تهیه کاتالیست مناسب برای تولید epdm

کاتالیست (ind)2zrcl2 (اول) و کاتالیست (2-phind)2zrcl2 (دوم) با روشهای مستقیم و غیر مستقیم سنتز گردید. از جمله مزایای سنتز کاتالیست با روش غیرمستقیم شرایط آسان ساخت و خالص سازی آسان کاتالیست نهایی می باشد. کو پلیمریزاسیون اتیلن-پروپیلن و تر پلیمریزاسیون اتیلن-پروپیلن- دی ان در شرایط مختلف انجام گردید. کاتالیست اول و دوم بترتیب بالاترین فعالیت کوپلیمریزاسیون را در حدود 6000 و kg epr. mol zr-1. h-1 4000 نشان دادند. بیشترین فعالیت ترپلیمریزاسیون کاتالیست اول در حدود kg epdm. mol zr-1. h-1 1700 بدست آمد، در حالیکه کاتالیست دوم فعالیت کمتری در حدود kg epdm. mol zr-1. h-1 1175 در بهترین حالت نشان داد. فعالیت ترپلیمریزاسیون کاتالیست اول نسبت به تغییرات غلظت کمک کاتالیست و دما رفتار زنگ شکل نشان داد. در حالیکه برای کاتالیست دوم تنها برای تغییرات کمک کاتالیست روند فوق مشاهد شد. اما افزایش دمای پلیمریزاسیون در محدوده مطالعه شده سبب کاهش محصول دهی پلیمر شد. متوسط وزن مولکولی پلیمرها نیز با افزایش فشار برای هر دو کاتالیست افزایش یافت. در حالیکه افزایش دمای پلیمریزاسیون و غلظتهای بالای کمک کاتالیست آنرا کاهش داد. افزایش غلظت پروپیلن در نسبت مونومرها و غلظت مونومر دی ان سبب کاهش در فعالیت و متوسط وزن مولکولی در هردو کاتالیست گردید. رفتار سینتیکی هردو کاتالیست از نوع کاهشی بود. در نسبتهای پایین از [al]:[zr] برای کاتالیست اول افزایش در مقدار اتیلن و دی ان وارد شده در زنجیره پلیمرو برای نسبتهای بالاتر کاهش در هردو مقدار مشاهده گردید. برای کاتالیست دوم رفتار مشابه برای مقدار اتیلن وارد شده با افزایش نسبت [al]:[zr] مشاهده شد. اما مقدار دی ان وارد شده به زنجیر پلیمر با افزایش این نسبت کاهش یافت. افزایش دمای پلیمریزاسیون سبب کاهش در مقدار اتیلن وارد شده برای هردو کاتالیست گردید. در حالیکه مقدار دی ان وارد شده در پلیمرها برای دما های پلیمریزاسیون کمتر از oc 60 برای هردو کاتالیست افزایش یافت. با افزایش غلظت پروپیلن و غلظت دی ان در خوراک برای هردو سیستم کاتالیستی مقدار اتیلن وارد شده کاهش و مقدار دی ان وارد شده افزایش نشان داد. با سیستم کاتالیستی دوم می توان نمونه های epdm با محدوده وسیعی از درصدهای وزنی اتیلن(85-32) و دی ان (13-5/3) را تولید نمود. کاتالیست دوم پذیرش بالائی از مقدار کومونومرها را حتی در نسبتهای خوراک غنی از اتیلن (20/80 = e/p) در مقایسه با سیستم های کاتالیست دیگر مورد مطالعه نشان داد. کاتالیست دوم در کمترین حد غلظت از مونومر دی ان در خوراک ورودی ( mol/l 05/0) قادر است مقدار مناسبی از دی ان (5/3 %) در زنجیر پلیمر وارد نماید. نمونه های سنتز شده مورد مطالعه با کاتالیست دوم خواص پخت و استحکام کششی بهتری را نسبت به یک نمونه صنعتی مقایسه شده نشان دادند. پلیمر های حاصله از سیستم کاتالیستی دوم زمانهای پخت، خواص میکانیکی دینامیکی و خواص کششی بهتری را نسبت به سیستم کاتالیستی اول نشان داد. این رفتار با مقایسه نتایج حاصله ازdmta و cnmr تایید گردید. جهت بررسی عملکرد کاتالیستهای متالوسن بر روی نگهدارنده، این دوکاتالیست با استفاده از تکنیک نگهداری کردن درجا بر روی 3 نوع سیلیکا pq3060 (با مساحت سطح m2.g-1 570) و ep12 (با مساحت سطحm2.g-1 390) و mcm-41 (با مساحت سطح m2.g-1 1100) نگهداری گردید. از جمله مزایای روش درجا کاهش مصرف mao و همچنین تسهیل در آماده سازی کاتالیست های ساپورت شده می باشد. تصاویر edx بیانگر توزیع یکنواخت آلومینیوم بر روی نگهدارنده ها بود. از نکات قابل اهمیت روش مورد استفاده برطرف کردن فولینگ، استفاده از حلال هپتان بجای تولوئن و استفاده ازکمک کاتالیست تری ایزوبوتیل آلومینیوم بجای میتیل آلومینوکسان را می توان نامبرد. کاتالیستهای ساپورت شده نسبت به کاتالیست همگن از فعالیت کمتری برخوردار بودند. منحنی سینتیکی کاتالیستهای ساپورت شده و مقدارdi بیانگر پایداری بهتر این نوع کاتالیستها در مقایسه با کاتالیستهای همگن می باشد. نتایج cnmr، dmta بیانگر بهبود کومونومر پذیری کاتالیست نگهداری شده با نگهدارنده mcm-41 نسبت به نگهدارنده pq3060 بود. کاتالیست نگهداری شده توسط نگهدارنده ep12 فعالیت چندانی نداشت. کومونومر پذیری کاتالیست ساپورت شده با روش درجا نسبت به کاتالیست همگن مربوطه کمتربود. فعالیت و کومونومر پذیری کاتالیست نگهداری شده با افزایش مساحت سطح ساپورت افزایش یافت. فعالیت و کومونومر پذیری کاتالیست نگهداری شده به ترتیب mcm-41 > pq3060 > ep12 بود.