Plastics_5_2015

СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ П Л А С Т И К С № 5 ( 1 4 5 ) 2 0 1 5 w w w . p l a s t i c s . r u 15 Лидерами в вопросе производства и при- менения металлоценовых катализаторов почти сразу стали Exxon Chemical, впервые выпустивший партию катализатора Exxpol для коммерческого применения, и Dow Chemical со своим катализатором Insite. Сейчас практически все заметные игроки мирового полимерного рынка произво- дят металлоценовые полимеры. В общем объеме потребления металлоценового по- лиэтилена преимущественную долю состав- ляют пленки — более 65%. Заметную долю занимают пеноматериалы. С точки зрения направления потребления по отраслевому признаку лидируют пищевая промышлен- ность (более 50%), строительство (15%) и медицина (10%). Несколько лет назад указывалось, что суммарная мощность по производству металлоценового полиэтиле- на составляла 1,8 млн т/год и существенно отставала от спроса, который оценивался на уровне 3,8-4 млн т/год. Однако в настоящее время ажиотаж несколько спал, мощности выросли, а спрос оказался ниже ожидае- мого, за исключением сегмента линейного полиэтилена. Что касается металлоцено- вого полипропилена, то более половины его потребляется на цели волоконной и текстильной промышленности, примерно одна третья часть идет на изготовление ли- тьевых изделий. Вместе с тем производство полимеров в присутствии металлоценовых катализаторов сопровождается и некоторыми отрицатель- ными фактами: во-первых, высокой стои- мостью катализатора, а во-вторых, сильной экзотермической реакцией, особенно не- приятной в случае газофазного варианта. Проблемы применения Несмотря на весьма очевидные успехи в сфере металлоценовых полимеров, экспер- ты замечают, что масштабы промышленно- го использования каталитических систем на основе металлоценов к настоящему времени оказались ниже прогнозов, заявленных на рубеже веков. Это обусловлено выявленны- ми недостатками металлоценовых катали- тических систем. К числу таких недостатков обычно относят довольно большой расход активаторов, цена на которые весьма высо- ка, что, в свою очередь, ведет к повышению стоимости получаемой полимерной про- дукции. Одной из проблем металлоцено- вых катализаторов называют необходимость применения кислот Льюиса (таких как ме- тилалюмоксан или перфторарильные соеди- нения бора) в качестве активаторов. Между тем кислоты Льюиса весьма дорогостоящи. Кроме того, было выявлено, что переход- ные металлы IV группы (речь идет о титане и цирконии, хотя в данную подгруппу входят также гафний и курчатовий, которые пред- ставляют скорее специфический интерес для сугубо лабораторных исследований, нежели для практического применения в промыш- ленных масштабах) проявляют свойства «оксофильности» (то есть излишнюю лю- бовь к кислороду), и это делает такого рода катализаторы «мало пригодными для синте- за сополимеров с функционализированны- ми олефинами». То есть сополимеризация олефинов, имеющих помимо двойной свя- зи еще какую-то функциональную группу, протекает с трудом, что, собственно говоря, и ставит под сомнение сообщение о том, что металлоценовые катализаторы позволяют вовлекать в процесс сополимеризации очень большой перечень сополимеров. Сейчас сегмент металлоценовых полиме- ров на мировом рынке полимеров, по всей видимости, достиг своего предела, так как путем варьирования органических лигандов появились новые катализаторы, превосходя- щие своих предшественников по активности и разнообразию получаемых полимерных продуктов. Как следует из некоторых науч- ных публикаций, крупные мировые научные коллективы работу по поиску новых катали- тических систем, как говорится, поставили на конвейер благодаря методологии, назы- ваемой высокоэффективным скринингом (high-throughput screening). Научное сообщество, воодушевленное успехами химии металлоценовых катали- заторов, все более и более расширяет круг металлоорганических соединений переход- ных металлов, в том числе демонстрирую- щих каталитические способности, и сейчас уже вошло в оборот новое название наиболее современных катализаторов этого класса — их называют постметаллоценовыми ката- лизаторами полимеризации. Слава в сфере полимерных технологий так же преходяща, как и в мире людей… Metallocene Polymers: a Limit Reached? Lilia Guseva Unless a mistake made 65 years ago by an English student T. Keeley and his supervisor P. Poson, this very article would have probably never existed,together with the modern transition metal organometallic chem- istrybranch. There would be nometallocene catalysts chemistry, no actual metallocene catalysts nor modern polymermodifications we obtain with them. Today, the segment of metallocene plastics as we know itreaches its limit. But conceivably, a new stage of development is still ahead.