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Abstract

A kinetic study on the polymerization of butadiene in toluene with TiI4-Al(i-Bu)3 catalyst has been carried out in a batch reactor. The effects of catalyst concentration, Al/Ti ratio, initial monomer concentration and temperature on the polymerization rate and the molecular weight distribution were investigated. It was found that the rate of propagation which is first order with respect to monomer concentration is a function of Al/Ti ratio, having a maximum rate at a ratio of 1.5 and decreasing rapidly as ratio increases. The number of active sites which is directly proportional to the concentration of Til4, is the prime determinant of the molecular weight of the polymer, yet the growth of the living polymer molecules is regulated by the chain transfer reaction to aluminum alkyls. The termination reaction was found significant only at Al/Ti ratio where the catalyst is most reactive.

On a fait, dans un réacteur discontinu, une étude cinétique de la polymérisation du butadiène dans le toluène, en présence de TiI4-Al(i-Bu)3 comme catalyseur. On a étudié les effets, sur le taux de polymérisation et la distribution du poids moléculaire, des paramètres suivants: concentration du catalyseur, rapport Al/Ti, température et concentration initiale du monomère. On a trouvé que le taux de propagation, qui est du premier ordre par rapport à la concentration du monomère, est fonction du rapport Al/Tl: il est maximal lorsque ce rapport est 1.5 et il décroǐt rapidement à mesure que le rapport augmente. Le nombre de sites actifs, qui est directement proportionnel à la concentration du TiI4, est le principal facteur déterminant du poids moléculaire du polymère; cependant, la croissance des molécules actives du polymère est réglée par la réaction en chaǐne du transfert aux alkyles d'aluminum. On a constaté que la réaction finale n'était importante qu'au rapport Al/Ti auquel le catalyseur réagit le plus.