Copolimerização de eteno e α-olefinas sintetizadas in situ

Abstract

O polietileno linear de baixa densidade (PELBD) é um polímero de eteno com ramificações curtas, geradas pela copolimerização com olefinas leves como o buteno, hexeno e octeno. Suas propriedades mecânicas, reológicas e ópticas intermediárias entre o polietileno linear de alta e baixa densidade têm tornando o PELBD uma das resinas termoplásticas mais produzidas no mundo. A produção de PELBD ocorre industrialmente através de reações de copolimerização, onde geralmente se utiliza um catalisador e duas olefinas. Este trabalho tem como objetivo propor uma rota alternativa para a produção de PELBD, que consiste em um catalisador que oligomeriza e polimeriza o eteno, simultaneamente. O sistema utilizado emprega um complexo da família bis(imino)piridina de cobalto, com ligantes arila bisubstituidos por flúor e trifluormetil, combinados com o alquil-alumínio metilaluminoxano (MAO), já reportado na literatura. Foram analisadas a influência da temperatura, pressão e relação co-catalisador/catalisador (Al/Co) na produtividade do sistema e a natureza do polímero obtido. O conjunto de resultados foi analisado através do método estatístico, e um modelo empírico relacionando temperatura, pressão e relação co-catalisador/catalisador foi proposto. Análises do meio reacional indicam a formação de α-olefinas, identificadas por cromatografia gasosa através da técnica de injeção de padrões cromatográficos. O material polimérico sintetizado foi analisado por Ressonância magnética nuclear do ¹³C (RMN ¹³C) e Calorimetria diferencial de varredura (DSC). As análises de RMN ¹³C evidenciam a incorporação de buteno-1, e as análises de DSC permitem confirmar a incorporação destas α-olefinas, através da diminuição da temperatura de fusão cristalina da resina, quando comparadas ao polietileno de alta densidade, ou seja, puramente linear.