Estudo da polimerização do 2-metil, 1,3-butadieno via catalisadores lantanídicos: influência do tipo de alquilalumínio, da temperatura reacional e da concentração do catalisador

Abstract

Resumo: Os catalisadores lantanídicos são muito eficientes na polimerização estereoespecífica de dienos, principalmente aqueles à base de neodímio. Neste trabalho será apresentado o estudo da polimerização do 2-metil, 1,3-butadieno com catalisadores à base de neodímio, utilizados comercialmente na polimerização do 1,3-butadieno. Foi estudado o efeito da temperatura, do tipo de alquilalumínio e da concentração de catalisador. As reações foram realizadas em reator de aço inox sob atmosfera inerte, usando como solvente o hexano e uma concentração de 2-metil, 1,3-butadieno de 12%. Foram obtidos polímeros com massas molares na faixa de 1,0 a 1,5 × 105 e teor de unidades repetitivas cis em torno de 97%. Palavras-chave: Poli-1,4-cis-isopreno, isopreno, neodímio, catalisadores ziegler-Natta. Polymerization of 2-methyl, 1,3-butadiene via Lanthanides Catalysts -Influence from the Type of Alkylaluminum, Concentration and Reaction Temperature and Catalyst Abstract:The rare earth metals catalysts are very efficient in stereospecific polymerization of dienes, especially those of neodymium. This paper reports on the polymerization of 2-methyl, 1,3-butadiene with catalysts of neodymium, used commercially in polymerization of 1,3-butadiene. Effects were studied from the temperature, type of alkylaluminum, and from the concentration of catalyst. The reactions were carried out in a stainless steel reactor under an inert atmosphere, using hexane as the solvent and a concentration of 12% of 2-methyl, 1,3-butadiene. Polymers were obtained with molecular weight from 1.0 to 1.5 × 105, with ca. 97% of cis repeating units.

Efeito do envelhecimento de catalisadores Ziegler-Natta à base de neodímio sobre a polimerização de 2-metil, 1,3-butadieno

“…Pelo processo de polimerização via catálise Ziegler-Natta (coordenação) consegue-se obter polímeros de isopreno com alta estereorregularidade, atingindo teores de unidades 1,4-cis de cerca de 97%. Em trabalho anterior [15] , foi relatado um estudo sobre o efeito da temperatura, do tipo de alquilalumínio e da concentração de catalisador na polimerização de isopreno com sistema catalítico à base de neodímio idêntico ao usado para a polimerização de butadieno [16] . Foi observado que o aumento da razão molar [Al]/[Nd] acarretou uma diminuição da massa molar e das viscosidades Mooney.…”

“…Os teores de unidades repetitivas 1,4-cis do poli-isopreno não sofreram alterações significativas quando são utilizadas razões elevadas de alquilalumínio ou quando se utilizam diferentes aluminocompostos (hidreto de diisobutilalumínio -DIBAH e tri-isobutilalumínio -TIBA). Além disso, foi observado também que a temperatura de polimerização e a concentração de catalisador, para o sistema ternário Al/Nd/Cl utilizado, exerceram influência significativa na conversão, bem como nas propriedades do polímero obtido [15] . O tempo de envelhecimento do catalisador é outro parâmetro importante no perfil da polimerização.…”