Method Article

Polimerizzazione a etilene in reattori a pressione parallele e una analisi cinetica di polimerizzazione a catena Transfer

DOI:

10.3791/53212

November 27th, 2015

In This Article

Summary

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Un protocollo per l'analisi high-throughput di catalizzatore di polimerizzazione, di trasferimento a catena polimerizzazione, caratterizzazione polietilene, e analisi cinetica di reazione è presentato.

Abstract

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Abbiamo dimostrato un metodo per alta throughput catalizzatore screening utilizzando un reattore a pressione parallela partendo dalla sintesi iniziale di un nichel-α diimine polimerizzazione catalizzatore. Polimerizzazioni iniziali con il piombo catalizzatore per condizioni di reazione ottimizzate, compresa la concentrazione del catalizzatore, la pressione di etilene e tempo di reazione. Utilizzando i dati gas-uptake per queste reazioni, una procedura per calcolare la velocità iniziale di propagazione (k p) è presentato. Utilizzando le condizioni ottimizzate, la capacità del catalizzatore di polimerizzazione nichel α-diimine di sottoporsi trasferimento di catena con dietilzinco (znet 2) durante la polimerizzazione dell'etilene è stato studiato. Una procedura per valutare la capacità del catalizzatore di sottoporsi a trasferimento di catena (da peso molecolare e 13 di dati C NMR), calcolare il grado di trasferimento di catena, e calcolare i tassi di trasferimento di catena (k e) è presentato.

Introduction

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Poliolefine sono un importante classe di polimeri industriali con usi in materiali termoplastici ed elastomeri. Progressi significativi nella progettazione di catalizzatori single-site per la produzione di poliolefine ha portato alla possibilità di regolare il peso molecolare, polidispersità, e polimero microstruttura, che porta ad una vasta gamma di applicazioni potenziali. 1-3 Più recentemente, trasferimento di catena e catena polimerizzazioni spola sono stati sviluppati per fornire un percorso aggiuntivo per modificare le proprietà del polimero senza dover modificare il catalizzatore. 4-6 Questo sistema impiega un singolo sito catalizzatore m....

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Protocol

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Attenzione: Si prega di consultare tutte le schede di sicurezza pertinenti (MSDS) prima dell'uso. Molti dei prodotti chimici utilizzati in queste sintesi sono acutamente tossici e cancerogeni, mentre molti sono piroforico e accendono in aria. Si prega di utilizzare tutte le pratiche di sicurezza appropriate durante l'esecuzione di queste reazioni compreso l'uso di controlli tecnici (cappa, cassetto portaoggetti) e dispositivi di protezione individuale (occhiali, guanti, camice, pantaloni a figura intera, chiuso-toe scarpe). Porzioni delle seguenti procedure implicano tecniche di manipolazione libera con aria standard.

1. Preparazione di [bi....

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Results

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Il consumo di gas dell'etilene in funzione del tempo è illustrata nella Figura 1 per le diverse pressioni di etilene testati. Questi dati vengono usati per determinare condizioni di reazione ottimizzato. Il consumo di gas etilene in funzione del tempo è presentato in Figura 2A per i campioni solo catalizzatore, che viene utilizzato per calcolare il tasso di propagazione (k p). La figura 2B mostra a permeazione di gel.......

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Discussion

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Un cationico [α-diimine] metil-sostituito NIBR 2 polimerizzazione dell'etilene catalizzatore attivato con MAO è stata esaminata per la sua competenza per il trasferimento polimerizzazioni a catena etilene. Le reazioni sono state monitorate mediante misurazioni di assorbimento di gas per determinare la velocità ed il grado di polimerizzazione e il catalizzatore vita, e il peso molecolare dei polimeri risultanti sono stati determinati tramite cromatografia a permeazione .......

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Disclosures

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Gli autori dichiarano assenza concorrente interesse finanziario.

Acknowledgements

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Il sostegno finanziario è stato fornito dalla University of Minnesota (start up fondi) e il Fondo di ricerca del petrolio ACS (54225-DNI3). Gli acquisti di attrezzature per l'impianto Dipartimento di Chimica NMR sono stati sostenuti attraverso una sovvenzione da parte del NIH (S10OD011952) con fondi integrativi presso l'Università del Minnesota. Riconosciamo il Minnesota NMR Center for NMR ad alta temperatura. Il finanziamento per la strumentazione NMR è stato fornito dall'Ufficio del Vice Presidente per la Ricerca, la Facoltà di Medicina, il Collegio di Scienze Biologiche, NIH, NSF, e la Medical Foundation Minnesota. Ringraziamo John Walzer (ExxonMobil) ....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Endeavor Reattore di PressioneBiotageEDV-1N-L
Giranti a paleBiotage900543
Rivestimenti in vetroBiotage900676
2,3-butandione, 99%Alfa AesarA14217
2,6-dimetilanilina, 99%Sigma AldrichD146005
acido formico, 95%Sigma AldrichF0507
metanolo, 99,8%Sigma Aldrich179337ACS Reagente
nichel (II) bromuro, 99%Strem28-1140anidro,
trietilortoformiato igroscopico, 98%Sigma Aldrich304050essiccato con K2CO3 e distillato
1,2-dimetossietano, 99,5%Sigma Aldrich259527essiccato con Na/Benzofenone e pentano distillato
, 99%FisherP399HPLC Grade *
diclorometano, 99,5%D37ACS Reagent *
toluene, 99,8%FisherT290HPLC Grade *
metilalluminoxanoAlbemarleMAOpiroforico, 30% in toluene
dietilzinco, 95%Strem93-3030piroforico
1,2,4-triclorobenzene, 99%Sigma Aldrich296104
1,1,2,2-tetracloroetano-D2, 99,6%Isotopi CambridgeDLM-35
Fisher

References

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  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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Ethylene PolymerizationParallel Pressure ReactorCatalyst ScreeningChain Transfer AnalysisGas Uptake MeasurementGel Permeation ChromatographyCarbon NMR SpectroscopyMolecular Weight DeterminationKinetic AnalysisHigh Throughput Polymerization

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