Polimerización en suspensiones de PE MIB.

Un procedimiento para la preparación de un interpolímero de alquenos,

que comprende:polimerizar por lo menos un alqueno de C4-10 sustituido en posición 3 y por lo menos un alqueno de C2-8 en unapolimerización en suspensión usando un sistema de catalizador en forma de partículas que comprende uncatalizador de un único sitio.

Polimerización en suspensión de PE MIB

ANTECEDENTES DEL INVENTO

CAMPO DEL INVENTO El presente invento se refiere a un nuevo procedimiento con alta productividad para la preparación de un interpolímero de alquenos, que comprende polimerizar por lo menos un alqueno de C4-10 sustituido en posición 3 y otro alqueno de C2-8 en un reactor de suspensión usando un sistema de catalizador soportado, que comprende un catalizador de un único sitio. El invento se refiere también a unos interpolímeros obtenibles a partir del procedimiento.

DISCUSIÓN DE LOS ANTECEDENTES Los alquenos, tales como el etileno, son copolimerizados frecuentemente con unos comonómeros con el fin de obtener unos polímeros que tienen propiedades particulares. Así, es corriente copolimerizar etileno con unos comonómeros tales como 1-hexeno o 1-octeno con el fin de obtener un polímero que tiene, por ejemplo, una densidad disminuida en relación con un homopolímero de etileno. El hecho de disminuir la densidad del interpolímero tiene generalmente un impacto positivo sobre un cierto número de sus propiedades mecánicas, haciendo al polímero potencialmente más útil en un cierto número de aplicaciones finales. Así, se usan generalmente ciertos comonómeros para ajustar a medida de los deseos las propiedades de un polímero a fin de acomodarlas a su aplicación buscada. Hay un enorme número de interpolímeros de etileno disponibles comercialmente, que comprenden, p.ej. 1-hexeno o 1-octeno como comonómeros.

Una proporción importante de polímeros de alquenos, p.ej. un polietileno, se produce industrialmente utilizando unos sistemas de catalizadores de un único sitio, puesto que los polímeros resultantes tienden a ser más homogéneos haciendo de esta manera que su composición sea más controlable que la de unos polímeros producidos usando otros sistemas de catalizadores y más óptima para cualquier aplicación particular. Cuando se usan unos sistemas de catalizadores que comprenden un catalizador de un único sitio durante una polimerización de alquenos a escala industrial, el sistema de catalizador de un único sitio es introducido de un modo continuo dentro del sistema de reactores juntamente con los monómeros apropiados, mientras que se retira de un modo continuo el polímero deseado. La adición continua de un sistema de catalizador de nueva aportación es necesaria, puesto que cuando el deseado polialqueno es retirado desde el sistema de reacción se retira también una cierta cantidad del sistema de catalizador. Por lo tanto, es importante proporcionar una cantidad adicional del sistema de catalizador con el fin de mantener la reacción de polimerización.

Una desventaja de este equipo de producción, sin embargo, consiste en que el sistema de catalizador que es retirado desde el reactor con el deseado polímero está presente dentro del polímero, mezclado íntimamente con él. Esto significa que el polímero debe de ser sometido a una purificación para la retirada del sistema de catalizador, puesto que en caso contrario el sistema de catalizador, típicamente en forma de residuos del sistema de catalizador modificado químicamente de modo parcial, continuará permaneciendo dentro del material polimérico durante su tratamiento ulterior y su uso. En otras palabras el sistema de catalizador está presente en el polialqueno como una impureza.

La presencia de residuos de un sistema de catalizador en unos polímeros, tales como un polietileno, es indeseable por un cierto número de razones, p.ej.

- ellos hacen que la transformación, p.ej. en fibras o películas sea difícil si los residuos producen partículas del mismo o mayor tamaño que el espesor de las fibras o las películas, -ellos reducen el rendimiento del polímero en su uso final, p.ej. se puede reducir el rendimiento óptico de unas películas producidas por uso del polímero, produciendo unas heterogeneidades observables visualmente en la película, con frecuencia denominadas geles, gafas, manchas u ojos de pescado, -ellos pueden hacer que los polímeros sean inadecuados para su uso en aplicaciones en donde se requiere que el nivel de las impurezas allí presentes esté por debajo de una cierta norma, p.ej. en aplicaciones alimentarias y/o médicas,

- ellos, a través de su contenido de metales de transición, pueden actuar como aceleradores para una degradación de los polímeros, dando como resultado eventualmente una descoloración y una pérdida de resistencia mecánica.

Una etapa de purificación para eliminar residuos del sistema de catalizador a partir del polímero, usualmente denominada extracción de cenizas, se puede llevar a cabo extrayendo y lavando el polvo del polímero obtenido a partir del reactor con un alcohol (p.ej. isopropanol) mezclado opcionalmente con un hidrocarburo líquido o con agua. Algunas veces, unos hidrocarburos líquidos se usan para esta finalidad, p.ej. combinados con unos apropiados agentes formadores de complejos con metales tales como un acetilacetonato. Está claro, sin embargo, que dicha etapa del proceso es compleja y que unos procesos sin tal etapa de purificación son más baratos y más fáciles de realiozar que los que contienen una etapa de extracción de cenizas.

Por lo tanto, es deseable generalmente tratar de reducir al mínimo la cantidad del sistema de catalizador que se necesita para producir una cantidad dada de un polímero. Esto ayuda a eliminar la necesidad de una etapa de extracción de cenizas con el fin de superar los problemas antes mencionados al realizar el tratamiento y el uso y también para disminuir el costo de producción del polímero mediante un costo reducido del sistema de catalizador

por tonelada del polímero. Éste reduce también al mínimo cualesquiera riesgos de seguridad asociados con la manipulación de materiales catalíticos. Adicionalmente, la capacidad de usar una menor cantidad del sistema de catalizador por kg del polímero final permite en algunos casos que las instalaciones de producción aumenten su velocidad de producción sin tener que aumentar el tamaño de sus reactores.

Hay un cierto número de métodos conocidos que usualmente aumentarían la productividad de un sistema de catalizador (es decir las ton del polímero/kg del sistema de catalizador) para un sistema dado de catalizador. Estos incluyen aumentar el período de tiempo de permanencia en el reactor, aumentar la temperatura de polimerización, aumentar la concentración de monómeros y/o la concentración de comonómeros. Todos estos enfoques, sin embargo, padecen de graves desventajas.

El aumento del período de tiempo de permanencia puede hacerse solamente disminuyendo la velocidad de producción, lo cual es económicamente desfavorable, o aumentando la concentración del polímero en el reactor, lo que puede conducir con facilidad a un ensuciamiento y/o a protuberancias en el reactor y al final a una larga parada para limpiar. El aumento de la concentración de un monómero tiene un efecto negativo sobre la economía de producción por reducción de la conversión relativa del monómero. El aumento de la concentración del comonómero aumenta la incorporación del comonómero y por lo tanto, en efecto, conduce a la producción de un interpolímero diferente del buscado. El aumento de la temperatura de polimerización desde la usual temperatura de funcionamiento es probablemente la estrategia más corriente empleada hasta la fecha, pero con un aumento del período de tiempo de permanencia esto puede conducir a un ensuciamiento del reactor y/o a protuberancias en el reactor y nuevamente a una larga parada para limpiar el reactor.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 25 La Figura 1 es un gráfico del coeficiente de actividad en función de la densidad del polietileno. La Figura 2 es un gráfico del contenido de comonómero en función de la densidad del polietileno.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL INVENTO

A la vista de las desventajas más arriba descritas, existe una necesidad de procedimientos de polimerización alternativos para la preparación de polímeros de alquenos y, en particular, de unos interpolímeros de alquenos que permitan que se reduzca al mínimo la cantidad del sistema de catalizador que se necesita para producir una cantidad dada de polímero. Unos procedimientos que permiten que la reacción se lleve a cabo en condiciones convencionales de temperatura y presión así como en reactores convencionales, son especialmente deseados.

Se ha encontrado ahora con sorpresa que la actividad catalítica de unos sistemas de catalizadores en forma de partículas, que comprenden un catalizador de un único sitio en la copolimerización en suspensión de 1-alquenos 35 tales como etileno, es aumentada de manera significativa usando un alqueno de C4-10 sustituido en posición... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para la preparación de un interpolímero de alquenos, que comprende: polimerizar por lo menos un alqueno de C4-10 sustituido en posición 3 y por lo menos un alqueno de C2-8 en una polimerización en suspensión usando un sistema de catalizador en forma de partículas que comprende un catalizador de un único sitio.

2. El procedimiento como se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicho alqueno de C2-8 es etileno o propileno.

3. El procedimiento como se reivindica en la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho alqueno de C4-10 sustituido en posición 3 es un compuesto de fórmula (I)

en donde R1 es un grupo alquilo de C1-6 sustituido o sin sustituir y n es un número entero comprendido entre 0 y 6.

4. El procedimiento como se reivindica en la reivindicación 3, en el que dicho alqueno de C4-10 sustituido en posición 3 es 3-metil-1-buteno.

5. El procedimiento como se reivindica en las reivindicaciones 1 hasta 4, en el que dicho sistema de catalizador comprende un metaloceno.

6. El procedimiento como se reivindica en las reivindicaciones 1 hasta 6, en el que dicho sistema de catalizador comprende un soporte.

7. El procedimiento como se reivindica en las reivindicaciones 1 hasta 6, que es continuo.

8. El procedimiento como se reivindica en las reivindicaciones 1 hasta 7, en el que la productividad basada en el

peso en seco total del sistema de catalizador es por lo menos de 1 ton del polímero por kg del sistema de catalizador 20 sólido.

9. El procedimiento como se reivindica en las reivindicaciones 1 hasta 8, en el que dicho interpolímero de alqueno comprende un comonómero de alqueno de C4-10 sustituido en posición 3 en una proporción de 0, 01 - 40 % en peso basada en el peso total del interpolímero.

10. El procedimiento como se reivindica en las reivindicaciones 1 hasta 8, en el que dicho interpolímero de alqueno

comprende un monómero de alqueno de C2-8 en una proporción de por lo menos 60 % en peso basada en el peso total del interpolímero.

11. El procedimiento como se reivindica en las reivindicaciones 1 hasta 10, en el que dicho interpolímero de alquenos tiene un peso molecular medio ponderado de 20.000 a 900.000 g/mol, como se mide de acuerdo con la norma ISO 16014-4:2003.

12. El procedimiento como se reivindica en las reivindicaciones 1 hasta 11, en el que dicho interpolímero de alquenos tiene un MFR2 de 0, 01 -5.000 g/10 min como se mide de acuerdo con la norma ISO1133.

13. El procedimiento como se reivindica en las reivindicaciones 1 hasta 12, en el que dicho interpolímero de alquenos es unimodal.

14. El procedimiento como se reivindica en las reivindicaciones 1 hasta 13, en el que dicho por lo menos un alqueno 35 de C4-10 sustituido en posición 3 y dicho por lo menos un alqueno de C2-8 son diferentes entre sí.

15. Un interpolímero de alquenos obtenido por el procedimiento como se reivindica en la reivindicación 1.

16. El interpolímero de alquenos como se reivindica en la reivindicación 15, que comprende: menos que 1.000 ppm en peso del sistema de catalizador en forma de partículas o de los residuos de éste.