Authors:	Nietzel, Sven Ingo
Title:	Organische Trägermaterialien für Ziegler-Natta-Katalysatoren
Online publication date:	31-Dec-2017
Year of first publication:	2017
Language:	german
Abstract:	Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines auf einem organischen Trägermaterial basierenden Ziegler-Natta-Katalysatorsystems, welches die erforderliche Fragmentierbarkeit in möglichst kleine Fragmente aufweist. Hierfür sah das Konzept dieser Arbeit eine direkte Bildung der aktiven Zentren auf fein dispergierten, Hydroxy-funktionalisierten Polystyrol-Nanopartikel vor. Durch anschließende Aggregation dieser Primärpartikel entstanden mikrometergroße Sekundärpartikel, die eine gleichmäßige und feine Verteilung an aktiven Zentren aufwiesen. Ziel war es, dass der durch das Polymerwachstum auftretende hydraulische Druck die physikalisch aggregierten Sekundärpartikel zurück in die ursprünglichen Primärpartikel fragmentieren lässt. Die so erhaltenen Katalysatorproben (nPS OH/ZN) wiesen eine katalytische Produktivität von bis zu 2000 gPE/gKAT·h auf. Das mittels nPS-OH/ZN erhaltene Polymer zeigte charakteristische Merkmale für hochmolekulares High-Density Polyethylen. Auffällig war vor allem die für Ziegler-Natta-Katalysatoren vergleichsweise niedrige Dispersität des erhaltenen Polyethylens (Ð = 3 – 8). Es konnte gezeigt werden, dass die Molekulargewichtsverteilung des erhaltenen Polyethylens mit steigendem Vernetzungsgrad des Trägermaterials breiter wird. Mittels Fluoreszenz-Konfokalmikroskopie unter Verwendung Fluoreszenzfarbstoff-markierter Trägerpartikel konnte zum ersten Mal für Polymer-basierte Ziegler-Natta-Katalysatoren eine gleichmäßige und sehr feine Fragmentierung des Trägermaterials nach dem multi-grain Model nachgewiesen werden. A fragmentable support material for Ziegler–Natta catalysts is presented based on micrometer-sized aggregates of hydroxyl-functionalized polystyrene nanoparticles. By aggregating these nanometer-sized primary particles into larger agglomerates (secondary particles) the high hydraulic forces resulting from polymer growth within the pores of the secondary particles cause the support to fragment back into the initial primary particles. These catalyst samples (nPS OH/ZN) exhibited a catalytic productivity of up to 2000 gPE/gKAT·h. The obtained polymer showed characteristic values for high molecular weight high-density polyethylene. In contrast to MgCl2-supported Ziegler–Natta catalysts, medium dispersity values between 3 and 8 were achieved. It could be shown that the molecular weight distribution gets broader with increasing amount of crosslinker within the support particles. Furthermore, the fine fragmentation of dye-labeled support aggregates into the initial nanoparticles was demonstrated using laser scanning confocal fluorescence microscopy.
DDC:	540 Chemie 540 Chemistry and allied sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-4110
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000017043
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	XII, 162 Seiten
Appears in collections:	JGU-Publikationen