Resumen

Evaluación de las relaciones molares Cl:Nd y Al:Nd en la polimerización de 1,3-butadieno con el sistema catalítico versatato de neodimio/hidruro de diisobutilaluminio/cloruro de t-butilo. En este trabajo se estudiaron sistemas catalíticos ternarios compuestos por versatato de neodimio, cloruro de t-butilo e hidruro de diisobutilaluminio utilizados en la polimerización cis-1,4 de butadieno en hexano. Se investigó el efecto de las relaciones molares Cl:Nd y Al:Nd en la polimerización. Los polímeros se caracterizaron por cromatografía de exclusión por tamaño (SEC), por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) y viscosimetría en estado fundido. 

La actividad catalítica, el peso molecular, la distribución del peso molecular y la viscosidad de Mooney se vieron fuertemente influidos por la relación molar Cl:Nd. Los mayores contenidos de cis se observaron con una relación molar Cl:Nd ≥ 3. El máximo de actividad catalítica se obtuvo con relaciones molares Cl:Nd entre 3 y 5. La microestructura del polibutadieno se vio influida significativamente por el aumento de la relación molar Al:Nd. Se observó un valor máximo, 99% de contenido cis, a una relación molar Al:Nd = 10. Los datos de conversión frente al tiempo de reacción mostraron que la velocidad de polimerización aumenta con la relación molar Al:Nd alcanzando un máximo en Al:Nd = 23. Las curvas de distribución del peso molecular mostraron un proceso de transferencia de cadena significativo para los polímeros producidos a relaciones molares Al:Nd más elevadas.

INTRODUCCIÓN

Entre los sistemas catalíticos empleados comercialmente, los de neodimio son capaces de producir polibutadieno con el mayor contenido de cis y el menor contenido de unidades vinílicas. Esta característica contribuye positivamente a las propiedades físicas del polímero, ya que las unidades vinílicas son puntos de imperfección de la cadena polimérica y, por lo tanto, interfieren en el proceso de cristalización.

La macroestructura tiene una importancia significativa en la procesabilidad del polímero. Una amplia distribución de masa molar, así como un alto grado de ramificaciones, permite un mejor procesamiento del polímero, pero perjudica propiedades físicas como la resistencia al desgarro y la abrasión. Por lo tanto, debe haber un equilibrio de estas características para lograr una buena procesabilidad y buenas propiedades físicas.

• Materias:Polimerización Microestructura Catalizadores
• Subjects:Polymerization Microstructure Catalysts
• Palabras claves:Catalizador Ziegler-Natta; Neodimio; Cloruro de T-butilo; Hidruro de Diisobutilaluminio; Polibutadieno
• Keywords:Ziegler-Natta Catalyst; Neodymium; T-Butyl Chloride; Diisobutylaluminium Hydride; Polybutadiene