Регулятори селективності (SCA) каталізаторів Циглера-Натта

Регулятори селективності (SCA, stereospecificity control agents) - алкіл-алкоксисиланові сполуки класу RnSi(OR')(4-n), що застосовуються як зовнішні донори електронів у каталізаторах Циглера-Натта на основі MgCl2/TiCl4 з внутрішніми донорами (фталати або сукцинати). У каталітичній системі донор вводять разом з триалкілалюмінієвим сокаталізатором у молярному співвідношенні Al/Si = 5-20 моль/моль при температурі полімеризації 50-90°C. Функція донора - блокування нестереоспецифічних Ti-центрів і підвищення частки ізотактичних послідовностей [mmmm] у поліпропілені з 75-85% (без донора) до 95-99% (з донором).

Застосовувані типи алкіл-алкоксисиланів:

• WACKER® SILANE P-TRIETHOXY (Donor A) (н-пропілтриетоксисилан, CAS №2550-02-9): базовий донор першого покоління; ізотактичність 95-97% [mmmm]; концентрація до 10 моль/моль Al; широкий ММР; для рандом-сополімерів PP пакувального класу.
• Diphenyldimethoxysilane (Donor B): для спеціалізованих рецептур.
• WACKER® SILANE CHM-DIMETHOXY (Donor C) (циклогексилметилдиметоксисилан, CAS №17865-32-6): донор другого покоління; ізотактичність >98% [mmmm]; концентрація 1-3 моль/моль Al; вузький ММР; кращий для гомополімеру PP.
• WACKER® SILANE CP2-DIMETHOXY (Donor D) (дициклопентилдиметоксисилан, CAS №1125-01-5): максимальна ізотактичність >99% [mmmm]; оптимізований для ударостійких сополімерів PP і BOPP-плівок; контролює розподіл сомономера.
• WACKER® SILANE P-TRIMETHOXY (н-пропілтриметоксисилан, CAS №1067-25-0): пришвидшена активація донора порівняно з P-Triethoxy.
• Diisopropyldimethoxysilane (Donor P): для контролю молекулярно-масового розподілу.
• Diisobutyldimethoxysilane і Isobutylisopropyldimethoxysilane: альтернативні регулятори для спеціалізованих систем.

Застосування SCA забезпечує: підвищення каталітичної активності прокаталізатора на 15-40% (продуктивність 15-40 кг PP/г кат.); зниження вмісту атактичної фракції до <2,5% мас., що зменшує обсяг екстракційних операцій; контроль індексу розплаву (MFR) у діапазоні 0,3-100 г/10 хв за рахунок концентрації H2 у реакторі. Донори C і D дозволяють керувати ізотактичністю в діапазоні 94-99%. Усі марки Wacker зареєстровані за REACH; обмежень SVHC не мають. Зберігання - у герметичній тарі під інертним газом: гідроліз алкоксигруп вологою знижує донорну активність.

Під час вибору донора враховують тип полімеру (гомополімер чи сополімер), потрібну ізотактичність і ширину ММР, тип прокаталізатора, температурний режим реактора. Концентрація донора і співвідношення Al/Si оптимізуються ітераційно під конкретну каталітичну систему. Рекомендується погоджувати підбір із технічним фахівцем і запитувати TDS виробника.