Полімеризація етилену з каталітичною сумішшю в присутності ланцюгового шатл-агенту

Автори: 
Roberto Martins, Letícia Quinello, Giuliana Souza and Maria Marques

Показано можливість поєднання мікроструктур каталізаторів в каркасі полімеру внаслідок змішування двох каталізаторів в реакторі, де відбувається кополімеризація етилен/α-олефінів. Синтезовано нові полімерні конфігурації, які характеризуються послідовністю мономерів, отриманих з кожним із каталізаторів в одному полімерному ланцюзі. Додавання реагента зворотнього переходу (РЗП) до бінарної системи дає можливість одержати нові блок-кополімери з покращеними властивостями. Каталізатори на основі перехідних металів, такі як α-діімін-нікелевий каталізатор, активізований метилалюмооксаном, виявляють високу активність по відношенню до полімеризації олефінів і дають можливість отримувати високорозгалужені гомополімери. C2-симетричні металлоценові каталізатори використовують для виробництва лінійного поліетилену. Приведено методику синтезу гомополімеру етилену з аморфними і кристалічними блоками з використанням бінарної суміші нікелевого каталізатора з α-діімін лігандом для одержання високорозгалуженого поліетилену (м‘який ПЕ) і металлоцену (рац-етилен-біс(H4-інден) ZrCl2), який перетворює етилен в поліетилен з високою активністю і температурою плавлення (жорсткий ПE). Досліджено вплив температури полімеризації і концентрації РЗП. Визначено характеристики одержаних полімерів.

[1] Hustad P.: Science, 2009, 325, 704.
[2] Galli P. and Vecellio G.: Program Polym. Sci., 2001, 26, 1287.
[3] Mitani M., Saito J., Ishii S., Nakayama Y., Makio H., Matsukawa N., Matsui S., Mohri J., Furuyama R., Terao H., Bando H., Tanaka H., Fujita T.: The Chem. Rec., 2004, 4, 137.
[4] Beigzadeh D., Soares J. and Duever T.: Macromolecular Symposia, 2001, 173, 179.  
[5] Krevelen D. and Nijenhuis K.: Properties of Polymers: their Correlation with Chemical Structure, their Numerical Estimation and Prediction from Additive Group Contributions; Copyright 4th edn, Elsevier, Amsterdam 2009.
[6] Kaminsky W.: Macromol. Chem. Physics, 2008, 209, 459.
[7] Caprio M., Serra M., Bowen D. and Grassi A.: Macromolecules, 2002, 35, 9315.
[8] Mano E. and Mendes L.: [in:] Blьcher E.: (Ed.) Introduзгo a polнmeros, 2Є ediзгo. Sгo Paulo 1999, 92-93.
[9] Murillo R., Ayllуn E., Navarro M. et al.: Fuel Proc. Technol., 2006, 87, 143.
[10] Hustad P., Kuhlman R., Arriola D. et al.: Macromolecules, 2007, 40, 7061.
[11] Hiltner A., Wang H., Khariwala D. et al.: 64th Annual Technical Conference - SPE, USA, Charlotte 2006, 1000.
[12] Arriola D., Devore D., Carnahan E. et al.: Pat. USA WO 2005/090425 A1, Publ. Sep. 29, 2005.
[13] Arriola D., Devore D., Carnahan E. et al.: Pat. USA WO 2005/090427 A2, Publ. Sep. 29, 2005. 
[14] Arriola D., Carnahan E., Cheung Y. et al.: Pat. USA 2007/0167578 A1, Publ. Mar. 17, 2005.
[15] Tynys E., Eilertsen J., Seppдllд J., Rytter E.: J. Polym. Sci. A, 2007, 45, 1364. 
[16] Kuhlman, R.L., Wenzel, T.T.: Macromolecules, 2008, 41, 4090. 
[17] Arriola D., Carnahan E., Bokota M. et al.: Pat. USA WO 2006/101597, Publ. Sep. 28, 2006.
[18] Gibson V.C.: Science, 2009, 312, 703.
[19] Pan L., Zhang K., Nishiura M. and Hou Z.: Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 1.
[20] Zhang M., Karjala T., Jain P.: Ind. Eng. Chem. Res. 2010, 49, 8135.
[21] Wang H., Khariwala D.U., Cheung W., Chum, S.P.; Hiltner, A.; Baer, E.: Macromolecules, 2008, 40, 2852.
[22] Khariwala D., Taha A., Chum S., Hiltner A., Baer E.: Polymer, 2008, 49, 1365.
[23] Merna J., Hošťálek Z., Peleška J., Roda J.: Polymer, 2009, 50, 5016.
[24] Moraes S.: PhD thesis, Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano, UFRJ, Rio de Janeiro 2009.
[25] Tynys, E., Eilertsen, J.L., Seppällä, J.V., Rytter, E.: J. Polym. Sci. A, 2007, 45, 1364.
[26] Chien J., Iwamoto Y. and Rausch M.: J. Polym. Sci. A, 1999, 37, 2439.
[27] Bastos Q. and Marques M.F.V.: J. Polym. Sci. A, 2005, 43, 263.
[28] Guan Z.: Metal catalysts in olefin polymerization. Topic in Organometallic Chemistry. Springer, Berlin-Heidelberg 2009.
[29] Canevarolo S.: Tйcnicas de caracterizaзгo de polнmeros. Sгo Carlos-SP, 2007.
[30] Zuo F., Burger C., Chen X. et al.: Macromolecules, 2010, 43, 1922.
[31] Crist B. and Mirabella F.: J. Polym. Sci. B, 1999, 37, 3131.
[32] Wang H., Taha A., Chum S. et al.: http://www.dow.com/infuse/lit/índex.htm.
[33] Britovsek G., Cohen S., Gibson V. et al.: Angew. Chem. Int. Ed., 2002, 41, 489.