Metallocen Polymerisationskatalyse in kompartimentierten Systemen

Abstract

Ein Hauptziel der Arbeit besteht in der Entwicklung neuer Konzepte zur Trägerung bzw. Heterogenisierung von Metallocenpolymerisationskatalysatoren, die die Vorteile von homogener und heterogener Katalyse vereinen. Dies stellt eine essentielle Voraussetzung für eine vermehrte Anwendung in industriellen Prozessen dar. Dabei wurden zwei unterschiedliche Strategien verfolgt:

Ein in kommerziellen Polymerisationsprozessen weit verbreiteter Ansatz beruht auf einer Kompartmentbildung innerhalb einer Suspensionspolymerisation. Dazu wurden die in unserer Arbeitsgruppe entwickelten, asymmetrischen, dual-side Metallocene in Richtung einer 5,6-Dialkoxy-Substitution am Indenylfragment derivatisiert.

Ein zweiter Ansatz in Richtung einer Partikelbildung ist die Einbindung des Katalysators in eine polymere Cokatalysatormatrix. Im Detail wird hier ein hochverzweigtes, Boran-endfunktionalisiertes Polysilan synthetisiert, bei dem die Anbindung der aktiven Katalysatorspezies über elektrostatische Wechselwirkung erfolgt. Diese Strukturen erweisen sich als exzellente Aktivierungsreagenzien. Im Vergleich zu Experimenten mittels Aktivierung durch molekular-dispers gelöstes B(C6F5)3 bzw. MAO können sowohl die Aktivitäten als auch die Molekulargewichte entscheidend gesteigert werden. Dieser Effekt ist auf eine Heterogenisierung der Polymerisationsbedingungen zurückführen, der mit einer Fixierung der aktiven Spezies im Inneren der polymeren Matrix und somit einer Verschiebung des Aktivierungsgleichgewichts in Richtung aktive Spezies einhergeht.