Resumen

En este trabajo se estudió un proceso a escala de laboratorio para la producción de polibutadieno con alto contenido de unidades repetitivas cis-1,4 utilizando un sistema catalizador Ziegler-Natta de tres componentes de versatato de neodimio (Nd)/cloruro de terc-butilo (Cl)/compuesto alquílico de aluminio (Al) en n-hexano. Se estudió la influencia del tipo de alquilo de aluminio y de las relaciones molares Al/Nd y Cl/Nd sobre la actividad del catalizador, las características del peso molecular del polibutadieno y la microestructura del polibutadieno (contenido de cis 1,4). Los polímeros se caracterizaron por espectroscopia infrarroja y cromatografía de exclusión por tamaño. Se produjo un polímero con un 99,8% de unidades 1,4-cis. El peso molecular varió de 1,4 a 9,7 x 105, y se alcanzó la máxima actividad catalizadora cuando se utilizó triisobutilaluminio (TIBA) como cocatalizador.

INTRODUCCIÓN

El desarrollo de catalizadores Ziegler-Natta para la polimerización de dienos conjugados se concentra actualmente en metales que no pertenecen al grupo de los metales de transición. En particular, los lantánidos, que tienen orbitales 4f en lugar de los orbitales 3d de los metales de transición. Los lantánidos son elementos más grandes y menos electronegativos que los metales de transición, y sus orbitales f son capaces de coordinación múltiple. Entre estos metales, la mayor actividad catalítica se observa con catalizadores basados en el neodimio. Por esta razón, los catalizadores a base de neodimio se utilizaron inicialmente para la polimerización del butadieno en sistemas binarios compuestos por cloruro de neodimio y un compuesto alquilo de aluminio (AlR3). Sin embargo, estos sistemas tenían una baja actividad catalítica a pesar de su alta estereoselectividad. Los catalizadores de última generación para la producción de polibutadieno son los sistemas basados en neodimio.

El Grupo I incluye sistemas catalíticos del tipo NdHal3.nL/AlR3, donde Hal denota un halógeno (F, Cl, Br, I) y L un ligando neutro. El compuesto inicial de neodimio puede obtenerse haciendo reaccionar su haluro con la base orgánica correspondiente. La investigación de complejos que contienen diferentes ligandos L donadores de electrones, como alcoholes, éteres, ésteres de ácido fosfórico, sulfóxidos cíclicos y alifáticos, está bien desarrollada.

El Grupo II incluye catalizadores en los que el componente inicial de neodimio es un carboxilato de Nd(carboxilato)3. 

• Materias:Polimerización Polibutenos Catalizadores
• Subjects:Polymerization Polybutenes Catalysts
• Palabras claves:Polibutadieno de alto cis-1,4; polimerización de 1,3-butadieno; sistema catalizador de neodimio de tres componentes
• Keywords:High cis-1,4 polybutadiene; 1,3-butadiene polymerization; Three-component neodymium catalyst system