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Registro 1 de 1 para la búsqueda Autor Zapata Ramírez, Paula Andrea
Polimerización in situ de polietileno y polipropileno usando nanopartículas de silicato y evaluación de las propiedades del nanocomposito final
Zapata Ramírez, Paula Andrea
Quijada, Raúl
Retuert de la Torre, Jaime
2009
- Datos de edición CyberDocs
- Tipo de Documento Libro
- Materia Polimerización; polietileno; polipropileno; silicatos; nanopartículas; nanocompósitos (materiales)
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Descripción
Las poliolefinas presentan gran versatilidad en sus aplicaciones, lo que ha incentivado la búsqueda de nuevos materiales a base de éstas y que permiten un mejoramiento en sus propiedades. En este contexto, el objetivo de este trabajo es la preparación de nanocompositos de polietileno (PE) y polipropileno (PP) mediante polimerización in situ con catalizadores metalocénicos en presencia de partículas inorgánicas como arcillas, sus formas ...Las poliolefinas presentan gran versatilidad en sus aplicaciones, lo que ha incentivado la búsqueda de nuevos materiales a base de éstas y que permiten un mejoramiento en sus propiedades. En este contexto, el objetivo de este trabajo es la preparación de nanocompositos de polietileno (PE) y polipropileno (PP) mediante polimerización in situ con catalizadores metalocénicos en presencia de partículas inorgánicas como arcillas, sus formas modificadas y nanopartículas de sílice con diferente morfología (esférica, laminar y fibra) sintetizadas mediante el método de sol - gel. Para este propósito, se utilizaron dos rutas: 1) Las partículas inorgánicas fueron adicionadas directamente como carga en el reactor junto con el sistema catalítico y 2) Las partículas inorgánicas fueron usadas como soporte del catalizador metalocénico, inmovilizando el catalizador directamente sobre las partículas inorgánicas, y sobre éstas previamente modificas con el cocatalizador (MAO). De esta manera, se estudió la influencia de las diferentes rutas sobre la actividad catalítica y sobre las propiedades térmicas, mecánicas y morfológicas del polímero obtenido (nanocomposito).En la preparación de los nanocompositos de PE utilizando partículas inorgánicas como carga, se encontró que los mejores resultados se obtienen utilizando arcilla en su forma sódica Na - Clo y nanoesferas de sílice en concentración de 1 % p/p. Usando estos sistemas, se obtuvo un aumento del 20 % en la actividad catalítica y un incremento cerca del 25 % en el módulo de Young del nanocomposito de PE. Al usar las otras partículas inorgánicas como carga no se observaron cambios significativos en la actividad catalítica en comparación al PE patrón. Al fijar directamente el catalizador metalocénico en las partículas inorgánicas (arcilla modificada orgánicamente y nanoesferas de sílice) se obtuvo un buen comportamiento en la actividad catalítica ya que se obtienen valores comparables con el sistema PE patrón, lo cual no es habitual para sistemas soportados. Por otro lado, el PE obtenido mediante sistemas soportados presentó un aumento en su peso molecular (Mw) de aproximadamente 50 % comparado con el sistema homogéneo. Las imágenes de microscopía electrónica de transmisión (TEM) mostraron que cuando las partículas inorgánicas sintéticas son usadas como soporte, éstas se encuentran bien dispersas en la matriz del PE y cuando las arcillas fueron usadas como soporte, en especial al usar las arcillas O - CloTMOS y CTABCloTMOS se obtienen que éstas se encuentran exfoliadas en la matriz. Además, la incorporación de partículas de sílice en el polímero mejora significativamente la morfología y densidad aparente de éste, obteniéndose un polímero más homogéneo y disgregado.Para la obtención de PP isotáctico (i - PP), se utilizaron tres catalizadores isoespecíficos: (rac - (CH3)2Si(2 - CH3 - 4 - 1 - (Naph) - 1(Ind))2ZrCl2), rac - (CH3)2Si(2 - CH3 - Ind)2ZrCl2), y rac - EtInd2ZrCl2, para los cuales se evaluó su actividad catalítica y propiedades del polímero obtenido en la presencia de partículas inorgánicas adicionadas como carga. La actividad catalítica de polimerización en presencia de las nanoesferas de sílice es comparable con la obtenida del i - PP patrón. Por el contrario, al usar la arcilla Na - Clo como carga, se produjo una disminución en este parámetro.Cuando se utilizaron las partículas como soporte del catalizador rac - EtInd2ZrCl2, los mejores resultados se obtuvieron al usar la arcilla modificada O - CloTMOS. Por otro lado, al usar la arcilla O - Clo y las nanoesferas de sílice, se presentó una disminución en la actividad catlítica. Para los sistemas soportados el porcentaje de cristalindad incrementó levemente con respecto al polímero patrón. Además, se observó un mejoramiento en la morfología del PP al usar las nanoesferas como soporte, presentando morfología esférica debido al fenómeno de réplica.Así, el uso de partículas inorgánicas en la polimerización de etileno y propeno, son una buena ruta para la catálisis de metalocenos, ya que se presenta un efecto positivo en la morfología y en las propiedades del polímero sin presentarse un cambio significativo en la actividad catalítica.
- Identificador 12247