DE1050547B - Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyäthylenen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen PolyäthylenenInfo
- Publication number
- DE1050547B DE1050547B DENDAT1050547D DE1050547DB DE1050547B DE 1050547 B DE1050547 B DE 1050547B DE NDAT1050547 D DENDAT1050547 D DE NDAT1050547D DE 1050547D B DE1050547D B DE 1050547DB DE 1050547 B DE1050547 B DE 1050547B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- compounds
- metal
- iron
- group
- periodic table
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/02—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F6/04—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F110/00—Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F110/02—Ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F36/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
- C08F36/02—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F6/00—Post-polymerisation treatments
- C08F6/02—Neutralisation of the polymerisation mass, e.g. killing the catalyst also removal of catalyst residues
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M159/00—Lubricating compositions characterised by the additive being of unknown or incompletely defined constitution
- C10M159/12—Reaction products
- C10M159/20—Reaction mixtures having an excess of neutralising base, e.g. so-called overbasic or highly basic products
- C10M159/22—Reaction mixtures having an excess of neutralising base, e.g. so-called overbasic or highly basic products containing phenol radicals
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
- D01D1/06—Feeding liquid to the spinning head
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
- H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/28—Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J13/00—Discharge tubes with liquid-pool cathodes, e.g. metal-vapour rectifying tubes
- H01J13/02—Details
- H01J13/04—Main electrodes; Auxiliary anodes
- H01J13/06—Cathodes
- H01J13/10—Containers for the liquid pool; Arrangements or mounting thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2893/00—Discharge tubes and lamps
- H01J2893/0072—Disassembly or repair of discharge tubes
- H01J2893/0073—Discharge tubes with liquid poolcathodes; constructional details
- H01J2893/0074—Cathodic cups; Screens; Reflectors; Filters; Windows; Protection against mercury deposition; Returning condensed electrode material to the cathodic cup; Liquid electrode level control
- H01J2893/0075—Cathodic cups
- H01J2893/0078—Mounting cathodic cups in the discharge tube
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/14—Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
Vorliegend beschriebene Erfindung bezieht sich wie die früheren Patentanmeldungen Z 3799, Z 3862,
Z 3882, Z 3942, Z 3941, Z 4604 und die Hauptpatentanmeldung Z 4603, jeweils IVb/39c, auf hochmolekulare
Polyäthylene mit Molekulargewichten über 2000, vorzugsweise über 10000. Im allgemeinen
können sogar bei entsprechenden Katalysatorkonzentrationen Polyäthylene von einer Molekulargröße
erhalten werden, die über derjenigen liegt, die bisher als obere Grenze für die technisch zugänglichen Polyäthylene
angesehen wurde. Diese Grenze liegt etwa bei Molekulargewichten von rund 50000, wobei diese
Zahl nicht mehr bedeuten soll als die Angabe, daß Lösungen derartiger Polyäthylene eine bestimmte
Viskosität zeigen. Die Berechnung der Viskositätszahl (η) (intrinsic viscosity) daraus erfolgt in vorliegender
Erfindung auf Grund einer Gleichung, die von Schulz und Blaschke (Journal für praktische
Chemie, Bd. 158 [1941], S. 130 bis 135, Gleichung 5 b, S. 132) beschrieben wurde, wobei die darin erwähnte
spezifische Viskosität gemäß Fox, Fox und FIory, J. Am. Soc, 73 (1951), S. 1901, korrigiert wurde.
Aus dieser Viskositätszahl wurde das wie oben angegebene mittlere Molekulargewicht von 50 000
mit Hilfe einer abgewandelten Form der von R. H ο u wink,
Journal für praktische Chemie, Neue Folge, 157 (1940), S. 15, 16, beschriebenen Formel (5)
errechnet:
Verfahren zur Herstellung
von hochmolekularen Polyäthylenen
von hochmolekularen Polyäthylenen
Zusatz zur Patentanmeldung Z 4603 IVb/39 c
(Auslegeschrift 1 046 319)
(Auslegeschrift 1 046 319)
MG=K-W,
wobei mit den Konstanten if=2,51 · 104 und α = 1,235
für . diesen neuen Kunststoff gerechnet wurde. Im Sinne einer solchen Definition des Molekulargewichtes
kann man bei geeigneten Katalysatorkombinationen und -konzentrationen nach dieser Erfindung und den
genannten früheren Patentanmeldungen Polyäthylene mit Molekulargewichten bis zu 3 000 000 und darüber
erhalten.
Diese hochmolekularen Polyäthylene werden nach den Voranmeldungen dadurch hergestellt, daß Äthylen
mit Katalysatoren zusammengebracht wird, die aus Mischungen von Metallalkylverbindungen, insbesondere
Aluminiumalkylverbindungen, mit Verbindungen der Metalle der Nebengruppen der IV. bis VI. Gruppe
des Periodischen Systems, einschließlich Thorium und Uran, bestehen.
Nach der Hauptpatentanmeldung Z 4603 IVb/39 c werden Katalysatoren verwendet, die aus Aluminiumverbindungen
der allgemeinen Formel R2AlHaI, worin R einen Kohlenwasserstoffrest und Hai Halogen
bedeutet, und Verbindungen der Metalle der VIII. Gruppe des Periodischen Systems oder des
Mangans erhalten werden.
Anmelder:
Dr. Dr. e. h. Karl Ziegler,
Mülheim/Ruhr, Kaiser-Wilhelm-Platz 1
Mülheim/Ruhr, Kaiser-Wilhelm-Platz 1
Beanspruchte Priorität:
Italien vom 15. November 1954
Italien vom 15. November 1954
Giulio Natta, Piero Pino und Dr. Giorgio Mazzanti,
Mailand (Italien),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
Es wurde nun gefunden, daß als Kunststoffe verwendbare hochmolekulare Polyäthylene auch dadurch
hergestellt werden können, daß man gasförmiges Äthylen mit Katalysatoren zusammenbringt, die bei
Anwendung von Verbindungen des Eisens an Stelle der Aluminiumverbindungen der allgemeinen Formel
R2AlHaI andere Aluminiumverbindungen bzw. Verbindungen
anderer Metalle der I. bis HI. Gruppe des Periodischen Systems der allgemeinen Formel Rn Me X
verwendet, in der R einen Kohlenwasserstoffrest, X ebenfalls einen Kohlenwasserstoffrest oder Halogen,
Me ein Metall der I. bis III. Gruppe des Periodischen Systems und n eine Zahl bedeutet, die um Eins niedriger
als die Wertigkeit des Metalls Me ist, wobei unter Bedingungen gearbeitet wird, unter denen die
Metallverbindungen nicht ionisieren.
Als organische Verbindungen der Metalle der I. bis III. Gruppe des Periodischen Systems werden vorzugsweise
Verbindungen des Lithiums, Magnesiums, Zinks oder Aluminiums verwendet, wobei mit Aluminiumverbindungen
die besten Ergebnisse erzielt werden. - ■■.',..
Es können derartige Verbindungen verwendet werden^ in denen alle Metallvalenzen an Alkylgruppen
gebunden sind. Solche reinen Metallalkyle haben die größte Reaktionsfähigkeit. Man kann aber auch
809 749/414
Metallverbindungen der Formel Rn Me X verwenden,
in denen X Halogen ist, mit Ausnahme von Verbindungen der Formel R2AlHaI.
Bei der Reaktion der Eisenverbindungen mit den Alkylverbindungen der Metalle der I. bis III. Gruppe
des Periodischen Systems finden komplizierte Reaktionen
statt, die noch nicht völlig aufgeklärt werden konnten. Einerseits scheint zwischen den Anionen der
Eisenverbindungen und den Alkylgruppen der Metalle der I. bis III. Gruppe des Periodischen Systems ein
Austausch stattzufinden. Es ist deshalb vorteilhaft, solche Eisenverbindungen zu verwenden, die kein
oxydierend wirkendes Anion enthalten, da die metallalkylische Verbindung zerstören oder andere Reaktionen
als die des Austausches mit den Alkylgruppen eingehen könnte. Man wird daher vorzugsweise Eisenhalogenide,
insbesondere Chloride, verwenden.
Andererseits werden die Eisenverbindungen bei der Reaktion mit den Alkylverbindungen reduziert. Die
Reaktion geht aber nicht bis zu den Metallen, die für die Polymerisation des Äthylens zu Hochpolymeren
bedeutungslos zu sein scheinen, vielmehr bleibt die Reduktion der Metallverbindungen bei Verbindungen
von niedriger Wertigkeit stehen. Möglicherweise handelt es sich um bisher unbekannte Verbindungen des
einwertigen Eisens. Aus diesem Grunde kann es auch vorteilhaft sein, schon von zweiwertigen Eisenverbindungen
auszugehen. Andererseits kann man auch dreiwertige Verbindungen des Eisens verwenden, soweit
sie während der Reaktion in niedrigwertige übergeführt werden, wie z. B. Ferrichlorid in z. B. Ferrochlorid.
Hierbei können auch feste Verbindungen, insbesondere Ferrichlorid, verwendet werden.
Die Herstellung der Katalysatoren kann sowohl dadurch erfolgen, daß die Eisensalze in überschüssige
Metallalkylverbinduingen eingetragen werden als auch
dadurch, daß umgekehrt eine für die richtige Reduktion der Eisensalze notwendige relativ kleine Menge
Aluminiumverbindung zu den Metallsalzen im Überschuß zugegeben wird. Die Herstellung der Katalysatoren
erfolgt zweckmäßig dadurch, daß die Metallalkylverbindungen und die Eisenverbindung in Anwesenheit
eines Lösungsmittels für das Metallalkyl umgesetzt werden. Die Eisenverbindruing braucht im
Lösungsmittel nicht löslich zu sein. Geht man hierbei von einem festen Eisensalz, z. B. Ferrichlorid, aus
und setzt es mit einer metallalkylischen Verbindung in Gegenwart eines Lösungsmittel um, so ist es zweckmäßig,
die Reaktion in einem Gefäß vorzunehmen, das mit einer Zerkleinerungsvorrichtung für das Eisenchlorid
versehen ist. Selbstverständlich muß hierbei in Abwesenheit von Luft und Wasser gearbeitet werden.
Ein vollständiger Umsatz zwischen den Reaktionskomponenten ist nicht erforderlich. Es genügt,
daß hierbei Eisenverbindungen entstehen, die mindestens an der Oberfläche metallalkylische Bindungen
enthalten.
An Stelle des Eisenchlorids können auch andere Eisenhalogenide oder andere Eisenverbindungen verwendet
werden, deren Anion oder elektronegativste Teil gegen mindestens eine Alkylgruppe der Metallalkylverbindung
ausgetauscht werden kann. Verwendet man Eisenchlorid, so ist das Chlorion der elektronegativste
Teil der Verbindung. Verwendet man hingegen statt Eisenchlorid ein Mono- oder Dialkoxyöiisenchlorid,
so ist das Qhlorion auch gegenüber den Alkoxygruppen der elektronegativste Teil. In beiden
Fällen kann.das Chlor,gegen Alkyle ausgetauscht werden
(s. Gilman Organic Chemistry 2. Auflage. 1. Band [1949], S. 566, und Champetier in Bulletin de la
Societe Chimique de France, 4. Folge, Bd. 47, 1930, S. 1131).
Die beschriebene Herstellung von Katalysatoren aus Eisenverbindungen kann auch statt mit Metallalkylen,
wie Aluminiumtrialkylen, mit MetallalkylhalogenMen, wile Aluminiumalkylhalogeniden mit Ausnahme
von Verbindungen der Formel R2 Al Hai, durchgeführt
werden.
Die Polymerisation des Äthylens kann unter den ίο verschiedenen Temperaturen durchgeführt werden.
Das Verfahren kann bei unteratmosphärischem, atmosphärischem oder überatmosphärischem Druck durchgeführt
werden. Drücke über 25O1 Atm. brauchen nicht
verwendet zu werden, obwohl selbstverständlich die Wirkung der neuen Katalysatoren auf das Äthylen
grundsätzlich unverändert bleibt, wenn der Druck auf eine beliebige, technisch noch erreichbare Größe gesteigert
wird. Vorteilhafterweise arbeitet man jedoch bei den erfindungsgemäßen Katalysatorkombinationen
ao bei Drücken von 10 bis 250 Atm.
Die neuen Polymerisationskatalysatoren sind schon bei Raumtemperatur und darunter wirksam. Die Reaktion
ist aber bei Temperaturen unter 50° C zu langsam. Es ist daher vorteilhaft, über 50° C zu arbeiten.
Die zweckmäßigste Reaktionstemperatur hängt einerseits von dem Katalysator, andererseits von dem Polymerisationsgrad, der erzielt werden soll, ab. Bei Verwendung
von Metallalkylen, z. B. Aluminiumtrialkylen, einerseits und Eisenverbindungen andererseits
ist es zur Erzielung von Polymeren mit sehr hohem Molekulargewicht in einer Größenordnung von
1 000 000 zweckmäßig, bei 50 bis 80° C zu arbeiten. Bei höheren Temperaturen bis 120° C werden Polymere
mit niedrigerem Molekulargewicht erhalten. Vorteilhaft wird die Polymerisation in Gegenwart
von Lösungsmitteln, insbesondere höheren paraffinischen Kohlenwasserstoffen, wie Hexan oder Paraffin,
ader aromatischen Kohlenwasserstoffen, wie Benzol, durchgeführt. Geht man von festen Katalysatoren aus,
so werden sie in dem inerten Lösungsmittel aufgeschlämmt und in die Suspension unter Rührung des
Äthylens mit fortschreitender Polymerisation nach und nach eingeleitet.
An Stelle von reinem Äthylen können auch äthylenhaltige Gasmischungen erfindungsgemäß verarbeitet
werden.
Es ist bereits bekannt, flüssiges Äthylen in Gegenwart von metallischen Katalysatoren bei Temperaturen
unterhalb 9,6° C und Drücken von 10 bis 100 Atm. und darüber zu polymerisieren. Nach einer
Ausführungsform dieses Verfahrens verwendet man als Katalysatoren, die freie Radikale bilden, Oxydationsmittel,
wie Peroxyde, in Verbindung mit Ionen von Metallen, die in mehreren Valenzen vorkommen,
in einer der niederen Wertigkeitsstufen, vorzugsweise in Gegenwart von Ferroionen. Trotz Erwähnung
dieser Ionen handelt es sich nicht um ein ionisches, sondern um ein Radikalpolymerisationsverfahren, bei
dem die Radikalbildung durch Wechselwirkung zwisehen Peroxyden und Metallionen erfolgt. Zur Ionenbildung
erfolgt die Polymerisation in Gegenwart von dissoziationsfördernden Lösungsmitteln, insbesondere
Wasser und Methanol. Gegenüber dieser Ausführungsform des bekannten Verfahrens unterscheidet sich das
erfindungsgemäße Verfahren dadurch, daß es mit metallorganischen Verbindungen der Metalle der I. bis
III. Gruppe des Periodischen Systems arbeitet, die durch die dissoziationsfördernden Lösungsmittel zersetzt
werden. Dementsprechend wird erfindungsgemäß unter Bedingungen gearbeitet, unter denen die Metall-
5 6
verbindungen nicht ionisieren. Außerdem wird erfin- Die Produkte zeigen schon während der Verarbei-
dungsgemäß stets gasförmiges Äthylen verwendet. tung eine merkliche Neigung zur Faserbildung. Sie
Nach einer anderen Ausführungsform des bekann- können in geschmolzenem Zustande nach den beim
ten Verfahrens werden als Katalysatoren Metallalkyle Spinnen von Superpolyamidfasern, wie Nylönfasern,
und Metalle oder Metallsalze, darunter Eisen oder 5 üblichen Methoden zu Fäden gesponnen werden. Die
Eisensalze, verwendet. Hierbei werden entweder freie aus dem neuen Polyäthylenen hergestellten Fäden
Metalle verwendet oder unter Bedingungen gearbeitet, können als Fasern für industrielle Zwecke verwendet
unter denen freie Metalle entstehen oder ionisierende werden.
Lösungsmittel verwendet werden. , B ei so i el 1
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann man io
in Gegensatz zu dem bekannten Verfahren höher- In einen Autoklav mit einem Inhalt von 435 cm3
molekulare Polyäthylene erzielen und bei niederen werden zwei Stahlkugeln und eine 5 g wasserfreies
Drücken, insbesondere Normaldruck, arbeiten. Eisenchlorid enthaltene Glasampulle eingeführt. Im
Die erfindungsgemäß hergestellten Produkte weisen luftleeren Autoklav läßt man die Lösung von 11g
eine völlig lineare Struktur auf und besitzen praktisch 15 Amyllithium in 130 cm3 n-Heptan einfließen. Man er-
keine Verzweigungen. Auf hundert Methylengruppen wärmt bis auf 80° C und führt bis zu einem Drück
enthalten die erfinidumgsgemäßea Produkte höchstens von 60 atü Äthylen ein.
drei Methylgruppen. Im allgemeinen ist der Prozent- Man hält unter Rührung bei Temperaturen zwischen
satz der Methylgruppen noch wesentlich geringer und 80 und 90° C und Drücken zwischen 40 und 50 atü.
beträgt höchstens 0,03%, vielfach sogar unter 0,01 °/o. 20 Wenn keine Druckabnahme mehr stattfindet, wird das
Ultraspektralaufnahmen der erfindungsgemäßen Pro- nicht umgesetzte Äthylen abgelassen und Methanol
dukte zeigen im Gegensatz zu denen der bisher be- eingeführt, um den Katalysator zu zersetzen. Das
kannten Polyäthylene keine charakteristischen Methyl- Reaktionsprodukt wird mit Salzsäure behandelt, um
bande. die anwesenden anorganischen Verbindungen zu be-
Die erfindungsgemäß gewonnenen Polyäthylene 25 seitigen.
zeigen eine hohe Kristallinität, die besonders über Das Reaktionsprodukt besteht teilweise aus einem
100° C unverändert bleibt und erst in der Nähe des festen Polymeren, dessen kristalline Struktur, die
Erweichungspunktes verschwindet. Der Kristallini- durch röntgengraphische Analyse bestimmt wird, mit
tätsgrad beträgt, wie Röntgendiagramme zeigen, im jener des nach den folgenden Beispielen erhaltenen
allgemeinen etwa 80% und ist vielfach höher. 30 Polyäthylens identisch erscheint.
Das rohe Polymerisationsprodukt kann wegen der .
Anwesenheit von Eisenverbindungen gefärbt sein. Es .Beispiele
kann aber leicht von dem Katalysator befreit und In einen Autoklav aus rostfreiem Stahl mit einem damit entfärbt werden, indem man das Polymerisa- Inhalt von 2140 cm3 werden einige rostfreie Stahltionsprodukt mit einer Säure, vorzugsweise in An- 35 kugeln mit einem Durchmesser von 1 Zoll und eine Wesenheit eines Lösungsmittels für die im Polymeren 10 g wasserfreies, sublim iiertes Ferrichlorid ententhaltenen Katalysatorverbindungen, behandelt. Hier- haltende Glasampulle eingeführt.
Anwesenheit von Eisenverbindungen gefärbt sein. Es .Beispiele
kann aber leicht von dem Katalysator befreit und In einen Autoklav aus rostfreiem Stahl mit einem damit entfärbt werden, indem man das Polymerisa- Inhalt von 2140 cm3 werden einige rostfreie Stahltionsprodukt mit einer Säure, vorzugsweise in An- 35 kugeln mit einem Durchmesser von 1 Zoll und eine Wesenheit eines Lösungsmittels für die im Polymeren 10 g wasserfreies, sublim iiertes Ferrichlorid ententhaltenen Katalysatorverbindungen, behandelt. Hier- haltende Glasampulle eingeführt.
bei ist es zweckmäßig, ein Netzmittel zuzusetzen, In den geschlossenen und luftleeren Autoklav wird
das die Auflösung der Katalysatorverbindungen be- dann unter Stickstoff eine Lösung von 11,4g Tri-
günstigt. 40 äthylaluminium in 500 cm3 wasserfreiem Benzol ein-
Dieerfindungsgemäß hergestellten Polyäthylene haben geführt. Man erwärmt bis auf 40° C, führt bis zu
einen Erweichungspunkt bzw. Schmelzpunkt über einem Druck von 50 atü Äthylen ein und setzt den
130° C. Die Temperaturbeständigkeit der neuen Pro- Autoklav in Schwingung, um die Glasampulle zu zer-
dukte ist größer als die der bekannten Polyäthylene. brechen. Dann läßt man die Temperatur auf 70° C
Beim Erwärmen der neuen Produkte auf Tempera- 45 steigen, während man eine bedeutende Druckabnahme
türen über 250° C behalten sie ihre weiße Farbe, bemerkt. Sobald der Druck auf 30 atü gesunken ist,
während die Farbe der bekannten Produkte zwischen wind nochmals Äthylen eingeführt, bis der Druck auf
200 und 250° C nach grau umschlägt. Die Beständig- 50 atü gebracht wird. Der Autoklav wird bei einer
keit der neuen Produkte gegen Oxydation durch Luft- Temperatur zwischen 60 und 70° C unter Rührung
sauerstoff ist ebenfalls größer. 5° gehalten und neues Äthylen zugesetzt, so oft der Druck
Die Produkte der Erfindung sind bei Raumtempe- bis auf 30 atü sinkt. Nach 7 Stunden, vom Polymeri-
ratur in allen Lösungsmitteln völlig unlöslich. Die sationsbeginn berechnet, wird das nicht umgesetzte
niedrigermolekularen unter ihnen (bis zu einem Mole- Äthylen entleert und in den Autoklav 100 cm3 Me-
kulargewicht von etwa 100 000) lösen sich teilweise thanol eingeführt, um das anwesende Metallalkyl zu
erst oberhalb 70° C, die höhermolekularen (mit einem 55 zersetzen. .
Molekulargewicht über 100 000) teilweise erst ober- Aus dem Autoklav wird eine feste Polymerisathalb 100° C. masse entnommen, die in der Wärme mit Säuren be-
Die Produkte können ohne weiteres, z. B. zwischen handelt wird, um die anwesenden anorganischen Proerhitzten Platten, zu klar durchsichtigen, elastischen dukte zu beseitigen, und in der Wärme unter Vakuum
und biegsamen Platten oder Folien verarbeitet wer- 60 getrocknet.
den. Sie sind auch zur Verarbeitung in Strangpressen Auf diese Weise werden 250 g festes pulverförmiges
oder im Spritzgußverfahren geeignet. Sie sind in der Produkt isoliert, welches- durch Erwärmung unter
Kälte reckbar und lassen sich in dieser Weise zu Stickstoff bei 123° C zu sintern beginnt, bei höheren
Bändern, Drähten oder Fäden hoher Elastizität und Temperaturen plastisch wird und nicht einmal bei der
Festigkeit ausziehen, wie sie mit Polyäthylenen ande- 65 Temperatur von 200° C schmilzt,
rer Herstellung noch niemals erhalten werden konnten. Das gewonnene Polymere erscheint bei Röhtgen-
Die Zerreißfestigkeit beträgt mindestens 100 kg/cm2, strahlenanlayse kristallinisch und zeigt bei 135° C in
vielfach über 200 kg/cm2. Die Zugfestigkeit im un- Tetralinlösung eine Grenzviskosität, die jener eines
gereckten Zustande beträgt mehr als 200 kg/cm2, in nicht verzweigten Polyäthylens mit Molekulargewicht
nach Dehnung orientierten Fällen bis zu 3000 kg/cm2. 70 von über 1 000 000 entspricht.
In einen Stahlautoklav mit einem Inhalt von 2150 cm3 werden einige Stahlkugeln und eine 10 g
wasserfreies Ferrichlorid enthaltende Glasampulle eingeführt. Im geschlossenen und luftleeren Autoklav
wird dann unter Stickstoff die Lösung von 11,4 g Triäthylaluminium in 500 cm3 wasserfreiem n-Heptan
eingeführt. Der Autoklav wird bis auf 70° C erwärmt. Bei dieser Temperatur wird unter Rühren Äthylen bis
zu einem Druck von 50 atü eingeführt. Der Autoklav wird 3 Stunden lang bei einer Temperatur zwischen
70 und 89° C und einem Druck, der zwischen 40 und 52 atü schwankt, in Bewegung gehalten, dabei neues
Äthylen eingeführt, sobald der Druck unter 40 atü gesunken ist. Es wird dann das nicht umgesetzte
Äthylen entfernt, und 100 cm3 Methanol werden ein- ,
geführt, um den Katalysator zu zersetzen.
Aus dem Autoklav wird eine pulverförmige hellgelbe Masse entnommen, die wiederholt mit Salzsäure
und Methanol gewaschen wird. Das mit Tetralin (Tetrahydronaphthalin) und Salzsäure warm behandelte
Polymere wird dann mit Aceton koaguliert, nitriert.und wiederholt mit Aceton gewaschen.
Das im Vakuum warm getrocknete Produkt besteht aus einem weißen pulverförmigen Produkt, das 145 g
wiegt und sich bei der Erwärmung unter Stickstoff gleich wie das im Beispiel 2 beschriebene verhält. In
einer Tetralinlösung bei 135° C zeigt es eine Grenzviskosität,
die einem Molekulargewicht von über 1 000 000 entspricht. ·
In einen Autoklav aus rostfreiem Stahl mit einem Inhalt von 435 crn3 werden zwei- Stahlkugeln
und eine Glasampulle, die 5,3 g Ferriforroeyanid enthält, eingeführt. In den luftleeren Autoklav wird
dann unter Stickstoffdruck .eine Lösung von 8,2 g
Triäthylaluminium in 100 cm3 Heptan gegeben, es wird dann auf 80° C erwärmt und Äthylen bis zu
einem Druck von 52 atü eingeführt und mit der Ruhrung begonnen. Nach dreistündiger Erwärmung bei
Temperaturen unter 100° C ist der Druck auf 30 atü gesunken; dann wird weiteres Äthylen eingeführt, bis
man den Druck auf den anfänglichen Wert gebracht hat. Sobald der Druck auf 10 atü gesunken ist, wird
das nicht umgesetzte Äthylen entfernt und der Katalysator mit Methanol zersetzt. Aus der Masse der
Reaktionsprodukte ist es möglich, ein festes Polymeres zu isolieren, das einen Erweichungspunkt von
ungefähr 110° C aufweist. Von diesem Polymeren
sind nur lOfl/o mit Äther extrahierbar; der Extraktionsrückstand
hat ein Molekulargewicht von über 100 000.
Claims (12)
1. Weitere Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung von hochmolekularen Polyäthylenen durch
Polymerisation von Äthylen in Gegenwart von Katalysatoren, die aus organischen Aluminiumverbindungen
der allgemeinen Formel
R2AlHaI,
worin R einen Kohlenwasserstoffrest und Hai
Halogen bedeutet, und Verbindungen der Metalle 6g der VIII. Gruppe des Periodischen Systems erhalten
werden, unter Bedingungen, unter denen die Metallverbindungen nicht ionisieren, nach Patentanmeldung
Z 4603 IVb/39 c, dadurch gekennzeichnet,
daß man bei Anwendung von Verbindungen des Eisens gasförmiges Äthylen polymerisiert
und an Stelle der Aluminiumverbindungen der allgemeinen Formel
R2AlHaI
andere Aluminiumverbindungen bzw. Verbindungen anderer Metalle der I. bis III. Gruppe des
Periodischen Systems, der allgemeinen Formel
RnMeX
verwendet, in der R einen Kohlenwasserstoffrest, X ebenfalls einen Kohlenwasserstoffrest oder Halogen,
Me ein Metall der I. bis III. Gruppe des Periodischen Systems und 11 eine Zahl bedeutet,
die um Eins niedriger als die Wertigkeit des Metalls Me ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Verbindungen
der Metalle der I. bis III. Gruppe des Periodischen Systems Verbindungen des Lithiums, Magnesiums,
Zinks oder Aluminiums verwendet.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Verbindungen
der Metalle der I. bis III. Gruppe des Periodischen Systems Metallalkyle verwendet.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Verbindungen
der Metalle der I. bis III. Gruppe des Periodischen Systems Alkylmetallmonohalogenide
verwendet.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Eisenverbindungen
ionische Verbindungen, insbesondere solche, die kein oxydierendes Anion enthalten, verwendet.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Eisenverbindungen
Halogenide, insbesondere Chloride, verwendet.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysatoren feste
Eisenverbindungen, insbesondere Ferrichlorid, verwendet, das mindestens an der Oberfläche
metallalkylische Bindungen enthält.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysatoren
Mischungen aus Metallalkylen mit einer Eisenverbindung verwendet, deren Anion oder elektronegativstes
Anion gegen eine Alkylgruppe des Metallalkyls ausgetauscht werden kann.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart von Lösungsmitteln
polymerisiert, vorzugsweise in Anwesenheit eines Lösungsmittels für das Metallalkyl.
10. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Drucken von 10 bis
250 Atm. polymerisiert.
11. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Temperaturen
über 50° C polymerisiert.
12. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Verwendung
von Metallalkylen einerseits und Eisenverbindungen andererseits bei Temperaturen von 50 bis
80° C polymerisiert.
In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 682 420.
© 809 749/414 2.
Applications Claiming Priority (22)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEZ3799A DE973626C (de) | 1953-11-17 | 1953-11-17 | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyaethylenen |
DEZ3862A DE1004810B (de) | 1953-11-17 | 1953-12-15 | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyaethylenen |
DEZ3882A DE1008916B (de) | 1953-11-17 | 1953-12-23 | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyaethylenen |
DEZ3941A DE1012460B (de) | 1953-11-17 | 1954-01-19 | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyaethylenen |
DEZ3942A DE1016022B (de) | 1954-01-19 | 1954-01-19 | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyaethylenen |
IT774954 | 1954-06-08 | ||
IT1003754 | 1954-07-27 | ||
DE1954Z0004348 DE1257430C2 (de) | 1954-08-03 | 1954-08-03 | Verfahren zur Homopolymerisation von alpha-Olefinen |
DEP1268A DE1268392B (de) | 1954-08-03 | 1954-08-03 | Verfahren zur Mischpolymerisation von alpha-Olefinen |
IT52409254 | 1954-11-15 | ||
DEZ4603A DE1046319B (de) | 1954-01-19 | 1954-12-11 | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyaethylenen |
DEZ4604A DE1016023B (de) | 1954-01-19 | 1954-12-13 | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyaethylenen |
DEZ4629A DE1154635B (de) | 1954-12-27 | 1954-12-27 | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyaethylenen |
DEZ4628A DE1154634B (de) | 1954-12-27 | 1954-12-27 | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyaethylenen |
US51406855A | 1955-06-08 | 1955-06-08 | |
GB31805/55A GB826638A (en) | 1954-11-15 | 1955-11-07 | Process for the production of high molecular weight polyethylenes |
IT851872X | 1956-10-26 | ||
IT1617856 | 1956-11-02 | ||
IT438957 | 1957-03-22 | ||
IT580657 | 1957-04-16 | ||
IT284258 | 1958-02-24 | ||
US171744A US3833551A (en) | 1954-06-08 | 1971-08-13 | Interpolymerization of ethylene-propylene monomers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1050547B true DE1050547B (de) | 1959-02-12 |
Family
ID=27586573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT1050547D Pending DE1050547B (de) | 1953-11-17 | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyäthylenen |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA841120A (de) |
CY (1) | CY218A (de) |
DD (2) | DD15326A (de) |
DE (1) | DE1050547B (de) |
FI (2) | FI29170A (de) |
IL (1) | IL8390A (de) |
IT (5) | IT528613A (de) |
LU (1) | LU33201A1 (de) |
MX (1) | MX57373A (de) |
MY (1) | MY6100016A (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL101985C (de) * | 1955-03-08 | |||
BE546871A (de) * | 1955-04-09 |
-
0
- DE DENDAT1050547D patent/DE1050547B/de active Pending
- CA CA841120A patent/CA841120A/en not_active Expired
- IT IT556507D patent/IT556507A/it unknown
- DD DD13839D patent/DD13839A/xx unknown
- MX MX57373D patent/MX57373A/es unknown
- IT IT544097D patent/IT544097A/it unknown
- LU LU33201D patent/LU33201A1/xx unknown
- IT IT523558D patent/IT523558A/it unknown
- IL IL8390D patent/IL8390A/en unknown
- DD DD15326D patent/DD15326A/xx unknown
- IT IT556508D patent/IT556508A/it unknown
- IT IT528613D patent/IT528613A/it unknown
-
1954
- 1954-11-15 FI FI168854A patent/FI29170A/fi unknown
-
1955
- 1955-12-21 FI FI190055A patent/FI31471A/fi unknown
-
1961
- 1961-04-13 CY CY21861A patent/CY218A/xx unknown
- 1961-12-31 MY MY196116A patent/MY6100016A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT544097A (de) | |
CA841120A (en) | 1970-05-05 |
MY6100016A (en) | 1961-12-31 |
LU33201A1 (de) | |
DD13839A (de) | |
IT556507A (de) | |
IT523558A (de) | |
IT556508A (de) | |
IL8390A (en) | |
FI31471A (fi) | 1960-11-10 |
IT528613A (de) | |
FI29170A (fi) | 1957-08-10 |
MX57373A (de) | |
DD15326A (de) | |
CY218A (en) | 1961-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1046319B (de) | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyaethylenen | |
DE2259516A1 (de) | Verfahren zur polymerisation von olefinen | |
DE1094985B (de) | Verfahren zur Polymerisation von Olefinen zu linearen, im wesentlichen unverzweigten hochmolekularen Polymerisaten | |
DE2615390B2 (de) | Verfahren zur Polymerisation von Äthylen, allein oder zusammen mit a -Olefinen mit 3 - 20 C-Atomen oder mit Diolefinen | |
DE1154632B (de) | Verfahren zur Herstellung von normalerweise festen, linearen Poly-merisaten von AEthylen oder Mischpolymerisaten von AEthylen mit vinylaromatischen oder halogen-substituierten vinylaromatischen Kohlenwasserstoffen | |
DD245437A5 (de) | Verfahren zur herstellung von isopren-polymeren und -copolymeren mit hohem cis-gehalt | |
DE1420558A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen linearen Polymerisaten mit 1,2-(3,4)-Verkettung aus 1,3-Butadien-Kohlenwasserstoffen | |
DE2047060A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Monoolefin/Diolefin Mischpolymerisaten und die dabei erhaltenen Produkte | |
DE60023080T2 (de) | Geträgerter fester Katalysator für die Polymerisation von konjugierten Dienen, Verfahren zu seiner Herstellung und Polymerisationsverfahren unter Verwendung desselben | |
DE1113311B (de) | Verfahren zur Polymerisation von Butadien | |
DE1158714B (de) | Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisaten des AEthylens mit 1-Olefinen | |
DE1050547B (de) | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyäthylenen | |
DE1745375B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von mindestens 500 000 und Katalysator zur Durchführung des Verfahrens | |
DE1803434B2 (de) | Verfahren zur Dimerisation bzw. Codimerisation von Äthylen und/oder Propylen | |
DE1520313B2 (de) | Verfahren zur herstellung von aethylen butadien mischpolymerisaten | |
DE1520242A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von thermisch hochstabilem Polymethacrylnitril | |
DE3020316C2 (de) | Verfahren zur Homo- und Mischpolymerisation von α -Olefinen mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen | |
DE1154634B (de) | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyaethylenen | |
DE1520217A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von AEthylen-Propylen- und AEthylen-Buten-Copolymeren | |
DE1295814B (de) | Verfahren zur Herstellung von Polypropylen | |
DE2329087C3 (de) | Katalysatorsystem für die Polymerisation oder Copolymerisation von Äthylen, Verfahren zur Herstellung des Katalysators und Verwendung desselben | |
DE1745313A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Polyolefinpraeparates | |
DE2523098C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyäthylen und dessen Copolymerisaten | |
AT208076B (de) | Verfahren zur Herstellung von Polypropylen | |
DE1595059C (de) | Verfahren zur Herstellung von Homo- oder Mischpolymerisaten durch Polymerisation von einem oder mehreren Olefinoxyden |