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Artículo de método

Las polimerizaciones de etileno utilizando reactores de presión paralelas y un análisis cinético de la cadena de transferencia de polimerización

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DOI:

10.3791/53212

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27 de noviembre de 2015

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En este artículo

Resumen

Se presenta un protocolo para el análisis de alto rendimiento de catalizador de polimerización, polimerizaciones de transferencia de cadena, la caracterización de polietileno, y análisis de la cinética de reacción.

Resumen

Se demuestra un método para el catalizador de alto rendimiento de cribado utilizando un reactor a presión en paralelo a partir de la síntesis inicial de un catalizador de polimerización de etileno-α diimina níquel. Polimerizaciones inicial con el plomo catalizador a condiciones de reacción optimizadas, incluyendo concentración de catalizador, la presión de etileno y el tiempo de reacción. Utilizando datos de gas de absorción de estas reacciones, un procedimiento para calcular la velocidad inicial de propagación (k p) se presenta. Usando las condiciones optimizadas, la capacidad del catalizador de polimerización de níquel α-diimina a someterse a transferencia de cadena con dietilzinc (Znet 2) durante la polimerización de etileno se investigó. Un procedimiento para evaluar la capacidad del catalizador de transferencia de cadena a someterse (de peso molecular y datos de 13 C RMN), calcular el grado de transferencia de cadena, y calcular las tasas de transferencia de cadena (k E) es presentado.

Introducción

Las poliolefinas son una clase importante de polímeros industriales con los usos de termoplásticos y elastómeros. Los avances significativos en el diseño de catalizadores de sitio único para la producción de poliolefinas han conducido a la capacidad de peso molecular sintonía, la polidispersidad, y la microestructura del polímero, lo que conduce a una amplia gama de aplicaciones potenciales 1-3. Más recientemente, transferencia de cadena y cadena polimerizaciones shuttling se han desarrollado para dar una ruta adicional para modificar las propiedades del polímero sin tener que modificar el catalizador 4-6. Este sistema emplea un catalizador de s....

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Protocolo

Precaución: Por favor consulte todas las fichas de datos de seguridad de materiales pertinentes (MSDS) antes de usar. Varios de los productos químicos utilizados en estas síntesis son muy tóxico y cancerígeno, mientras que varios son pirofóricos y encender en el aire. Por favor, use todas las prácticas de seguridad apropiadas cuando se realizan estas reacciones incluyendo el uso de controles de ingeniería (campana de humos, guantera) y el equipo de protección personal (gafas de seguridad, guantes, bata de laboratorio, pantalones largos, cerrado-toe zapatos). Algunas partes de los siguientes procedimientos implican técnicas estándar de manipulación al aire libre.

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Resultados

El consumo de gas de etileno en función del tiempo se presenta en la Figura 1 para las diferentes presiones de etileno ensayados. Estos datos son utilizados para determinar las condiciones de reacción optimizadas. El consumo de gas de etileno en función del tiempo se presenta en la Figura 2A para las muestras de catalizador por sí solos, que se utiliza para calcular la velocidad de propagación (k p). La Figura 2B muestra cromatografí.......

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Discusión

A catiónico [α-diimina] metil-sustituido NiBr 2 catalizador de polimerización de etileno activado con MAO se examinó para su competencia para polimerizaciones de transferencia de cadena de etileno. Las reacciones se monitorizaron a través de mediciones de absorción de gas para determinar la velocidad y el grado de polimerización y el catalizador de toda la vida, y el peso molecular de los polímeros resultantes se determinaron mediante cromatografía de permeación en gel (GP.......

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Divulgaciones

Los autores declaran no tener ningún interés financiero en competencia.

Agradecimientos

El apoyo financiero fue proporcionado por la Universidad de Minnesota (puesta en marcha de fondos) y el Fondo de Investigación del Petróleo ACS (54225-DNI3). La compra de equipos para la instalación de Química Departamento de RMN fueron apoyados a través de una subvención del NIH (S10OD011952) con fondos de la Universidad de Minnesota. Reconocemos la RMN Centro de Minnesota por RMN de alta temperatura. El financiamiento para la instrumentación de RMN fue proporcionado por la Fundación Médica de Minnesota Oficina del Vicerrector de Investigación, la Facultad de Medicina, la Facultad de Ciencias Biológicas, NIH, NSF, y. Damos las gracias a John Walzer (ExxonMobil) para....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Reactor de presión EndeavorBiotageEDV-1N-L
Impulsores de palasBiotage900543
Revestimientos de vidrioBiotage
2,3-butanediona, 99%Alfa AesarA14217
2,6-dimetilanilina, 99%Sigma AldrichD146005
ácido fórmico, 95%Sigma AldrichF0507
metanol, 99,8%Sigma Aldrich179337ACS Reactivo de
níquel (II) bromuro, 99%Strem28-1140anhidro, trietilorortoformiato higroscópico
, 98%Sigma Aldrich304050secado con K2CO3 y
1,2-dimetoxietano destilado, 99,5%Sigma Aldrich259527secado con Na/benzofenona y pentano destilado
, 99 %FisherP399Grado HPLC *
diclorometano, 99,5%Reactivo FisherD37ACS *
tolueno, 99,8%FisherT290Grado HPLC *
metilaluminoxanoAlbemarleMAOpirofórico, 30% en tolueno
dietilzinc, 95%Strem93-3030pirofórico
1,2,4-triclorobenceno, 99%Sigma Aldrich296104
1,1,2,2-tetracloroetano-D2, 99,6%Cambridge IsotopesDLM-35
900676

Referencias

  1. Gibson, V. C., Spitzmesser, S. K. Advances in Non-Metallocene Olefin Polymerization Catalysis. Chem. Rev. 103 (1), 283-316 (2002).
  2. Coates, G. W. Precise Control of Polyolefin Stereochemistry Using Single-Site Metal Catalysts. Chem. Rev. 100 (4), 1223-1252....

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Reimpresiones y permisos

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