Catalyse de Ziegler-Natta
La catalyse de Ziegler-Natta, ou procédé Ziegler-Natta, est un procédé chimique permettant la synthèse de polymères vinyliques à la tacticité contrôlée. Mise au point par Karl Ziegler et Giulio Natta au début des années 1950, elle leur vaut le prix Nobel de chimie dès 1963. Initialement basée sur un catalyseur obtenu à partir de tétrachlorure de titane et de triéthylaluminium, le procédé a connu plusieurs modifications et les dernières générations de catalyseurs font intervenir des complexes de zirconium.
Historique
En 1953, Karl Ziegler découvre cette catalyse en réussissant à polymériser à basse pression de l'éthène pour former du polyéthylène haute densité[1]. L'année suivante, Giulio Natta applique la même méthode pour obtenir du polypropylène isotactique[1].
Catalyseurs
La première génération de catalyseurs est obtenue en faisant réagir in situ du tétrachlorure de titane et du triéthylaluminium, ce qui forme du β-TiCl3, ensuite transformé en γ-TiCl3[1].
La deuxième génération de catalyseur permet d'obtenir la forme δ du trichlorure de titane, plus stéréosélective[1].
Depuis les années 1980, une troisième génération de catalyseurs utilise du tétrachlorure de titane supporté sur du chlorure de magnésium, ce qui favorise la croissance épitaxiale du cristal de catalyseur[1]. Les dernières générations de catalyseurs consistent en des complexes de métaux de transition de type zirconium[2].
Applications industrielles
Au niveau industriel, la catalyse de Ziegler-Natta est utilisée pour la fabrication par polymérisation coordinative du polyéthylène haute densité (PE-HD), du polyéthylène à basse densité linéaire (PE-LLD), du polyéthylène à très basse densité (PE-VLD) et du polypropylène isotactique (iPP)[3].
Notes et références
- Housecroft et Sharpe 2010, p. 925
- Housecroft et Sharpe 2010, p. 926
- Marc Carrega, « Aide-mémoire - Matières plastiques », coll. « Aide-Mémoire », Dunod/L'Usine nouvelle, 2009, 2e éd., 256 p.
Bibliographie
- Catherine Housecroft et Alan Sharpe (trad. de l'anglais par André Pousse), Chimie inorganique, Bruxelles/Paris, De Boeck, , 1097 p. (ISBN 978-2-8041-6218-4, lire en ligne)
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