PL159196B1

A catalyst and a method for manufacturing catalyst for polymerization ofunsaturated monomers and their mixes

Abstract

A catalyst is prepared by combining a first compound consisting of a bis(cyclopentadienyl)zirconium compound having one of the following general formulae:Wherein:(A-Cp) is either (Cp)(Cp*) or Cp-A'-Cp* and Cp and Cp* are the same or different substituted or unsubstituted cyclopentadienyl radicals;A' is a covalent bridging group;L is an olefin, diolefin or aryne ligand;Zr is zirconium;X<sub>1</sub> and X<sub>2</sub> are, independently, selected from the group consisting of hydride radicals, hydrocarbyl radicals, substituted-hydrocarbyl radicals, organometalloid radicals and the like;X'<sub>1</sub> and X'<sub>2</sub> are joined and bound to the zirconium atom to form a metallacycle, in which the zirconium, X'<sub>1</sub> and X'<sub>2</sub> form a hydrocarbocyclic ring containing from about 3 to about 20 carbon atoms; andR is a substituent on one of the cyclopentadienyl radicals which is also bound to the zirconium atom. With a second compound comprising a cation capable of donating a proton and a bulky, labile anion containing a single boron atom, and a plurality of aromatic radicals capable of stabilizing the zirconium cation formally having a coordination number of 3 and a valence of +4 which is formed as a result of the combination, said second compound having the general formula:         [L'-H]<sup>+</sup>[BAr<sub>1</sub>Ar<sub>2</sub>X<sub>3</sub>X<sub>4</sub>]<sup>-</sup>Wherein:L' is a neutral Lewis base;H is a hydrogen atom;[L'-H]<sup>+</sup> is a Bronsted acid;B is boron in a valence state of 3;Ar<sub>1</sub> and Ar<sub>2</sub> are the same or different aromatic or substituted-aromatic hydrocarbon radicals which may be linked to each other through a stable bridging group; andX<sub>3</sub> and X<sub>4</sub> are, independently, selected from the group consisting of hydride radicals, halide radicals, hydrocarbyl radicals, substituted-hydrocarbyl radicals, organometalloid radicals and the like. Many of the catalysts thus formed are stable and isolable and may be recovered and stored. The catalysts may be preformed and then used to polymerize olefins, diolefins and/or acetylenically unsaturated compounds either alone or in combination with each other or with other monomers or the catalysts may be formed in situ during polymerization by adding the separate components to the polymerization reaction. The catalyst will be formed when the two components are combined in a suitable solvent or diluent at a temperature within the range from about -100°C to about 300°C. The catalysts thus prepared afford better control of polymer molecular weight and are not subject to equilibrium reversal. The catalysts thus produced are also less pyrophoric than the more conventional Ziegler-Natta olefin polymerization catalysts.

PL159196B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 1

Term

Term ended

Expired 29 January 2003, 23.7 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

8 claims: 3 independent, 5 dependent

  1. 1
    Sposób wytwarzanie .katalizatora polimeryzacji monomer! nienasyconych przy użyciu związku bis/cyklopentadiettylo/-mitalu, znamienny tym, że w rozpuszczalniku lub rozcieńczalniku łączy się co najmiej Jeden pierwszy związek będący pochodną bis/cyklopentadienylo/mitalu, zawierającym co najmnej Jeden podstawnik zdolny do reagowania z protonem, określoną ogólnym wzorem /A-Cp/MK^g, /A-^Cp>/MJCpX.g, /A-Cp/ML i/lub /Cp/ /CpXCH 2 /MXi, w których / oznacza atom tytanu, cyrkonu lub hafnu, /A-Cp/ oznacza /Cp/ /Cp x / lub Cj>A'-Cp x , a /Cp/ i /CpX/ oznaczają takie same lub różne rodniki cyklopentadienylowe, ewentualnie podstawione Jednym lub większą liczbą podstawników wybranych z grupy obejmującej rodnik C^-Cggalkilowy, rodnik tri/Ci-C^-alkilo/siiowy i cyklopennadienyl, A' oznacza mostkującą grupę zawierającą atom krzemu, L oznacza ligend C^-Cg dwuuoefinowy, X., i X 2 laażdy niezależnie jest wybrany z grupy obejm^ącej atom C^-C^ alkil, fenyl i benzyl, X-, i X 2 są połączone z sobą i związane z atomem tworząc 4-6 czołowy pierścień mealacykliczny, zawierający oprócz atomu meelu atom krzemu podstawiony dwiema grupami C^-C^ alkilowymi i co najmnej drugi związek zawierający kation zdolny do oddawania protonu oraz zawierający atom boru anion o dużej objętości, ruchliwy i zdolny do ^^abiliowania kationu meslu, powstałego “ wyniku reakcji między dwoma związkami o ogólnym wzorze /57-H _7* L B ΑΓη Ar 2 Ar-jAr^ J , w którym L' oznacza neutralną zasadę Lewisa H oznacza atom wodoru _/‘L'-H J oznacza kwas Brbnsteda B oznacza atom boru, a Ar^, Ar 2 , Ar^ i Ar^ każdy oznacza takie same lub różne nie podstawione lub podstawione aromatyczne rodniki węglowodorowe, zawierające 6 lub więcej atomów węgla, przy czym reakcję połączenia prowadzi się w zakresie tempertur od pokojowej do 60 o C w czasie od 10 minut do 18 godzin, po czym possały aktywny katalizator ewentualnie wyodrębnia się jako produkt końcowy lub jako produkt rozkładu, lub kilka produktów rozkładu.
  2. 2
    Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako pierwszy z^wi-ązek stosuje się związek bίs-cyklopeitadieilySo’·'y cyrkonu.
  3. 3
    Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako pierwszy stosuje się związek bis//yklspiitadiiiyls’'y/-meialu, zażerający dwa niezależne od siebie podstawione lub iiipsżstαwioii rodniki /yklopinadienylowi i dwa niższe al^k^^oowe lub atomy wodoru związane z cyrkonem lub hafnem, a Jako drugi stosuje się trójpodstawioną sól amoniową lub αnilinCoą aromatycznie podstawi onego atomu bo^u,
  4. 4
    Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako pierwszy zw.ązek korzystnie stosuje się bis/pinaaetylscykls^nadieiyls/dimetylo/yrksi, a Jako drugi stosuje się sól tΓ/in-lutylo/amonSową titrafeenylo/bsru albo jako pierwszy stosuje się korzystnie bis/l,--bts/trimetylssiSi/o/cykJeneetadienylo/diietySocyrkoi, a Jako drugi is.ązek stosuje się sól N,N-diaaiytoanilinCową tetra^eny^/boru.
  5. 5
    Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że Jako drugi związek stosuje się związek taki jak związek trj^n-^-ui^t^l.o/am^no^wy tetre/o-toliCo-boru, trinn-butyl^oam^onl^c^iy tetra /p-toliSo-boru, tr/in-Uutylα/amonC<swy tetra/m,a-żίaetylofeiylo/boru i t^^/r^^Uι^t^l.α^mωlSs't tetra /o,a-żiaetylofinyls/bsru, w których to przypadkach jako pierwszy związek korzystnie stosuje się bis/IκneaettlocyklopinadientCożW'wumettlo/yΓksn;lub 159 196 jeśli jako drugi związek stosuje się z-iązek z grupy takich jak sól tri/n-butylo/amomcr^a tetra/o-tolilo/boru i tri /n-butylo/amoniowa tetra/p-etylofenylo/boru lub tricOncbutylnOamoniowa tetra/pentafluorofenylo/boru i Ν,ίΐ-dimettloanilinowa tetra/pentafluorofenylo/boru, to jako pierwszy związek korzystnie stosuje się związki takie jak bis/pentametyloc>tl.lOPntt/ieeyll/dwuπΐ3tyloocI'kon i Opent/mettloctklopent/dientloO OctkyopenU/dientloOd’cuιmettloctrkon.
  6. 6
    Sposób według zastrz. 1 albo 2, z nam ienny tym, że jako pieiwszy stosuje się związek o ogólnym wzorze /A-Cp/-MXj-X2, w któiyrm /A-Cp/, Μ, X-, i Χ2 mją wyżej p °d ane znaczeni^ J ak l-bis/yyk o op«ntadien y lo/tytana-3-dimet y l o silacyklo buta n, l.- b i s /cy k l o pentadienylo/cyrkona-3-dimetylosilacyklobutan i 1-bis//yklopentadienylo/hafna-3-dimetylosilacyklobutan, a jako drugi stosuje się trójpodstawioną sól amoniową tetr/Zoodtaawionego aromtycznie/boru, korzystnie sól N,N-dicmetloanilinicwą tetra/pentofloooffenylo/boru.
  7. 7
    Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że Jako pieiwszy stosuje się związek o ogólnym wzorze /A-Cp/ML, w któiyrm /A-Cp/, MIL mją wyżej podane znaczenie, taki jak bis/cyklopentadieiyl°//2,3-dimεtylo-l-3-butAdienylo/cyrkon i bis/cyklopentadieiylo//2,3-dimetylo-l,3,butadienylo/hafi, a jako drugi związek stosuje się trójjwdstawioną sól amoniową tetr//podstiw°itego-aroe8tlcznie/b°ru, korzystnie sól tΓiin-luly°//affioni°wą tetrapieintaf luorofenylo/boru.
  8. 8
    Sposób według zastrz. 1, albo 2, z nam ienny tym, że Jako pierwszy sto suje si ę zwi ą zek o o gó lnym wzorze /Cpw/ / C i^R/MX 1 , w k-tórym Cp* Cp, M i χ mają wy że j p o da ne znaczenie, wybrany z grupy takich jak //titameeylocykOoJ/niadienylo//tetremetyOocykJopti tadienylornetyleno/fenylocyrkon i /pentametylocykloy/ni8dien y lo/ /terr^metylocyk.l°/eϊitadienylometylano/benzylohafn, a Jako drugi związek stosuje się trójjodstiwioną sól amoniową tetr//°odtr0wioneg°-aΓomflty/znie/b°rl, taką jak sól tΓ/in-Uutylo/a°in°<W'a tetra/penta fluoro fenylo/boru lub -,--dieetyloanilin°wa tetraf eenyl^o/boru.