Estudo experimental da fragmentação de catalisadores suportados para polimerização de olefinas

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Boll, Bruna dos Santos
• Orientador(a): Cardozo, Nilo Sérgio Medeiros
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Olefinas; Polimerização; Catalisadores
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/212379

A fragmentação de catalisadores suportados na polimerização de olefinas tem um papel importante na taxa de reação, na definição da morfologia do polímero formado e na operacionalidade do processo. Diversos estudos buscaram melhor compreender esta etapa da reação, tanto experimentalmente quanto através de modelos teóricos. No entanto, os dados experimentais encontrados na literatura ainda não são suficientes para uma avaliação mais conclusiva sobre a adequação dos modelos existentes para este processo. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi a obtenção de dados experimentais para compará-los com as predições de um modelo teórico previamente desenvolvido no grupo de pesquisa, que utiliza somente constantes cinéticas da reação de polimerização e propriedades físicas e estruturais da partícula de catalisador como parâmetros. Foram utilizados quatro catalisadores suportados em sílica comercial e funcionalizadas com flúor na obtenção de diferentes amostras de polietileno, as quais foram calcinadas e analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) para avaliação do formato e da distribuição de tamanho dos fragmentos de catalisador. Um dos catalisadores utilizados não possibilitou uma comparação efetiva com o modelo por apresentar atividade muito baixa, observando-se grande acúmulo de alumínio nas partículas depois da polimerização. Para os outros três catalisadores utilizados, observou-se boa concordância qualitativa entre as predições do modelo e as variações de tamanho observadas por MEV das partículas de catalisador antes e depois da polimerização. Para os outros três catalisadores utilizados, observou-se boa concordância qualitativa entre as predições do modelo e as variações de tamanho observadas por MEV das partículas de catalisador antes e depois da polimerização. Para os suportes funcionalizados, os valores de percentual não fragmentado de raio preditos pelo modelo (82% e 88%) foram condizentes com os valores observados experimentalmente (80,0% e 85,7%), enquanto que para o suporte comercial foi predita pelo modelo a fragmentação total do catalisador e, experimentalmente, a proporção de tamanho entre raio de partículas antes e após a polimerização foi consideravelmente menor do que os demais (46,7%). Os resultados apresentados constituem a primeira evidência experimental de que o modelo em estudo leva a inferências corretas sobre o mecanismo de fragmentação e o formato dos fragmentos.