(20) رقم الطلب وتاريخ الايداع
SA 00200971 2000.02.15
(40) رقم وتاريخ النشر
B1 2006.09.04
(30) بيانات الاسبقية
(51) تصنيف IPC
(72) المخترع
(AR) رقبة عطية حمد ابو
(74) اسم الوكيل
(AR) نجدت بازارباشي, احمد
(54) مسمى الاختراع
(AR) عوامل حفازة زيجلر- ناتا -Ziegler Natta catalysts مدعمة ومحسنة بألوموكسان alumoxane ، طرق إعدادها ،عمليات لاستعمالها والبوليميرات المنتجة منها
(57) الملخص
(AR) الاختراع الحالي يختص بعامل حفاز أوليفيني olefin catalyst، طرق تحضير عامل حفاز منشط في الموقع و عملية بلمرة مونوميرات أوليفينية عن طريق ، مثلا، المادة الأولية المكون للعامل الحفاز لمنتج التفاعل ثالث كلوريد التيتانيوم titanium trichloride/ ثاني كلوريد الماغنيسيوم magnesium dichloride/ رباعي هيدروفوران tetrahydrofuran . العامل الحفاز المنشط يحضر في الموقع في مفاعل البلمرة باستعمال عامل حفاز مساعد أساسه الألوموكسان alumoxane حيث أن الخطوات التقليدية البطيئة لتنشيط و فصل العامل الحفاز ، قبل البلمرة يتم التخلص منها . المميزة الغير متوقعة وفقا للاختراع الحالي عبارة عن زيادة مميزة في إنتاجية العامل الحفاز مع المحافظة على قيمة ثابتة نسبيا من الكثافة الحجمية للمواد البوليميرية المنتجة أثناء الانتاج المصاحب للمنتج البوليميري المتضمن على توزيع ورن مولاري متسع بالمقارنة مع عوامل حفاز ميتالوسينية metallocene catalysts نموذجية منشطة الألوموكسان.
(58) المراجع
نوع الوثيقة تاريخ الاجراء
Specification 2018.10.02
الحالةالتاريخحالة الطلب
(AR) عوامل حفازة زيجلر - ناتا Ziegler-Natta catalysts مدعمة ومحسنة بألوموكسان alumoxane ، طرق إعدادها ، عمليات لاستعمالها والبوليميرات polymers المنتجة منها
الوصف الكامل
خلفية الاختراع
الطلب الحالي يمثل استمرارية للطلب الأمريكي المسلسل برقم ٦٣١٨٤٣/٠٩ ،
المودع في ٣ أغسطس 2000(الآن ألغي) ، والذي يمثل استمرارية جزئية للطلب الأمريكي المسلسل برقم 999049/08 ، المودع في 29 ديسمبر 1997 ، الآن البراءة الأمريكية رقم ٦١٢٤٤١٢ ، المدمجة هنا عن طريق الاسناد.
الطلب الحالي يختص ببلمرة أوليفينية olefin polymerization أساسها فلز إنتقالي للعوامل الحفازة زيجلر -ناتا Ziegler-Natta catalysts ، طرق تحضيرها و طرق استعمالها .
النشرات العديدة يتم إسنادها في الطلب الحالي . تلك المراجع تصف حالة المجال والتي يختص بها الاختراع الحالي ، و ندمج هنا بالإسناد .
في مجال التحفيز الأوليفيني olefin catalysis ، هناك العديد من الاكتشافات الجديرة بالملاحظة خلال الخمسين عاما الأخيرة ٠ وبصفة خاصة، يبرز نطاقين واسعين وفقا للإختراع الحالي . أولا ، في عام 1950 ، فإن العوامل الحفازة من النوع زيجلر أو زيجلر-ناتا Ziegler-Natta قد اكتشفت واستغلت في تنوع من التطبيقات . اليوم ، فإن تلك الأنظمة الحفازة، غالبا يشار إليها بعوامل حفازة زيجلر-ناتا Ziegler-Natta catalysts ، وتستخدم بنحو متسع في العمليات الصناعية المهمة تجارية ٠ ثانيا ، و بحداثة أكبر ، فإن الكشف عن العوامل الحفازة " الميتالوسينية metallocene " المتضمنة على معقدات فلزية إنتقالية معدلة بواسطة بنتاداينيل حلقي cyclopentadieneyl قد تقدمت في مجال البحث و تجارة الأوليفينات المتعددة polyolefins.
على أية حال ، بالرغم من التقدم في ذلك النطاقات ، هناك قيودا خاصة حيثما يتم إدراكها بواسطة ذوي الخبرة في المجال . مثلا، فإن العوامل الحفازة زيجلر-ناتا Ziegler-Natta catalysts التقليدية ( فيما بعد يشار إليها عوامل حفازة Z-N ) غالبا تعرض إنتاجية محدودة ، حيث أن الإنتاجية تحدد كفعالية لتحويل المونومير monomer إلى بوليمير polymer مفيدة لكل وحدة من العامل الحفاز الفلزي metal catalyst الانتقالي المستخدم .
على النقيض ، فإن العوامل الحفازة الميتالوسينية metallocene تختص فعليا بمعدلات عالية من الإنتاجية . وبصفة نموذجية ، وعلى أية حال ، فإن الوحدات التجارية لا تقدر على استعمال تلك المعدلات العالية من الإنتاجية و إعادة تجهيز ذلك الوحدات سوف يعبر مكلفا بنحو محظور . ذلك حيث ، العديد من الوحدات التجارية لن تتمكن من استعمال ذلك المعدلات العالية من الانتاجية بسبب أن كمية البوليمير polymers تكون زائدة باتجاه تدفق قدرة الأجهزة على معالجة المنتج . إضافيا ، فإن البوليميرات الناتجة غالبا تتضمن على خصائص فيزيائية غير مرغوبة على سبيل المثال كثافة كتلية منخفضة جدا و توزيع وزن مولاري ضيق جدا . تلك العوامل ، من بين عوامل أخرى ، يمكن أن نرى بتأثير سلبي على الاستعمال التجاري لتلك المواد المحفزة المعتمدة على الميتالوسين metallocene.
وللتغلب على تلك القيود ، فإن ما يعرف بأنظمة المحفز الميتالوسيني غالبا يتم تعديلها عن طريق دمج العوامل الحفازة مع أنظمة محفزة غير ميتالوسينية metallocene وبذلك تنتج بوليميرات تجارية ذات توازن مقبول للخصائص . على أية حال ، فإن تحضير تلك العوامل الحفازة متعددة المكون تعبر بطيئة ومكلفة .
البراءات الأمريكية رقم ٤٢٣ ٤٧٠١ و ٥١٨٣٨٦٧ العائدة إلى ويلبورن ،
الإبن ، وزملاؤه ,.Welbom Jr., eta al ، تصف عوامل محفزة للبلمرة الأوليفينية olefin polymerization مدعمة و عمليات لإستعمالها . تلك العوامل الحفازة يمكن أن تحتوي على مركب ميتالوسيني metallocene واحد على الأقل من فلزات المجموعة ٤ب ، 5ب ، و ٦ب من الجدول الدوري للعناصر ، الفلز الانتقالي الغير ميتالوسيني metallocene يحتوي على مركب من المجموعة ٤ب ، 5ب ، أو ٦ب و ألوموكسان alumoxane . العوامل الحفازة عبارة عن نواتج تفاعل متكونة في وجود دعامة . وصف ويلبورن Welbom استعمال العوامل الحفازة لبلمرة الأوليفينات olefins ، وبصفة خاصة الايثيلين ethylene وبخصوصية البلمرة polymerization التساهمية للايثيلين ethylene والأوليفينات olefins الأخرى سواء الأحادية والثنائية . وبخصوصية أكبر ، فإن براءة ويلبورن "٤٢٣" تصف أنظمة محفزة أوليفينية olefin catalyst مدعمة حيث أن المكونات المحفزة تؤلف من ميتالوسين metallocene ، مكون فلز انتقالي غير ميتالوسيني ، ألوموكسان alumoxane و اختياريا ، نظام حفاز مساعد من مركب عضوي من فلزات المجوعة ١-٣ من الجدول الدوري ، وبخاصة ، تلك المعلومة في
المجال في صورة ألكيلات ألمنيوم aluminum alkyls . براءة ويلبورن "٨٦٧" أيضا تختص باستعمال معقد فلزي انتقالي من مكونين حيث أن الألوموكسان alumoxane ، و، اختياريا ألكيلات الألمنيوم aluminum alkyls تستخدم لتحضير البوليميرات المتضمنة على التوزيعات متعددة النمط للوزن المولاري (MWD) .
البراءة الأمريكية رقم ٤٣٠٣٧٧١ ، العائدة إلى واجنر وزملاؤه ، تختص تختص بعملية حفزية لتحضير بوليميرات الإثيلين ethylene polymers المتضمنة على كثافة تتراوح من أكبر من أو تساوي 0.94 إلي أقل من 0.79 جم/سم ٣ و معدل تدفق صهارة يقرب من 22لما يقرب من ٣٢ في مفاعل منخفض الضغط بمعدل إنتاجية أكبر من أو يساوي ..... رطل من البوليمير/ رطل من التيتانيوم عن طريق العامل الحفاز المتكون من مركبات عضوية ألومنيومية organaluminum مختارة وتركيب أولي مشكل تمثل منتج التفاعل
من ثالث كلوريد التيتانيوم titanium trichloride ، ثاني كلوريد الماغنسيوم magnesium dichloride و مركب واهب الكتروني (ED) على سبيل المثال رباعي هيدروفوران tetrahydrofurane بالنسبة النوعية . هذه التركيبة المشكلة تستخدم في صورة مركب "منشط جزئيا" قبل أن تستقدم في مفاعل البلمرة polymerization.
البراءة الأمريكية رقم ٤٣٠٢٥٦٦ العائدة إلي كارول و وزملاؤه ، أيضا تختص بتحضير العوامل الحفازة الفلزية الاندقالية المدعمة فوق مادة ناقلة خاملة و تتفاعل مع مركبات ألمنيومية عضوية مختارة . إضافيا ، فإن براءة كارول "566" تختص بتتابعات منشطة نوعيا لأجل أشياء حفزية .
البراءة الأمريكية رقم 4124532 العائدة إلى جيانيني و وزملاؤه ، تصف الاستفادة من دمج معقدات متنوعة فلزية قلوية alkali و فلزية قلوية أرضية alkali earth metal ، مثلا ، ثاني كلوريد الماغنسيوم magnesium dichloride ، إلى عوامل محفزة للبلمرة الفلزية الانتقالية الأوليفينية . تلك المركبات تناقش كونها تشمن على تأثير إيجابي على فعالية البلمرة للإثيلين ethylene و الألفا - أوليفينيات alpha-olefins أثناء كونها عامة أقل نشاطا بكثيرعن الهاليدات الفلزية metal halides الانتقالية المناظرة .
على ضوء قيود المجال السابق ، يجب الاستفادة من توفير طرق إنتاج بوليميرات متجانسة و مخلطة من متعدد الأوليفين polyolefin عن طريق العوامل الحفازة التي تتغلب
على القيود المذكورة سلفا في أنظمة الحفز التقليدية . وبصفة خاصة ، يجب أن يستفاد من توفير لأجل إنتاجية متزايدة أثناء الاتساع المتناسق مع توزيع الوزن المولاري مع المحافظة على قيم ثابتة نسبيا من الكثافة الكتلية .
تلك المميزات يمكن أن تدرك بواسطة الخبراء في المجال العامل الحفاز و البلمرة بأنها قيمة تجاريا ٠ التحسين في الانتاجية يعني بأن محفز أقل يصبح أقل استهلاكا تجاريا منتجا توفير في التكلفة في كمية العامل الحفاز المستخدم لإنتاج كمية من البوليمير .
إضافيا ، كما مع غالبية البوليميرات الصناعية ، توجد اختلافات بين الخصائص المتطلبة للمادة و تلك التي تنتج من التشغيل النموذجي للانتاج . وفقا ، فإنه يجب أن يرغب في التأثير الإيجابي على إنتاجية العامل الحفاز مع أدنى تغيرات في الكثافة الكتلية للمادة المنتجة ٠ هذا يعبر بصفة خاصة حقيقيا حيث أن الكثافة الكتلية تؤثر بنحو مميز من الأهداف التجارية للبوليميرات ، مثلا، شحن ومعالجة المواد البوليميرية polymeric .
لذلك ، يجب أن يكون مميزا وجود نظام محفز متضمن على إنتاجية أعلى بصفة نموذجية من الأنظمة زيجلر-ناتا Ziegler التقليدية ، ولكن بدون المشاكل المصاحبة بما فيها ضيق توزيع الوزن المولاري و النقص في الكثافة الكتلية التي تحدث عن طريق الأنظمة المحفزة الميتالوسينية metallocene . لذلك، فإن المميزة الثانية المفيدة في نظام أوليفيني محفز سوف تحسن من الخصائص الفيزيائية للبوليميرات المنتجة ( وبخاصة توزيع وزن مولاري متسع) مع المحافظة على قيمة ثابتة للكثافة الكتلية. الأوليفين المتعدد المتضمن على تلك الخصائص سوف يصبح أكثر ملائمة لأنواع مختلفة من عمليات المعالجة (مثلا ، التشكيل molding) و بصفة خاصة ، التشكيل بالحقن injection molding و عمليات إعداد شريحة رقيقة film . المميزة الأخرى في النظام الأوليفيني المحفز سوف تمثل المرونة المتزايدة عند إعداد توافقات متنوعة من الأنظمة المحفزة المساعدة المفيدة لبلمرة polymerization المونوميرات monomers الأولفينية olefin.
الوصف العام للاختراع
يهدف الاختراع الحالي إلى التغلب على العيوب المحددة سلفا .
الهدف الآخر للاختراع الحالي عبارة عن توفير عامل حفاز يستعمل في البلمرة الأوليفينية olefin polymerization متضمن على معدل مفيد ومحسن من الانتاجية و طرق استعمالها.
الهدف الآخر للاختراع الحالي عبارة عن توفير طريقة إعداد عوامل حفازة محسنة للاستعمال في البلمرة الأوليفينية olefin polymerization.
الهدف الآخر للاختراع الحالي عبارة عن توفير طرق إعداد منتجات بوليميرية polymeric محسنة من عمليات البلمرة الأوليفينية olefin polymerization المتضمنة على خصائص فيزيائية محسنة بما فيها توزيعات وزن مولاري محسنة ، قمة نقطة صهر مفردة، و/أو كثافة كتلية محسنة.
الأشياء السابقة وغيرها والمميزات وفقا للاختراع الحالي سوف تحدد أو تبرز من خلال الوصف التالي .
المخترعون للطلب الحالي قد اكتشفوا وبنحو مدهش و غير متوقع عملية تحضير في الموقع لنظام حفاز مكون بصفة أساسية من ألوموكسان - فلزانتقالي *
معدل والذي عندما يستخدم في بلمرة المونوميرات الأوليفينية olefinic monomers ( وبصفة خاصة الايثيلين ethylene ، وكوبوليميرات copolymers من البروبيلين propylene ، ١-بيوتين buten-1، ١-بنتين l-pentene ، ١-هكسين hexene-1، -1 octene-1أوكتين ، و ٤-ميثيل بنتين 4-methyl pentene) تعرض إنتاجية حفزية أعلى بتميز عن الأنظمة الحفازة الأخرى المماثلة . وفقا لأحد المظاهر المميزة للاختراع الحالي ، فإن الفعالية أو الانتاجية يمكن أن تتزايد عن طريق عامل يساوي على الأقل 100% بالمقارنة مع الأنظمة الحفازة المقارنة الأخرى المعلومة .
لقد اكتشف المخترعين وبنحو مدهش و غير متوقع بأن التنشيط الموضعي للمادة المشكلة العامل الحفاز من النوع زيجلر-ناتا Ziegler-Natta عن طريق أي من الألوموكسان alumoxane أو الألوموكسان almnoxane المدمج بنسب معينة مع ألكيلات ألمنيوم aluminum alkyls تقليدية ، والتي لاحقا تنشط تماما في مفاعل البلمرة ، polymerization منتجة إنتاجية محسنة للبلمرة . الأنظمة الحفازة وفقا للاختراع الحالي أيضا تختزل كمية الألوموكسان alumoxane الغالي المستعملة في البلمرة . هذه العملية المبتكرة تعتبر مفيدة في بلمرة المونوميرات الأوليفينية olefin monomers ، وبخاصة الايثيلين ethylene و الكومونوميرات copolymres الأخرى المفيدة ، المتضمنة على قمة مفردة لنقطة الصهر ، معدل متسع و مفيد من الأوزان المولارية ، و معدلات تدفق صهارة ( MFR's ) توفر بوليميرات مفيدة متضمنة على الخصائص كما تدرك بواسطة الخبراء في المجال .
الوصف التفصيلي
أحد أهداف الاختراع الحالي تختص بعوامل حفازة محسنة للبلمرة . وبتفضيل ، فإن الأنظمة الحفازة المحتوية على الفلز الانتقالي المدعم وفقا للاختراع الحالي يتم الحصول عليها عن طريق تحضير مادة مشكلة والتي تمثل منتج التفاعل من مخلوط مكون من مركب فلزي انتقالي واحد على الأقل ، هاليد قلوي أرضي alkali earth halide واحد على الأقل أو معقد هاليد فلزي قلوي alkali metal halid و واهب الكتروني فلزي غير انتقالي واحد على اش ( وبتفضيل واهب الكتروني ضعيف التناسق ) بكمية فعالة من سائل هيدروكربوني hydrocarbon ، أثناء تسخين المخلوط المذكور خلال فترة زمنية تتراوح مما يقرب من ٠ ٦-75 درجة مئوية ، بينما يتم ارتجاع المخلوط المذكور عبر بيئة خاملة لتكوين المادة المشكلة للعامل الحفاز ، وترسيب المادة المشكلة فوق دعامة غير عضوية وتنشيط مسبق للمادة المشكلة بواسطة ألوموكسان (ألوموكسانات alumoxane) أو ألكيلات ألوموكسان (ألوموكسانات) . لاحقا ، فإن المكون المحفز المنشط مسبقا ينشط تماما في الموقع قبل البلمرة polymerization باستعمال الألوموكسانات alumoxanes.
المواد الدعامية المناسبة تتضمن السيليكا silica ، مركبات سيليكا - ألومينا silica-alumina و مخاليط مشتقة منها كما هو معلوم بواسطة للخبراء في المجال . المواد الدعامية الأخرى المناسبة يمكن أيضا أن تستخدم ، مثلا ، متعدد إيثيلين مقسم بنحو جيد ، متعدد بروبيلين propylene أو متعدد ستيرين polystyrene وما شابه .
وفقا لأحد التجسيمات ، فإن دعامة السيليكا تستخدم . دعامة السيليكا و بتفضيل تفصل الهيدرة dehydrated لكي يتم تقليل مجموعات الهيدروكسيل hydroxyl السطحية للحد الأدنى وبذلك تمكن من جعل المادة الدعامية خاملة تجاه المادة المشكلة للعامل الحفاز . هذه المعالجات كما هي معلومة للخبراء في المجال يمكن أن يتم إجراؤها في الفراغ أو أثناء الإماعة fluidizing مع غاز خامل على سبيل المثال غاز النتروجين أو الأرجون و ما شابه في درجة حرارة بين 200-1000 درجة مئوية ، وبتفضيل من 400-600 درجة مئوية . الفترة الزمنية الممتدة لتلك المعالجة الحرارية يمكن أن تمثل أي شيء من 2-16 ساعة .
لكي يتم ضبط فعالية العامل الحفاز و كذلك الخصائص الكتلية للبوليمير الناتج ، فإن التعديل الكيميائي للمادة الدعامية مع المركبات العضوية الماغنسيومية و/أو الألمنيومية العضوية على سبيل المثال ألكيل ألمنيوم أو ألكيل ماغنسيوم يمكن أن تستخدم بنحو مناسب .
يمكن استعمال نسبة مما يقرب من 2-10% من الوزن من تلك العوامل المعدلة للسطح . يمكن إجراء المعالجة المسبقة في درجة حرارة من 30-120 درجة مئوية ، وبتفضيل من 60-40 درجة مئوية ، لمدة 2-8 ساعات . المخففات الهيدروكربونية المناسبة منخفضة درجة الغليان تتضمن الهكسان ، الهبتان ، الأيزوبنتان و ما شابه كوسط ملاط رقيق القوام لتحقيق هذه المعالجات .
الأنظمة الحفازة المبتكرة تحتوي على الأقل على فلز انتقالي واحد على الأقل . الأمثلة التوضيحية و لكن الغير محدودة من المركبات الفلزية الانتقالية المفيدة تتضمن على ZrCl3(OC2.H5) ، ZrCl4 ، V Cl4 ، Cl3 ،Ti(OC2H5)3Cl ، TiCl4 ، TiCl3 وما شابه كونها مفيدة في التجسيمات المتنوعة وفقا للاختراع الحالي . على أية حال ، فإن المركبات المحتوية على التيتانيوم titanium تعتبر مفضلة ويمثل ثالث كلوريد التيتانيوم titanium trichlorde الأكثر تفضيلا.
مركبات الهاليد القلوية الأرضية أو القلوية الفلزية تستخدم في الأنظمة الحفازة كقوامات تخفف مراكز التيتانيوم ( ومن ثم تزيد من المراكز النشطة ) ، تثبت مراكز التيتانيوم النشطة من عملية الخمد ، و تحسن من عملية نقل السلسلة أثناء البلمرة polymerization . هاليد الماغنسيوم يمثل الهاليد القلوي الأرضي المفضل . الأمثلة من مركبات عاليد الماغنسيوم المفيدة في الاختراع الحالي تتضمن على MgCl2 و MgBr2 . تعتبر MgCl2 المركب الأكثر تفضيلا ، وبصفة خاصة MgC2 لامائي (أنهيدرائي). وبتفضيل ، ما يقرب من 10-1 مول من كلوريد الماغنسيوم / مول من مركب التيتانيوم يتم استعمالها . المربكات القلوية الأرضية الأخرى المناسبة تتضمن 2(Mg(OR أو Mg(OH)Cl ، حيث أن R عبارة عن مجموعة ألكيل alkyl.
الأنظمة الحفازة المبتكرة أيضا تحتوي على واهب الكتروني فلزي غير انتقالي واحد على الأقل . الأمثلة الموضحة ولكن الغير محددة للمركبات الواهبة للاكترون electron ، المعلومة كأنها " قواعد لويس Lewis " تتضمن على إسترات أليفاتية aliphatic esters و أروماتية aromatic esters ، يبرك أليفاتية aliphatic ethers ، إيثيرات حلقية cyclic ethers ، وكيتونات أليفاتية aliphatic detones . المركبات المفضلة تتضمن رباعي هيدروفوران tetrahydrofuran ، ديوكسان dioxane ، أسيتون acetone ، فورمات الميثيل methyl formate وثاني إيثيل إيثير diethyl ether . المركب الواهب للاكترون الأكثر تفضيلا عبارة عن رباعي
هيدروفوران tetrahydrofuran . النسبة المولارية من المركب الواهب للاكترون إلى مركب التيتانيوم تتراوح مما يقرب من 2-30 مول ، و بتفضيل أكبر مما يقرب من مول من مركب واهب للالكترون / مول من مركب التيتانيوم titanium .
لكي يتم التأثير على البوليميرات المحضرة باستعمال التجسيمات وفقا للاختراع الحالي ، وبخاصة الكثافة الكتلية للبوليميرات ، فإن للمشكلات للعامل الحفاز المدعم تنشط مسبقا بواسطة ألوموكسان alumoxane و/أو مركبات ألكيل ألمنيوم كتلية متنوعة بنسبة مولارية من المنشط activator إلى التيتانيوم تتراوح مما يقرب من 0.1-15 ، وبتفضيل أكبر مما يقرب من 0.1-10 . يتم تحقيق التنشيط المسبق باستعمال وسط ملاط هيدروكربوني بصفة نموذجية في درجة حرارة مما يقرب من 15-30 درجة مئوية مع الخلط المستمر متبوعا بالتجفيف في درجة حرارة بين 30و100 درجة مئوية ، وبتفضيل تقريبا 50-80 درجة مئوية ، للحصول على المادة الصلبة الحرة التدفق . الأمثلة التوضيحية والغير محددة من العوامل المنشطة مسبقا تضمن على ثاني إيثيل ألمنيوم كلوريد ( DEAC ) ، ثالث هكسيل ألمنيوم ( TnHAL ) ، ثالث أوكتيل ألمنيوم ( TnOCTAL ) ، ميثيل ألومينوكسان (MAO ) ،
ومخاليط مشتقة منها .
يتم تحقيق التنشيط للمادة المشكلة للعامل الحفاز المنشطة مسبقا ، قبل البلمرة polymerization ، عن طريق تغذية ملاط رقيق القوام من المادة المشكلة المنشطة مسبقا في مفاعل مناسب أسفل بيئة من النيتروجين nitrogen ، وبصفة نموذجية في مخفف هيدروكربوني hydrocarbon خامل على سبيل المثال هكسان hexane ، هبتان heptane ، أيزوبنتان isopentane ، طولوين toluene ، زيت معدني mineral oil أو مواد هيدروكربونية أخرى معلوم بأنها مفيدة في المجال ، متبوعة بإضافة عامل حفاز مساعد محتوي على ألوموكسان alumoxane . العامل الحفاز المساعد يخفف بواسطة ٢-40% من الوزن من المذيب الهيدروكربوني المجال للمستعمل لعمل ملاط رقيق القوام من العامل الحفاز المنشط مسبقا ، و لاحقا تضاف إلى المفاعل كمحلول . وبتفضيل ، فإن النسبة المولارية المحصلة من الألمنيوم إلى التيتانيوم في النظام تكون 5-300 ، وبتفضيل تقرب من 100-25- ، وبتفضيل أكبر تقرب من 50-150 معتمدة على التجسيم النوعي المحدد . الأمثلة التوضيحية والغير محددة من الأنظمة الحفازة المساعدة المستخدمة في الاختراع الحالي تتضمن ، و لكن بدون تحديد ، المخاليط الفيزيائية من الألوموكسان بما فيها ألومينوكسان ميثيل بوليميري
( MAO ) ، ألومينوكسان ميثيل أيزوبيوتيل بوليميري مساعد ( CoMAO ) ، و مخاليط من MAO أو CoMAO بالتوازي مع مركبات تقليدية من ثالث ألكيل ألمنيوم ، على سبيل المثال ثالث إيثيل ألمنيوم ( TEAL ) ، ثالث -أيزوبيوتيل ألمنيوم ( TIBA ) ، ثالث ميثيل ألمنيوم ( TMA ) ، ثالث هكسيل ألمنيوم trihexyl aluminum ، ثاني ببل ألمنيوم كلوريد ( TIBA ) ، ثالث ميثيل ألمنيوم (TMA ) ، ثالث هكسيل ألمنيوم trihexyl aluminum ، ثاني إيثيل ألمنيوم كلوريد diethyl aluminum chloride ومخاليط مشتقة منها ، المخاليط الفيزيائية المذكورة من الألوموكسان alumoxane ومركبات ثالث ألكيل ألمنيوم trialkyl aluminum المشتملة على 90-10 مول % من الألوموكسان alumoxane ، و وبتفضيل من 10-50 مول% من الألوموكسان ، حيث أن النسبة المئوية للمول تناظر النسب المولارية للألمنيوم aluminum من كل مركب .
يمكن إجراء عمليات البلمرة وفقا للاختراع الحالي في ملاط رقيق القوام أو حالة غازية ، كما هو معلوم للخبراء في المجال . يمكن إجراء عمليات البلمرة ذلك عبر درجة حرارة تتراوح من 30-120 درجة مئوية ، وبخصوصية أكبر بين 40-100 درجة مئوية . وفقا لأحد التجسيمات المفضلة ، فإن مفاعل البلمرة عبارة عن مفاعل حالة غازية متضمن على درجة حرارة داخلية بين 30-115 درجة مئوية في ضغط مفاعل محصل يتراوح بين 1000-150 PSI ( رطل /بوصة مربعة) . العوامل الحفازة وفقا للاختراع الحالي يمكن أن تمثل عوامل حفازة مدعمة ، وبصفة نموذجية باستعمال سيليكا أو ألمنيوم ، حيث أن الأسطح لتلك الدعامات يمكن أن تتضمن أو يمكن ألا تعدل بنحو مناسب كما هو معلوم للشخص ذو الخبرة العادية في المجال المختص .أخيرا ، فإن العملية وفقا للاختراع الحالي يمكن أن تزاول بمرونة باستعمال تنوع من التراكيز من كل مكون من المكونات . البوليميرات المنتجة باستعمال الاختراع الحالي تختص بقمة مفردة لنقطة الصهر و/أو معدل متسع ومفيد من الأوزان المولارية ، التوزيعات للوزن المولاري ( MWD ) و MFRs .
يتم إجراء تفاعل البلمرة عن طريق استقدام المونومير (أحادي الأصل) (المونوميرات) ، الكومونوميرات و الهيدروجين في المفاعل . وبتفضيل ، فإن درجة حرارة التفاعل تكون بين 50-110 درجة مئوية ، وبتفضيل أكبر من 70-90 درجة مئوية . وبتفضيل ، فإن الضغط الكلي للمفاعل يكون 5-30 بار ، وبتفضيل أكبر 7-20 بار . بعد بلمرة و خمد العامل الحفاز ، فإن البوليمير يستخلص ، يغسل ويجفف في فرن خوائي .
التجسيم النموذجي وفقا للاختراع الحالي سوف يتضمن على إنتاجية من 125000 جرام أو أكثر من البوليمير المنتج / جرام من التيتانيوم في العامل الحفاز . وبصفة نموذجية ، فإن الوزن المولاري للبوليمير المتجانس من متعدد الايثيلين المحضر وفقا للاختراع الحالي يمكن أن يباين متعمدا على معدل من 1000-600000 جرام/ مول . معامل التباين المتعدد ( توزيع الوزن المولاري ) معبرا عنه بواسطة Mw/Mn يباين بصفة نموذجية من 2.5 -10 . الوزن المولاري و وتوزيع الوزن المولاري يعتمدان على تركيز الهيدروجين hydrogen ، الأنظمة الحفازة و درجة حرارة البلمرة polymerization المستخدمة .
وبصفة نموذجية ، فإن كثافة البوليمير تتباين مما يقرب من 0.91 جم/ سم ٣ إلى 0.97 جم/ سم ٣ ، معتمدة على التجسيم الخاص للعامل الحفاز ، المونومير و ظروف التفاعل المختارة . البوليميرات المنتجة تتضمن على كثافة كتلية تتراوج مما يقرب من 0.3 جم / سم مكعب إلى 0.43 جم/ سم مكعب وبتفضيل من 0.37-0.42 جم/ سم مكعب ، ثانيا ، معتمدة على التجسيم الخاص من العامل الحفاز المدعم ، ظروف التفاعل و المونومير . الأمثلة
الأمثلة التالية تعبر توضيحية لبعض المنتجات و الطرق لإعداد المركبات المماثلة التي تقع ضمن المقصد من الاختراع الحالي . وهي بالطبع لن تعبر بأي حال محددة للاختراع الحالي . العديد من التغيرات و التعديلات يمكن أن تتم بشأن الاختراع الحالي .
مثال رقم 1
تحضير العامل الحفاز أ
في وعاء زجاجي سعته ٨ لتر وبه مقلب ميكانيكي ، يتم خلط 51 جرام من ثالث كلوريد التيتانيوم ( TiCl3 ) وما يقرب من 2500 جرام من رباعي هيدروفوران (THF ) عبر بيئة جافة من النيتروجين . المخلوط ومن ثم قلب لمدة تقرب من ٦ ساعات في 36-60درجة مئوية و ضغط يساوي ٥ psi ( باوند / بوصة مربعة)، يبرد لدرجة حرارة الغرفة و ينقل لوعاء زجاجى آخر محتوي على ملاك أيزوبنتان فعليا من السيليكا الغير مهيدرة المتضمنة
على ما يقرب من 5% من الوزن من ثالث إيثيل ألمنيوم . ومن ثم ، ما يقرب من 500 جرام من THF تضاف للمخلوط و يقلب النظام لمدة 30 دقيقة في ضغط ٥ باوند/ بوصة مربعة و ٨٠ درجة مئوية لتشرب معقد MgCl2/TiCl3/THF الناتج فوق السيليكا . المادة المشكلة (الأولية) المشربة بالسيليكا (SIMP ) ومن ثم تجفف أسفل الفراغ حتى تصل نسبة رباعي
هيدروفوران إلى 10-15% من الوزن . لاحقا ، ما يقرب من 2000 جرام من الأيزوبنتان تضاف إلي SIMP المجففة لتكون وسط من الملاط . إلى هذا الملاط ، يتم إضافة ٢٥٥ جرام من ثاني إيثيل ألمنيوم كلوريد 20% من الوزن في هكسان أسفل النيتروجين و يقلب لمدة تقرب من 30 دقيقة ، متبوعة بواسطة ٤٥٠ جرام من ثالث هكسيل عادي ألمنيوم 20% في هكسان ، وتقلب لمدة 30 دقيقة أخرى . المخلوط ومن ثم جفف فيما يقرب من ٧٠ درجة مئوية لمدة ٤ ساعات . العامل الحفاز المنشط جزئيا المحتوي على 0.25 ملليمول من التيتانيوم / جرام من العامل الحفاز ينقل أسفل بيئة من النيتروجين تجاه المفاعل قبل التنشيط و لاحقا إضافة المونومير (المونوميرات) للبلمرة .
بلمرة إيثيلين لحالة ملاط رقيق القوام
مفاعل نظيف من الاستنلس ستيل سعته ٢ لتر مثبت بواسطة مقلب محرك يسخن أسفل الهيدروجين لمدة تقرب من ١ ساعة في ١٥٠ درجة مئوية ، ومن ثم يبرد إلى 64درجة مئوية 10 لتر من الهكسان المجفف بمرتبة البلمرة polymerization يضاف للمفاعل متبوعا بواسطة 5 مل من ١ عياري من( في صورة ألمنيوم) محلول ألوموكسان ميثيل في طولوين . هذا المخلوط ومن ثم قلب بمعدل 200 لفة/دقيقة لمدة 5 دقيقة . لاحقا ، معلق من 0.287 جرام من 0.287 جرام من العامل المحفز المنشط سلفا و 1 مل من محلول ميثيل ألوموكسان في هكسان يغذى في المفاعل . النسبة النهائية من الألمنيوم إلى التيتانيوم في المخلوط الكلي في المفاعل تناظر 10:100 . المفاعل ينظف مرتين بواسطة الهيدروجين و من ثم يضغط إلى ٣ بار بواسطة الهيدروجين مع التسخين المتزامن لزيادة درجة حرارة المفاعل إلى٨٢ درجة مئوية.
ومن ثم فإن البلمرة المتجانسة للايثيلين ethylene تستهل بواسطة استقدام الايثيلين في المفاعل بمعدل تدفق لن يزيد عن 10 لتر / دقيقة . ضغط المفاعل يبقى في 15 بار عن طريق التغذية المستمرة بالايثيلين في المفاعل . تستمر البلمرة polymerization لمدة 60 دقيقة أثناء المحافظة على درجة الحرارة في ٨٥ درجة مئوية . بعد 60 دقيقة ، فإن مصدر الايثيلين يتوقف لكي يتم الانتهاء من التفاعل . المفاعل ومن ثم برد لأقل من 50 درجة مئوية ، ويتم تهويته ، بعد تجميع الملاط من الايثيلين المتعدد ، يرشح و يجفف في فرن خوائي .
يتم استخلاص ٢٩٣ جرام من الإثيلين المتعدد . الايثيلين المتعدد يحتوي على متوسط وزن مولاري يساوي 129000 جم/ مول ، توزيع وزن مولاري (Mw/Mn ) يساوي 0.374جم/سم مكعب .
مثال رقم ٢ أ مقارن
الطريقة المستخدمة لهذا المثال تماثل ما وصف في المثال رقم ١ ، فيما عدا أنه يتم إضافة كمية محصلة من ٣ مل من ١ محلول عياري من ثالث إيثيل ألمنيوم triethyl aluminum في هكسان hexane ، يناظر نسبة ألمنيوم Al تيتانيوم Ti تساوي 1/50 ، للمفاعل بدلا من محلول ميثيل ألوموكسان methyl alumoxane .
وفي حالة المقارنة ، 150 جرام من متعدد الايثيلين تستخلص متضمنة على وزن
متوسط وزن مولاري يساوي 151000 جم/ مول ، توزيع وزن مولاري يساوي 3.3 ، كثافة تساوي 0.9627جم/ سم مكعب ز كثافة كتلية تساوي 0.416 جم/سم مكعب .
مثال رقم 2ب
الطريقة المستخدمة لهذا المثال تماثلي ما وصف في المثال رقم ١ فيما عدا أنه يتم إضافة ٦ مل من محلول ١ عياري من ثالث إيثيل ألمنيوم في هكسان ، تناظر نسبة ألمنيوم /تيتانيوم تساوي 1:100، للمفاعل بدلا من محلول ميثيل ألوموكسان . يتم استخلاص ١٣٩ جرام من متعدد الأصيلين متضمنة على كثافة كتلية تساوي 0.4 جم/ سم مكعب .
مثال رقم 3
يتم استعمال نفس الطريقة كما وصف للمثال رقم ١ فيما عدا إضافة كمية محصلة من 7.5 مل من (١ عياري ألمنيوم ) من محلول ميثيل ألوموكسان ، تناظر نسبة المنيوم تيتانيوم تساوي 125 : 1 . يتم استخلاص 301جرام من متعدد الايثيلين ، متضمنة على وزن متوسط وزن مولاري يساوي 138000 جم/ مول ، توزيع وزن مولاري يساوي 3.5 ، كثافة تساوي 0.9595 جم / سم مكعب و كثافة كتلية تساوي 0.376 جم/ سم مكعب . مثال رقم 4
يتم استعمال نفس الطريقة كما للمثال رقم ١ فيما عدا أنه يتم استعمال كمية محصلة تساوي ٩ مل من (1 عياري ألمنيوم ) من محلول ميثيل الوموكسان في طولوين ، تناظر نسبة المنيوم /تيتانيوم تساوي 150:1. يتم استخلاص ٣٢٥ جرام من الايثيلين المتعدد متضمنة
على وزن متوسطوزن مولاري يساوي 115000جم/ مول ، توزيع وزن مولاري يساوي
3.1، كثافة تساوي 0.9610جم/ سم مكعب و كثافة كتلية تساوي 0.366 جم/ سم مكعب .
مثال رقم 5
يتم استعمال نفس الطريقة الموصوفة في المثال رقم ١ فيما عدا أنه يستعمل كمية محصلة من 10.5 مل من ( ١ عياري ألمنيوم) محلول من ميثيل ألوموكسان في طولوين ، تناظر نسبة المنيوم تيتانيوم 1:175 . يتم استخلاص 320 جرام من متعدد الايثيلين
متضمن على وزن متوسط وزن مولاري يساوي 132000 جم/ مول ، توزيع وزن مولاري
يساوي 3.5 ، كثافة تساوي 0.96 جم/ سم مكعب و كثافة كتلية تساوي 0.376جم/ سم مكعب .
مثال رقم 6
يتم استعمال نفس الطريقة كما وصف للمثال رقم ١ فيما عدا استعمال كمية محصلة من 15 مل من (1 عياري ألمنيوم) محلول من ميثيل ألوموكسان في طولوين ، تناظر نسبة ألمنيوم /تيتانيوم 1:250 . يتم استخلاص 300 جرام من متعدد الايثيلين المتضمن على
وزن متوسط وزن مولاري يساوي 121000 جم/ مول ، توزيع وزن مولاري يساوي 3.2 ، كثافة تساوي 0.961 جم/ سم مكعب و كثافة كتلية تساوي 0.375 جم/ سم مكعب .
مثال رقم 7
يتم استعمال نفس الطريقة كما وصف للمثال رقم ١ فيما عدا استعمال كمية محصلة من 21 مل من (1 عياري ألمنيوم) محلول من ميثيل ألوموكسان methyl alumoxane في طولوين toluene ، تناظر نسبة ألمنيوم Al /تيتانيوم Ti 1:350 . يتم استخلاص ٢٨٩ جرام من متعدد الايثيلين المتضمن على وزن متوسط وزن مولاري يساوي 122000 جم/ مول ، توزيع وزن مولاري يساوي 3.1 ، كثافة تساوي 0.9625 جم/ سم مكعب و كثافة كتلية تساوي 0.346 جم/ سم مكعب .
الأمثلة رقم 8- ١٩
استعمال أنظمة محفزة مساعدة
الطرق المستعملة لأجل تلك الأمثلة تماثل ما يستعمل في المثال رقم ١ فيما عدا أن المخاليط من المحاليل من ثالث إيثيل ألمنيوم في هكسان و ميثيل ألوموكسان في طولوين تستعمل بدلا من محلول ميثيل ألوموكسان . الجدول رقم ١ يدرج النسب المولارية
MAO/TEAL بالاضافة إلى الانتاجات المناظرة من البوليمير و الخصائص للبوليميرات المحضرة في تلك الأمثلة .
اللأمثلة رقم 20-23
استعمال أنظمة محفزة مساعدة MAO/TEAL
يتم استعمال نفس الطرق كما وصف في الأمثلة رقم ٨-19 فيما عدا أنه يتم استعمال مخاليط من محاليل من ثالث ميثيل ألمنيوم في هكسان و ميثيل ألوموكسان في طولوين بدلا من مخاليط من ثالث إيثيل ألمنيوم و ميثيل ألوموكسان في طولوين . الجدول رقم ٢ يدرج النسبة المولارية TMA/MAO بالاضافة إلى الانتاجيات البوليميرية polymeric المناظرة و الخصائص للبوليميرات المنتجة في تلك الأمثلة .
الأمثلة رقم 24-26
استعمال أنظمة محفزة مساعدة من MAO/TIBA
يتم استعمال نفس الطرق كما وصف في الأمثلة رقم 8-19 فيما عدا أنه يتم استعمال مخاليط من محاليل من ثالث -أيزوبيوتيل ألمنيوم (TIBA ) في هكسان و ميثيل ألوموكسان في طولوين بدلا من مخاليط من ثالث إيثيل ألمنيوم و ميثيل ألوموكسان . الجدول رقم ٣ يدرج النسبة المولارية TIBA/MAO بالاضافة إلى الانتاجيات البوليميرية المناظرة و الخصائص للبوليميرات المنتجة في تلك الأمثلة .
بلمرة polymerization مساعدة لحالة ملاط رقيق القوام من الايثيلين ethylene بواسطة ١-هكسين l-Hexene الأمثلة رقم 27-29
استعمال عامل حفاز مساعد MAO
مفاعل نظيف من الاستنلس ستيل سعته ٢ لتر يهيأ بواسطة مقلب محرك يسخن أسفل النيتروجين لمدة نقرب من ١ ساعة لما يقرب من ١٥٠ درجة مئوية ، ومن ثم يبرد لما يقرب
من 64 درجة مئوية . ومن ثم يضاف ١ لتر من هكسان بمرتبة بلمرة مجفف للمفاعل ويتبع بواسطة ٩ مل من محلول ميثيل ألوموكسان في طولوين. هذا المخلوط ومن ثم يقلب بمعدل 2000 لفة /دقيقة لمدة 5 دقيقة . لاحقا ، معلق من 0.287جم من العامل الحفاز المنشط سلفا أ و1.5 مل من محلول ميثيل ألوموكسان في طولوين يخلط مع كمية نوعية من 1-هكسين يغذى للمفاعل . نسبة الألمنيوم / التيتانيوم من المخلوط الكلي في المفاعل تناظر 1:175 المفاعل ينظف مرتين بالهيدروجين و من ثم يضغط إلى ٣ بار بالهيدروجين مع التسخين المتزامن لزيادة درجة حرارة المفاعل إلى ٨٢ درجة مئوية . ومن ثم تستهل بلمرة الايثيلين باستقدام الايثيلين في المفاعل بمعدل تدفق لن يزيد عن 10١ لتر /دقيقة . يقم المحافظة على ضغط المفاعل بمعدل 15 بار مع التغذية المستمرة بالايثيلين في المفاعل . تستمر البلمرة لمدة 60دقيقة أثناء المحافظة على درجة الحرارة في ٨٥ درجة مئوية ٠ بعد 60 دقيقة ، فإن مصدر الايثيلين يتوقف للانتهاء من التفاعل . المفاعل ومن ثم برد لأقل من 50 درجة مئوية و يتم تهويته بعد تجميع ملاط من متعدد الايثيلين ، يرشح و يجفف في فرن فراغي . الجدول رقم ٤ يدرج كميات متنوعة من الكمونومير ( ١-هكسين) المستخدم في ذلك التفاعلات ، انتاجيات البوليمير ، و الخصائص الفيزيائية للبوليميرات المنتجة .
الأمثلة رقم 30-3٢
استعمال عامل حفاز مساعد TEAL
مقارنة
يتم استعمال نفس الطريقة كما وصف للأمثلة رقم ٢٧-٢٩ فيما عدا أن ٣ مل من ١ عياري ثالث إيثيل ألمنيوم في هكسان ، تناظر نسبة ألمنيوم تيتانيوم تساوي ٥٠: ١ كعامل
حفاز مساعد بدلا من ميثيل ألوموكسان . الجدول رقم 5 يدرج كميات من الكمونومير
المستعملة ، الانتاجيات المناظرة للبوليمير و الخصائص الفيزيائية للبوليميرات الناتجة .
الأمثلة رقم 33-35
استعمال نظام حفاز مساعد MAO/TEAL
يتم استعمال نفس الطريقة كما وصف في الأمثلة رقم ٢٧-٢٩ فيما عدا استعمال ٦ مل من مخلوط بنسبة مولارية 70:30 من ثالث إيثيل ألمنيوم في هكسان و ميثيل ألوموكسان في طولوين ، تناظر نسبة المنيوم /تيتانيوم تساوي . 1:100 ، كعامل حفاز مساعد بدلا من ثالث ايثيل ألمنيوم . الجدول رقم ٦ يدرج كميات الكمونومير المستعملة ، الانتاجيات المناظرة للبوليمير ، و الخصائص الفيزيائية للبوليميرات الناتجة .
الأمثلة رقم 36- 38
استعمال نظام محفز مساعد MAO/TMA
يتم استعمال نفس الطريقة كما للأمثلة رقم ٢٧-٢٩ فيما عدا استعمال 7.5 مل من مخلوط بنسبة مولارية 80:20 من ثالث ميثيل ألمنيوم في هكسان و ميثيل ألوموكسان في طولوين،تناظر نسبة ألمنيوم/تيتانيوم تساوي 1:125 ، كعامل محفز مساعد بدلا من مخلوط
من ثالث إيثيل ألمنيوم /ميثيل ألوموكسان . الجدول رقم ٧ يدرج كميات الكمونومير المستعملة
و الخصائص الفيزيائية للبوليميرات الناتجة .
بلمرة مشتركة لحالة ملاط من الايثيلين مع ١-بيوتين
مثال رقم39
استعمال عامل حفاز مساعد MAO
مفاعل نظيف من الاستنلس ستيل سعته ٢ لتر يهيأ بواسطة مقلب محرك يسخن أسفل النيتروجين لمدة تقرب من ١ ساعة لما يقرب من 150 درجة مئوية ، ومن ثم يبرد لما يقرب من 64 درجة مئوية . ومن ثم يضاف ١ لتر من هكسان بمرتبة بلمرة مجفف للمفاعل وينبع بواسطة ٩ مل من محلول ميثيل ألوموكسان في طولوين. هذا المخلوط ومن ثم يقلب بمعدل 200 لفة /دقيقة لمدة 5 دقيقة . لاحقا ، معلق من 0.287 جم من العامل الحفاز المنشط سلفا أ و1.5 مل من محلول ميثيل ألوموكسان في طولوين يغذى للمفاعل. نسبة الألمنيوم / التيتانيوم من المخلوط الكلي في المفاعل تناظر 1:175 . المفاعل ينظف مرتين بالهيدروجين و من ثم يضغط إلى ٣ بار بالهيدروجين مع التسخين المتزامن لزيادة درجة حرارة المفاعل إلى ٨٢ درجة مئوية بعد تمام إضافة الهيدروجين ، يتم إضافة ٠ ٢ ل من ١-بيوتين للمفاعل عبر ماصة ضغط . ومن ثم تستهل بلمرة الايثيلين باستقدام الايثلين في المفاعل بمعدل تدفق لن يزيد عن 10 لتر /دقيقة . يتم المحافظة على ضغط المفاعل بمعدل 15بار مع التغذية المستمرة بالايثيلين في المفاعل . تستمر البلمرة polymerization لمدة 60 دقيقة أثناء المحافظة على درجة الحرارة في ٨٥ درجة مئوية . بعد 60 دقيقة، فإن مصدر الاهلين يتوقف للانتهاء من التفاعل . المفاعل ومن ثم برد لأقل من 50 درجة مئوية و يتم تهويته بعد تجميع ملاط من متعدد الايثيلين ، يرشح و يجفف في فرن فراغي . يتم استخلاص
٣٨٠ جرام من متعدد الايثيلين المتضمن على كثافة كتلية تساوي 0.376/ سم مكعب و نقطة انصهار مفردة تساوي ١٣٢ درجة مئوية .
مثال رقم 40
استعمال عامل حفاز TEAL
مقارن
يتم استعمال نفس الطريقة كما وصف في المثال رقم ٣٩ فيما عدا استعمال ٣ مل من محلول TEAL ١ عياري يناظر نسبة ألمنيوم /تيتانيوم تساوي 1:50، كعامل حفاز مساعد بدلا من مخلوط من ثالث كل ألمنيوم / ميثيل ألوموكسان و15 مل من 1-بيوتين تضاف بدلا من 20 مل . يتم استخلاص ٣١٥ جرام من متعدد الايثيلين المتضمن على كثافة كتلية تساوي 0.399 جم/ سم مكعب .
مثال رقم 41
استعمال عامل حفاز مساعد من MAO/TEAL
يتم استعمال نفس الطريقة كما وصف في المثال رقم ٣٩ فيما عدا استعمال ٦ مل من مخلوط بنسبة مولارية 70:30من ثالث كل ألمنيوم في هكسان و ميثيل ألوموكسان في طولوين تناظر نسبة المنيوم /تيتانيوم تساوي 1:100 كعامل حفاز مساعد بدلا من ثالث إيثيل ألمنيوم . يتم استخلاص 310 جرام من متعدد الايثيلين المتضمن على كثافة كتلية تساوي 0.392 جم/ سم مكعب و نقطة انصهار مفردة تساوي 132 درجة مئوية . مثال رقم 42
استعمال نظام حفاز مساعد MAO/TMA
يتم استعمال نفس الطريقة كما وصف في المثال رقم ٣٩ فيما عدا استعمال 7.5 مل من مخلوط بنسبة مولارية 80:20 من ثالث ميثيل ألمنيوم في هكسان و ميثيل ألوموكسان في طولوين تناظر نسبة المنيوم /تيتانيوم تساوي 1:125 كعامل حفاز مساعد بدلا من ثالث إيثيل ألمنيوم . يتم استخلاص ٤٣٠ جرام من متعدد الايثيلين المتضمن على كثافة كتلية تساوي 0.396 جم/ سم مكعب و نقطة انصهار مفردة تساوي ١٣٢ درجة مئوية .
مثال رقم 43
استعمال نظام حفاز مساعد من MAO/TIBA
يتم استعمال نفس الطرق كما وصف في المثال رقم ٣٩ فيما عدا استعمال ٩ مل من مخلوط بنسبة مولارية 70:30 من ثالث أيزو-بيوتيل ألمنيوم في هكسان و ميثيل ألوموكسان في طولوين تناظر نسبة المنيوم /تيتانيوم تساوي 1:150 كعامل حفاز مساعد بدلا من ثالث إيثيل ألمنيوم . يتم استخلاص ٣٤١ جرام من متعدد الايثيلين المتضمن على كثافة كتلية تساوي 0.383جم/ سم مكعب .
مثال رقم 44
البلمر ة المتجانسة homopolymerization للايثيلين
العامل الحفاز يحضر بإتباع نفس الطريقة الموصوفة في المثال رقم ١ فيما عدا استعمال سيليكا متضمنة على متوسط حجم جسيمي منخفض يساوي 20 ميكرون . البلمرة المتجانسة للايثيلين يتم إجراؤها بإتباع الطريقة الموصوفة أيضا في المثال رقم ١ فيما عدا استعمل ١ جرام من العامل الحفاز و كمية محصلة من ٢ ملليمول من عامل حفاز مساعد من ميثيل الوموكسان معدل ( MMAO) . يتم استخلاص 600 جرام من متعدد الايثيلين المناظرة لانتاجية عامل حفاز تساوي 6000 جرام متعدد ايثيلين / جرام من العامل الحفاز . ساعة . البوليمير المنتج يتضمن على نقطة انصهار مفردة بمعدل 141.5 درجة مئوية ، متوسط وزن مولاري يساوي 171000 جم/ مول (MW) ، و توزيع وزن مو لاري يساوي 4.3 ، كثافة تساوي 0.9615 جم/ سم مكعب و كثافة كتلية تساوي 0.3 جم / سم مكعب .
مثال رقم 45
البلمرة المشتركة للايثيلين/ ١ بيوتين
يتم استعمال نفس الطريقة كما وصف في المثال رقم 44 فيما عدا استعمال 0.02 جرام من العامل الحفاز ، 1.2ملليمول من كوبوليمير من ١ -بيوتين. سم استخلاص ٢٦٠ جرام من متعدد الايثيلين المناظرة إلى إنتاجية عامل حفاز تساوي 13000 جرام من متعدد الايثيلين / جرام من العامل الحفاز . ساعة . الكوبوليمير المنتج يتضمن على نقطة إنصهار مفردة تساوي 138.9 درجة مئوية ، متوسط وزن مولاري يساوي 150000 جرام/ مول ، توزيع وزن مولاري يساوي 5 ، كثافة تساوي 0.9560سم جرام/ سم مكعب و كثافة كتلية تساوي 0.24 جم/ سم مكعب.
الأمثلة المنطقة ، أي الأمثلة رقم ١-٢٨ قد بينت في الطلب الأصلي للطلب الأمريكي المتسلسل برقم٩٩٩٠٤٩/٠٨، المودع في ٢٩ ديسمبر 1997، الآن البراءة الأمريكية رقم ٦١٢٤٤١٢، المدمجة هنا بالاسناد .
الوصف السابق للاختراع الحالي يراد منه التوضيح وليس التحديد . التغيرات أو التعديلات المتنوعة في التجسيمات الموصوفة يمكن أن تحدث للخبراء في المجال . ذلك التغيرات و التعديلات يمكن أن تتم بدون الخروج عن الجوهر أو المقصد من الاختراع الحالي.

1١ - عملية مشتملة على الخطوات التالية أ) تحضير مادة مشكلة للعامل الحفاز catalyst precursor عن طريق تفاعل مخلوط من مركب فلزي انتقالي واحد على الأقل ، واهب التكروني واحد على الأقل electron donor وهاليد قلوي أرضي alkali earth halide واحد على الأقل أو معقد هاليد فلزي قلوي alkali earth halide complex بكمية فعالة من السائل الهيدروكربوني hydrocarbon liquid ، أثناء تسخين المخلوط المذكور عبر درجة حرارة تتراوح مما يقرب من 60- ٧٥ م ، ارتجاع المخلوط المذكور عبر بيئة خاملة لتكوين المادة المشكلة للعامل الحفاز catalyst المذكورة ؛ ب) تنشيط جزئي للمادة المذكورة المشكلة للعامل الحفاز catalyst بكمية فعالة من الألوموكسان alumoxane أو مخلوط فيزيائي physical مشتمل على ألوموكسان alumoxane ومركب عضوي ألمنيومي organoaluminum مختار من المجموعة المكونة من ثالث إيثيل ألمنيوم triethyl aluminum ‘ ثاني إيثيل ألمنيوم كلوريد diethyl aluminum chloride ، ثالث-هكسيل عادي ألمنيوم tri-n- trihexyl aluminum ، ومخاليط مشتقة منها ؛ ج) إضافة ملاط رقيق القوام slurry من مادة دعامية في المفاعل وتكوين مادة مشكلة حفازة catalyst منشطة جزئيا ، مدعمة ومشربة ؛ د) استخلاص المادة المشكلة للعامل الحفاز catalyst المنشطة جزئيا، المشربة والمدعمة ؛ ه) إضافة المادة المشكلة للعامل الحفاز catalyst المنشطة جزئيا ، المشربة والمدعمة لمفاعل بلمرة polymerization محتوي على محلول به عامل حفاز catalyst مساعد مختار من المجموعة المكونة من:- (١) ألوموكسان alumoxane ؛ و (٢) مخلوط من الألوموكسان alumoxane ومركب ألمنيومي عضوي organoaluminum مختار من المجموعة المكونة من ثالث هكسيل ألمنيوم trihexyl aluminum ، ثالث يبل ألمنيوم triethyl aluminum ، ثالث ميثيل ألمنيوم trimethyl aluminum ، ثالث -أيزوبيوتيل ألمنيوم tri-isobutyl aluminum ، ثاني يبل ألمنيوم كلوريد diethyl aluminum chloride ومخاليط مشتقة منها؛ و) استقدام مونوميرات أوليفينية olefinic monomers في المفاعل المذكور وبلمرة polymerizing المونوميرات monomers المذكورة عبر معدل من درجة حرارة بلمرة يتراوح مما يقرب من 30-120م لتكوين منتج بوليميري polymeric متضمن على قمة إنصهار مفردة ؛ و ز) استخلاص المنتج البوليميري polymeric المذكور .

2٢ - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ١ ، حيث أن المونوميرات الأوليفينية olefinic monomers المذكورة تختار من المجموعة المكونة من إيثيلين ethylene ، بروبيلين propylene ، ١-بيوبن 1-butene ، ١ -بنتين l-pentene ، ١-هكسين 1-hexene ، ١-أوكتين l-octene ، ٤-ميثيل 4-methyl ، 1-بنتين l-pentene ومخاليط مشتقة منها.

3٣ - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ٢ ، حيث أن المفاعل المذكور عبارة عن مفاعل حالة غازية متضمن على درجة حرارة داخلية تتراوح بين 30و 115 درجة مئوية في ضغط مفاعل محصل يتراوح بين 150-1000 PSI .

4٤ - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ٢ ، حيث أن درجة حرارة البلمرة polymerization تتراوح بين 90و50م.

5٥ - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ٢ ، حيث أن المفاعل المذكور عبارة عن مفاعل بنوع حالة ملاط رقيق القوام slurry ، يشغل عبر درجة حرارة تتراوح مما يقرب من 40-100 م.

66 - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ٢ ، حيث أن النسبة المولارية من الألمنيوم aluminum إلى التيتانيوم titanium في النظام الحفاز catalyst تتراوح مما يقرب من 1:50 لما يقرب من 350:1.

77 - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ٢ ، حيث أن النسبة المولارية من الألمنيوم aluminum إلى التيتانيوم titanium للنظام الحفاز catalyst تتراوح مما يقرب من 1:100 إلى 1:250 .

88 - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ٢ ، حيث أن العامل الحفاز catalyst المساعد عبارة عن ألوموكسان alumoxane.

99 - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ٢ ، حيث أن العامل الحفاز catalyst المساعد عبارة عن ميثيل ألوموكسان methyl alumoxane.

1010 - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ٢ ، حيث أن العامل الحفاز catalyst المساعد عبارة عن مخلوط فيزيائي physical من الألوموكسان alumoxane ومركب ثالث ألكيل ألمنيوم trialkyl aluminum مختار من المجموعة المكونة من ثالث هكسيل ألمنيوم tri- hexyl aluminum ، ثاني إيثيل ألمنيوم كلوريد diethyl aluminum chloride ، ثالث أيثيل ألمنيوم triethyl aluminum ومخاليط مشتقة منها ، المخلوط الفيزيائي physical المذكور يشمل 90-10 مول % ( في صورة ألمنيوم ) ألوموكسان alumoxane.

1111 - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ١ ، حيث أن مركب فلزي metal انتقالي واحد على الأقل يشمل ثالث كلوريد التيتانيوم titanium trichloride.

1212 - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ١ ، حيث أن الهاليد القلوي الأرضي alkali earth halide المذكور أو معقد الهاليد الفلزي القلوي alkali earth halide complex يشمل ثاني كلوريد الماغنيسيوم .magnesium dichloride

1313 - عملية مشتملة على:- أ) تحضير مادة مشكلة للعامل الحفاز catalyst عن طريق تفاعل مخلوط من مركب فلزي metal انتقالي واحد على الأقل ، واهب إلكتروني electron واحد على الأقل وهاليد قلوي أرضي alkali earth halide واحد على الأقل أو معقد هاليد فلزي قلوي alkali metal halide complex بكمية فعالة من السائل الهيدروكربوني hydrocarbon liquid لتكوين المادة المشكلة للعامل الحفاز catalyst المذكورة ؛ ب) تنشيط جزئي للمادة المذكورة المشكلة للعامل الحفاز catalyst بكمية فعالة من الألوموكسان alumoxane أو مخلوط فيزيائي physical مشتمل على ألوموكسان alumoxane وركب عضوي ألمنيومي organoaluminum ؛ ج) إضافة ملاط رقيق القوام من مادة دعامية في المفاعل وتكوين مادة مشكلة حفازة catalyst منشطة جزئيا، مدعمة ومشربة ؛ د) إضافة المادة المشكلة للعامل الحفاز catalyst المنشطة جزئيا ، المشربة والمدعمة لمفاعل بلمرة polymerization محتوي على محلول به عامل حفاز catalyst مساعد مختار من المجموعة المكونة من ١) ألوموكسان alumoxane ؛ و ٢) مخلوط فيزيائي physical من الألوموكسان alumoxane ومركب ألمنيومي عضوي organoaluminum ؛ و ه) استقدام مونوميرات أوليفينية olefinicmomomers في المفاعل المذكور وبلمرة polymerization المونوميرات monomers المذكورة عبر معدل من درجة حرارة بلمرة polymerization يتراوح مما يقرب من 30-120م لتكوين منتج بوليميري polymeric متضمن على قمة إنصهار مفردة .

14١٤ - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ١ ، حيث أن الألوموكسان alumoxane وفقا للخطوة ب) يشمل ميثيل ألوموكسان methyl alumoxane.

1515 - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ١ ، حيث أن الألوموكسان alumoxane وفقا للخطوة ه ) يشمل ميثيل ألوموكسان methyl almnoxane.

1616 - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ١٣ ، حيث أن الألوموكسان alumoxane وفقا للخطوة رقم ب) يشمل ميثيل ألوموكسان methyl alumoxane.

1717 - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ١٣ ، حيث أن الألوموكسان alumoxane وفقا للخطوة ه) يشمل ميثيل ألوموكسان methyl alumoxane.

1818 - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ١٣، حيث أن المونوميرات الأوليفينية olefinic monomers المذكورة تختار من المجموعة المكونة من إثيلين ethylene ، بروبيلين propylene ، ١-بيوتين 1-butene ، ١-بنتين l-pentene ، ١-هكسين 1-hexene ، ١-أوكتين l-octene ، ٤-ميثيل 4-methyl ، ١-بنيتن l-pentene ومخاليط مشقة منها.

1919 - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم 13 ، حيث أن درجة حرارة البلمرة polymerization تتراوح بين 50و90 م.

2020 - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ١٣، حيث أن معقد هاليد قلوي alkali earth halide complex أرضي أو هاليد فلزي قلوي alkali earth halide يشمل ثاني كلوريد الماغنسيوم .magnesium dichloride

2121 - العملية وفقا لعنصر الحماية رقم ١٣، حيث أن العامل الحفاز catalyst المساعد عبارة عن مخلوط فيزيائي physical من الألوموكسان alumoxane ومركب ثالث ألكيل ألمنيوم trialkyl aluminum مختار من المجموعة المكونة من ثالث هكسيل ألمنيوم tri-hexyl aluminum ، ثاني إيثيل ألمنيوم كلوريد diethyl aluminum chloride ، ثالث إيثيل ألمنيوم triethyl aluminum ، ومخاليط مشتقة منها ، المخلوط الفيزيائي physical المذكور يشمل من 50 مول % إلى 10 مول %’ محلول ألوموكسان alumoxane من الألوموكسان alumoxane وألكيل ألمنيوم aluminum alkyl ، حيث أن النسبة المئوية بالمول تناظر النسب المولارية للألمنيوم aluminum من كل مركب.