English
EN
فارسی
FA
شنبه 31 شهريور 1397  /  2018 22 Sep  - ساعت :  23:00 GMT  /  تهران -  2:30
ساخت کاتالیست های زیگلر ناتای تک پایه ای و دو پایه ای

ساخت کاتالیستهای زیگلر ناتای تک پایه ای و دو پایه ای















کاتالیزورهای زیگلر-ناتا به عنوان یک دسته مهم از کاتالیزورهای صنعتی نقش به سزایی در تولید پلی­ اولفین­ها دارند. اولین بار هولز کمپ دانشجوی محقق آلمانی، کارل زیگلر، کاملا اتفاقی کاتالیزورهای زیگلر- ناتا را در انستیتو «ماکس پلانک» آلمان کشف کرد. وی فهمید اتیلن در مجاورت ترکیبات آلومنیوم و ترکیبات کلوئیدی نیکل، که به صورت کاملا اتفاقی در راکتور به­جا مانده بودند، در دمای پایین پلیمریزه می­شود. همچنین ناتا و همکارانش نشان دادند که می­توان با کمک این دسته از کاتالیزورها پروپیلن را به صورت منظم فضایی پلیمریزه کرد. تا قبل از آن تهیه پلی­پروپیلن با وزن مولکولی بالا تقریباً غیر ممکن بود و تنها پلی پروپیلن اتاکتیک با وزن مولکولی پایین تهیه می­شد. کشف مذکور که به تهیه نوع خاصی از کاتالیزورها برای تهیه پلی­اولفین­ها منجر شد چنان مهم بود که کارل زیگلر و جولیا ناتای ایتالیایی در سال 1956 برنده جایزه نوبل شیمی شدند. کشف کاتالیزورهای زیگلر- ناتا مسیر تحقیقات در زمینه پلی­اولفین­ها را تغییر داد و با تغییراتی نه چندان بنیادی در این دسته از کاتالیزورها تولیدپلی­ اولفینی با خواص مطلوب ممکن شد.
امروزه به جرأت می­توان گفت که تولید پلیمرها با اسـتفاده از کاتالیـزورهای زیگلر-ناتا یکی از مهم­ترین روش­هاست و بیشترین سهم را در تولید پلیمرها دارد. در حال حاضر و با آن که نسل هشتم این کاتالیزورها در حال تشکیل است، هنوز کاتالیزورهای زیگلر-ناتا مهمترین عوامل تولید پلی­اولفین­ها هستند و با گذشت حدود چهار دهه از عمر کاتالیزورهای متالوسن، که در برخی حالات تقریباً شبیه کاتالیزورهای زیگلر-ناتا هستند و با توجه به همین شباهت­ها برخی از محققان آن­ها را یکی از نسل­های کاتالیزورهای زیگلر-ناتا به حساب می­آورند، هنوز در حدود نود درصد از پلی­اولفین­ها از روش کاتالیزورهای زیگلر-ناتا تهیه می­شوند و کاتالیزورهای متالوسنی هنوز به صورت صنعتی نتوانسته­اند جایگاهی مناسب بیابند و تنها چند شرکت، از جمله بازل، به­صورت محدود پلی­اولفین­ها را با کاتالیزورهای متالوسنی تولید کرده­اند. در حال حاضر نسل­های جدید کاتالیزورهای زیگلر-ناتا فعالیت بسیار بالا و طول عمر کوتاهی دارند. کاتالیزورهای نسل اول بعضی مواقع تا 24 ساعت همچنان فعالیت خود را حفظ می­کردند و به علت فعالیت کم و نسبت بالای کاتالیزور در محصول نهایی صنعتگران مجبور به شتشوی محصول و خنثی کردن کاتالیزور بودند؛ ولی امروزه با توجه به فعالیت­های بالای کاتالیزور، مقدار کاتالیزور آن­قدر در محصول نهایی پایین است که مشکل شتشو و خنثی کردن کاتالیزور چندان وجود ندارد و همین باعث کاهش هزینه­های تولید نیز شده است. بخشی دیگر از فعالیت­های محققان نیز در زمینه کاتالیزورهای زیگلر-ناتا در زمینه فضاگزینی است. کاتالیست­های زیگلر-ناتا می­توانند همگن و یا ناهمگن باشند ولی عمدتاً ناهمگن هستند و نوع محلول آنها به دلیل عدم پایداری کاتالیزور و کنترل نامناسب نظم فضایی معمولاً در صنعت استفاده نمی­شوند. برای رفع این نقص  کاتالیزورهایی بر پایه متالوسن در حال شکل­گیری هستند. این کاتالیزورها محلول­اند و می­توانند با آلومینواکسان­ها و دیگر کمک کاتالیزورها پلی­اولفین­ها را با کنترل نظم فضایی؛ ریز ساختار عالی و توزیع وزن مولکولی باریک (به دلیل داشتن تنها یک نوع مرکز فعال) تولید کنند اما به علت مشکلات فرآیندی و صنعتی ، پلی­اولفین­هایی که با این دسته از کاتالیزورها تولید می­شوند هنوز از چند درصد کل پلیمرها تجاوز نکرده است. کاتالیست­­های متالوسن برای کاربردهای اکستروژن و قالبگیری دمشی مناسب نیستند و فقط برای کاربردهای قالبگیری تزریقی مناسب هستند.

منبع : پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران      1394/4/2

خانه چاپ ارسال به دوستان نسخه متنی کوچک کردن متن بزرگ کردن متن دانلود خروجی پی دی اف خروجی میکروسافت ورد
5.5/10 (تعداد آرا 401 نفر )
Polyolefins Journal    
Iranian Polymer Journal
مجله آموزشی پژوهشی بسپارش
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر