ساخت کاتالیست دو نگهدارنده ی زیگلر- ناتا برای پلیمریزاسیون اتیلن و تولید پلی اتیلن فوق سنگین (uhmwpe)

هدف این مطالعه تولید پلی اتیلن فوق سنگین با استفاده از سامانه کاتالیستی mg(oet)2/sio2/ticl4/tibal است. در این پروژه درصد های پایین sio2 در ترکیب mg(oet)2/sio2 به عنوان نگه دارنده کاتالیست بررسی می شود. به این منظور دو کاتالیست، دو نگه دارنده ایی زیگلر- ناتا mg(oet)2/sio2/ticl4 با مقادیر متفاوت نگه دارنده ساخته شد. سیلیکا قبل از استفاده، به مدت 5 ساعت در دمای ? 600 آبگیری شد.کاتالیست شماره یک با 91% وزنی mg(oet)2، 9% وزنی sio2 و کاتالیست شماره دو با 95% وزنی mg(oet)2، 5% وزنی sio2 ساخته شدند. به دلیل حساسیت مواد به رطوبت و دیگر مواد مسموم-کننده، مراحل توزین و آماده سازی مواد اولیه تحت جو نیتروژن و در داخل جعبه دستکش و مراحل ساخت کاتالیست تحت جو گاز نیتروژن انجام گرفت. در ساخت پلی اتیلن فوق سنگین (uhmwpe)، از تری ایزو بوتیل آلومینیوم (tibal) که واکنش انتقال به زنجیر کمتری دارد، به عنوان کمک کاتالیست استفاده شد. برای پلیمیریزاسیون اتیلن، پلیمریزاسیون دوغابی، به صورت نیمه پیوسته، در راکتور فولاد ضد زنگ یک لیتری بوچی که دارای کنترل کننده های دور هم زن، دما و فشار بود، به مدت دو ساعت انجام شد. آزمون ویسکومتری محلول رقیق برای اندازه گیری وزن مولکولی متوسط ویسکوزیته (m ?_v) برای نمونه های ساخته شده، انجام شد. تاثیر نسبت مولی [al]/[ti]، دما و فشار مونومر روی m ?_v و فعالیت کاتالیست ها با نرم افزار مینی تب 16 بررسی شد. در کاتالیست شماره یک، افزایش نسبت مولی [al]/[ti] در محدوده 441-294 فعالیت کاتالیست را افزایش داده در حالیکه نتایج مینی تب برای m ?_v، برای [al]/[ti] مقدار بهینه در حدود 330 را نشان می دهند. همچنین افزایش فشار تا 9 بار، فعالیت کاتالیست اول را افزایش می دهد. افزایش دما تا ? 70 فعالیت را افزایش داده اما m ?_v پلیمر نهایی را کاهش می دهد. در کاتالیست شماره دو، افزایش نسبت مولی[al]/[ti] در محدوده 307-205 فعالیت کاتالیست را افزایش داده در حالیکه برای m ?_v، برای [al]/[ti] مقدار بهینه در حدود 233 را نشان می دهد. همچنین افزایش فشار تا 9 بار، m ?_v پلیمر و فعالیت کاتالیست دوم را افزایش می دهد. افزایش دما تا ?70 فعالیت را افزایش داده در حالیکه m ?_v پلیمر نهایی را کاهش می دهد. آزمون های xrd و bet برای کاتالیست ها انجام شد. نتایج xrd نشان داد که ساختار mg(oet)2، در هر دو کاتالیست تخریب شد. آزمون bet مساحت سطح را برای کاتالیست های شماره یک و دو به ترتیب، مقادیر 526 و m2/g 607 نشان داد. خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمر ها با آزمون های dsc، دانسیته، دانسیته بالک، کشش و ضربه اندازه گیری شد. نتایج دمای ذوب، بلورینگی، مدول، درصد ازدیاد طول در نقطه شکست و مقاومت ضربه پلیمر ها، تاییدی بر تولید uhmwpe است.