Регуляторы селективности (SCA) катализаторов Циглера-Натта

Регуляторы селективности (SCA, stereospecificity control agents) - алкил-алкоксисилановые соединения класса RnSi(OR')(4-n), применяемые как внешние доноры электронов в катализаторах Циглера-Натта на основе MgCl2/TiCl4 с внутренними донорами (фталаты или сукцинаты). В каталитической системе донор вводится совместно с триалкилалюминиевым сокатализатором в молярном соотношении Al/Si = 5-20 моль/моль при температуре полимеризации 50-90°C. Функция донора - блокировка нестереоспецифических Ti-центров и повышение доли изотактических последовательностей [mmmm] в полипропилене с 75-85% (без донора) до 95-99% (с донором).

Применяемые типы алкил-алкоксисиланов:

• WACKER® SILANE P-TRIETHOXY (Donor A) (н-пропилтриэтоксисилан, CAS №2550-02-9): базовый донор первого поколения; изотактичность 95-97% [mmmm]; концентрация до 10 моль/моль Al; широкое ММР; для рандом-сополимеров PP упаковочного класса.
• Diphenyldimethoxysilane (Donor B): для специализированных рецептур.
• WACKER® SILANE CHM-DIMETHOXY (Donor C) (циклогексилметилдиметоксисилан, CAS №17865-32-6): донор второго поколения; изотактичность >98% [mmmm]; концентрация 1-3 моль/моль Al; узкое ММР; предпочтителен для гомополимера PP.
• WACKER® SILANE CP2-DIMETHOXY (Donor D) (дициклопентилдиметоксисилан, CAS №1125-01-5): максимальная изотактичность >99% [mmmm]; оптимизирован для ударопрочных сополимеров PP и BOPP-плёнок; контролирует распределение сомономера.
• WACKER® SILANE P-TRIMETHOXY (н-пропилтриметоксисилан, CAS №1067-25-0): более быстрая активация донора по сравнению с P-Triethoxy.
• Diisopropyldimethoxysilane (Donor P): для контроля молекулярно-массового распределения.
• Diisobutyldimethoxysilane и Isobutylisopropyldimethoxysilane: альтернативные регуляторы для специализированных систем.

Применение SCA обеспечивает: повышение каталитической активности прокатализатора на 15-40% (производительность 15-40 кг PP/г кат.); снижение содержания атактической фракции до <2,5% масс., что уменьшает объём экстракционных операций; контроль индекса расплава (MFR) в диапазоне 0,3-100 г/10 мин за счёт концентрации H2 в реакторе. Доноры C и D позволяют управлять изотактичностью в диапазоне 94-99%. Все марки Wacker зарегистрированы по REACH; ограничений SVHC не имеют. Хранение - в герметичной таре под инертным газом: гидролиз алкоксигрупп влагой снижает донорную активность.

При выборе донора учитывают тип полимера (гомополимер или сополимер), требуемую изотактичность и ширину ММР, тип прокатализатора, температурный режим реактора. Концентрация донора и соотношение Al/Si оптимизируются итерационно под конкретную каталитическую систему. Рекомендуется согласовывать подбор с техническим специалистом и запрашивать TDS производителя.