете на грамм носителя.
Если носитель добавляют к магнийсодержащему соединению или магнийсодержащее соединение добавляют к носителю, носитель или магнийсодержащее соединение можно добавлять все сразу или в течение некоторого периода времени. Магнийсодержащее соединение можно добавлять в течение периода времени, составляющего от примерно 1 минуты, примерно 5 минут, примерно 10 минут или примерно 15 минут до примерно 45 минут, примерно 1 часа, примерно 2 часов, примерно 4 часов, примерно 6 часов или более. Например, магнийсодержащее соединение можно добавлять к носителю в течение периода времени от примерно 15 до примерно 45 минут, от примерно 20 минут до примерно 1 часа, или от примерно 30 минут до примерно 1,5 часов. Носитель и магнийсодержащее соединение можно непрерывно или периодически перемешивать в течение того времени, пока магнийсодержащее соединение прибавляют к носителю.
Носитель и магнийсодержащее соединение можно соединять друг с другом в присутствии одного или более разбавителей с получением их раствора или суспензии. Разбавитель, если он присутствует, может представлять собой любую жидкую среду или комбинацию жидких сред, подходящую для формирования суспензии носителя, магнийсодержащего соединения или смеси носителя и магнийсодержащего соединения. Иллюстративные разбавители могут включать, но не ограничиваются перечисленным, один или более алканов, один или более ароматических углеводородов, один или более циклоалканов, или любую комбинацию перечисленного. Иллюстративные алканы могут включать, но не ограничиваются перечисленным, пентан, гексан, гептан, октан, нонан, декан, структурные изомеры перечисленного, стереоизомеры перечисленного, энантиомеры перечисленного или любую комбинацию перечисленного. Иллюстративные ароматические углеводороды могут включать, но не ограничиваются перечисленным, бензол, толуол, ксилолы, о-ксилол, м-ксилол, п-ксилол, или любую комбинацию перечисленного. Иллюстративные циклоалканы могут включать, но не ограничиваются перечисленным, циклогексан, метилциклогексан, или комбинации перечисленного.
Количество разбавителя, если он присутствует, может быть достаточным для получения суспензии носителя и магнийсодержащего соединения. Количество разбавителя может составлять от примерно 0,5 г, примерно 1 г, примерно 2 г, или примерно 2,5 г до примерно 5 г, примерно 7 г, примерно 10 г, или примерно 25 г в расчете на грамм носителя, причем подходящие интервалы включают комбинацию любого нижнего количества с любым верхним количеством. Например, количество разбавителя, если он присутствует, может составлять от примерно 1,5 до примерно 25 г, от примерно 2 до примерно 20 г, от примерно 1 до примерно 15 г, от примерно 2,5 до примерно 6 г, от примерно 0,5 до примерно 8 г, или от примерно 2,5 до примерно 5,5 г в расчете на грамм носителя.
Носитель и магнийсодержащее соединение можно соединять друг с другом в любом подходящем контейнере или сосуде. Контейнер может представлять собой открытый контейнер, или контейнер, который можно закрыть или запечатать. Контейнер может включать одно или более устройств, систем или комбинаций перечисленного, которые способны смешивать или иным образом перемешивать смесь носителя и магнийсодержащего соединения. Например, контейнер может включать одно или более смесительных устройств, например, один или более механических/электрических смесителей, и/или акустические смесители, например, звуковые смесители. Контейнер может включать одну или более нагревательных кожухов, нагревающих спиралей, внутренних нагревательных элементов, охлаждающих кожухов, охлаждающих спиралей, внутренних охлаждающих элементов или подобных устройств, способных регулировать или корректировать температуру контейнера.
Второй прореагировавший продукт
После смешивания и/или протекания по меньшей мере частичной реакции между носителем и магнийсодержащим соединением в течение желаемого промежутка времени, одно или более хлорирующих соединений можно соединить с первой смесью или первым прореагировавшим продуктом с получением или образованием второй смеси или второго прореагировавшего продукта. Иллюстративные хлорирующие соединения могут представлять собой или включать, не ограничиваясь перечисленным, хлориды алкилалюминия, галогензамещенные силаны, содержащие один или более атомов хлора, атомов фтора, атомов брома или любую комбинацию перечисленного, органические хлориды, или любую комбинацию перечисленного. Иллюстративные хлориды алкилалюминия могут включать, но не ограничиваются перечисленным, хлорид диэтилалюминия, хлорид диизобутилалюминия, дихлорид этилалюминия, полуторный хлорид этилалюминия, дихлорид изобутилалюминия, бромид диэтилалюминия, или любую комбинацию перечисленного. Иллюстративные галогензамещенные силаны могут включать, но не ограничиваются перечисленным, диметилдихлорсилан, хлортриметилсилан, метилтрихлорсилан, диэтилдихлорсилан, трет-бутилдиметилсилилхлорид, н-бутилтрихлорсилан, триэтоксисилилхлорид, триметоксисилилхлорид, тетрахлорсилан, тетрабромсилан, диметилдибромсилан, триметилбромсилан, или любую комбинацию перечисленного. Иллюстративные органические хлориды могут включать, но не ограничиваются перечисленным, трет-бутилхлорид, тетрахлорметан, хлороформ, метилхлорид, трибромметан, тетрабромметан, или любую комбинацию перечисленного. В одном или более предпочтительных вариантов одно или более хлорирующих соединений может быть ограничено либо одним или более хлоридами алкилалюминия, либо одним или более галогензамещенными силанами. В одном или более предпочтительных вариантов одно или более хлорирующих соединений может включать по меньшей мере один хлорид алкилалюминия и по меньшей мере один галогензамещенный силан.
Хлорирующее соединение и первый прореагировавший продукт могут по меньшей мере частично реагировать друг с другом с получением второго прореагировавшего продукта. Иными словами, смесь первого прореагировавшего продукта и хлорирующего соединения можно соединять друг с другом при условиях реакции так, что первый прореагировавший продукт и хлорирующее соединение по меньшей мере частично реагируют друг с другом с получением прореагировавшей второй смеси или прореагировавшего второго продукта. Например, хлорирующее соединение может реагировать с магнийсодержащим соединением в первом прореагирова