Copolymerization of 1-hexene and 1-dodecene with 1,3-butadiene by a versatate/diisobutylaluminum hydride/t-butyl chloride catalyst system

Copolimerización de 1-hexeno y 1-dodeceno con 1,3-butadieno mediante un sistema catalizador versato/diisobutilhidruro de aluminio/cloruro de t-butilo

El objetivo de este estudio fue incorporar una alfa-olefina (1-hexeno o 1-dodeceno) en una cadena de polibutadieno de alto cis, utilizando un sistema catalizador de versatato de neodimio/hidruro de diisobutilaluminio/cloruro de t-butilo. Se evaluó la influencia de la alfa-olefina en la reacción de polimerización y en las características del polímero, utilizando diferentes proporciones en peso de butadieno/α-olefina. Los copolímeros se caracterizaron mediante SEC, FTIR, RMN, TGA y análisis viscosimétrico. La estabilidad térmica del polímero tendió a aumentar con la incorporación de alfa-olefinas, mientras que su microestructura no se vio afectada. La masa molecular media en peso (Mw) tendió a aumentar y la conversión de polimerización tendió a disminuir con el aumento del contenido de alfa-olefinas. Los copolímeros mostraron una viscosidad intrínseca inferior a la del homopolímero. Los resultados indicaron que las alfaolefinas se incorporaron a la cadena de polibutadieno.

INTRODUCCIÓN

La polimerización de butadieno-1,3 puede generar polímeros con diferentes formas isoméricas, como cis-1,4, trans-1,4, 1,2-vinilo sindiotáctico, 1,2-isotáctico y 1,2-atactico. Cada uno de estos isómeros tiene propiedades distintas y, por lo tanto, muchas aplicaciones diferentes. El elastómero cis-1,4-polibutadieno es una de las materias primas más importantes en la industria del caucho. El uso de polibutadieno con un alto contenido de cis-1,4 en los neumáticos es ventajoso porque mejora las propiedades mecánicas del caucho. Estas características contribuyen a la preservación de la naturaleza, ya que el vehículo consume menos combustible y, por lo tanto, emite menos gases contaminantes a la atmósfera. Los sistemas catalíticos basados en neodimio se utilizan ampliamente para producir polibutadieno con un alto contenido de unidades cis-1,4 (98%). Sin embargo, estos catalizadores también producen un polímero con alta linealidad y alto peso molecular. Estas características hacen que el polibutadieno sea difícil de procesar. Por lo tanto, debe haber un equilibrio entre las propiedades físicas del polímero y su procesabilidad.

Además de la mala procesabilidad del polibutadieno de alto contenido cis, la característica de flujo en frío también es un problema relacionado con la linealidad de su cadena. En este caso, la inserción de ramificaciones a lo largo de la cadena de polibutadieno también minimiza este efecto, ya que las ramificaciones sirven como anclas entre las cadenas de polímero. Se han realizado muchos estudios, pero aún existe una gran necesidad de encontrar nuevas formas de mejorar la procesabilidad de este polímero.