Distribución del peso molecular de las poliolefinas: Deconvolución y Bimodalidad

Molecular Weight Distribution of Polyolefins: Deconvolution and Bimodality

La deconvolución de las distribuciones de peso molecular (DPM) puede ser útil para obtener información sobre la cinética de polimerización y las propiedades de los sistemas catalíticos. Sin embargo, las técnicas de deconvolución se basan normalmente en supuestos de estado estacionario y se ha informado muy poco sobre el uso de enfoques no estacionarios para la deconvolución de MWD. A pesar de ello, las reacciones de polimerización se realizan a menudo por lotes o semilotes. Por esta razón, aquí se proponen soluciones dinámicas para modelos cinéticos simples y se utilizan para la deconvolución de datos MWD reales. Los resultados de deconvolución obtenidos con modelos dinámicos se comparan con los resultados de deconvolución obtenidos con las distribuciones estacionarias estándar de Flory-Schulz. Para las polimerizaciones de coordinación, los resultados muestran que los modelos MWD dinámicos son capaces de describir los datos experimentales con menos sitios catalíticos, lo que indica que la interpretación adecuada de la dinámica de reacción puede ser de importancia fundamental para la caracterización cinética. Por otro lado, la dinámica de reacción inducida por la modificación de las concentraciones de agentes de transferencia de cadena parece desempeñar un papel menor en la forma del MWD en polimerizaciones de radicales libres.

INTRODUCCIÓN

Las propiedades finales de los polímeros están fuertemente influenciadas por sus pesos moleculares medios, la anchura de la distribución de pesos moleculares (normalmente expresada mediante la polidispersidad, o MFR) y también por la forma de esta distribución. El control de la forma de la distribución de peso molecular (DPM) se gestiona en la producción de resinas bimodales por la industria de las poliolefinas. Estas resinas tienen una excelente procesabilidad en comparación con las resinas lineales con las mismas propiedades mecánicas, debido a la presencia simultánea de fracciones de muy diferentes pesos moleculares mezclados a nivel molecular. La fracción de menor peso molecular es responsable de la buena procesabilidad de la resina, mientras que la fracción de mayor peso molecular proporciona buenas propiedades mecánicas.

Las principales técnicas utilizadas para producir estas resinas incluyen la producción en reactores secuenciales, la alimentación de una mezcla de catalizadores y las variaciones bruscas de las condiciones de reacción. La distribución del peso molecular de las poliolefinas producidas por procesos catalíticos puede describirse como una suma de distribuciones Schulz-Flory, y un marco teórico basado en estas distribuciones puede utilizarse para obtener información cinética sobre los catalizadores mediante la deconvolución de las curvas de distribución del peso molecular.