МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ БУТАДИЕНА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПОЛИЦЕНТРОВОГО ТИТАНОВОГО КАТАЛИЗАТОРА НА ОСНОВЕ ИНВЕРСНОГО АЛГОРИТМА МЕТОДА МОНТЕ-КАРЛО

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Для полимеризации бутадиена в присутствии полицентрового катализатора TiCl4–Al(i-C4H9)3 решена обратная кинетическая задача с идентификацией кинетической схемы и определением кинетических параметров. Предварительно экспериментальное молекулярно-массовое распределение макромолекул полибутадиена аппроксимировано суперпозицией распределений Флори. Моделирование полимеризации проведено методом Монте-Карло с использованием нового быстродействующего “инверсного” алгоритма, позволившего на два порядка сократить время вычислений по сравнению с классической схемой метода. Показано, что для идентификации кинетической схемы полимеризации диенов в присутствии полицентровых катализаторов недостаточно совпадения экспериментальных и расчетных зависимостей конверсии мономера от времени и зависимостей средних масс (или средних степеней полимеризации) от времени полимеризации. Требуется также совпадение молекулярно-массовых распределений при всех временах полимеризации.

Об авторах

В. М. Янборисов

Уфимский университет науки и технологий

Email: yanborisovvm@mail.ru
Россия, 450076, Уфа, ул. Заки Валиди, 32

Д. В. Стяжкин

Уфимский институт химии Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук

Email: yanborisovvm@mail.ru
Россия, 450054, Уфа, проспект Октября, 71

В. З. Мингалеев

Уфимский институт химии Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук

Email: yanborisovvm@mail.ru
Россия, 450054, Уфа, проспект Октября, 71

В. П. Захаров

Уфимский университет науки и технологий

Автор, ответственный за переписку.
Email: yanborisovvm@mail.ru
Россия, 450076, Уфа, ул. Заки Валиди, 32

Список литературы

  1. Tailor-Made Polymers / Ed. by J.R. Severn, J.C. Chadwick. Wiley-VCH, 2008.
  2. Multimodal Polymers with Supported Catalysts / Ed. by A. Romina, A. Floran Prades, D. Jeremic. Cham: Springer Nature Switzerland, 2019.
  3. Guan Zh. // Chem. Asian. J. 2010. V. 5. № 5. P. 1058.
  4. Walsh D.J., Hyatt M.G., Miller S.A., Guironnet D. // ACS Catal. 2019. V. 9. №. 12. P. 11153.
  5. Handbook of Transition Metal Polymerization Catalysts / Ed. by R. Hoff. New York: Wiley, 2018.
  6. Visseaux M. // Catalysts. 2018. V. 8. № 10. P. 442.
  7. Ricci G., Pampaloni G., Sommazzi A., Masi F. // Macromolecules. 2021. V. 54. № 13. P. 5879.
  8. Vivaldo-Lima E., Mohammadi Y., Penlidis A. // Processes. 2021. V. 9. № 5. P. 1.
  9. Sharma N., Liu Y.A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2019. V. 58. № 31. P. 14209.
  10. Pladis P., Baltsas A., Kanellopoulos V., Kiparissides C. // Macromol. React. Eng. 2014. V. 8. № 4. P. 392.
  11. Soares J.B.P., Touloupidis V. // Multimodal Polymers with Supported Catalysts / Ed. by A. Albunia. F. Prades, D. Jeremic. Cham: Springer Nature Switzerland, 2019.
  12. Ahmad Sh., Hussaina M.A. // Chem. Ind. Chem. Eng. Quart. 2013. V.19. № 1. P. 13.
  13. Dompazis G., Kanellopoulos V., Kiparissides C. // Macromol. Mat. Eng. 2005. V. 290. № 6. P. 525.
  14. Dompazis G., Kanellopoulos K., Touloupides V., Kiparissides C. // Chem. Eng. Sci. 2008. V. 63. № 19. P. 4735.
  15. Kulajanpeng K., Sheibatothman N., Tanthapanichakoon W., McKenna T. // Canad. J. Chem. Eng. 2022. V. 100. № 9. P. 2505.
  16. Touloupidis V. // Macromol. React. Eng. 2014. V. 8. № 7. P. 508.
  17. Soares J.P.B., McKenna T.F.L. // Canad. J. Chem. Eng. 2022. V. 100. № 9. P. 2432.
  18. Yan W-Ch., Luo Zh-H., Lu Yi-H., Chen Xi-D. // AlChE J. 2012. V. 58. № 6. P. 1717.
  19. Soares J.P.B. // Chem. React. Eng. 2001. V. 51. P. 3931.
  20. Anantawaraskul S., Soares J.P.B., Wood-Adams P.M. // Macromol. Symp. 2004. V. 206. № 1. P. 69.
  21. Huang K., Xie R. // J. Ind. Eng. Chem. 2014. V. 20. № 1. P. 338.
  22. Zheng-Hong Luo, Shao-Hua Wen, De-Pan Shi, Zu-Wei Zheng // Macromol. React. Eng. 2010. V. 4. P. 123.
  23. Dompazis G., Kanellopoulos V., Kiparissides C. // Macromol. React. Eng. 2005. V. 290. № 6. P. 525.
  24. Krallis A., Ali M. Al., Kanellopoulos V. // Macromol. React. Eng. 2022. P. 2200009.
  25. Liu B., Liu B., Soares J.P.B. // Macromol. React. Eng. 2018. V. 12. № 6. P. 1800054.
  26. Zhou Y., Alizadeh A., Boping L., Soares J.P.B. // Macromol. React. Eng. 2021. V. 15. № 1. P. 2000043.
  27. Anantawaraskul S., Bongsontia W., Soares J.P.B. // Macromol. React. Eng. 2011. V. 5. № 11–12. P. 549.
  28. Hornchaiya Ch., Anantawaraskul S., Soares J.P.B., Mehdiabadi S. // Macromol. Chem. Phys. 2019. V. 220. № 6. P. 1800522.
  29. Alghyamah A.A., Soares J.P.B. // Macromol. Rapid. Commun. 2009. V. 30. № 4‒5. P. 384.
  30. Chen K., Mehdiabadi S., Boping L., Soares J.P.B. // Macromol. React. Eng. 2016. V. 10. № 3. P. 206.
  31. Chen K., Mehdiabadi S., Boping L., Soares J.P.B. // Macromol. React. Eng. 2016. V. 10. № 6. P. 551.
  32. Touloupidis V., Albrecht A., Soares J.P.B. // Macromol. React. Eng. 2018. V. 12. № 2. P. 1700056.
  33. Мануйко Г.В., Бронская В.В., Аминова Г.А., Малышева К.Ш. // Вестн. Казанского технол. ун-та. 2022. Т. 23. № 9. С. 28.
  34. Active Sites of Polymerization: Multiplicity: Stereospecific and Kinetic Heterogeneity / Ed. by G. Zaikov, Yu. Monakov, N. Sigaeva, V. Urazbaev. Leiden: Brill, 2005.
  35. Neodymium Based Ziegler Catalysts. Fundamental Chemistry / Ed. by O. Nuyken. Heidelberg: Spinger, 2006.
  36. Saldívar-Guerra E. // Macromol. React. Eng. 2020. V. 14. № 4. P. 2000010.
  37. Янборисов В.М., Янборисов Э.В., Спивак С.И. Формирование молекулярно-массового распределения при полимеризации диенов в присутствии полицентровых каталитических систем. Уфа: Изд-во Уфимской гос. академии экономики и сервиса, 2012.
  38. Рафиков С.Р., Павлова С.А., Твердохлебова И.И. Методы определения молекулярных весов и полидисперности высокомолекулярных соединений. М.: АН СССР, 1963.
  39. Янборисов В.М., Янборисов Э.В., Спивак С.И. // Матем. моделирование. 2010. Т. 22. № 3. С. 15.
  40. Янборисов В.М., Султанова А.А., Колесов С.В. // Матем. моделирование. 2016. Т. 28. № 4. С. 3.
  41. Мингалеев В.З. // Кинетика и катализ. 2016. Т. 57. № 1. С. 54.

Дополнительные файлы


© В.М. Янборисов, Д.В. Стяжкин, В.З. Мингалеев, В.П. Захаров, 2023