Литературная Газета 6441 ( № 48 2013)

Возвращаясь к катализаторам Циглера–Натта, отметим, что в 1954 году Натта и его коллеги открыли метод каталитической полимеризации пропилена, при котором образующийся высокомолекулярный продукт отличался тем, что все боковые цепи каждого мономерного звена в нём были расположены по одну сторону молекулы, а не ориентированы как попало.

Натта обнаружил, что новый полимер был прочным, обладал высокой точкой плавления, высокой степенью кристалличности и во многих отношениях превосходил полиэтилен, полученный Циглером. Проведённые им рентгенографические и электронографические исследования нового материала с целью установления его молекулярной структуры показали, что новые катализаторы Циглера вызывали образование макромолекул с необыкновенным регулярным атомным пространственным соотношением. Получение кристаллического полипропилена открыло новую область полимерной химии – стереоспецифическую полимеризацию. Новый класс полимеров с объёмно упорядоченной структурой получил название стереорегулярных, а каталитические системы на основе триалкилалюминия и трихлорида титана и другие подобные стали называть катализаторами Циглера–Натты. Эти катализаторы позволяют химикам осуществлять полный контроль над структурой и пространственной ориентацией новых полимеров.

С помощью супруги, профессора лингвистики, Натта разработал номенклатуру стереорегулярных полимеров и получил все мыслимые типы регулярных структур: синдиотактические, изотактические, а также атактические с различной степенью регулярности, линейные неразветвлённые полимеры других моноолефинов. Все эти сложные названия, которые Натте подсказала его жена-лингвист, обозначают трёхмерную ориентацию макромолекул.

Катализаторы Циглера–Натта удешевили производство синтетических каучуков, и благодаря этому в современной промышленности получили широкое распространение все возможные этилен-пропиленовые каучуки, сокращённо именуемые СКЭП (двойные сополимеры) или СКЭПТ (тройные сополимеры этилена, пропилена и диена).

Справка:

ЭТИЛЕН-ПРОПИЛЕНОВЫЕ КАУЧУКИ – синтетические каучуки, продукты сополимеризации этилена с пропиленом или терполимеры этих двух мономеров с несопряжённым диеном, вводимым для облегчения вулканизации (обычно этилиденнорборнен, иногда дициклопентадиен).Общая формула этилен-пропиленовых каучуков: [=СН2СН2=]n[=СН2СН(СН3)=]m. Этилен-пропиленовые каучуки получают сополимеризацией этилена с пропиленом и диеном с применением каталитических систем, например, используя катализаторы Циглера–Натты в присутствии тяжёлых углеводородных растворителей или в суспензии в жидком пропилене, или катализаторы, состоящие из алкилпроизводных алюминия и соединений ванадия или титана. Этилен-пропиленовые каучуки могут быть синтезированы методом растворной полимеризации, протекающей в жидком пропилене. Возможно их получение газофазной полимеризацией.

Молекулярная масса этилен-пропиленовых каучуков составляет 80–250 тысяч единиц; плотность 850–870 кг/м3; температура стеклования от -55 до -70С. Этилен-пропиленовые каучуки стойки к воздействию окислительных и агрессивных сред. Они мало набухают в полярных растворителях, но нестойки к действию углеводородных масел и неполярных растворителей. По озоностойкости, светостойкости и атмосферостойкости этилен-пропиленовые каучуки превосходят другие типы синтетических каучуков. Они теплостойки до 150°С, маслостойки, износостойки, обладают хорошими диэлектрическими свойствами; вулканизируются органическими пероксидами, серой, фенолформальдегидными смолами. Резины на основе этилен-пропиленовых каучуков обладают хорошими прочностными и эластичными свойствами. Они атмосферостойки, химически устойчивы, хорошие диэлектрики; применяются в кабельной промышленности для изоляции проводов и кабелей, в производстве автомобильных прокладок, для изготовления приводных ремней, транспортёрных лент, рукавов, прокладок для агрессивных жидкостей, защитной одежды, химической аппаратуры.

Золотой век полимеров