Resumen

Se polimerizó etileno con los sistemas catalíticos Cp₂ZrCl₂/SiO₂ y Cp₂ZrCl₂/MAO/SiO₂. Se desarrolló un modelo de planificación experimental con el fin de identificar las mejores condiciones para la preparación de catalizadores heterogéneos metalocénicos. Las variables utilizadas fueron la concentración de metilaluminoxano (MAO) del tratamiento del soporte, la concentración y la temperatura de inmovilización del metaloceno. Los catalizadores soportados se analizaron por espectometría de emisión de plasma acoplado inductivamente y el polietileno (PE) producido se caracterizó por calorimetría de permeación en gel (GPC) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Se observó que cuanto mayor era la concentración de circonio fijada en la superficie del soporte, menor era la actividad del catalizador, en el rango de variables estudiado.

INTRODUCCIÓN

Desde el descubrimiento de los sistemas metaloceno/MAO por Kaminsky y Sinn, muchos estudios se han centrado en estos catalizadores para hacer viable su uso en la síntesis de poliolefinas.

Se han realizado numerosos estudios sobre catalizadores de metaloceno utilizando la polimerización en disolución. Los catalizadores metalocénicos homogéneos que utilizan metilaluminoxano (MAO) como cocatalizador combinan una elevada actividad con la posibilidad de predecir cualitativamente las propiedades de los polímeros, como el peso molecular medio y la polidispersidad, y la inserción y distribución de los comonómeros en la cadena polimérica, así como la tactilidad, mediante la elección adecuada de la estructura del compuesto metalocénico. Sin embargo, estas ventajas sólo suelen obtenerse cuando la polimerización es homogénea. Sin embargo, la polimerización en solución presenta numerosos inconvenientes: la morfología del polímero formado no está controlada; el polímero se obtiene en forma de polvo fino suspendido en el disolvente utilizado para la polimerización, lo que provoca un aumento de la viscosidad de la mezcla y la formación de productos con tamaños de partícula inferiores a 100 mm, lo que acarrea problemas de separación del material del medio de reacción, de manipulación y de almacenamiento.

Otra dificultad en la comercialización de estos sistemas catalíticos es el elevado coste debido a la necesidad de grandes cantidades de MAO en sistemas homogéneos para obtener una elevada actividad catalítica. Estas dificultades explican la aparición de diversos estudios que describen la heterogenización de metalocenos en materiales inertes. Los soportes más utilizados son la sílice, la alúmina, los compuestos de magnesio, las ciclodextrinas y los polímeros. La sílice, en particular, es el sólido más estudiado como soporte para catalizadores de metaloceno, ya que está disponible en una amplia gama de tamaños de partícula y distribuciones de tamaño de poro. Otra ventaja de utilizar este sólido como soporte catalítico es que su química superficial es razonablemente bien conocida.

• Materias:Sílice Polietileno Catalizadores
• Subjects:Silica Polyethylene Catalysts
• Palabras claves:Sílice; Catalizador heterogéneo; Metaloceno; Polietileno
• Keywords:Silica; Heterogeneous catalyst; Metallocene; Polyethylene