Wetenschapsnieuws Universiteit Twente 01/12
Prepolymerization and Morphology
WN 01/81 * 9 november 2001, 16.45 uur
promotie ir. Jochem T.M. Pater, faculteit Chemische Technologie, 'Prepolymerization and Morphology'
Door ontwikkelingen in de laatste 15 jaar op het gebied van nieuwe katalysatoren en nieuwe procesvoering zijn de toepassingen van de ogenschijnlijk eenvoudige materialen polyethyleen en polypropyleen verder uitgebreid, waardoor relatief dure en/of milieubelastende materialen als PVC of ABS vervangen kunnen worden door polyolefinen.
De nieuwe processen vereisen een verbeterde controle op de morfologie van het geproduceerde poeder, een eis die wordt bemoeilijkt door het feit dat de katalysatoren steeds actiever worden. Een methode om de morfologieontwikkeling te sturen is het gebruik van een prepolymerisatiestap: de katalysator wordt onder milde condities gepolymeriseerd om de fragmentatie van de drager gecontroleerd te kunnen laten plaatsvinden.
In het gepubliceerde onderzoek wordt aan de ene kant de relatie getoond tussen reactiesnelheden en poedermorfologiën die bij betreffende snelheden ontstaan. De polymerisaties zijn uitgevoerd in vloeibaar propyleen. Aangetoond is dat de morfologie inderdaad bij lage reactiesnelheden kan worden gecontroleerd, maar belangrijker is dat die morfologie niet meer verandert in de hoofdpolymerisatie.
Daarnaast zijn onder industrieel relevante condities twee onderzoekstools ontwikkeld die het mogelijk maken de ontwikkeling van de poedermorfologie te bestuderen. Een stalen polymerisatiecel is uitgerust met een transparant deksel, waardoor met een kamera voor zichtbaar of infrarood licht de deeltjes bekeken kunnen worden tijdens de polymerisatiereactie. Processen waaraan al 30 jaar wordt gerekend met de meest geavanceerde modellen, kunnen nu voor het eerst ook zichtbaar gemaakt, en dus gestaafd, worden. De tweede onderzoekstool die ontwikkeld is, is een reactor waarin bij extreem lage reactiesnelheden polymerisaties worden uitgevoerd, waarmee de eerste stappen in de fragmentatie van de drager kunnen worden bestudeerd. Daarmee wordt het mogelijk modellen te ontwikkelen die de poedermorfologie kunnen gaan voorspellen, in plaats van ze achteraf te beschrijven.
promotor: prof. dr. ir. W.P.M. van Swaaij
co-promotor: prof. dr.-ing. habil. G. Weickert
informatie: drs. B. Meijering, tel. (053) 489 43 85
e-mail: b.meijering@bc.utwente.nl