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메탈로센 담지촉매의 제조 및 폴리에틸렌 중합활성도 고찰
A Study on Preparation and Reactivity of Supported Metallocene for Polyethylene Polymerization 원문보기

한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집, 2003 June 01, 2003년, pp.337 - 339  

홍지녀 (순천향대학교 공과대학 신소재화학공학부) ,  하진욱 (순천향대학교 공과대학 신소재화학공학부)

초록
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본 연구에서는 여러 종류의 담체 중에서 Davison 952 실리카를 선택하여 실리카 표면의 하이드록시기의 양을 진공 열처리 방법을 사용하여 조절하였다. 표면 처리된 실리카를 사용하여 담지촉매를 제조한 후 폴리에틸렌(PE) 중합을 수행, 소성온도에 따른 실리카 표면의 하이드록시기 양의 변화와 담지되는 조촉매(MAO) 및 메탈로센 촉매의 양과의 상관관계를 조사하였고 실리카 표면처리와 중합 활성도 간의 상관관계를 고찰하였다. 폴리에틸렌(PE) 중합 결과 메탈로센 촉매가 가장 많이 담지된 200℃ 보다 400℃ 또는 600℃에서 메탈로센 당(g PE/mol Zr)활성도가 높았으며, 담체에 흡착된 MAO와 메탈로센의 비율이 400℃와 600℃에서 가장 크게 나타났다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • 소성된 실리카를 glove box 내에서 유리 반웅기에 정 량(1〜2g)한 후 glove box 외부로 꺼낸 다음 비활성 기체를 흘린 상태에서 manifold에 연결, 톨루엔 용매를(정량한 실리카 무게의 20배 정도) 실리카에 첨가한 후 1시간 동안 과량의 메틸알루미녹센 (MAO)와 용매에 녹은 실리카를 접촉시킨 후 과량의 톨루엔 용매로 반응하지 않은 M供O를 제거하고 톨루엔에 용해되어 있는 메탈로센을 첨가한 후 1시간 동안 교반 하였다. 교반 후 담지되지 않은 메탈로센은 다시 과량의 톨루엔으로 제거하고 vaccum dry를 사용하여 톨루엔 용매가 촉매로부터 완전히 제거될 때까지 건조하였으며 제조된 촉매는 ICP(Inductive Coupling Plasma)를 사용하여 분석하였다
  • 본 연구에서는 여러 종류의 담체 중에서 Davison 952 실리카를 선텍하여 실리카 표면의 하이드록 시기의 양을 진공 열처리 방법을 사용■하여 조절하였다. 표면 처리된 실리카를 사용하여 담지 촉매를 제조한 후 폴리에틸렌(PE) 중한을 수행, 소성온도에 따른 실리카 표면의 하이드록시기양의 변화와 담지 되는 조촉매(心。) 및 메탈로센 촉매의 양과의 상관관계를 조사하였고 실리카 표면처리와 중합 활성도 간의 상관관계를 고찰하였다.
  • 다룬 온도에서 표면 처리된 4가지 담체(SiCb)를 사용하여 메탈로센 담지 촉매(CpzZrt% /Si6)를 제조하였다. 소성된 실리카를 glove box 내에서 유리 반웅기에 정 량(1〜2g)한 후 glove box 외부로 꺼낸 다음 비활성 기체를 흘린 상태에서 manifold에 연결, 톨루엔 용매를(정량한 실리카 무게의 20배 정도) 실리카에 첨가한 후 1시간 동안 과량의 메틸알루미녹센 (MAO)와 용매에 녹은 실리카를 접촉시킨 후 과량의 톨루엔 용매로 반응하지 않은 M供O를 제거하고 톨루엔에 용해되어 있는 메탈로센을 첨가한 후 1시간 동안 교반 하였다. 교반 후 담지되지 않은 메탈로센은 다시 과량의 톨루엔으로 제거하고 vaccum dry를 사용하여 톨루엔 용매가 촉매로부터 완전히 제거될 때까지 건조하였으며 제조된 촉매는 ICP(Inductive Coupling Plasma)를 사용하여 분석하였다・
  • 본 연구에서는 여러 종류의 담체 중에서 Davison 952 실리카를 선텍하여 실리카 표면의 하이드록 시기의 양을 진공 열처리 방법을 사용■하여 조절하였다. 표면 처리된 실리카를 사용하여 담지 촉매를 제조한 후 폴리에틸렌(PE) 중한을 수행, 소성온도에 따른 실리카 표면의 하이드록시기양의 변화와 담지 되는 조촉매(心。) 및 메탈로센 촉매의 양과의 상관관계를 조사하였고 실리카 표면처리와 중합 활성도 간의 상관관계를 고찰하였다.
  • 표면의 하이드록시기를 정량하기 위하여 활성도가 우수하면서 표면의 하이드록시기와 반응하여 기체를 발생하는 화합물을 첨가하여 발생한 기체의 양으로부터 정량하는 방법과 FT-IR을 사용하여 유리된 하이드록시기를 정량하는 방법을 사용하였다. 두 가지 방법 모두 잘 일치하는 결과를 보여 주었으며, 소성 온도와 하이드록 시기의 양은 반비례 관계가 있음을 알 수 있었다.

대상 데이터

  • 실리카 표면의 하이드록 시기의 양을 조절하기 위하여 살리카를 2001, 4006001, 900C의 온도에서 N? 를 사용하여 fludization 방법으로 소성하였다. 다룬 온도에서 표면 처리된 4가지 담체(SiCb)를 사용하여 메탈로센 담지 촉매(CpzZrt% /Si6)를 제조하였다. 소성된 실리카를 glove box 내에서 유리 반웅기에 정 량(1〜2g)한 후 glove box 외부로 꺼낸 다음 비활성 기체를 흘린 상태에서 manifold에 연결, 톨루엔 용매를(정량한 실리카 무게의 20배 정도) 실리카에 첨가한 후 1시간 동안 과량의 메틸알루미녹센 (MAO)와 용매에 녹은 실리카를 접촉시킨 후 과량의 톨루엔 용매로 반응하지 않은 M供O를 제거하고 톨루엔에 용해되어 있는 메탈로센을 첨가한 후 1시간 동안 교반 하였다.

이론/모형

  • Davison 952(실리카)는 pore 크기 및 표면적이 매우 커서 많은 양의 메탈로센 맟 조촉매를 담지시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 실리카 표면의 하이드록 시기의 양을 조절하기 위하여 살리카를 2001, 4006001, 900C의 온도에서 N? 를 사용하여 fludization 방법으로 소성하였다. 다룬 온도에서 표면 처리된 4가지 담체(SiCb)를 사용하여 메탈로센 담지 촉매(CpzZrt% /Si6)를 제조하였다.
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