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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autor: Ozzetti, Rafael Antonio
Título: Síntese e Caracterização de Poli(Etileno-Propileno) por Polimerização em Bloco com Catalisador de TiCl4/TiO2(reduzido)/AlEt3
Ano: 2004
Orientador: Prof. Dr. Ulf Friedrich Schuchardt
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: Catálise de Ziegler-Natha, Polimerização em bloco, Dióxido de titânio, Etileno-propileno
Resumo: O polipropileno (PP) é um dos plásticos mais utilizados em formulações, devido a sua estabilidade química e boas propriedades mecânicas. Para contornar sua fragilidade em baixas temperaturas, uma das alternativas é a obtenção de copolímeros em bloco de etileno- propileno. O catalisador de TiCI4/TiO2(red) AIEt3 desenvolvido por Schuchardt et aI. é capaz de polimerizar etileno e propileno com alta massa molar e cristalinidade em fase gasosa (living polymerization). Neste trabalho, utilizou-se o catalisador desenvolvido em nosso grupo na polimerização seqüencial em fase gasosa de etileno e propileno, de modo a obter um polímero em bloco. O catalisador foi preparado pela heterogeneização de TiCI4 em anatase reduzida com n-BuLi. As polimerizações foram realizadas com AIEt3 como co-catalisador, a temperaturas de 50-70°C e pressões de monômero de 2-4 bar, obtendo-se atividades de até 14,8 kgpolim.moITi(III).h.bar e produtividades de até 23,8 gpolim/gcat. Os polímeros sintetizados mostraram se insolúveis em 1,2,4-triclorobenzeno e em decalina a 150°C, tetracloroe- tileno a 120°C e n-heptano a 100°C, permitindo se estimar uma massa molar acima de 4000 kg.mol. Os espectros de RMN C apresentaram sinais semelhantes aos homopolímeros de PP e PE, sem sinais característicos do copolímero aleatório. O espectro na região do IV também indicou estruturas distintas de PE e PP, com isotaticidade do bloco de PP de 68 %, e teor de PP no copolímero de 30-35 %. A cristalinidade do polímero calculada por difração de raios-X está na faixa de 50-60 %. Nas análises de DSC o copolímero em bloco apresentou picos endotérmicos a 145 e 165°C, sem mostrar a redução nos pontos de fusão característica das blendas de PE e PP, e sem o pico único que aparece na presença de copolímero aleatório, o que permite afirmar a existência da estrutura em bloco no polímero.
Abstract: Polypropylene (PP) is widely used in formulations due to its chemical stability and good mechanical properties. To overcome its fragility at low temperatures, one altemative is the synthesis of ethylene-propylene block copolymers. The TiCI4/TiO2(red) AIEt3 catalyst developed by Schuchardt et al. is capable of polymerizing ethylene and propylene in the gas phase with high molar mass and cristallinity (living polymerization). In this study, the catalyst developed by our group was used in the sequential gas phase polymerization of ethylene and propylene, in order to obtain a block copolymer. The catalyst was prepared by heterogenization of TiCI4 in anatase reduced with n-BuLi. The polymerizations were performed with AIEt3 as co-catalyst, at temperatures of 50 - 70 °C and monomer pres-sures of 2-4 bar, obtaining activities up to 14.8 kgpolym.molTi(III).h.bar and productivities up to 23.8 gpolim/gcat. The polymers obtained were shown to be insoluble in 1,2,4-trichlorobenzene and decalin at 150 °C, tetrachlo- roethylene at 120°C and n-heptane at 100°C, which leads to an estimated molar mass above 4000 kg.mol. C-NMR spectra show peaks similar to PP and PE homopolymers, without characteristic random copolymer signals. IR spectra algo indicate distinct PE and PP structures, with 68% isotacticity of the PP block and PP content in lhe copolymer of 30-35 %. Cristallinity of lhe polymer calculated by XRD is around 50-60 %. In DSC analyses lhe copolymer presents endothermic peaks at 145 and 165 °C, without showing reduction of the melting point characteristic for PE-PP blends, and without the singre peak that appears in the presence of a random copolymer. This confirms the block structure of the polymer.
Arquivo (Texto Completo): vtls000332009.pdf ( tamanho: 2,03MB )

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