Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://app.periodikos.com.br/journal/polimeros/article/doi/10.1590/S0104-14282000000400011
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Polimerização 1,4 - cis de Butadieno com o Sistema Catalítico Tetracloreto de Titânio/Triisobutilalumínio/Iodo

1,4 cis-Polymerization of butadiene by the catalyst system titanium tetrachloride/triisobutylaluminium/iodine

Pires, Neusa M. T.; Costa, Marcos A. S.; Coutinho, Fernanda M. B.

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Resumo

Foi utilizado o sistema catalítico tipo Ziegler-Natta modificado, constituído por TiCl4/I2/Al(i-Bu)3 para a síntese de polibutadieno com alto teor de unidades 1,4-cis. Foi estudada a influência da variação da composição do sistema catalítico e da temperatura reacional na atividade catalítica, no massa molar e na microestrutura do polibutadieno. Os polímeros foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho, cromatografia por exclusão por tamanho e calorimetria diferencial de varredura. Foi obtido polibutadieno com até 92% de unidades 1,4-cis e baixo teor de gel. A massa molar ponderal média variou, com a composição do sistema catalítico e com a temperatura reacional, na faixa de 3 a 50 x 104 e a polidispersão variou na faixa de 1,8 a 3,3. A atividade catalítica máxima foi obtida para as razões molares Al/Ti = 5 e I2/Ti = 2.

Palavras-chave

Catalisador Ziegler-Natta, tetracloreto de titânio, 1,4-cis-polibutadieno

Abstract

A modified Ziegler-Natta type catalytic system consisting of TiCl4/I2/Al(i-Bu)3 was used to produce polybutadiene with high content of 1,4-cis repeating units. The influence of the catalytic system composition and temperature on the catalyst activity, molecular weight and microstructure of the polybutadiene was studied. The polymers were characterized by infrared spectroscopy and size exclusion chromatography. Polybutadiene with up to 92% of 1,4-cis repeating units and low gel content was produced. The polymer molecular weight was dependent on the catalytic system composition and reaction temperature. The weight-average molecular weight varied from 3 to 50 x 104; the molecular weight distribution was low, ranging, from 1.8 to 3.3. The maximum catalytic activity was achieved at molar ratios Al/Ti = 5 and I2/Ti = 2.

Keywords

Ziegler-Natta catalyst, titatium tetrachloride, butadiene, 1,4-cis polybutadiene

References



1. Porri, L.; Giarrusso, A. e Ricci, G. - Prog. Polym. Sci., 16, 405 (1991)

2. Dawans, F e Teyssie-J, Ph. - Polym. Sci. Polym. Let., 3, 1045 (1965)

3. Marconi, W. - "The Polymerization of Dienes by Ziegler-Natta Catalysts", in: Ketley, A.D., "Stereochemistry of macromolecules", Marcel Dekker, New York (1967)

4. Boor, Jr. - "Ziegler-Natta Catalysts and Polymerizations", Academic Press, New York (1979)

5. Porri, L; Gallazzi, M.C. e Giarrusso, A. - Atti Conv. - Sc. Sint. Polym. 4th, 237 (1982)

6. "Polymerization process and product" (Phillips Petroleum Co.), Patente inglesa no 848.065, 16/04/1956.

7. Burford, R.P. - J. Macromol. Sci., Chem., A17, 123 (1982)

8. Zelinski, R.P. e Naylor, F.E. - "Polymerization of 1,3-butadiene" (Phillips Petroleum Co.), Patente americana no 3.403.141, 24/09/1968.

9. Saltman, W.M. e Stachowiack, R.W. - "Polymerization process resulting in a light-colored sunlight stable high-cis polybutdiene" (Goodyear Tyre e Rubber Co.), Patente americana no 3.497.489, 24/02/1970.

10. Loo, C.C. e Hsu, C.C. - Canad. J. Chem. Eng., 52, 374 (1974).

11. Loo, C.C. e Hsu, C.C. - Canad. J. Chem. Eng., 52, 381 (1974).

12. "Improvements in the polymerization of conjugated diene monomers" (Michelin e Cie), Patente inglesa, no 1.140.687, 22/01/1969.

13. Krol, V. A. e Khrennikova, Ye. K. - Vysokomol. Soyed., A14, 2365 (1972)

14. Cooper, W. - "Polydienes by Coordination Catalysts", in: Saltman, W.M. - "The Stereo Rubbers", John Wiley, New York (1977).

15. Minchak, R.J. - "Polymerization with aluminum iodine type catalyst" (Goodrich-Gulf Chemicals Inc.), Patente americana no 3.449.312, 10/06/1969.

16. Marconi, W.; Mazzei, A.; Araldi, M. e Maldé, M. - J. Polym. Sci., Part A, 3, 735 (1965)

17. Moyer, P.H. e Lehr, M.H. - J. Polym. Sci., Part A, 3, 217 (1965)

18. Marina, N.G.; Monakov, Yu.B.; Rafikov, S.R. e Ponomarenko, V.I. - Russ. Chem. Rev., 52, 413 (1983)

19. Rafikov, S.R.; Monakov, Yu.B; Tolstikov, G. A.; Marina, N.G; Minchenkova, N. Kh.; e Savelieva, I.G. - J. Polym. Sci., Polym. Chem. Ed., 21, 2697 (1983)

20. Henderson, J.F. - J. Polym. Sci., Part C, 4, 233 (1964)

21. Natta, G. e Porri, L. - "Elastomers by Coordinated Anionic Mechanism", in: Kennedy, J.P. e Tornquist, E.G.M. - "High Polymers. Polymer Chemistry of Synthetic Elastomers", John Wiley, New York (1969)

22. Calderon, N.; Muse, J.; Colvin, H. A. e Castner, K.F. - "Vapor phase synthesis of rubbery polymers" (Goodyear Tire e Rubber Co.), Patente americana US 5859156 (1999)

23. Bresler, L.S. ; Grechanovskii, V. A.; Muzhai, A. e Poddubnyi, I.Ya. - Vysokomol. Soyed., A11, 1165 (1969)

24. Pires, N.M.T. - "Síntese de polibutadieno com alto teor de isômero 1,4-cis utilizando catalisador Ziegler-Natta", Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil (1990)

25. Costa, T.H.S.; Costa, M.A.S.; Santa Maria, L.C.; Coutinho, F.M.B. e Pires, N.M.T. - Química Nova, 20, 93 (1997)

26. Haslam, J. e Willis, H.A. - "Identification and Analysis of Plastics", Illife Books, New Jersey (1965)

27. Saltman, W.M. e Link, T.H. - Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Develop, 3, 199 (1964)

28. Marconi, W.; Araldi, M.; Béranger, A. e Maldè, M. - Chim. Ind. , 45, 522 (1963)

29. Ceausescu, E.; Fieroiu, V.; Dragutan, V., Simionescu, E.; Gruber, E.; Pirojoc, C.; Ion, C. e Apostol, V. - Revue Roumaine de Chimie, 34, 15 (1989)

30. Porri, L. e Giarrusso, A. - "Conjugated Diene Polymerization", in: Eastmond, G.C.; Ledwith, A.; Russo, S. e Sigwalt, P. - "Comprehensive Polymer Science", Pergamon Press, New York (1989)

31. Odian, G. - "Principles of Polymerization", McGraw-Hill, New York, 1991.

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