Ziegler-Natta vs. Metallocene 촉매 :비교
Ziegler-Natta 및 Metallocene 촉매는 주로 폴리에틸렌 (PE) 및 폴리 프로필렌 (PP)을 생성하기 위해 올레핀의 중합에 사용된다. 그러나, 그것들은 그들의 구조, 메커니즘 및 결과 중합체 특성에서 크게 다릅니다.
Ziegler-Natta 촉매 :
* 구조 : 고체 캐리어 (예를 들어, MGCL2)에서지지되는 전이 금속 할라이드 (전형적으로 TICL4 또는 TICL3)로 구성된 이종 촉매. 활성 부위는 지지대 표면에 형성된 복합체이다.
* 메커니즘 : 중합 공정은 단량체의 전이 금속 중심으로의 배위, 금속-탄소 결합으로의 삽입 및 활성 부위의 재생을 포함하는 다단계 메커니즘을 포함한다. 반응은 촉매 및 반응 조건의 특성에 매우 민감하다.
* 중합체 특성 : 광범위한 분자량 분포 (MWD)와 광범위한 전술 (입체 정체)을 갖는 폴리에틸렌 및 폴리 프로필렌을 생성합니다. 종종 결정 성이 낮고 분지가 더 높은 폴리머를 초래합니다.
* 장점 : 대규모 생산에 대한 높은 활동, 저비용 및 적합성.
* 단점 : 중합체 미세 구조 (MWD, 전술)에 대한 더 낮은 제어는 제한된 중합체 특성을 초래한다.
메탈 로센 촉매 :
* 구조 : 사이클로 펜타 디에닐 리간드를 갖는 단일 전이 금속 복합체 (전형적으로 그룹 IV 메탈 로센)로 구성된 균질 촉매.
* 메커니즘 : 중합 공정은 활성 부위가 메탈로 센 복합체 자체에 의해 정의되는 단일 사이트 메커니즘을 포함한다. 이를 통해 중합 공정을 정확하게 제어 할 수 있습니다.
* 중합체 특성 : 좁은 MWD 및 고도로 제어 된 전술로 폴리에틸렌 및 폴리 프로필렌을 생성합니다. 이것은 더 높은 결정도 및 균일 한 특성을 갖는 중합체를 초래한다.
* 장점 : MWD, 전술 및 가지를 포함한 중합체 특성에 대한 우수한 제어. 특정 특성을 갖는 맞춤형 폴리머의 생산을 가능하게한다.
* 단점 : Ziegler-Natta 촉매, 더 높은 비용 및 불순물에 대한 민감도로 인해 대규모 생산의 제한된 적용 가능성에 비해 활동이 낮아집니다.
요약의 주요 차이점 :
| 기능 | Ziegler-Natta | Metallocene |
| --- | --- | --- |
| 구조 | 이종 | 균질 |
| 활성 사이트 | 다중 사이트 | 단일 사이트 |
| 메커니즘 | 다중 단계 | 단일 단계 |
| mwd | 넓은 | 좁은 |
| 전술 | 변수 | 고도로 통제 |
| 결정 성 | 더 낮은 | 더 높은 |
| 분기 | 더 높은 | 더 낮은 |
| 활동 | 높은 | 더 낮은 |
| 비용 | 낮음 | 높은 |
결론 :
Ziegler-Natta 및 Metallocene 촉매는 올레핀 중합에서 중요한 역할을하지만 다른 요구를 충족시킵니다. Ziegler-Natta 촉매는 광범위한 특성을 갖는 상품 폴리머의 대규모 생산에 적합한 반면, 금속성 촉매는 정확하게 맞춤형 특성을 갖는 고성능 폴리머의 생산을 허용한다. 촉매 선택은 응용 프로그램의 특정 요구 사항에 따라 다릅니다.
