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Abstract:
Zentraler Gegenstand dieser Arbeit war die umfassende Untersuchung der
stereospezifischen Propylen-Polymerisation in flüssigem Propylen mit Si02 -trägerfixierten Metallocen/MAO-Katalysatoren unter industriellen Bedingungen. Unter Zuhilfenahme der Wärmeflußkalorimetrie ist es dabei gelungen, unmittelbare Einsicht in den Verlauf der betrachteten Polyreaktionen zu nehmen und ihre Kinetik unter relevanten Reaktionsbedingungen zu untersuchen. Dabei wurde ein besonderes Gewicht auf eine sorgfältige Validierung der experimentellen Befunde gelegt, da die Anwendbarkeit der Wärmeflußkalorimetrie auf die Untersuchung von Polyreaktionen in der Literatur umstritten ist. Im Verlaufe der Untersuchungen konnte dabei die qualitative wie auch die quantitative Richtigkeit der reaktionskalorimetrischen Ergebnisse für den Suspensionsprozeß sehr genau nachgewiesen und die Sensitivität der Methode herausgestellt werden. Unter Implementierung der oszillierenden Kalorimetrie ist es ebenfalls gelungen, die Wärmeflußkalorimetrie als elegante Methode zur adäquaten Untersuchung des technisch bedeutsamen Masseprozesses zu etablieren and die Ergebnisses entsprechend zu verifizieren.
Im Zusammenspiel mit der Elektronenmikroskopie konnten daraufhin wesentliche, neue Erkenntnisse über den bisher kaum untersuchten Masseprozeß gewonnen werden. Es konnten eine Modellvorstellung für den Masseprozeß erarbeitet und die Unterschiede zum Suspensionsprozeß herausgestellt werden. So kommt es z. B. unter den sehr viel drastischeren Bedingungen des Masseprozesses nicht mehr zu einer ausgeprägten Präpolymerisationsphase. Vielmehr kann man bei der Polymerisation in flüssigem Propylen ein kontinuierliches Aktivitätswachstum ohne degressive Zwischenabschnitte bis zum Erreichen des Aktivitätsmaximums beobachten. Ansonsten laufen die beim Suspensionsprozeß wohlseparierten Polymerisationsstadien gleichsam im Zeitraffer und zum Teil gleichzeitig ab. Dennoch bleibt eine schalenartige, von außen nach innen verlaufende Partikelfragmentation beobachtbar.
