Eteenin ja vinyylisykloheksaanin kopolymerointi siloksisubstituoiduilla metalloseenikatalyyteillä

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

1999

Department

Kemian tekniikan osasto

Major/Subject

Polymeeriteknologia

Mcode

Kem-100

Degree programme

Language

fi

Pages

xi + 98 s. + liitt.

Series

Abstract

Työn kirjallisuusosassa käsiteltiin eteenin ja rengasrakenteisten komonomeerien kopolymerointia metalloseenikatalyyteillä. Tarkastelussa pääpaino oli katalyytin ja polymerointiolosuhteiden vaikutuksella kopolymeerin mikrorakenteeseen ja kopolymeerin komonomeeripitoisuuteen. Kokeellisessa osassa tutkittiin eteenin ja vinyylisykloheksaanin kopolymerointia kolmella siloksisubstituoidulla ansa-zirkonoseenikatalyytillä. Katalyytit erosivat toisistaan siloksisubstituentin koon ja paikan suhteen. Käytetyt katalyytit olivat rac-Et[2-(t-BuMe_(2)SiO)Ind]_(2)ZrCl_(2), rac-Et[ l-(t-BuMe_(2)SiO)Ind]_(2)ZrCl_(2), rac-Et[1-(i-Pr_(3)Me_(2)SiO)Ind]_(2)ZrCl_(2). Lisäksi vertailusarja tehtiin kaupallisella Et(Ind)_(2)ZrCl_(2)-katalyytillä. Kokatalyytteinä käytettiin metyylialumiinioksaania ja tri-isobutyylialumiinia. Polymeerit karakterisoitiin geelikromatografialla ja differentiaalisella pyyhkäisykalorimetrialla. Kopolymeerien komonomeeripitoisuudet määritettiin [13]C-NMR- ja FTIR-spektrometrialla. Lisäksi tutkittiin komonomeeripitoisuuden vaikutusta lasipisteeseen dynaamismekaanisen analyysin avulla. Polymerointien aktiivisuuksia tarkasteltiin sekä saantoon perustuvan aktiivisuuden että keskimääräisen eteenin kulutuksen avulla. Aktiivisuudet laskivat reaktorin komonomeeriitoisuuden kasvaessa. Tämä johtuu vinyylisykloheksaanin alhaisesta reaktiivisuudesta. Moolimassojen havaittiin laskevan kopolymeerin komonomeeripitoisuuden noustessa, sillä FTIR-pääteryhmäanalyysin perusteella ketjunvaihto komonomeeriin lisääntyy. Kopolymeerien sulamislämpötila ja kiteisyys laskivat lineaarisesti kopolymeerin komonomeeripitoisuuden funktiona. Katalyyttien kopolymerointikykyä vertailtiin tarkastelemalla kopolymeerin komonomeeripitoisuutta reaktorin komonomeeripitoisuuden funktiona sekä vertailemalla eteenin reaktiivisuusuhteita eri katalyyteillä. Tutkittujen katalyyttien kopolymerointikyvyn havaittiin olevan täysin päinvastainen kuin eteenin ja lineaaristen alpha-olefiinien kopolymeroinnissa. Vaikka siloksiubstituoinnin ansiosta ligandien välinen kulma suurenee, toimivat siloksisubstituentit aktiivisen keskuksen steerisenä esteenä. Mitä suurempi on siloksisubstituentti, sitä huonommin se kopolymeroi eteeniä ja vinyylisykloheksaania. Parhaaksi eteenin ja vinyylisykloheksaanin kopolymerointikatalyytiksi osoittautui siloksisubstituoimaton rac-Et(Ind)_(2)ZrCI_(2)-katalyytti ja huonoimmaksi rac-Et[l-(i-Pr_(3)Me_(2)SiO)Ind]_(2)ZrCI_(2). Polymerointilämpötilan ei havaittu vaikuttavan atalyyttien kopolymerointikykyyn.

Description

Supervisor

Seppälä, Jukka

Thesis advisor

Löfgren, Barbro

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120446192

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK