Koordinační polymerace

Koordinační polymerace je typ polymerace řetězce . Penetrace probíhá prostřednictvím komplexní organokovových z přechodných kovů , jako je titan nebo zirkonium , a propagace je u aktivního centra , které je koordinační komplex mezi monomerem a přechodného kovu. Aktivní centrum je obecně aniontové a vzácněji kationtové .

Vývoj tohoto způsobu polymerace začala v roce 1950 s heterogenním katalyzátorem ze Ziegler - Natta na bázi katalyzátoru chloridu titaničitého a kokatalyzátoru z hliníku jako methylaluminoxanu .

Monomery a polymery

Typicky používané monomery jsou nepolární monomery, jako je ethylen a propylen . Vývoj koordinačních polymerací umožňujících kopolymerizaci s polárními monomery je novější. Příklady tohoto typu monomeru jsou methylvinylketon, methylakrylát a akrylonitril .

Polymery vyrobené koordinační polymerací jsou různé typy polyethylenových a vinylových polymerů, jako je polypropylen a polystyren .

Typologie

Koordinační polymerace

Katalýza	Polyethylen	Polypropylen	Polystyren
Ziegler-Natta	Polyethylen s vysokou hustotou (PE-HD), lineární polyethylen s nízkou hustotou (PE-LLD), polyethylen s velmi nízkou hustotou (PE-VLD)	Izotaktický polypropylen (iPP)	Izotaktický polystyren (iPS)
Metalocen	Polyethylen s vysokou hustotou, polyethylen s velmi nízkou hustotou	Syndiotaktický polypropylen (sPP)	Syndiotaktický polystyren (sPS)
Phillips	Polyethylen střední hustoty (PE-MD)
Metateze

Vlastnosti polymerů

Koordinační polymerace má velmi významný dopad na vlastnosti vytvořených polymerů:

• linearita a molární hmotnost  : na rozdíl od polyethylenu s nízkou hustotou, který se získává radikální polymerací a který je vysoce rozvětvený , polymery vyrobené koordinační polymerací, jako jsou PE-HD a PE-LLD, jsou lineární nebo velmi málo rozvětvené a mohou mít molární hmotnost vysokou;
• stereoregularita  : na rozdíl od polypropylenů a polystyrenů produkovaných radikální polymerací, které jsou ataktické, jsou polymery produkované koordinační polymerací jako iPP, sPP, iPS a sPS stereoregulární, a proto mohou být izotaktické nebo syndiotaktické.

Linearita a stereoregularita umožňují tvorbu semikrystalických polymerů .

Reference

1. (in) Robert Oboigbaotor Ebewele, Polymer science and technology , CRC Press ,2000, 483  s. ( ISBN  978-0-8493-8939-9 )
2. (in) Emil Raymond Riegel a James Albert Kent , Kent a Riegelova příručka průmyslové chemie a biotechnologie , sv.  1, americký Springer,2007, 1875  s. ( ISBN  978-0-387-27842-1 , číst online )
3. (in) Akifumi Nakamura , Shingo Ito a Kyoko Nozaki , „  Koordinačně-inzertní kopolymerizace základních polárních monomerů  “ , Chemical Reviews , sv.  109, n o  11,2009, str.  5 215 ( PMID  19807133 , DOI  10,1021 / cr900079r )
4. (in) Lynda K. Johnson , Stefan Mecking a Maurice Brookhart , „  Copolymerization of Ethylene and Propylene with Functionalized Vinyl Monomers by Palladium (II) Catalysts  “ , Journal of the American Chemical Society , Vol.  118,1996, str.  267 ( DOI  10.1021 / ja953247i )
5. (in) Eite Drent , Rudmer Van Dijk , Roel Van Ginkel , Bart Van Oort a Robert I. Pugh , „  palladiem katalyzovaná kopolymerace etenu s alkylakrylátem: polární komonomer zabudovaný do lineárního polymerního řetězce Dostupné elektronické doplňující informace (ESI): údaje NMR pro položky 1, 9, 10, 12 a vylučovací chromatografické dat pro položky 1, 3, 8, 12  “ , Chemical Communications , n o  7,2002, str.  744 ( DOI  10.1039 / b111252j ), viz další údaje
6. (in) Takuya Kochi , Shusuke Noda , Kenji Yoshimura a Kyoko Nozaki , „  Tvorba lineárních ethylen-kopolymerů akrylonitrilu katalyzovaných fosfinovými a sulfonátovými palladiovými komplexy  “ , Journal of the American Chemical Society , sv.  129, n o  29,2007, str.  8 948 ( PMID  17595086 , DOI  10,1021 / ja0725504 )
7. Marc Carrega, „Aide-Mémoire - Plastics“, kol.  „Memorandu“, Dunod / L'Usine Nouvelle , 2009, 2 nd  ed. , 256  s.