اثر نوع كاتاليزور بر ريزساختار كوپليمر اتيلن- 1-هگزن به روش جداسازي گرمايي

The Effect of Catalyst Types on Microstructure of Ethylene/1-Hexene Copolymer by Thermal Fractionation

كوپليمرهاي اتيلن/ 1-هگزن كه با استفاده از سه دسته اصلي كاتاليزورهاي كويورديناسيوني زيگلر-ناتا، فيليپس و متالوسن تهيه شدند، براي شناسايي ريزساختار كوپليمرهاي توليد شده با استفاده از روش جداسازي گرمايي SSA مطالعه شدند. مشاهده شد، كومونومرپذيري كاتاليزورها به ترتيب براي كاتاليزورهاي متالوسن < زيگلر-ناتا < فيليپس افزايش يافته است. توزيع تركيب شيميايي ) CCD ( كوپليمرهاي توليد شده با استفاده از اين سه دسته كاتاليزور نيز بررسي و مشاهده شد، كاتاليزورهاي متالوسن كه به طور مستقيم پايه دار شدند، پليمرهايي با توزيع ناهمگني در توزيع تركيب شيميايي مانند كاتاليزورهاي زيگلر-ناتا و فيليپس دارند. ضخامت لايه ها و توزيع آن ها نيز با استفاده از تفكيك منحني هاي DSC محاسبه شد. به طور مشخص نوع كاتاليزور روي نگ هدارنده اثرچنداني روي توزيع ضخامت لايه ها و توزيع تركيب شيميايي پليمرهاي تهيه شده نداشته و توزيع ضخامت لايه ها در پليمرهاي ساخته شده با كاتاليزور متالوسني كه به روش مستقيم داراي نگه دارنده شده اند، با ساير كاتاليزورهاي زيگلر-ناتا و فيليپس در محدوده 2-29 ? است. در حالي كه محدوده ضخامت لايه هاي پليمر با كاتاليزور متالوسن بدون نگه دارنده باريك تر و در محدوده 2-7 ? است. با افزايش مقدار 1-هگزن در زنجير اصلي پليمر سهم ضخامت لايه هاي بزرگ تر نسبت به ضخامت لايه هاي كوچ كتر كاهش يافته و مقادير شاخص DSCI( DSC ( به سمت 1 ميل ميك‌ند. نتايج همچنين نشان داد، استفاده از روش درجا براي ايجاد نگه دارنده در كاتاليزورهاي متالوسني اثر مطلوبي بر همگني توزيع كومونومر در ريزساختار پليمر نسبت به روش مستقيم نگه دارنده داركردن اين كاتاليزورها مي گذارد.

Olefinic copolymers of ethylene/1-hexene were synthesized by three main types of supported catalysts, including Philips, Ziegler-Natta and metallocene catalysts, and the specific microstructural features delivered by each class of the catalysts were studied. The heterogeneity of comonomer distribution was studied by thermal fractionation using successive self-nucleation annealing (SSA) as a novel method. It was observed that the comonomer incorporation ability decreased in the order of metallocene > Ziegler-Natta > Philips. The chemical composition distribution (CCD) of the produced copolymers was investigated by differential scanning calorimetry (DSC). Interestingly, we found that the copolymers produced by the directly supported metallocene catalyst displayed heterogeneous distributions of comonomer, similar to the products obtained by Ziegler–Nata and Philips catalysts. The lamellar thickness distributions of the copolymers were calculated by the DSC curve deconvolution into a number of standard distribution functions. It has been shown that the type of supported catalyst does not affect the lamella thickness distribution to a discernible extent. The range of lamellar thickness was about 2-29 ? for the polymers produced using directly supported metallocene, Zigler-Natta and Philips catalysts, while the corresponding value for copolymers made by homogeneous metallocene catalyst was in the range of 2-7 ?. It could be concluded that in-situ supporting of metallocene catalyst increased the comonomer incorporation in a more homogeneous fashion. In addition, comonomer units were distributed more homogeneously at higher 1-hexene concentrations as could be realized from the approach of DSC index (DSCI) which showed that the DSC index moved towards unity at higher comonomer levels.