Полимеризация стереорегулярная катализатор Циглера Натта

Ионно-координационная полимеризация происходит тогда, когда между мономерами и активным центром возникает координационный комплекс. Структура мономера и тип катализатора оказывают решающее действие как на процесс комплексообразования, так и на стереорегулярность полимера. В качестве катализаторов чаще всего применяют комплексные соединения, так называемые катализаторы Циглера - Натта. Эти катализаторы образуются из алкилов металлов переменной валентности и галогенидов металлов. Катализаторами могут являться также я-аллильные комплексы переходных металлов и оксидно-металлические катализаторы. Из катализаторов Циглера - Натта в производстве обычно используют комплексы алюминий-алкилов и галогенпроизводные титана и ванадия. Такие катализаторы используются для полимеризации неполярных алкенов (этилен, пропилен и др.) и диенов (бутадиен, изопрен и их производные). [c.35]

Полимеры бутадиена и изопрена, полученные под влиянием комплексных катализаторов. Применение комплексных катализаторов Циглера — Натта при полимеризации бутадиена и изопрена позволяет получить стереорегулярные полимеры с определенным типом присоединения мономерных звеньев, причем содержание звеньев заданного типа составляет обычно более 90°/о- [c.59]

Применение катализаторов Циглера — Натта позволяет синтезировать практически 100%-ный стереорегулярный (пространственно упорядоченный) полибутадиен с полимеризацией мономеров только в 1,4-положениях и созданием u -конфигурации в каждом элементарном звене (1,4-г ис-полибутадиен). По некоторым показателям этот полимер мало отличается от натурального каучука, а по стойкости к процессам старения даже превосходит его. Этим же методом можно получать изотактический полипропилен, а также полиизопрен (1,4-г с-полиизопрен), который служит синтетическим заменителем натурального каучука. [c.398]

Полимеризация изопрена под влиянием катализаторов Циглера-Натта. Характерной особенностью реакций полимеризации изопрена в присутствии каталитической системы R3AI + Ti U является резкая зависимость скорости процесса от состава катализатора (рис. 6). Максимальный выход полимера наблюдается при строго эквимолекулярном содержании алюминия и титана. Это соотношение оптимально и с точки зрения получения высокомолекулярного стереорегулярного полимера. При избытке Ti U превалируют процессы катионной полимеризации, приводящие к малорастворимым полимерам, содержащим циклические фрагменты. Катализаторы, полученные при отношениях Al/Ti > 1, приводят к образованию наряду с ч -1.4-полиизопренами олигомерных продуктов — циклических и линейных димеров (тримеров) изопрена. Выход [c.211]

Особенностью катализаторов Циглера — Натта является высокая скорость полимеризации олефинов или диеновых углеводородов в мягких условиях с образованием полимеров стереорегулярной структуры. Применение этих катализаторов позволило синтезировать высокомолекулярный полипропилене заданной структурой (изотактический, синдиотактический или стереоблоксополимер), полиэтилен, характеризующийся высокой линейностью и содержащий до 85% кристаллической фазы при значительной длине макромолекул. Такой полиэтилен (полиэтилен низкого давления) обладает более высокой температурой плавления и лучшими фи-зико-механическими показателями, чем полиэтилен высокого давления, образующийся при радикальной полимеризации. Применение катализаторов Циглера — Натта открыло новые возможности полимеризации диеновых углеводородов изменением состава катализатора можно регулировать микроструктуру полимеров от преимущественного положения звеньев в 1,4-гранс-положении до почти 100%-ного содержания звеньев в 1,4-4 ыс-положении. При полимеризации изопрена с использованием каталитических систем Циглера — Натта можно получить полимер, по структуре и свойствам аналогичный натуральному каучуку (СКИ-3). [c.202]

Катализаторы Циглера — Натта — гетерогенные катализаторы, поверхность которых влияет на ориентацию молекул мономера при полимеризации. Так, образование стереорегулярных полимеров при полимеризации олефинов возможно только при гетерогенном катализе. Правда, некоторые стереорегулярные полимеры могут образоваться и в отсутствие таких катализаторов — в гомогенных средах, а также при соблюдении определенных условий (при протекании реакций по свободнорадикальному или катионному механизму). [c.376]

Как мы уже видели, на эффективность катализаторов Циглера— Натта сильно влияют способ полимеризации и его параметры. Однако сам катализатор играет важнейшую роль в определении активности и показателя стереорегулярности. Когда началось промышленное применение этих катализаторов, для улучшения экономических показателей процесса потребовалось создать катализатор, обеспечивающий 1) достаточно высокую активность, чтобы исключить стадию обеззоливания, и 2) достаточный показатель стереорегулярности, чтобы исключить стадию экстракции атактического полимера. Для большинства [c.204]

На комплексных катализаторах полимеризация (в отсутствие примесей и при достаточно низкой температуре) может протекать и без обрыва цепи с образованием живых полимеров. Поскольку катализаторы Циглера — Натта нерастворимы, то происходит гетерогенный катализ полимеризации. Некоторое время считалось, что гетерогенность является обязательным условием катализа стереоспецифической полимеризации. В настоящее время показано, что стереорегулярные полимеры могут быть получены и при гомогенном катализе, но гетерогенный является более эффективным и более стереоспецифичным. По-видимому, поверхность катализатора способствует определенной ориентации молекулы мономера. Например, стереоспецифическая полимеризация олефинов возможна только при гетерогенном катализе. [c.91]

Значительное влияние на молекулярномассовое распределение и степень разветвленности полимера (число боковых цепей на одну макромолекулу) оказывают условия полимеризации, наличие регуляторов, метод проведения ее и т. д. Применение катализаторов Циглера — Натта не вызывает существенного возрастания стереорегулярности полимера и из-за распада каталитического комплекса на свободные радикалы реакция часто протекает по радикальному механизму. [c.296]

Область стереоспецифической полимеризации на основе катализаторов Циглера—Натта продолжает оставаться предметом интенсивных исследований, и число новых комбинаций, приводящих к образованию стереорегулярных полимеров, непрерывно растет. Однако научная основа для рационального подхода к созданию каталитических систем избирательного действия до настоящего времени отсутствует. [c.411]

Сравнительно недавно (в 1955 г.) был открыт способ получения линейных, а затем и стереорегулярных полимеров на катализаторах Циглера — Натта. Циглер впервые получил полиэтилен под действием смеси Т1Си и алкилалюминия. Вслед за тем Натта произвел на подобном катализаторе стереоспецифическую полимеризацию замещенных а-олефинов. Предполагают, что молекулы мономера входят в комплекс с молекулами катализатора Циглера — Натта или, сорбируясь, на его поверхности, приобретают строго определенную ориентацию. [c.191]

Практические достижения в области стереоспецифической полимеризации опережают развитие теории этого вопроса. Мы уже видели, насколько широкие возможности для синтеза стереорегулярных полимеров открывает применение комплексных катализаторов Циглера—Натта. В то же время существующие взгляды на механизм этих процессов имеют характер более или менее вероятных гипотез. Главный вывод из уже приведенных данных состоит в том, что оба компонента катализатора, входя в состав каталитического комплекса, играют в нем активную роль. Для биметаллических комплексов, содержащих мостичные связи, можно было бы предполагать, что присоединение мономера идет именно по этим связям, как по более лабильным. Тогда реакцию роста [c.411]

Цепная полимеризация. Механизмы радикальной и ионной поли меризации. Инициаторы и регуляторы. Причины образования развет вленных и пространственных полимеров. Стереорегулярные полимеры Применение катализаторов Циглера—Натта. Сополимеризация. Блок сополимеры и привитые сополимеры. Поликонденсация. Фенолальде-гидные и мочевиноальдегидные полимеры. Сложные полиэфиры. Поли меры на основе фурфурола. Мономер ФА. Эпоксидные и кремнийорга нические полимеры. Тиоколы. Полиуретаны. Полиамиды. Альтины Синтетические и натуральные каучуки. Полистирол и полиакрилаты Особые свойства высокомолекулярных соединений. Химические реак ции высокомолекулярных соединений полимераналогичные превращения и макромолекулярные реакции. Вулканизация. Деструкция полимеров. Ингибиторы деструкции. [c.108]

В последнее время найдено, что образование стереорегулярных полимеров может происходить также и в отсутствии катализаторов Циглера — Натта при радикальной или ионной полимеризации. [c.42]

После осуществления Циглером полимеризации этилена при атмосферном давлении в присутствии металлоорганических катализаторов и использования их Натта для получения стереорегулярных поли-а-олефинов, к катализаторам Циглера — Натта и основным проблемам полимеризации в присутствии этих катализаторов привлечено пристальное внимание ученых всех стран мира. [c.257]

При полимеризации на катализаторах Циглера — Натта мономеров с заместителем у двойной связи возможно получение стереорегулярных полимеров. Наличие заместителя при атоме углерода мономерного звена делает этот атом асимметричным. В связи с этим молекула полимера может иметь три конфигурации. Если в молекуле систематически повторяется d- или /-форма мономерного звена, то все группы заместителя находятся по одну сторону полимерной цепи (рис. 2.3). Эта структура носит название изотактической. Если d- и /-формы чередуются, то заместители поочередно располагаются по разным сторонам полимерной цепи. Такая структура носит название с и н д и о т а к т и ч ес к о й (см. рпс. 2.3). Наконец, при беспорядочном расположении заместителей в цепях полимеры являются атактическими. Возможно также образование стереоблок-полимера, в котором d- и /-формы чередуются в виде отдельных участков (блоков) цепи dddlllddd и т. д. [c.63]

Катализаторы, которые имеют ограниченное число координационных мест и жестко фиксированную структуру, способствуют образованию стереорегулярных полимеров, в то время как комплексы, имеющие большую пространственную и координационную свободу, вызывают образование нестереоспецифических полимеров. Если считать, что процесс полимеризации на катализаторе Циглера — Натта протекает на поверхности катализатора, то ограничась для простоты систе]йами, в которых отсутствует кинетический обрыв, получим, что скорость полимеризации будет описываться уравнением [c.544]

Синтез ПВХ с повышенной стереорегулярностью может быть осуществлен следующими способами свободнорадикальной полимеризацией винилхлорида при пониженных температурах полимеризацией на катализаторах Циглера — Натта полимеризацией винилхлорида в присутствии альдегидов или диалкилфосфатов полимеризацией винилхлорида в комплексах мочевины при —78 С. Два последних способа не имеют практического значения, так как получаемые полимеры обладают низким молекулярным весом. [c.187]

Анионная полимеризация. В качестве инициаторов анионной полимеризации используют бутиллитий 4H9Li и катализатор Циглера — Натта [Т С14 +А1 (С2Н5)з]. При анионной полимеризации образуется стереорегулярный полимер [c.78]

Регулярность структуры. Кристаллизоваться могут только такие полимеры, молекулы которых построены регулярно. Б гомополимерах может возникнуть нерегулярность за счет разного пространственного расположения заместителей. Поэтому к кристаллизации способны только стереорегулярные полимеры. Чем больше нарушений регулярности в полимере, тем меньше содержание его кристаллической части. В таких промышленных полимерах, как полистирол или полиметилметакрилат, заместители расположены нерегулярно, эти полимеры аморфны и не содержат кристаллической части. Поливинилхлорид содержит сильно полярные атомы хлора, которые взаимно отталкиваются и поэтому значительная часть макромолекул поливинилхлорида построена относительно регулярно даже при получении полимера методом эмульсионноГ полимеризации. Поэтому поливинилхлорид частично кристаллизуется. В полиэтилене нет заместителей, поэтому полиэтилен мог Оы быть идеально кристаллическим. Однако в условиях синтеза в макромолекулах его возникают разветвления, которые нарушают регулярность, и это приводит к снижению степени кpи тaJrличнo ти в тем большей степени, чем больше разветвлений. Так, полиэтилен, полученный путем разложения диазометапа (так называемый полиметилен), является полностью линейным. Степень кристалличности достигает в нем 95%. Полиэтилен высокой плотности, полученный на катализаторах Циглера — Натта, разветвлен в большей степе- [c.182]

В последние десятилетия широкое распространение получила анионно-координационная полимеризация в присутствии комплексных катализаторов Циглера — Натта. Этот метод используется в промышленном синтезе стереорегулярных полимеров. Кроме того, этот метод является единственным для полимеризации а-олефинов (пропилена, бутена-1 и др.). В состав катализаторов Циглера — Натта входят металлоорганические соединения I—П1 групп и хлориды IV—VH групп с переходной валентностью. Наиболее часто используются металлоорганические соединения алюминия и хлориды титана. Так как алкильные производные алюминия обладают электроноакцепторными свойствами (алюминий на четыре валентные орбиты имеет три электрона), а металлы переходной валентности являются электронодонорами (имея на -орбитах неспаренный электрон), они легко образуют координационные связи. Такие комплексные катализаторы нерастворимы, и их строение точно не установлено, но па основании данных, полученных при изучении строения растворимых комплексных катализаторов, предполагается, что они представляют собой биметаллический комплекс с координационными связями. При изучении структуры растворимого комплексного катализатора, полученного из дициклопентадиенилхлорида титана и диэтилалюмииийхлорида методом рептгеноструктурного анализа, было установлено, что он имеет следующее строение [c.89]

Полимеризующую активность алюминийтриалкила значительно повышают добавки галогенидов некоторых металлов И, V, Сг, 2п (чаще всего используется Т1С14). Смешанные катализаторы (катализаторы Циглера—Натта) позволяют осуществлять полимеризацию этилена, пропилена, изобутилена и других олефинов при низком давлении. При этом образуются стереорегулярные полимеры, т. е. полимеры с однотипным расположением звеньев относительно двойной связи (в цис- или транс-положет л). [c.347]

Наиболее эффективными стереоспецифическими катализаторами полимеризации являются гетерогенные комплексные металлоорганические катализаторы Циглера — Натта. Они получаются взаимодействием металлоорганических соединений металлов I—П1 групп Периодической системы с соединениями (преимущественно галогенидами) переходных металлов IV—У1П групп. Наиболее распространенная каталитическая система —это смесь Т1С1з и А1(С2Н5)з. Варьирование компонентов катализатора позволяет получать строго избирательные каталитические комплексы по отношению к соответствующим мономерам, а также высокую стереоспецифичность присоединения мономера к растущей цепи. Открытие комплексных металлоорганических катализаторов позволило получить высокомолекулярные стереорегулярные кристаллические поли-а-олефины, полидиены, полистиролы и др. (например, изо-тактические полипропилен, поли-а-бутен, 1,2-полибутадиен, 1,2- и 3,4-полиизопрены). При полимеризации диеновых углеводородов под влиянием катализаторов Циглера — Натта получают также стереорегулярные 1,4-полидиены, в частности, 1,4-чыс-полиизопрен, , 4-цис- и 1,4-транс-полибутадиены и др. [c.27]

Полимеризация бутадиена на катализаторах Циглера.-Натта дает стереорегулярный полимер с очень высоким содержанием звеньев г/ис-1,4-мономера в полимерной ценн. [c.2266]

Точный механизм полимеризации на металлоорганических катализаторах, открытых Циглером [15, 16], до конца еще не выяснен. В основном эти катализаторы состоят из алюминийорганического соединения и соединения переходного металла, например титана. На этих катализаторах впервые удалось осуществить нерадикальную полимеризацию этилена и получить высокомолекулярный продукт при атмосферном давлении и невысокой температуре. До этого открытия полиэтилен получали только по механизму свободнорадикальной полимеризации при высоких давлении и температуре. Кроме того, применение катализаторов Циглера—Натта позволило провести полимеризацию высших а-олефинов и ряда других мономеров во многих случаях были получены стереорегулярные полимеры [19, 26—28]. [c.154]

Полимеризацию пропилена проводят в присутствии металлорганических катализаторов Циглера — Натта, в частности комплекса диэтилалюминийхлорида с треххлористым титаном. Соотношение компонентов катализатора определяет его активность и стереоспецифичность — содержание стереорегулярного изотактиче-ского полимера в полипропилене. При соотношении диэтилалюминийхлорид треххлористый титан = 3 1 (по массе) катализатор проявляет максимальную стереоспецифичность и позволяет получать полипропилен с содержанием изотактического полимера 85— 95%, обладающий высокой температурой плавления (158—174°С) и хорошими физико-механическими свойствами. [c.84]

Наиболее важными титанорганическими соединеиия.ми являются комплексные металлорганическне катализаторы (катализаторы Циглера—Натта), которые применяются для стереорегулярной полимеризации алкенов (гл. II. 4.6), алкадиенов и алкинов. [c.263]

Особенно интересно выяснить причины, вызываюш ие образование стереорегулярных полимеров при применении катализаторов Циглера—Натта. Многие наблюдения, относяш иеся к этой области, указывают на существование связи между стереоспецифичностью катализатора и гетерогенностью системы катализатор— мономер. Так, образование изотактических поли-а-олефинов до настоящего времени обнаружено лишь при использовании кристаллических нерастворимых катализаторов. Немногие известные процессы полимеризации а-олефинов под влиянием растворимых стереоснецифических катализаторов приводят только к образованию синдиотактических полимеров [39]. Вместе с тем далеко не кагкдый нерастворимый катализатор позволяет синтезировать стереорегулярньш поли-а-о.пефин (табл. 54, 55). При синтезе изотактических полимеров олефинового ряда определяющая роль часто принадлежит кристаллической структуре катализатора. [c.418]

По двойной связи пропилен легко присоединяет галогены, галогеноводороды (но правилу Марковни-кова), гидратируется с образованием изопропилового спирта. Пропилен самопроизвольно не нолимеризуется, поэтому ого можно хранить длительное время без ингибиторов. В отличие от этилена, он практически не полимеризуется по свободнорадикальному механизму. Для него характерна каталитич. полимеризация а) образование димеров — тетрамеров в присутствии протонных к-т (напр., Н3РО4) б) полимеризация на катализаторах Фриделя — Крафтса с образованием сравнительно низкомолекулярных полимеров нерегулярного строения в) полимеризация и сополимери-зация с др. а-олефинами на комплексных катализаторах Циглера — Натта с образованием высокомолекулярных стереорегулярных полимеров и сополимеров (получены изотактич. и синдиотактич. иолииропи-лены). [c.104]

Катализаторы Циглера — Натта получают взаимодействием органич. производных металлов I — III групп периодич. системы с соедипоииями переходных металлов IV—VIII групп, обычпо галогенидов. На этих К. п., в зависимости от их химич. состава и соотношения между компонентами, получены стереорегулярные полимеры различного строения изотактич. и синдиотактич. полипропилен, , -цис-, 1,А-транс- и 1,2-полибута-диен п т. д. Подробно см. Координационно-ионная полимеризация, Циглера — Натта катализаторы. [c.480]

На катализаторах Циглера — Натта можно получить три стереоизомера полипропилена — изотактический, синдиотакти-чеекий й атактический. Как видно на рис 1, эти изомеры отличаются относительным расположением пропиленовых звеньев, зависящим от связывания голова — хвост при полимеризации. Действительно, изотактичес-кие и синдиотактические цепи образуют спирали, содержащие ме-тильные группы, и благодаря стереорегулярности могут кристаллизоваться, a неупорядоченный атактический изомер аморфен. [c.193]

ПП является термопластичным полиолефиновым полимером [1] и обладает стереорегулярным строением [2-5]. Кристаллизующийся ПП был изобретен в начале 1950-х годов независимыми группами в США и Европе. Массовое производство началось в 1957 г. После появления ПП, полученного на катализаторе первого поколения на основе Т1С1з в 1954 г. в Миланском Политехническом университете, ничего революционного не происходило вплоть до открытия активных нанесенных на Mg l2 высокопроизводительных катализаторов Циглера-Натты (Исследовательский центр Джулио Натты в Ферраре, 1968 г.). Это событие дало толчок для создания катализаторов третьего и четвертого поколений. Достижения Циглера-Натты сделали возможной стереорегулярную полимеризацию ПП. Четвертое поколение катализаторов привнесло принципиально новое измерение в гетерогенный катализ. Благодаря особой направленной архитектуре катализатора с его помощью можно задавать физическую форму генерируемому полимеру, а также его внешнюю и внутреннюю морфологию. В результате тип специфического распределения внутри одной гранулы ПП может строго контролироваться. Это вызвало настоящий прорыв в технологии синтеза ПП. Появилась возможность разрабатывать новые гибкие, чистые и экономичные технологии получения нового семейства материалов. [c.79]

На основании изучения полимеризации различных замещенных в ядре галоидстиролов на катализаторах Циглера—Натта Дануссо и др. 9° 9 9° 5081-5086 рассматривают эту реакцию как ступенчатое полиприсоединение к растущему металлоорганическому комплексу по реакционноспособной связи Присоединение, как следует из влияния полярных факторов, контролируется атакой двойной связи не со стороны растущего иона, а со стороны каталитического противоиона, который при этом контролирует стереорегулярность цепи. [c.321]

Каучук СКД получают стереорегулярной полимеризацией чистого бутадиена, растворенного в толуоле, в присутствии комп-.пексцого катализатора Циглера — Натта на основе галогенидор [c.298]

Ряд полярных мономеров, особенно содержащих такие электронодонорные атомы, как азот и кислород, не полимеризуются в присутствии катализаторов Циглера — Натта. Эти мономеры дезактивируют катализатор, образуя с ним прочные комплексы или реагируя необратимо с одним из его компонентов [81]. Известно лишь несколько примеров успешной стереорегулярной полимерпзации полярных мономеров на катализаторах Циглера — Натта. Стереоспецифическую полимеризацию мономеров, координирующихся с катализатором, иногда удается осуществить путем прове- [c.530]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология