Titanium-magnesium catalysts for olefin polymerization - effect of titanium oxidation state on catalyst performance

Mikenas, T. B.; Tregubov, A. A.; Zakharov, V. A.; Echevskaya, L. G.; Matsko, M. A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Titanium-magnesium catalysts for olefin polymerization - effect of titanium oxidation state on catalyst performance

Autorzy

Mikenas T. B. , Tregubov A. A. , Zakharov V. A. , Echevskaya L. G. , Matsko M. A.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

https://ichp.vot.pl/index.php/p

Identyfikatory

Warianty tytułu

Tytanowo-magnezowe katalizatory w polimeryzacji olefin - wpływ stopnia utleniania atomu tytanu na właściwości katalityczne

Języki publikacji

Abstrakty

In this work, we investigated the influence of oxidation state of titanium and the effect of ethoxy groups' introduction into titanium compounds on the catalytic properties of MgCl2 - supported catalysts [with triisobutylaluminum (TIBA) or triethylaluminum (TEA) as cocatalyst] in ethylene polymerization and ethylene 1-hexene copolymerization, and on the polymer characteristics. To prepare supported titanium-magnesium catalysts of various compositions, soluble compounds of titanium in different oxidation states [?6-benzene-Ti2+Al2Cl8, Ti3+Cl3źnDBE, and Ti4+(OEt)2Cl2] were synthesized, analyzed by ESR and 13C NMR methods, and immobilized on the highly dispersed magnesium chloride. The data were obtained on the effects produced by composition and oxidation state of titanium compounds (covering also commonly used TiCl4) on the activity, control of PE molecular weight by hydrogen, copolymerization ability, and molecular weight distribution (MWD) of polyethylene. The results obtained demonstrate that different titanium precursors comprising Ti(II), Ti(III) and Ti(IV) compounds supported on MgCl2 allow preparing the highly active catalysts for ethylene polymerization or ethylene/1-hexene copolymerization. It was found that titanium oxidation state in the initial titanium compounds had a weak effect on the molecular weight and MWD of PE, whereas the ligand environment of titanium affected this parameter more strongly.

Otrzymano różniące się składem wysoce reaktywne tytanowo-magnezowe układy katalityczne obejmujące rozpuszczalne związki tytanu o rozmaitym stopniu utlenienia [?6-benzenTi2+Al2Cl8, Ti3+Cl3źnDBE (DBE=eter dibutylowy) oraz Ti4+(OEt)2Cl2] i scharakteryzowano je metodami ESR a także 13C NMR. Zbadano wpływ stopnia utlenienia tytanu oraz wprowadzenia do jego związków grup etoksylowych na aktywność omawianych układów katalitycznych na nośniku MgCl2 [z zastosowaniem triizobutyloglinu (TIBA) lub trietyloglinu (TEA) jako kokatalizatora] w polimeryzacji etylenu oraz jego kopolimeryzacji z 1-heksenem (tabela 1). W charakterze regulatora ciężaru cząstkowego produktów zastosowano wodór (tabele 2 i 3). Stwierdzono, że stopień utlenienia tytanu wywiera jedynie niewielki wpływ na wartości ciężaru cząsteczkowego (Mw) PE i jego rozkładu (MWD), podczas gdy rodzaj ligandu związanego z atomem tytanu zmienia te właściwości w istotny sposób. W kopolimeryzacji etylenu z 1-heksenem określono wartości współczynników reaktywności (r1) etylenu wobec badanych katalizatorów (tabela 4).

Słowa kluczowe

Ziegler-type catalysts magnesium support titanium oxidation states polymerization catalyst activity polyethylene molecular weight molecular weight distribution

katalizatory Zieglera-Natty nośnik magnezowy stopień utlenienia tytanu polimeryzacja aktywność katalizatora polietylen ciężar cząsteczkowy rozkład ciężaru cząsteczkowego

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej

Czasopismo

Polimery

Rocznik

2008

Tom

T. 53, nr 5

Strony

353--357

Opis fizyczny

Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Mikenas T. B.

autor

Tregubov A. A.

autor

Zakharov V. A.

autor

Echevskaya L. G.

autor

Matsko M. A.

Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Prospekt Akademika Lavrentieva 5, Novosibirsk 630090, Russia, mikenas@catalysis.nsk.su

Bibliografia

1. Zucchini U., Cecchin G.: Adv. Pol. Sci. 1983, 51, 103.
2. Kashiwa N., Yoshitake J.: Makromol. Chem. 1984, 185, 1133.
3. Eisch J. J., Pombrik S. I., Shi X., Wu S. C.: Makromol. Symp. 1995, 89, 221.
4. Albizzati E., Giannini U., Balbontin G., Camurati I., Chadwick J. C., Dall’Occo T., Dubitsky Y., Galimberti M., Morini G., Maldotti A.: J. Polym. Sci.: Part A 1997, 35, 2465.
5. Mori H., Hasebe K., Terano M.: Polymer 1999, 40, 1389.
6. Sacchi M.C., Fabrizio F., Losio S., Tritto I., Locatelli P.: Macromol. Symp. 2003, 193, 57.
7. Ochędzan-Siodłak W., Nowakowska M.: Polimery 2007, 52, 184.
8. Fisher E.O., Hafner W.: Z. Naturforsch. 1955, 10b, 665.
9. Fowles G. W. A., Hoodless R. A: J. Chem. Soc. 1963, 1, 33.
10. Makino K., Tsuda K., Takaki M. et.al.: Makromol Chem., Rapid. Commun. 1990, 11, 223.
11. Zakharov V. A., Makhtarulin S. I., Poluboyarov V. A., Anufrienko V. F.: Makromol. Chem. 1984, 185, 1781.
12. Pat. Apl. USSR 1 121 835 (Biul. Izob. 1987, No 1).
13. Weber F. X., Benning C. J., Wyzolec W. R, Ashby C. F.: J. Polym. Sci., Part A 1968, 6, 743.
14. Bukatov G.D., Zakharov V.A., Ermakov Yu.I.: Kinet. Katal. (Russian) 1971, 12, 743.
15. Natta G., Pasquon I.: Advan. Catalysis. 1959, 11, 1.
16. Echevskaya L.G, Matsko M.A., Mikenas T.B., Nikitin V.E., Zаkhаrоv V.А.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 102, 5436.
17. Keii T.: “Kinetics of Ziegler-Natta Polymerization”, Tokyo, Kagausha 1972, p. 114.
18. Bohm L. L.: Polymer 1978, 19, 562.
19. Zakharov V.A., Echevskaya L.G, Mikenas T.B.: Vysokomol. Soed. (Russian) 1991, 33B, 102.
20. Bohm L. L.: Angew. Macromol. Chem. 1980, 11, 1.
21. Zаkhаrоv V. А., Echevskaya L. G.: Vysokomol. Soed. (Russian) 1997, 39B, 1396.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BAT7-0010-0038