Influence of hydrogen and methane on the polymerization of styrene in the presence of CpTiCl2(OC6H4Cl-p)/MAO catalytic system

• Autorzy: Niciński K. , Jamanek D. , Skupiński W. , Borowiak M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ wodoru lub metanu na polimeryzację styrenu katalizowaną układem CpTiCl2(OC6H4Cl-p)/MAO

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effect of hydrogen or methane on the course of styrene syndiotactic polymerization in the presence of CpTiCl2(OC6H4Cl-p)/MAO catalytic system (Cp - cyclopentadienyl, MAO - methylalumoxane) was investigated. The effects of contact time and pressure on the yield, weight - average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution MWD as well as on the syndiotacticity index of the polymers obtained were determined. It was found that prolonged contact time of methane with reaction mixture caused significant decrease in yield and slight decrease in polymer molecular weight with simultaneous increase in PS syndiotacticity index. The effect of increasing pressure of methane is similar. However, prolonged contact time and increasing pressure of hydrogen caused increasing yield and clear decrease in molecular weight of the product. The change in the mechanism of initiation of stereospecific styrene polymerization, caused by methane, was interpreted on the basis of EPR spectra analyses. The formation of monohydrogen complexes of titanium as a result of reaction with methane or catalytic system itself, or dimeric Ti complexes formed in the stage of polymer chain termination has been found.

PL

Zbadano wpływ obecności metanu lub wodoru na przebieg syndiotaktycznej polimeryzacji styrenu pod wpływem układu katalitycznego CpTiCl2(OC6H4Cl-p)/MAO (Cp - cyklopentadienyl, MAO - metyloalumoksan). W przypadku obydwu wprowadzanych gazów określano wpływ czasu kontaktu i ciśnienia na wydajność, wagowo średni ciężar cząsteczkowy (Mw) i jego rozkład MWD a także na współczynnik syndiotaktyczności polimerów (tabele 1-3 metan, tabele 4-5 wodór). Stwierdzono, że przedłużanie czasu kontaktu metanu z mieszaniną reakcyjną spowodowało wyraźny spadek wydajności oraz niewielkie zmniejszenie ciężaru cząsteczkowego w połączeniu ze wzrostem współczynnika syndiotaktyczności PS. Podobny jest też wpływ podwyższenia ciśnienia metanu. Przedłużanie czasu obecności wodoru i wzrost jego ciśnienia w układzie wywołuje zwiększenie wydajności i znaczne zmniejszenie ciężaru cząsteczkowego produktu. Spowodowaną wprowadzeniem metanu zmianę mechanizmu inicjowania stereospecyficznej polimeryzacji styrenu wyjaśniono na podstawie analizy widm EPR (rys. 1). Stwierdzono przy tym powstawanie monowodorkowych kompleksów tytanu w wyniku reakcji z metanem - bądź bezpośrednio samego układu katalitycznego, bądź też dimerycznych kompleksów Ti tworzących się na etapie terminacji łańcucha polimeru.

Słowa kluczowe

EN

stereospecific styrene polymerizaton; hemititanocene catalysts; hydrogen or methane presence; initiation mechanism; EPR investigations

PL

stereospecyficzna polimeryzacja styrenu; katalizatory hemitytanocenowe; obecność wodoru i metanu; mechanizm inicjowania; badania EPR

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 52, nr 6
• Strony: 421--426
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Niciński K.

autor

Jamanek D.

autor

Skupiński W.

autor

Borowiak M.

• Industrial Chemistry Research Institute, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa, Poland,

Bibliografia

• 1. Chien J. C. W.: J. Polym. Sci. Part A.: Polym. Chem. 1990, 28, 15.
• 2. "Polypropylene Handbook" (Ed. Moore Jr E. P.), Hanser Publishers, New York 1996.
• 3. Tomotsu N., Ishihara N., Newman T. H., Malanga M. T.: J. Mol. Catal. A, Chemical 1998, 128, 167.
• 4. Grigoryan E. A.: Kinet. Katal. 1999, 40 (3), 350.
• 5. Skupiński W., Wasilewski A.: J. Organomet. Chem. 1981, 220, 39.
• 6. Skupiński W., Niciński K., Maksimowski P., Wasek M.: J. Mol. Catal. A ,Chemical 2002, 178, 73.
• 7. Chien J. C. W., Salajka Z., Dong S.: Macromolecules 1992, 25, 3199.
• 8. Pellecchia C., Grasi A.: Top. Catal. 1999, 7, 125.
• 9. Schellenberg J., Tomotsu N.: Prog. Polym. Sci. 2002, 27, 1925.
• 10. Chien J. C. W., Rausch M. D.: "Monocyclopentadienyl titanium catalysts" in "Metalorganic catalysts for synthesis and polymerization" (Ed. Kaminsky W.), Springer, Berlin 1999, pp. 446.
• 11. Wertz J. E., Bolton J. R.: "Electron Spin Resonance: Elementary theory and practical application", Mc Graw Hill Book Company, New York 1972.
• 12. Gauvin F., Britten J., Samuel E., Harrod J. F.: J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 1489.
• 13. Henrici-Olivé G., Olivé G.: J. Organomet. Chem. 1970, 21 (2), 377.
• 14. "Metallocenes Synthesis, Reactivity, Applications" (Ed. Togni A.), Wiley-VCH, New York 1998.
• 15. Clauss K., Bestian H.: Ann. 1962, 654, 8.
• 16. Kijeński J., Skupiński W.: Polimery 2005, 50, 89.