Correlaciones estructura-propiedad en el polipropileno de catalizadores de metaloceno: polipropileno isotáctico...

Área de la Ciencia:

• Química de Polímeros La Química de Polímeros es la química de los polímeros.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La catálisis de la catálisis.

Sus antecedentes:

• Los catalizadores de metaloceno permiten un control preciso de la microestructura del polímero.
• Las propiedades del polipropileno isotáctico están influenciadas por la estereoregularidad y los defectos.
• Los errores regionales (defectos rr) afectan el comportamiento polimórfico y las características mecánicas del polipropileno.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar polipropilenos isotácticos con diferentes grados de estereoregularidad utilizando nuevos circonocenos basados en C(1)-simetrico indenil-ansa-dithienocyclopentadienil.
• Investigar el efecto de los errores regionales (defectos rr) en el comportamiento polimórfico y las propiedades mecánicas del polipropileno.
• Para establecer una relación entre la concentración de defectos, la forma polimórfica y las propiedades del material.

Principales métodos:

• Síntesis de los circonocenos basados en indinil-ansa-dithienocyclopentadienil C(1) simétricos activados por MAO.
• La polimerización del propileno para producir polipropileno isotáctico con pesos moleculares controlados y estereoregularidad.
• Análisis del comportamiento polimórfico (cristalización de gamma y formas desordenadas) y propiedades mecánicas en función de la concentración de defecto rr.

Principales resultados:

• La presencia de defectos rr induce la cristalización de la forma gamma y modificaciones desordenadas intermedias.
• Se encontró una relación lineal entre la cantidad de forma gamma y la longitud promedio de las secuencias isotácticas.
• Las muestras de polipropileno con defectos de 3-4% rr exhiben altos puntos de fusión (130-160°C) y actúan como materiales plásticos rígidos.
• Las muestras con defectos de 4-6% rr muestran puntos de fusión más bajos (115-120°C) y se comportan como materiales termoplásticos flexibles.
• Las muestras con 7-11% de defectos rr tienen puntos de fusión de 80-110°C y funcionan como elastómeros termoplásticos de alta resistencia.

Conclusiones:

• El diseño a medida de los catalizadores de metalloceno permite ajustar la microestructura de la cadena de polipropileno.
• El control de los defectos de rr permite la producción de polipropilenos con un espectro de propiedades, puentes entre plásticos rígidos y elastómeros.
• Este enfoque facilita el desarrollo de nuevos materiales de polipropileno con las propiedades intermedias deseadas para aplicaciones específicas.