CATALISADORES METALOCÊNICOS

Prévia do material em texto

CATALISADORES METALOCÊNICOS
INTRODUÇÃO
A tecnologia dos catalisadores metalocênicos ou Ziegler-Natta (nome do descobridor do catalisador) como também são conhecidos, é recente e permite o controle de síntese dessa classe de materiais em níveis microestruturais e com propriedades controladas. Pelo fato desses catalisadores terem sidos descobertos há pouco tempo, apresentam ainda grandes desafios, todavia há um grande número de pesquisas que se resumem em descobrir o mecanismo usado por esses catalisadores para polimerização e a estrutura do sítio reativo. Por se tratar de uma área lucrativa e do interesse econômico, muitas indústrias investem em pesquisas já que a cada ano aumentam os números referentes à produção de polímeros produzidos através dos catalisadores metalocênicos, a justificativa é a produção de materiais poliméricos com propriedades que antes não eram alcançadas através de outros mecanismos de polimerização. [1]
DEFINIÇÕES 
Os catalisadores metalocênicos são formados por compostos organometálicos, ou seja, contam com um metal de transição (família IV a VIII) em sua estrutura química, em geral pode ser o titânio e zircônio que são ligados por um anel aromático de Fluorenila ou ciclopentadienila. O metal de transição se liga com o anel através de uma ligação π e por um elétron compartilhado por todos os carbonos que compõem a estrutura cíclica. 
De forma geral pode-se definir um catalisador metalocênico como sendo: 
Sal de metal de transição + Composto Organometálico.
SÍNTESE DO PE POR MEIO DO CATALISADOR METALOCÊNICO
A síntese realizada por Ziegle-Natta no ano de 1953 foi polimerizar o etileno a baixas pressões e temperaturas; o resultado obtido através da síntese foi o polietileno de alta densidade (PEAD) e constatou-se que este possuía como características uma maior resistência ao calor, como também maior densidade e mais rígido que o polietileno de baixa densidade (PEBD). [2]
A síntese de polimerização que resultou na obtenção do PEAD consiste em fornecer etileno em baixas pressões (2 a 4 atm) para o reator, onde já possui hidrocarbonetos líquidos que desenvolveram o papel de agir como diluente; a reação ocorre em temperaturas próximas a algumas dezenas abaixo de 100º C. À medida que a reação ocorre o aumento da viscosidade do material, porém deve haver um limite máximo de viscosidade que deve ser assumida pelo material para que a remoção do calor, que é gerado pela reação, seja afetada. Após a viscosidade alcançar um limite que não afete o processo os reagentes são depositados em um vaso de decomposição catalítica e nessa etapa do processo o catalisador é destruído pela presença do álcool etílico, da água e da soda caustica. Deve-se levar em conta o controle preciso dos fragmentos metálicos no produto final, para que as propriedades elétricas do polímero não sejam afetadas pela presença de partículas metálicas. [2]
APLICAÇÕES 
A gama de produtos que podem ser fabricados utilizando os catalisadores metalocênicos é grande; talvez um dos exemplos mais simples desses produtos é o Polietileno Linear de Baixa Densidade (PELDB) e Poliolefinas Elastoméricas. Outro material que tem sido produzido em grandes proporções e que utiliza o processo de polimerização com catalisador metalocênico é o Polietileno Linear de Densidade Muito Baixa (PELDMB), o PELDMB aparece como terceiro polímero mais produzido pelo ranking de produção de PE. A obtenção do PELDMB pode ser produzido através de processos de polimerização usando várias estruturas que estão sendo mostradas na figura 1. [2]
FIGURA 1 – Estruturas poliméricas
FONTE: Revista Polímeros. V. 3.
Siglas usadas: Polietileno de Alta Densidade (PEAD)
 Polietileno de Baixa Densidade (PEBD)
 Polietileno Linear de Baixa Densidade (PELBD)
REFERÊNCIAS
[1] Marques, V. F. M. Catalisadores Metalocênicos: Aspectos Gerais e heterogeneização. Artigo de Revisão, Instituto de Macromoléculas profª Eloisa Mano (IMA), Universidade Federal do Rio de Janeiro, Jul 1998.
[2] Novas Resinas Produzidas com Catalisadores Metalocênicos. Disponível em < http://www.revistapolimeros.org.br/PDF/v6n3/v6n3a05.pdf>. Acessado em: 23 Abril 2016.