Nouvel activateur solide de catalyseurs organométalliques pour la polymérisation des oléfines

par Floran Prades

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Roger Spitz.

Soutenue en 2005

à Lyon 1 .

mots clés

• Synthèse en phase solide
• Alcènes
• Polymérisation

Résumé

Cette thèse concerne le développement d’un nouvel activateur solide de complexes organométalliques pour la polymérisation des oléfines. Les complexes mono-sites ont permis des avancées en terme d’activités en polymérisation et de contrôles des propriétés des polymères, inaccessibles jusqu’alors avec les catalyseurs Ziegler-Natta ; cependant, leur industrialisation reste encore marginale. Leur hétérogénéisation au moyen d’un support-activateur doit permettre leur emploi dans des unités de production, économiquement et écologiquement plus favorables, comme celles employées industriellement en catalyse Phillips et Ziegler-Natta et ainsi exploiter leurs propriétés au niveau industriel. Des activateurs solides ont été développés non pas en rendant hétérogène des activateurs connus mais en synthétisant un solide capable d’être un activateur des complexes. Ces activateurs ont été employés en polymérisation avec des complexes métallocènes et post-métallocènes. Les systèmes catalytiques ont des activités supérieures ou égales à celles obtenues en solution, tout en conservant les propriétés des polymères. Les polymères ont une morphologie en forme de grains sphériques

Titre traduit

New Solid Activator of Organometallic Catalysts for Olefin Polymerization

Résumé

The aim of this work is the synthesis and use of a new solid activator for organometallic olefin polymerization catalysts. Single-site catalysts are breakthroughs in terms of activity and tailor-made structures that cannot be made by using conventional Ziegler-Natta catalysts. However, such products are not fully exploited on an industrial scale. In order for their full potential to be realized, metallocene and post-metallocene complexes must be heterogenised in order to use them in commercial, environmentally friendly processes such as bulk-monomer or gas-phase processes – already used for Phillips and Ziegler-Natta polymerization. The way chosen to synthesize the solid activator is not to heterogenise a soluble activator on a carrier, but rather to transform a carrier into an activator for these complexes. This activator has been tested in polymerization with metallocenes and other single-site catalysts. The polymerization activities are either equal to, or higher than activities found for equivalent solution polymerizations using the same catalysts. The polymers keep their properties and have a regular, spherical morphology