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Catalyse hétérogène dans les procédés industrielsArticle de référence | Réf : J1260 v1
Auteur(s) : Thierry SENNINGER
Date de publication : 10 juin 1998
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La catalyse Phillips (appelée aussi catalyse au chrome) a été découverte en 1951 par J. Paul Hogan et Robert L. Banks de la société Phillips Petroleum. Elle est encore exploitée à grande échelle aujourd’hui puisqu’elle permet de produire presque 5 Mt de polyéthylène.
Le principal désavantage de ces catalyseurs Phillips est de ne pouvoir polymériser d’autres monomères que l’éthylène. En effet le propylène, le 1-hexène ou le 1-butène peuvent copolymériser avec l’éthylène mais ne conduisent qu’à des homopolymères mal définis de basses masses moléculaires.
HAUT DE PAGE2.1.1 Préparation des catalyseurs
Les catalyseurs Phillips sont obtenus après imprégnation d’une solution aqueuse de trioxyde de chrome sur un support minéral de type silice ou silice-alumine (zéolithe). L’eau est ensuite éliminée par un séchage poussé pour disperser l’oxyde de chrome à la surface du support. La teneur en chrome fixé est généralement comprise entre 0,1 à 2 % en masse.
Des controverses subsistent toujours pour savoir si l’oxyde chrome est présent sous forme de chromates ou de dichromates à la surface de la silice (figure 14).
Pour qu’il puisse polymériser l’éthylène, le catalyseur doit être activé à haute température (600-900 ×C) dans une atmosphère oxydante, puis réduit à plus basse température par le monoxyde de carbone ou plus fréquemment d’éthylène. En ce sens, les catalyseurs Phillips se distinguent des catalyseurs Ziegler car pour être rendus actifs, ils ne nécessitent pas l’ajout de cocatalyseur. Ils sont par conséquent très sensibles aux impuretés de l’éthylène et réclament des niveaux de pureté très élevés (moins de quelques p.p.m.)
Au cours de la dernière étape du traitement, une réduction du chrome hexavalent a lieu. Mais des controverses subsistent toujours pour savoir à quel degré d’oxydation exact se trouvent les sites actifs responsables de la polymérisation. Ces derniers représenteraient...
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(1) - FONTANILLE (M.), VAIRON (J.P.) - Polymérisation. - (A 3 040, 1994).Traité Plastiques et Composites, volume AM1.
(2) - FONTANILLE (M.) , GNANOU (Y.) - Structure moléculaire et morphologie des polymères. ( - A 3 042,1994). Traité Plastiques et Composites, volume AM1.
(3) - BOOR (J.) - Ziegler-Natta Catalysts and Polymerizations. - 1979, Academic Press.
(4) - Initiation à la chimie et à la physico-chimie macromoléculaires. - Vol. 4 et 11. Groupe Français des Polymères.
(5) - EASTMOND (G.C.), LEDWITH (A.), RUSSO (S.), SIGWALT (P.) - Comprehensive polymer science. - Vol. 4, 1989, Chain Polymerization, Part II, Pergamon Press.
(6) - KRICHELDORF (H.R.) - Handbook of Polymer Synthesis. - Part A, 1992, Marcel Dekker.
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