Catalisadores

Catalisadores – Suas características e aplicações

Ziegler-Natta
Esses tipos de catalisadores foram desenvolvidos por Karl Ziegler (Alemanha) e Giulio Natta (Italia) por volta de 1950, o que lhes conferiu o premio Nobel de Química em 1963. Em 1953, Ziegler demonstrou que o LLDPE poderia ser obtido facilmente a baixa pressão, com uma mistura de compostos metal-alquil e sais de metais de transição, e no ano seguinte, Natta demonstrou a habilidade do mesmo tipo de catalisador em formar polímeros isotáticos de α-olefinas.
São usados principalmente na produção de polímeros de hidrocarbonetos como polietileno e polipropileno.
A definição mais comum de catalisador Ziegler-Natta (ZN) é a que descreve este como sendo um complexo organometálico formado a partir da reação de alquil metálico de metais dos grupos I ao III (normalmente AlClnR(3-n)) e sais de metais de transição dos grupos IV ao VII (normalmente TiCl4). Como na figura:

A maioria dos catalisadores Ziegler-Natta são constituídos essencialmente de dois componentes: o catalisador e o co-catalisador. O primeiro é um derivado de metal de transição (em particular, Ti e V), tais como TiCl4, TiCl3, Ti(OR)4, VCl4, VOCl3 e ZrCl4. O segundo componente é um composto organometálico, geralmente alquilalumínio, cuja função, além de reagir com impurezas do meio reacional (oxigenio, agua, por exemplo), alquila o metal de transição para dar início a polimerização. O co-catalisador pode ser adicionado ao meio reacional e só interagir com o catalisador. Exemplos de co-catalisadores típicos a base de alquilalumínio são: Al(C2H5)3, Al(i-C4H9)3, Al(C2H5)2Cl e Al(C2H5)Cl2. Nenhum desses dois componentes, isoladamente, é capaz de promover a polimerização.
A estrutura do complexo a ser escolhida depende do tipo de monômero a ser polimerizado. Para o propileno e o etileno, catalisadores baseados em metais dos grupos IV, V e VI são mais comumente escolhidos. A reatividade, controle