Beschleunigte Entwicklung von Katalysatorsystemen und Polymeren durch Automatisierung, kombinatorische Methoden, schnelle Analytik und Datenanalyse

Ziel der Dissertation war die beschleunigte Entwicklung von Polymerisationskatalysatoren und von Polyolefinmaterialien mit dem im Rahmen dieser Arbeit neu etablierten „High-Output Polymer Screening“ (HOPS). Bei HOPS werden rechnergesteuerte Polymerisationsautomaten kombiniert mit schneller Analytik, Datenmanagement, Datenanalyse und kombinatorischen Methoden der Materialforschung. Im Unterschied zum High-Throughput Screening von niedermolekularen Wirkstoffen, das auf hohen Probendurchsatz setzt, steigert HOPS die Informationsdichte (Information pro Experiment) bei der prozessrelevanten, beschleunigten Polymer- und Katalysatorentwicklung. Schlüsselkomponente des HOPS-Verfahrens sind automatisierte Reaktoren für die Katalysatorsynthese und die Polymerisationsreaktionen. <br>Mit einer Chemspeed-Workstation wurden in einer parallelisierten Versuchsführung 224 Katalysatorsynthesen und 112 Ethen- und 112 Propen-Homopolymerisationen durchgeführt, wobei der Katalysator direkt in einem der Polymerisation vorgeschalteten Schritt in situ erzeugt wurde. Mit dem HOPS-Verfahren wurden Multizentren-Katalysatorsysteme (Katalysatorblends) und neuartige Trägerkatalysatoren auf Basis von Schichtsilikaten entwickelt. Bei der Ethen/1-Olefin Copolymerisation wurde das HOPS-Verfahren durch FT-IR Messung ergänzt, um die Analytik (PCR, PLS) von Copolymerzusammensetzungen effizienter zu gestalten. Durch on-line Messung der IR-Spektren mit dem ReactIR von Mettler gelang es, bei homogenen Copolymerisationsreaktionen in Echtzeit sowohl die Katalysatoraktivitäten, die Polymerisationskinteik als auch den Einbau und die Sequenzverteilung der 1-Olefin-Comonomeren zu erfassen.

Author dc:creator

• Tuchbreiter, Arno

Contributors dc:contributor

• Mülhaupt, Rolf

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