Silica powder obtained by sol-gel method as a support of organometallic vanadium catalyst for ethylene polymerization

• Autorzy: Korach Ł. , Czaja K. , Kovaleva N.Yu.

Warianty tytułu

PL

Proszek otrzymany techniką zol-żel jako nośnik wanadowego katalizatora metaloorganicznego do polimeryzacji etylenu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Sol-gel technique was employed to obtain the silica-type powder, which after modification procedure was applied as a support of organometallic catalytic system for ethylene polymerization. The powder product was synthesized using hydrolysis and condensation of TEOS, catalyzed by ammonia. Obtained material and a reference support (commercial' silica Davisil) were characterized to determine their particle size distributions, BET surface area, pore volume and diameter. Gas-phase adsorption of vanadium catalyst on analyzed support materials as well as adsorption from the solution in hexane were carried out. Both carrier materials were thermally pretreated prior catalytic systems syntheses and the influence of modification method applied on resulting organometallic catalyst character was estimated in low-pressure slurry polymerization of ethylene. Obtained results prove that sol--gel material, due to its advantageous morphology with wide and shallow pores, allows to obtain catalytic systems of higher activity in low-pressure ethylene polymerization, in comparison with commercial silica Davisil.

PL

Techniką zol-żel otrzymano materiały typu krzemionkowego, które po wygrzewaniu w temp. 200 °C lub 800 °C stosowano w charakterze nośnika wymienionego w tytule katalizatora. Zastosowana procedura zol-żel polegała na katalizowanej amoniakiem hydrolizie i kondensacji tetraetoksysilanu (TEOS). Tak otrzymane materiały proszkowe oraz, dla porównania, komercyjną krzemionkę "Davisil" (również wygrzewaną w podanej uprzednio temperaturze) scharakteryzowano pod kątem rozkładu wymiarów ziaren, powierzchni właściwej oraz struktury porowatej (tabela 1, rys. 1 i 2). Przeprowadzono badania adsorpcji na tych nośnikach VOCl3 zarówno z fazy gazowej, jak i roztworu w heksanie (tabela 1). Stwierdzono, że proszek otrzymany według procedury zol-żel pozwala na otrzymanie wanadowych układów katalitycznych aktywniejszych w procesie polimeryzacji w porównaniu z ich odpowiednikami zakotwiczonymi na komercyjnej krzemionce (tabela 1). Czynnikiem decydującym o szczególnej przydatności krzemionki otrzymanej metodą zol-żel jako nośnika katalizatora jest najprawdopodobniej obecność na jej powierzchni płytkich i szerokich porów, co umożliwia znaczny udział w procesie katalitycznym wewnętrznej powierzchni porów nośnika oraz ogranicza przeszkody dyfuzyjne w polimeryzacji. Polietylen otrzymywany wobec katalizatora osadzonego na otrzymanym przez nas nośniku charakteryzuje się dużym ciężarem cząsteczkowym (Mw >2 ź 10(6) ) w połączeniu ze stosunkowo wąskim (MWD <4) jego rozkładem. Polietylen ten ma korzystną dużą gęstość nasypową (tabela 2) i charakteryzuje się wąskim rozkładem granulometrycznym.

Słowa kluczowe

EN

silica support; sol-gel technique; ethylene polymerization; supported vanadium catalyst; support porous structure

PL

nośnik krzemionkowy; metoda zol-żel; polimeryzacja etylenu; wanadowy katalizator nośnikowy; porowata struktura nośnika; katalizator wanadowy

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 49, nr 9
• Strony: 641--645
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Korach Ł.

• University of Opole, Institute of Chemistry, ul. Oleska 48, 45-052 Opole

autor

Czaja K.

• University of Opole, Institute of Chemistry, ul. Oleska 48, 45-052 Opole

autor

Kovaleva N.Yu.

• Institute of Chemical Physics, RAS, Kosygin St. 4, 11991, Moscow, Russia

Bibliografia

• 1. GalIi P., Cecchin G., Chadwick J. c., DeI Duca D., Vecellio G.: in "Metalorganic Catalysts for Synthesis and Polymerization" (Ed. Kaminsky W.), Springer- Verlag, Berlin 1999.
• 2. Czaja K, Białek M.: Macromol. Rapid. Commun. 1996, 16,253.
• 3. Nowakowska M., Bosowska K: Makromol. Chem. 1992,193,889.
• 4. Bosowska K, Nowakowska M .: J. Appl. Polym. Sci. 1998,69,1005.
• S. Czaja K, Białek M.: Polimery 2002, 47,685.
• 6. "Metalorganic Catalysts for Synthesis and Polymerization" (Ed. Kaminsky W.), Springer-Verlag, Berlin 1999.
• 7. "Organometallic Catalysts and Olefin Polymerization. Catalysts for a New Millenium" (Eds. BIom R, FolIestad A., Rytter E., Tolset M., Yestans M.), Springer 2000.
• 8. Brinker C. J., Scherer G. W.: "Sol-gel science", Academic Press Inc., San Diego 1990.
• 9. Toki M., Takeuchi T., Miyasita S., Kanbe S.: J. Mat. Sci. 1992,27,2857.
• 10. Czaja K, Novokshonova L. A., Kovaleva N. Yu.: Macromol. Chem. Phys. 1999,200,983.
• 11. Iler R K: "The Chemistry of Silica", Wiley, New York 1979.
• 12. Czaja K: Polymer 2000,41,3937.
• 13. Gulceva N. M, Ushakova T. M., Krasheninnikov V. G., Meshkova L N., Dyachkovskii F. S.: Polimery 1989,34,247.