New chromatographic separation systems for polyolefins - theoretical simulations and experimental realization
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen von diesem Projekt wurde poröser Graphit, als ein Sorbent, welcher es ermöglicht Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) zu adsorbieren, identifiziert. Es wurde zum ersten Mal gezeigt, dass auf Graphit völlig unpolare Polymere aus einer Reihe von polaren und unpolaren Lösungsmitteln stark adsorbiert werden, und dass bei Temperaturen von 140-160 oC. 1,2,4-Trichlorbenzol (TCB) oder 1,2-Dichlorbenzol (ODCB) können die Polymeren vom Sorbent desorbieren. Diese reversible Adsorption/Desorption der Polymere auf der Oberfläche von Graphit ist sehr selektiv, sodass sie es ermöglicht PE von PP mit verschiedener Taktizität zu trennen. Damit war eine Grundlage für neue, sehr selektive HPLC Trennungen von Polyolefinen geschaffen, welche Polyolefine unabhängig von ihrer Kristallinität trennt. Das heißt, dass sogar amorphe Polyolefinmaterialien selektiv separiert werden, was vorher mit den bekannten Methoden (CRYSTAF, TREF) unmöglich war. Obwohl PE und PP schon länger als 70 Jahre bekannt sind und industriell produziert werden, wurde eine chromatographische Trennung von PE und PP auf der Basis von Adsorption/Desorption über all diese Jahre nicht bekannt. Mehrere Typen von Polyolefinen wurden im Rahmen dieses Projekts zum ersten Mal mit der Wechselwirkungs-HPLC getrennt – HDPE, LLDPE, PP, EP und EPDM Elastomere, high impact PP, sowie Propylen/1-Alken Copolymeren. Neue chromatographische Methoden benötigen viel weniger Zeit, Probe und Lösungsmittel, als die bekannten Methoden. Außerdem ermöglichen sie eine selektive Separation von Polyolefin-Proben, welche vorher gar nicht oder nur mit einem sehr großem Aufwand erzielt werden konnte.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Separation of linear polyethylene from Isotactic, atactic and syndiotactic polypropylene by high-temperature adsorption liquid chromatography, Macromolecules, 2009, 42, 6063-6067
T. Macko, H. Pasch
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Separation of propene/1-alkene and ethylene/1-alkene copolymers by hightemperature adsorption liquid chromatography, Polymer 2009, 50, 5443-5448
T. Macko, R. Brüll, R. Alamo, Y. Thomann, V. Grumel
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Elution behaviour of polyethylene and polypropylene standards on carbon sorbents, J. Chromatogr. A, 1217, 2010, 7717-7722
R. Chitta, T. Macko, R. Brüll, G. Kalies
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Characterization of ethylene-propylene copolymers with high-temperature gradient adsorption liquid chromatography and CRYSTAF, J. Appl. Polym. Chem., 2011, 122, 3211-3217
T. Macko, R. Brüll, Y. Wang, B. Coto, I. Suarez
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Separation of ethylene-propylene copolymers and ethylene-propylene-diene terpolymers using high-temperature interactive liquid Chromatography, J. Polym. Sci., Polym. Chem. 2011, 49, 1840-1846
R. Chitta, T. Macko, R. Brüll, G. van Doremaele, L.-C. Heinz
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Separation of short chain branched polyolefins by high-temperature gradient adsorption liquid chromatography, Anal. & Bioanal. Chem. 399, 2011, 1547-1556
T. Macko, R. Brüll, R. G. Alamo, F. J. Stadler, S. Losio
