Resumen

La producción a gran escala de materiales poliméricos de alto valor industrial mediante la polimerización estereoespecífica de olefinas sólo fue posible tras la aparición de los catalizadores Ziegler-Natta. Generalmente agrupados en seis generaciones diferentes, estos catalizadores presentan una actividad distinta y permiten la producción de materiales poliméricos con distintos grados de estereoespecificidad, morfología y propiedades de uso final. El objetivo principal de este trabajo es revisar y discutir algunas de las cuestiones fundamentales relacionadas con las reacciones de polimerización de olefinas realizadas con catalizadores heterogéneos. Se hace especial hincapié en los factores que afectan a los rendimientos de los procesos industriales reales, como la fragmentación del catalizador, el control de la morfología final de las partículas y los fenómenos de replicación morfológica, las limitaciones de transferencia de calor y masa durante la reacción de polimerización y la etapa de prepolimerización. También se discuten aspectos relacionados con la modelización de reactores de polimerización y con el estudio experimental de la fragmentación del catalizador.

INTRODUCCIÓN

El surgimiento de los catalizadores Ziegler-Natta para la polimerización de olefinas como el eteno y el propeno representó un hito importante en la historia de los procesos químicos en general, y en particular en los procesos de polimerización. La aplicación de estos sistemas catalíticos permitió controlar las características estéricas y estructurales de las cadenas poliméricas, dando lugar a la producción de resinas de poliolefinas con propiedades completamente diferentes a los materiales previamente producidos por otras vías[1-4].

El término "catalizadores Ziegler-Natta" se utiliza para describir una amplia variedad de catalizadores basados en metales de transición capaces de polimerizar y copolimerizar α-olefinas y dienos[5]. Un sistema catalítico tipo Ziegler-Natta se caracteriza por la combinación de compuestos metálicos pertenecientes a dos clases diferentes. La primera clase incluye sales de metales de transición (típicamente titanio, circonio o vanadio), que cubren los grupos IV-VIII de la tabla periódica. La segunda clase está formada por compuestos organometálicos, que contienen en su estructura metales (generalmente aluminio) de los grupos I-IV de la tabla periódica, casi siempre ligados a grupos alquilo. Estos compuestos se denominan generalmente cocatalizadores[1]. Aunque extremadamente reactivos, ni el catalizador ni el cocatalizador, si se usan solos, son capaces de promover la polimerización de α-olefinas. 

• Materias:Polimerización Morfología Compuestos poliméricos Catalizadores
• Subjects:Polymerization Morphology Polymeric composites Catalysts
• Palabras claves:Polimerización de olefinas; Catalizadores Ziegler-Natta; Morfología de partículas poliméricas; Fragmentación del catalizador; Modelado
• Keywords:Olefins polymerization; Ziegler-Natta catalysts; Polymeric particles morphology; Catalyst fragmentation; Modeling