Resumen

En este trabajo se estudiaron sistemas catalizadores 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 del envejecimiento natural del catalizador (de 1 a 60 días a 8,5°C) sobre la conversión, la actividad del catalizador y las características de micro y macroestructura del polibutadieno. También se estudió el efecto del envejecimiento forzado por calentamiento (40°C), de las diferentes fases de la preparación del catalizador sobre las características de polimerización y el polímero sintetizado. Los polímeros se caracterizaron por cromatografía de exclusión por tamaño (SEC), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) y viscosimetría en solución y en estado fundido. 

El envejecimiento acelerado de las distintas fases del catalizador (F1, F2, F3 y F4) afectó a la conversión y a la actividad catalítica de distintas maneras. Los resultados de la conversión y la actividad catalítica mostraron que F1 era la fase más afectada por el envejecimiento acelerado a 40ºC. En este paso se añadió el versatato de neodimio a la solución de hidruro de diisobutilaluminio (catalizador 447). La microestructura no cambió con el envejecimiento natural del catalizador, mientras que la macroestructura mostró dependencia de esta variable. Al aumentar el tiempo de envejecimiento del catalizador de 1 a 10 días se observó un ligero aumento de la conversión y de la actividad catalítica.

INTRODUCCIÓN

Los sistemas catalíticos basados en neodimio han atraído mucha atención para la polimerización de dienos conjugados. De todos los lantánidos capaces de polimerizar dienos, el neodimio es el que presenta la más alta actividad. La principal característica de estos sistemas es que producen polímeros con un contenido muy alto de unidades cis a partir de varios dienos, como el butadieno. La microestructura de los polibutadienos, especialmente el contenido de unidades cis, influye significativamente en las propiedades físicas tanto del polímero puro como de los productos vulcanizados, aunque no se modifican significativamente en el rango entre el 25 y el 80 % de unidades cis, sino que lo hacen rápidamente después de esos límites. 

Esto se debe a que los polibutadienos tienen la capacidad de cristalizar bajo tensión, lo que mejora las propiedades físicas del polímero. Este efecto se acentúa a medida que aumenta la pureza estérica del polímero. 

• Materias:Polímeros Envejecimiento Catalizadores
• Subjects:Polymers Ageing Catalysts
• Palabras claves:Catalizador Ziegler-Natta; Neodimio; Envejecimiento; Polibutadieno
• Keywords:Ziegler-Natta catalyst; Neodymium; Aging; Polybutadiene