Grandi benefici per l’industria dei polimeri
I polimeri a base di poliolefina comprendono polietilene e polipropilene, utilizzati per prodotti che spaziano dai sacchetti in plastica e imballi all’isolamento elettrico, alle auto, ai mobili e ai dispositivi medici. L’obiettivo del progetto MAO-ROBOTS(si apre in una nuova finestra) (“Methylaluminoxane (MAO) activators in the molecular polyolefin factory”) era di creare un nuovo MAO ottimizzato per la formazione di blocchi atti a ridurre i costi di produzione dei polimeri con metodi sostenibili. Per raggiungere questo obiettivo ambizioso, gli scienziati dell’UE si sono concentrati sul potenziare la comprensione dei gruppi molecolari e supermolecolari e dei principi di costruzione. MAO-ROBOTS ha applicato una combinazione senza precedenti di tecniche chimiche, spettroscopiche, di diffusione dei neutroni e computazionali. Il lavoro ha portato ad un controllo che va al di là dello stato dell’arte dei processi di polimerizzazione attivati da MAO. Ancora meglio, il team ha fornito un EBAO (etil-isobutil-alluminossano) un’alternativa più economica ed ecologica, in grado di polimerizzare l’etilene nello stesso modo del migliore MAO. Il lavoro ha iniziato con lo sviluppo di un reattore a fase liquida continuo configurato per la sintesi di MAO. Consente di avere un migliore controllo delle caratteristiche del prodotto data la bassa equi librazione delle soluzioni di MAO. Un modello ha consentito di eseguire lo screening delle reazioni sintetiche, determinando la struttura del MAO risultante in silicio. Studi sperimentali e computazionali combinati hanno rivelato la struttura dettagliata a gabbia delle specie MAO. I ricercatori hanno anche fatto luce sui meccanismi dell’attivazione catalitica del MAO per processi di polimerizzazione. Le miscele di MAO contengono una quantità variabile di TMA (trimetilalluminio) associato. Gli scienziati hanno provato che genera i siti di attività co-catalitica e hanno determinato una relazione quantitativa tra il peso molecolare dei polimeri e il contenuto di TMA del MAO. Inoltre, il team ha individuato due possibili modalità di attivazione del MAO di catalizzatori di polimerizzazione olefine a sito singolo. Effettivamente, questi catalizzatori hanno dimostrato il più alto indice di crescita del mercato. I ricercatori hanno sviluppato un importante metodo di screening rapido per catalizzatori e attivatori catalitici come il MAO che dovrebbero accelerare lo sviluppo. Il MAO è un attivatore importante del processo di polimerizzazione che porta alla produzione industriale di poliolefine. I risultati del progetto MAO-ROBOTS hanno il potenziale di far risparmiare milioni all’industria dei polimeri sui costi di produzione annuale e potrebbero sostanzialmente ridurre i rischi ambientali e legati alla salute dovuti alla produzione di poliolefine. Nel suo complesso, il progetto dovrebbe rafforzare l’industria dei polimeri dell’UE con importanti benefici per gli addetti del settore e per l’ambiente.