• 폴리머
• /
• 제35권6호
• /
• pp.505-512
• /
• 2011

Para-xylene의 기본 구조로 연결된 4개의 이핵 CGC를 활용하여 에틸렌과 1-헥센의 공중합특성을 조사하여 중합촉매의 구조적인 특징이 중합에 미치는 영향을 조사하였다. 4가지의 이핵 constrained geometry catalyst(CGC) 중에서 3가지는 모두 para-xylene 다리로 연결되어 있으나 벤젠고리 부분에 각각 다른 치환체가 결합된 것으로서 치환체는 수소(Catalyst 1), isopropyl(Catalyst 2), n-hexyl(Cataylst 3)이고, n-octyl(Catalyst 4)인 화합물이었다. 이핵 메탈로센 4가지와 Dow 촉매를 사용하여 에틸렌과 1-헥센을 공중합시켜 다른 치환체를 가진 다리리간드의 구조적인 특성변화가 촉매의 중합특성과 이로부터 생성되는 공중합체의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 실험 결과 다리리간드의 특성에 따라 분명한 경향성과 차이점이 발견되었다. 중합활성은 치환체의 크기가 가장 작은 수소에서 가장 높았으며, isopropyl에서 가장 낮았으며 그 차이는 최대 3배 이상이었다. 반면 분자량은 치환체가 isopropyl인 촉매에서 생성된 공중합체가 가장 컸고, n-hexyl과 1-octyl 치환체 화합물에서 가장 작은 분자량의 공중합체가 생성되었으며 그 차이는 6배에 달하였다. 이핵 CGC의 공중합 특성은 치환체가 긴 알킬기인 n-hexyl 및 1-octyl 화합물이 가장 우수하여 동일한 조건에서 1-헥센을 가장 많이 함유하여 40% 이상의 1-헥센을 포함하는 에틸렌 공중합체를 제조할 수 있었다. 이러한 연구 결과는 촉매구조 변화에 의한 고분자 미세구조 조절이라는 고분자 합성의 가장 어려운 부분이 xylene 다리를 가진 이핵 CGC의 치환체를 조절함으로써 가능함을 보여주는 결과이다.

• 공업화학
• /
• 제18권5호
• /
• pp.516-521
• /
• 2007

새롭게 합성된 $rac-Me_2Si(2-p-tolylindenyl)_2ZrCl_2$ 촉매와 인디닐 리간드에 치환체가 붙어 있지 않는 상용촉매인 $rac-Me_2Si(Ind)_2ZrCl_2$ 촉매들을 조촉매인 methylaluminoxane (MMAO)를 사용하여 에틸렌/1-옥텐 공중합을 실시하였고, 반응물 내 1-옥텐의 농도를 변화시키며 얻어진 공중합체의 특성을 조사하였다. 촉매활성에 있어서 $rac-Me_2Si(2-p-tolylindenyl)_2ZrCl_2$ 촉매를 이용하여 공중합을 실시한 경우 다리구조를 가진 다른 촉매들과 달리 촉매활성이 감소하여 comonomer의 첨가에 따라 활성이 증가하는 comonomer effect는 발견되지 않았다. $^{13}C$ NMR 분석에서 공중합체에 삽입된 1-옥텐의 양은 촉매 리간드에 붙은 치환체에 의존함을 보였으며, 2-p-tolyl 치환체가 붙은 촉매로 얻어진 공중합체에서 1-옥텐 삽입량이 더 높음을 보였다. DSC, GPC 분석에서 반응물 내 1-옥텐의 농도가 증가함에 따라 공중합체의 녹는점, 결정성, 분자량이 모두 감소하였으며 $rac-Me_2Si(Ind)_2ZrCl_2$ 촉매보다 $rac-Me_2Si(2-p-tolylindenyl)_2ZrCl_2$ 촉매의 경우 녹는점, 결정성 및 분자량의 감소폭이 더 크게 나타났다.

• 폴리머
• /
• 제35권1호
• /
• pp.77-86
• /
• 2011

굳은 특성을 가진 다리로 연결된 이핵 CGC 6개의 공중합특성을 조사하였다. 6개의 화합물 중에서 3개는 길이가 다른 para-phenyl (Catalyst 1), para-xylyl (Cata1yst 2), para-diethylene phenyl (Catalyst 6) 다리를 가진 화합물이며, 나머지 3개는 다리리간드는 para-xylyl 다리 기본구조를 가졌으나 치환체가 isopropyl (Catalyst 3), n-hexyl (Cataylst 4), n-octyl (Catalyst 5)인 화합물이었다. 이핵메탈로센 6가지와 Dow 촉매를 사용하여 에틸렌과 스티렌을 공중합시켜 다리리간드의 특성변화가 촉매의 중합특성과 이로부터 생성되는 공중합체의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 실험 결과 다리리간드의 길이가 증가함에 따라 촉매의 중합활성이 4배까지 향상되었으며 이로부터 생성되는 공중합체의 분자량도 증가하였다. 또한 para-xylyl 리간드의 치환체가 isopropyl에서 n-hexyl 및 n-octyl로 변함에 따라 중합활성은 증가하였으나 이로부터 생성되는 분자량은 감소하였다. 본 연구 결과는 촉매구조 변화에 의한 고분자 미세구조 조절이라는 고분자 합성의 가장 어려운 부분이 이핵메탈로센을 활용하여 어느 정도 현실화될 수 있음을 보여주는 결과이다.