coordinatiepolymerisatie

Coördinatiepolymerisatie is een vorm van additiepolymerisatie waarbij een monomeer eerst aan een metaalcentrum van een katalysator coördineert voordat de koolstof-koolstofbinding wordt gevormd. Deze methode wordt vooral toegepast voor polyolefinen en maakt gebruik van zowel homogeen als heterogeen geactiveerde katalysatoren, zoals Ziegler–Natta-systemen (bijvoorbeeld TiCl4 op MgCl2 met aluminiumreductoren) en metallocene-katalysatoren (zoals Cp2ZrCl2 met cocatalysten). Veelgebruikte monomeren zijn etheen, propene en diverse 1-olefinen, waarmee copolymeren kunnen worden gemaakt.

Mechanisme: na coördinatie van het monomeer bij het metaalcentrum vindt migratoire insertie plaats in de M–C-binding, waardoor een groeiende polyketen ontstaat. Dit proces herhaalt zich tot terminatie of chain transfer. De systemen kunnen stereospecificiteit bieden, waardoor isotactische of syndiotactische polymeren ontstaan, afhankelijk van het ligander en het metaal. Terminatie gebeurt meestal door β-hydride-eliminatie of transfer, hoewel living polymerisatie onder bepaalde omstandigheden mogelijk is, wat controle geeft over moleculair gewicht en chainarchitectuur.

Eigenschappen en toepassingen: coordinatieve polymerisatie levert hoge activiteit en goede controle over moleculair gewicht en tactiteit. Dit leidt tot polyethyleenvarianten (zoals HDPE en copolymeren zoals LLDPE) en polypropyleen met gerichte eigenschappen. De technologie maakt copolymeren met nauwkeurig ingestelde comonomeren mogelijk en ondersteunt de productie van geavanceerde polyolefine-materialen en materialen met specifieke mechanische en chemische eigenschappen.

Samenvatting: coordinatieve polymerisatie onderscheidt zich door directe monomeercoördinatie aan een metaalcentrum en insertie-gedreven ketengroei, onder invloed van liganden en cocatalysatoren, wat resulteert in hoge activiteit, stereocontrole en vaak mogelijkheden voor living polymerization en diverse industriële toepassingen.