Polimerizare coordonată

Polimerizarea coordonare este un tip de polimerizare în lanț . Grunduirea are loc printr - un complex organometalic de metale de tranziție , cum ar fi titan sau zirconiu , iar propagarea este la un centru activ , care este un complex de coordonare între monomer și metalul de tranziție. Centrul activ este în general anionic și mai rar cationic .

Dezvoltarea acestei metode de polimerizare a început în anii 1950 cu catalizatorul eterogen al tetraclorurii de titan cu catalizator bazat pe Ziegler - Natta și un co-catalizator de aluminiu sub formă de metilaluminoxan .

Monomeri și polimeri

Monomerii utilizați în mod tipic sunt monomeri nepolari, cum ar fi etilena și propilena . Dezvoltarea polimerizărilor coordonative care permite copolimerizările cu monomeri polari este mai recentă. Exemple de acest tip de monomer sunt metil vinil cetona, acrilatul de metil și acrilonitrilul .

Polimerii produși prin polimerizare coordonată sunt diferite tipuri de polietilenă și polimeri de vinil, cum ar fi polipropilena și polistirenul .

Tipologie

Polimerizări coordonative

Cataliză	Polietilena	Polipropilenă	Polistiren
Ziegler-Natta	Polietilenă de înaltă densitate (PE-HD), polietilenă liniară de joasă densitate (PE-LLD), polietilenă de densitate foarte mică (PE-VLD)	Polipropilenă izotactică (iPP)	Polistiren izotactic (iPS)
Metalocen	Polietilenă de înaltă densitate, polietilenă de densitate foarte mică	Polipropilenă sindiotactică (sPP)	Polistiren sindiotactic (sPS)
Phillips	Polietilenă de densitate medie (PE-MD)
Metateză

Caracteristicile polimerilor

Polimerizarea coordonată are un impact foarte semnificativ asupra proprietăților polimerilor formați:

linearitate și masă molară : spre deosebire de polietilena cu densitate redusă care se obține prin polimerizare radicală și care este foarte ramificată , polimerii produși prin polimerizare coordonativă precum PE-HD și PE-LLD sunt liniari sau foarte puțin ramificați și pot avea o masă molară mare;
stereoregularitate : spre deosebire de polipropilene și polistiren produse prin polimerizare radicală și care sunt atactice, polimeri produși prin polimerizare coordonativă precum iPP, sPP, iPS și sPS sunt stereoregulari și, prin urmare, pot fi izotactici sau sindiotactici.

Liniaritatea și stereoregularitatea permit formarea de polimeri semi-cristalini .

Referințe

(în) Robert Oboigbaotor Ebewele, Știința și tehnologia polimerilor , CRC Press ,2000, 483 p. ( ISBN 978-0-8493-8939-9 )
(în) Emil Raymond Riegel și James Albert Kent , Kent și manualul lui Riegel de chimie industrială și biotehnologie , Vol. 1, Springer SUA,2007, 1875 p. ( ISBN 978-0-387-27842-1 , citit online )
(în) Akifumi Nakamura , Shingo Ito și Kyoko Nozaki , " Coordination-insertion Copolymerization of Fundamental Polar Monomers " , Chemical Reviews , Vol. 109, nr . 11,2009, p. 5 215 ( PMID 19807133 , DOI 10.1021 / cr900079r )
(în) Lynda K. Johnson , Stefan Mecking și Maurice Brookhart , " Copolimerizarea etilenei și propilenei cu monomeri de vinil funcționalizați de catalizatori de paladiu (II) " , Journal of the American Chemical Society , Vol. 118,1996, p. 267 ( DOI 10.1021 / ja953247i )
(în) Eite Drent , Rudmer Van Dijk , Roel Van Ginkel , Bart Van Oort și Robert I. Pugh , „ Copolimerizarea catalizată de paladiu a etenei cu alchilacrilat: comonomer polar încorporat în lanțul polimeric liniar Informații suplimentare electronice (ESI) disponibile: date RMN pentru intrările 1, 9, 10, 12 și date cromatografice de excludere a dimensiunii pentru intrările 1, 3, 8, 12 ” , Chemical Communications , n o 7,2002, p. 744 ( DOI 10.1039 / b111252j ), consultați date suplimentare
(în) Takuya Kochi , Shusuke Noda , Kenji Yoshimura și Kyoko Nozaki , „ Formarea copolimerilor de etilenă liniară a acrilonitrilului catalizați de fosfină și sulfonat de paladiu complexe ” , Journal of the American Chemical Society , vol. 129, nr . 29,2007, p. 8 948 ( PMID 17595086 , DOI 10.1021 / ja0725504 )
Marc Carrega, „Aide-Mémoire - Plastics”, col. „Aide-Mémoire”, Dunod / L'Usine nouvelle , 2009, a 2 -a ed. , 256 p.