Polymerisation von Ethylen und 1-Olefinen in wässrigen Medien mit ...

8.5. Allgemeine Arbeitsvorschriften für Polymerisations-
experimente
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Experimenteller Teil
Im Folgenden werden zunächst einige allgemeine Vorschriften und Parameter für die im
Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Polymerisationsexperimente dargestellt.
Um vor den Experimenten einen reproduzierbaren Zustand des Druckautoklaven bezüglich
Sauerstoffgehalt, Feuchtigkeit und auf der Oberfläche adsorbierter Fremdgase zu erreichen,
wurde das Druckbehältnis auf 90°C erwärmt und auf p < 2.5 x 10 -3 bar evakuiert. Dieser
Zustand wurde für 5 min gehalten und anschließend wurde zweimal mit Stickstoff befüllt und
jeweils erneut für 5 min evakuiert. Nach Abschluss dieser Routine wurde mit Stickstoff
befüllt und die Temperatur wieder abgesenkt, bei Polymerisation in homogener Lösung auf
ca. 10°C unterhalb der Reaktionstemperatur und in wässriger Umgebung auf ca. 3°C
unterhalb Reaktionstemperatur.
Reaktionen oberhalb von 5 bar (Ethylen und Propen) fanden in einem 1 L Stahlautoklav statt,
während Experimente mit reinem 1-Buten in einem 500 mL Druckbehälter aus Glas
durchgeführt wurden. Während der Reaktion wurde mit 500 U min -1 gerührt.
In der Ethylenpolymerisation wurde der Druck konstant gehalten und verbrauchtes Monomer
kontinuierlich nachgeliefert. Höhere Olefine wurden hingegen zu Reaktionsbeginn vollständig
zugegeben und der Reaktor dann verschlossen.
Der Abbruch der Reaktionen erfolgte nach Ende der Reaktionszeit durch rasches Entspannen
des Druckbehälters und gleichzeitiges Kühlen/Erwärmen auf 20°C. In Experimenten mit
Flüssiggasen wurde anschließend noch zweimal auf 4 x 10 -1 bar evakuiert, jeweils gefolgt von
einer Spülung mit Stickstoff, um Restmengen an Monomer vollständig zu entfernen.
8.5.1. Ethylenpolymerisation in homogener toluolischer Lösung
Nach Vorbereitung des Reaktors wurden im Stickstoff-Gegenstrom 200 mL Toluol mittels
einer Glasspritze mit Edelstahlkanüle in den Reaktor transferiert. Der Reaktorinhalt wurde auf
10°C unterhalb der Reaktionstemperatur erwärmt, mit 5 bar Ethylen beaufschlagt und unter
diesen Bedingungen für 30 min mit 300 U min -1 gerührt.
Gleichzeitig wurde der Katalysatorvorläufer in einer Glovebox in eine 5 mL Einwegspritze
eingewogen und diese mit einer Teflonkanüle versehen. Der Reaktor wurde wieder entspannt,
und im Gegenstrom des weiter aus dem Toluol entweichenden Ethylens wurde mit der Spritze