ZieglerNattakatalysatorer

Ziegler–Natta-katalysatorer är en grupp katalysatorer som används vid polymerisation av alfa-olefiner, särskilt etylen och propen, för att ge styrd tacticitet och molekylvikt i polyolefiner. Namnet kommer från Karl Ziegler och Giulio Natta, vars arbete på 1950-talet visade hur vissa metallhalogenider i kombination med organoaluminiumföreningar kunde leda till industriell tillverkning av kristallina polypropenen och andra polyolefiner. Tillsammans banade deras forskning vägen för en ny era inom plastproduktion.

Katalysatorsystemen bygger ofta på TiCl4 immobiliserat på MgCl2-ytan och aktivieras med organoaluminiumföreningar såsom triethylaluminium (AlEt3) eller liknande ko-katalysatorer. Dessa system är vanligen heterogena, men det finns även homogena varianter. Polymerisationen sker via en koordinerad polymerisationsmekanism där monomerer koordineras till titaniummet och införs i Ti–C-banden, varvid kedjan växer. Tacticiteten styrs av katalysatorns geometri och steriska miljö, vilket gör det möjligt att producera isotaktiska och/eller syndiotaktiska polypropenen.

Produkter och användning: Den mest använda produkten är isotaktisk polypropen (PP) med hög kristallinitet, som används i konsumtionsvaror som förpackningar, textilier och automobilkomponenter. Ziegler–Natta-katalysatorer har spelat en avgörande roll i massproduktion och kostnadseffektivitet för polypropen och andra polyolefiner.

Historia och betydelse: År 1963 tilldelades Ziegler och Natta Nobelpriset i kemi för deras arbete med polymerisation av olefiner med Ziegler–Natta-katalysatorer. Därefter har utvecklingen fortsatt med förbättrade heterogena system och senare enkelsatskatalysatorer, samt introduktion av nya katalysatorfamiljer som utökar kontrollen över polymerens struktur.