Eteenin ja propeenin polymerointi heterogeenisillä metalloseenikatalyyteillä

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Location:
P1 Ark TKK

Authors

Date

1999

Department

Kemian tekniikan osasto

Major/Subject

Polymeeriteknologia

Mcode

Kem-100

Degree programme

Language

fi

Pages

ix + 65 s. + liitt.

Series

Abstract

Kirjallisuusosassa luotiin katsaus heterogeenisiin metalloseenikatalyytteihin eteenin ja propeenin polymeroinnissa. Läpi käytiin eri kantajamateriaaleja, kantajien modifiointia sekä kantajan vaikutusta katalyyttiin ja sitä kautta lopputuotteen ominaisuuksiin. Kokeellisessa osassa pyrittiin selvittämään heterogenisoinnin vaikutus katalyytin aktiivisuuteen ja lopputuotteen ominaisuuksiin. Katalyytteinä käytettiin eri tavoilla modifioidulle zeoliittikantajalle kiinnitettyä Cp_(2)ZrCI_(2):a, jolla suoritettiin eteenin polymerointeja. Lisäksi käytettiin trimetyylialumiinilla käsitellyn silikan pinnalle kiinnitettyä isospesifistä Et(Ind)_(2)ZrCl_(2):a sekä eteenin että propeenin polymerointeihin. Vastaavilla homogeenisillä katalyyteillä Cp_(2)ZrCI_(2) ja Et(Ind)_(2)ZrCl_(2) suoritettiin vertailupolymerointeja. Kokatalyyttinä polymeroinneissa käytettiin metyylialumiinioksaania ja polymerointiväliaineena tolueenia. Valmistetuista polymeereistä määritettiin moolimassa, moolimassajakauma, sulamislämpötila ja sulamisentalpia. Polyeteenien pääteryhmien rakennetta tutkittiin FTIR-spektroskopialla sekä polypropeenien isotaktisuusastetta [13]C NMR -spektroskopialla. Cp_(2)ZrCI_(2) -pohjainen heterogeeninen katalyytti polymeroi hyvin eteeniä, vaikkei ollutkaan yhtä aktiivinen kuin homogeeninen Cp_(2)ZrCI_(2) -katalyytti. Lopputuotteet poikkesivat toisistaan vain hieman moolimassoiltaan ja moolimassajakaumiltaan. Et(Ind)_(2)ZrCI_(2) -metalloseeni trimetyylialumiinilla käsitellyllä silikakantajalla oli aktiivinen eteenin polymeroinnissa mutta polymeroi propeenia vain heikosti. Homogeeninen Et(Ind)_(2)ZrCl_(2) oli huomattavasti aktiivisempi niin eteenin kuin propeeninkin polymeroinnissa. Heterogeenisen katalyytin aktiivisuus parani, kun silikakantaja oli kalsinoitu 350 °C:n sijasta 600 °C:ssa. Heterogeenisten ja homogeenisten katalyyttien aktiivisuudet riippuivat samaan tapaan polymerointilämpötilasta ja kokatalyytin määrästä. Lopputuotteiden ominaisuuksista ei löytynyt suuria eroja. Ainoa selkeä poikkeus oli polypropeenin alhaisempi sulamisentalpia, mikä johtui heterogeenisen katalyytin kantajasta polymeeriin jääneestä silikasta. Homogeenisen ja heterogeenisen katalyytin väliltä ei löytynyt suuria eroja käyttäytymisestä tai lopputuotteen ominaisuuksista. Tästä voisikin päätellä, ettei kiinnitys kantajalle ollut tapahtunut halutusti vaan metalloseeniä irtosi kantajalta kokatalyytin tai korkean lämpötilan vaikutuksesta.

Description

Supervisor

Seppälä, Jukka

Thesis advisor

Hakala, Kimmo
Löfgren, Barbro

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120446193

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK