De synthese van blokcopolymeren in een continu proces is gerealiseerd met behulp van twee nieuwe katalysatoren met specifieke monomeerselectiviteit en diethylzink.

Allereerst vindt er synthese van blokken van polymeren plaats in het reactorvat.

De onderzoekers van Dow Chemicals gebruikten hiertoe zirkoonbis(phenoxyimine) als katalysator voor ethyleenpolymerisatie en hafnium-pyridylamide voor de katalyse van 1-octeen polymerisatie. Deze katalysatoren bevatten grote ligandgroepen die de toegang tot de metaalcentra beperken en zo de specificiteit bewaken. Synthese van de blokcopolymeren kon daardoor in één reactor plaatsvinden.

Vervolgens wordt diethylzink gebruikt als een soort reservoir voor de overdracht van de blokken polymeren. Deze verbinding wordt vaker gebruikt om de groei van de polymeerketen te beëindigen door deze van de katalysator over naar zink te brengen, in ruil voor de ethylgroep. In de meeste gevallen is deze stap irreversibel, maar soms ook niet. De onderzoekers maakten gebruik van deze eigenschap en gebruikten diethylzink voor het afvangen van de polymeerketens.

Het onderzoeksteam heeft het systeem getest met een aantal ethyleen-octeen copolymeren. Deze elastomeren combineren de harde kristallijne eigenschappen van polyethyleen met de zachte amorfe eigenschappen van poly-1-octeen. De mate van ketenoverdracht en dus de verhouding tussen de blokken was te controleren met de concentratie van de monomeren en diethylzink.

De synthese van de polymeren via een continu proces zou voordelen in polymeerkwaliteit met zich meebrengen en zicht op een efficiëntere, economische en mogelijke groenere productie.

Het onderzoek is gepubliceerd in Science.

Bron: Chemical & Engineering News, 8 mei 2006