Catalyse Ziegler-Natta des réactions de polymérisation du polyéthylène

Projet: Recherche

Description

Les sites actifs en catalyse hétérogène Ziegler-Natta de la réaction de polymérisation du polypropylène (PP) sont des simples vacances de la surface du cristal de TiCl3, appelés sites d'arête. Les doubles vacances ou sites de coin sont la cause de synthèse de PP de faible tacticité. Afin d'empêcher les réactions de s'y dérouler, des ligands mono- et bidentates ont été proposés. Il s'ensuit donc une compétition entre le monomère et ces ligands bidentates non seulement en ce qui concerne les sites non stéréospécifiques mais aussi les sites stéréospécifiques. Le co-catalyseur qui alkyle le TiCl3 lors de l'étape préliminaire à la réaction de propagation intervient aussi dans ces différents équilibres. La substitution des sites adjacents au site catalytique engendre aussi des modifications du site actif qu'il est important de dominer afin d'optimiser la synthèse du PP. D'autres aspects importants sont le dopage du cristal de TiCl3, la réponse à l'hydrogène et le pouvoir alkylant du co-catalyseur. Dans le cas de la polymérisation du polyéthylène (PE), le catalyseur est supporté sur du MgCl2. Il est constitué soit de TiCl3 soit de TiClx(OBu)4-x ce qui engendre deux familles de catalyseurs pour la polymérisation du PE. Ici, le concept de tacticité étant caduque, la réactivité du site et donc son accessibilité au monomère sont les critères prépondérants. Ils sont influencés par la teneur en OBu/Cl ainsi que par le degré d'oxydation du site actif. L'objet de ce projet de collaboration consiste à étudier par les méthodes de la chimie théorique ces différentes réactions de complexation, de polymérisation, de réaction à l'hydrogène, de b-élimination et en particulier de mettre en évidence les effets chimiques qui régissent la compétition entre ces réactions.
statutFini
Les dates de début/date réelle1/09/9831/08/00

mots-clés

  • ligands
  • polyéthylène
  • Polymeres
  • polyethylene
  • energie de reactions
  • catalyses Ziegler-Natta
  • Polymères
  • énergie de réactions