Catalizador Ziegler-Natta
Un catalizador Ziegler-Natta , llamado así por Karl Ziegler y Giulio Natta , es un catalizador utilizado en la síntesis de polímeros de 1-alquenos ( alfa-olefinas ). Se emplean dos amplias clases de catalizadores Ziegler-Natta, que se distinguen por su solubilidad:
Los catalizadores de Ziegler-Natta se utilizan para polimerizar alquenos terminales (etileno y alquenos con el doble enlace de vinilo ):
El Premio Nobel de Química de 1963 fue otorgado al alemán Karl Ziegler , por su descubrimiento de los primeros catalizadores a base de titanio, y al italiano Giulio Natta , por usarlos para preparar polímeros estereorregulares a partir de propileno . Los catalizadores Ziegler-Natta se han utilizado en la fabricación comercial de diversas poliolefinas desde 1956. A partir de 2010, el volumen total de plásticos, elastómeros y cauchos producidos a partir de alquenos con estos catalizadores y otros relacionados (especialmente Phillips) en todo el mundo supera los 100 millones de toneladas. Juntos, estos polímeros representan los plásticos básicos de mayor volumen, así como los productos químicos básicos de mayor volumen en el mundo.
A principios de la década de 1950, los trabajadores de Phillips Petroleum descubrieron que los catalizadores de cromo son altamente efectivos para la polimerización de etileno a baja temperatura, lo que lanzó importantes tecnologías industriales que culminaron con el catalizador de Phillips . Unos años más tarde, Ziegler descubrió que una combinación de tetracloruro de titanio (TiCl 4 ) y cloruro de dietilaluminio (Al(C 2 H 5 ) 2 Cl) proporcionaba actividades comparables para la producción de polietileno. Natta usó α-TiCl 3 cristalino en combinación con Al(C 2 H 5 ) 3para producir el primer polipropileno isotáctico . [3] Por lo general, los catalizadores Ziegler se refieren a sistemas basados en titanio para conversiones de etileno y los catalizadores Ziegler-Natta se refieren a sistemas para conversiones de propileno . En la década de 1970, se descubrió que el cloruro de magnesio mejoraba en gran medida la actividad de los catalizadores a base de titanio. Estos catalizadores eran tan activos que el titanio residual ya no se eliminaba del producto. Permitieron la comercialización de resinas de polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) y permitieron el desarrollo de copolímeros no cristalinos. [4]
Además, en la década de 1960, BASF desarrolló un proceso de polimerización agitado mecánicamente en fase gaseosa para fabricar polipropileno . En ese proceso, el lecho de partículas en el reactor no se fluidizó o no se fluidizó por completo. En 1968, Union Carbide comercializó el primer proceso de polimerización en lecho fluidizado en fase gaseosa, el proceso Unipol, para producir polietileno. A mediados de la década de 1980, el proceso Unipol se amplió aún más para producir polipropileno .
Las características del proceso de lecho fluidizado, incluida su simplicidad y calidad del producto, hicieron que fuera ampliamente aceptado en todo el mundo. A día de hoy, el proceso de lecho fluidizado es una de las dos tecnologías más utilizadas para producir polipropileno . [5]
