Polimerização do etileno utilizando precursores catalíticos de níquel suportados em ZSM-5 com morfologia esférica

Abstract

A descoberta de precursores catalíticos homogêneos de níquel tornou possível a obtenção de polímeros com microestrutura diferenciada. A heterogeneização destes precursores é fundamental devido às necessidades dos processos de polimerização atuais. Este trabalho apresenta o uso de precursores catalíticos de níquel heterogeneizados em uma zeólita ZSM-5 esférica na reação de polimerização do etileno. Os métodos de imobilização influenciaram fortemente na eficácia da heterogeneização, levando a sistemas pouco ativos ou com atividade catalítica equivalente ao análogo homogêneo para o precursor suportado dibromo-bis(4-amino-2,3,5,6-tetrametilfenilimino)-acenaftenoníquel (II). A produtividade sofreu forte influência da temperatura, variando de 960±797 kg PE/mol Ni.h (60 °C) e 4408±21 kg PE/mol Ni.h (10 °C) para o sistema homogêneo e 983±108 kg PE/mol Ni.h (60 °C) e 3764±394 kg PE/mol Ni.h (10 °C) para o sistema heterogêneo. A produtividade alcançada com metilaluminoxano foi superior a 14000 kg PE/mol Ni.h para ambos os casos. A cristalinidade apresentada pelos polímeros também variou com a temperatura, aproximadamente 9 % a 60 °C e aproximadamente 30 % a 10 °C. A zeólita apresentou efeito no controle morfológico durante a polimerização devido à réplica morfológica do suporte.

The discovery of homogeneous nickel catalytic precursors became possible to obtain polymers with different microstructure. The heterogeneization of these precursors is fundamental due the necessities of the current polymerization processes. This work presents the usage of nickel catalysts precursors heterogeneized on a spherical ZSM-5 zeolite for the ethylene polymerization reaction. The immobilization methods strongly influenced on the heterogenization efficiency, leading to low active systems or with equal catalytic activity to the homogeneous analogue for the dibromide-bis(4-amin-2,3,5,6-tetramthylphenylimino)- acenaphtenenickel (II). The productivity suffered strong influence by the temperature, ranging to 983±108 kg PE/mol Ni.h (60 °C) and 3764±394 kg PE/mol Ni.h (10 °C) for the homogeneous system and 983±108 kg PE/mol Ni.h (60 °C) and 3764±394 kg PE/mol Ni.h (10 °C) for the heterogeneous system. The productivity reached with methylaluminoxane was superior to 14000 kg PE/mol Ni.h for both cases. The crystallinity presented by the polymers also varied with the temperature, approximately 9% at 60 °C to approximately 30 % a 60 °C to 30% at 10 ° C. The zeolite showed effect on the morphological control during the polymerization due the morphological replica of the support.