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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Paulino, Icaro Sampaio
Título: Polimerização de Etileno com Catalisadores de Ziegler-Natta à Base de Ferro
Ano: 2003
Orientador: Prof. Dr. Ulf Friedrich Schuchardt
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: Ligantes imínicos, Catálise Ziegler-Natta, Polimerização de etileno, Heterogeneização
Resumo: Estudou-se a polimerização de etileno catalisada por diferentes catalisadores à base de ferro em fase homogênea e heterogeneizados na peneira molecular MCM-41. Os catalisadores foram sintetizados pela reação de 2 equivalentes de anilina substituída com 2,6-diacetilpiridina em etanol. Os ligantes resultantes foram adicionados ao FeCl2 dissolvido em n-butanol. As peneiras moleculares foram sintetizadas utilizando tetrametilortossilicato (TMOS), tetraetilortossilicato (TEOS) e tetrapropilortossilicato (TPOS) como fonte de sílica, brometo de cetiltrimetilamônio (CTMABr) e hidróxido de amônio (NH4OH). Os catalisadores heterogeneizados foram preparados agitando as peneiras moleculares e os complexos de ferro em tolueno por 4 h a 80 °C, sob atmosfera de argônio. A quantidade de Fe suportado nas peneiras moleculares foi determinada por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado. As polimerizações foram realizadas em um reator Büchi de 1L, utilizando-se 2 a 6 mmol ou 50 a 100 mg dos catalisadores (para as reações homogêneas e heterogêneas, respectivamente) e 50 mL de tolueno, variando-se a concentração de metilaluminoxano (MAO), o tempo, a temperatura e a pressão de etileno. Os catalisadores heterogeneizados apresentaram atividade catalítica semelhante à dos catalisadores homogêneos; porém, com os catalisadores heterogeneizados os polietilenos apresentaram pontos de fusão (139-145°C) e massas molares (200-400 kg/mol) maiores. Adicionalmente, foi possível obter polímeros na forma granulada, diferentemente dos catalisadores homogêneos, que produzem polietileno na forma de pó.
Abstract: In this work, we studied the polymerization of ethylene catalysed by different catalysts based on iron in homogeneous phase and heterogenized in MCM-41 molecular sieves. The ligands were synthesized by the reaction of 2 equivalents of the substituted aniline with 2,6-diacetylpyridine in ethanol. The synthesized ligands were added to FeCl2 dissolved in n-butanol. The molecular sieves were synthesized using tetramethylorthosilicate (TMOS), tetraethylorthosilicate (TEOS) or tetrapropylorthosilicate (TPOS) as silica source, cetyltrimethylammonium bromide (CTMABr) as template and ammonium hydroxide (NH4OH) as base. The heterogenized catalysts were prepared by stirring the molecular sieves and iron complexes in toluene for 4 h at 80°C under argon atmosphere. The amount of Fe supported in the molecular sieves was determined by ICP-OES spectrometer (Perkin Elmer). The polymerizations were carried out in a 1 L Büchi reactor, using 2-6 mmol or 50-100 mg of the homogeneous and heterogenized catalyst, respectively, and 50 mL of toluene. The methylaluminoxane (MAO) concentration, polymerization time, temperature and ethylene pressure were varied. The heterogenized catalysts showed a slightly lower catalytic activity than the homogeneous catalysts. However, the polymers obtained using the heterogenized catalysts showed higher melting points (139-145°C) and molecular weights (200-400 kg/mol) than those obtained with the homogeneous catalyst precursors. Additionally, we obtained granulate polymers, differently of the homogeneous catalysts, that procedure polyethylene in powder form.
Arquivo (Texto Completo): vtls000311240.pdf ( tamanho: 6,19MB )

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