ESTUDIANTE: STEFANIA ULLAGUARI
CAT CA TALIZADO ALIZADORES RES PARA POLIMERIZACIÓN POLI MERIZACIÓN Se llama catalizador a aquella sustancia que puede modificar la velocidad de una reacción o de un proceso químico, sin ser alterada. Un catalizador puede funcionar ya sea acele acelera rando ndo o bien bien retard retardand ando o el proces proceso, o, y existe existen n catali catalizad zadore ores s de varia variada da naturaleza. Los catalizadores son sumamente importantes en la industria química, ya que al per permit mitir ir acele acelera rarr los proces procesos os pueden pueden red reduc ucir ir drásti drásticam cament ente e los costos costos de fabricación. En primer luar, los catalizadores pueden clasificarse en dos randes rupos, teniendo en cuenta si aceleran o retardan el proceso químico! "atalizador positivo! es el que aumenta la velocidad de una reacción# son los más comunes. "atalizador neativo $o in%ibidor&! retarda el proceso químico. 'e acuerdo con la fase en que se encuentran se distinuen dos tipos! "atalizador %omo(neo! el catalizador está en la misma fase que los reactivos y se combina con aluno de ellos para enerar un compuesto intermediario inestable, que rápidamente se tiende a combinar con más reactivo y enera así más producto. "atalizador %etero(neo $o de contacto&! los reactivos y el catalizador no están en la misma misma fase# fase# esos esos son materi materiale ales s que ofrece ofrecen n superf superfici icies es adsorb adsorbent entes, es, las que consiuen aumentar la concentración y superficie de contacto entre los reactivos, o bien debilitan las uniones y disminuyen así la enería de activación. Los metales y los óxidos de metales $de níquel. platino, %ierro& son los más comunes. $)ipos, n.d.&
Catalizador Ziegler Natta Se oriin oriinaro aron n en *+ *+- cuando cuando arl arl /iele /ielerr del 0nstit 0nstituto uto 1ax 2lanc 2lanc3, 3, 4leman 4lemania, ia, encontró que el níquel en combinación combinación con )rietil4lu )rietil4luminio minio $)E4L& dimerizado olefinas. Se descubrió que el 5rupo 06 metales, en especial de titanio, son eficaces catalizadores de la polimerización de etileno. /ieler )ras )ras la exitosa preparación preparación de polietileno lineal en *+-, 5iulio 7atta preparado y aislado 0sotactic $cristalino& de polipropileno en el 0nstituto 2olit(cnico de 1ilán. Esto fue inmediatamente reconocida por su importancia práctica. /ieler y 7atta compartieron el 2remio 7obel de 8uímica en *+9-. Un ca catal taliza izador dor de /ie /iele ler: r:7at 7atta ta se co compo mpone ne por lo men menos os de dos po porci rcione ones! s! un componente del metal de la transición y un compuesto principal del alquil del metal del rupo. El componente del metal de la transición es eneralmente titanio o vanadio. El compuesto alquil del metal principal del rupo es eneralmente un alquil de aluminio. En prá prácti ctica ca co com;n m;n,, el co compo mponen nente te tit titani anio o se lla llama ma . co:catalizador>. Sin embaro, es realmente la combinación de los dos que forman el catalizador activo. En alun alunos os caso casos, s, espec especialm ialmente ente para catalizar catalizar la polim polimeriza erización ción de propi propileno, leno, un terrce te cerr com ompo pon nen ente te se ut util iliz iza a. Es Estte com omp pon onen ente te se uti tili liza za par ara a co con ntr trol ola ar
estreoreularidad y puede ser incorporado en el catalizador durante su síntesis $control interno de los donantes& o se puede arear a la polimerización del reactor con el catalizador durante la polimerización $de donantes externos&. ?oy en día, /ieler:7atta catalizadores se utilizan en todo el mundo para producir las siuientes clases de polímeros de alfa olefinas! •
2olietileno de alta densidad $?'2E&
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2olietileno linear de la ba@a densidad $LL'2E&
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Ultraalto : polietileno del peso molecular $U?1A2E&
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2olipropileno $22&::%omopolímero, copolímero al azar y copolímeros de alto impacto 2oliolefinas termoplásticas $)2B&
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2olímeros del monomero del dieno del propileno del etileno $E2'1&
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2olbutadieno $2C&
Ejemplo de catalizador Ziegler Natta (Actia !"#mica$ %&&'
Catalizadores metalocénicos Este tipo de catalizadores en la actualidad tienen una ran importancia y están en pleno desarrollo, "on el cual se busca un catalizador capaz de producir una microestructura y unas propiedades físicas y mecánicas del polímero a medida. D es que con estos catalizadores se puede conseuir un control del peso molecular, de su distribución, el contenido de comonomero y la tacticidad de las poliolefinas, con una estructura definida y unas condiciones de polimerización establecidas. El descubrimiento de los catalizadores metalocenicos para la polimerización de olefinas sinifico el desarrollo de nuevos materiales polim(ricos que antes %abían sido imposibles de obtener ;nicamente con los sistemas catalíticos tradicionales tales como los de /ieler:7atta. El aente activador de los catalizadores metalocenicos, como en el caso de los catalizadores /ieler:7atta, es un compuesto de alquilaluminio. "on el descubrimiento y la aplicación del metilaluminoxano $14B& como cocatalizador, la actividad del catalizador se ve incrementada por un factor de *.. En la actualidad la utilización del 14B es total para los polímeros %omo(neos. 2ero para los procesos en suspensión o slurry y procesos en fase as estos catalizadores deben ser %eteroeneidades. Este proceso de %eteroeneizacion no debería alterar la estructura del metaloceno y, como resultado, con el catalizador soportado se pueden producir partículas de polímeros con morfoloia controlada. $8uímica y )ecnoloía de 1acromol(culas, n.d.&