اثر عوامل مختلف در فرایند ساخت کاتالیزور زیگلر- ناتا بر فعالیت و شکل شناسی ذرات کاتالیزور در پلیمرشدن پروپیلن

در این پژوهش، اثر عوامل مختلف در فرایند ساخت کاتالیزور زیگلر- ناتای نسل چهارم شامل دما و غلظت تیتانیم تتراکلرید بر شکل شناسی و عملکرد کاتالیزور بررسی شده است. نتایج حاصل نشان می دهد، بهترین کاتالیزورها چه از لحاظ شکل شناسی و چه از لحاظ فعالیت هنگامی حاصل می شوند که فرایند ساخت آنها در دو مرحله انجام شود. در مرحله اول واکنش یعنی واکنش نگه دارنده کاتالیزور (محصول افزایشی از منیزیم کلرید و اتانول که دارای شکل شناسی کاملا کروی است) با تیتانیم تتراکلرید، افزایش تدریجی دمای واکنش از دماهای زیر صفر (۵ºc -) تا دماهای زیاد (۹۰ºc ) به حفظ شکل شناسی کاملا کروی ذرات کاتالیزور کمک می کند، در حالی که افزایش سریع و ناگهانی دما منجر به تشکیل ذراتی با شکل شناسی غیرکروی و ریز می شود. همچنین، بررسی اثر حد بالای دمای استفاده شده نیز نشان داد، با گذشتن از این حد(۹۰ºc)، فعالیت کاتالیزور کاهش می یابد. بررسی مرحله دوم واکنش نیز نشان داد، در این مرحله اضافه شدن تیتانیم تتراکلرید باید در دمای زیاد (۸۰-۹۰) انجام شود. در غیر این حالت کاتالیزورهایی با فعالیت های بسیار کم حاصل می شوند. بررسی اثر دمای شست وشوی نهایی کاتالیزور نیز نشان داد، انجام عمل شست وشو در دماهای زیاد منجر به حصول کاتالیزورهایی با فعالیت بیشتر می شود. در واقع در دماهای زیاد ترکیبات غیرفعال کننده موجود در محیط به نحو مؤثرتری در تیتانیم تتراکلرید و تولوئن داغ حل شده و از سطح کاتالیزور و محیط واکنش حذف می شوند. در نهایت، با توجه به بررسی های انجام شده شرایط بهینه برای ساخت کاتالیزور با شکل شناسی و فعالیت زیاد در فرایند پلیمرشدن پروپیلن پیشنهاد شده است.