Metallocene

Metallocene,

 

Klasse von Katalysatoren, die bei der Herstellung von Kunststoffen, v. a. von Polypropylen und Polyethylen, den konventionellen Ziegler-Natta-Katalysatoren in der katalytischen Wirkung um das Zehn- bis Hundertfache überlegen sind. Metallocene sind organische Verbindungen mit Sandwichstrukturen von zwei parallel angeordneten aromatischen Ringsystemen, zwischen denen ein chloriertes Metallatom eingebaut ist. Von besonderer Bedeutung sind die Zirkonocene, bei denen die Verbrückung zwischen den Ringen durch ZrCl₂ erfolgt und die mit dem Co-Katalysator Methylalumoxan (MAO) äußerst aktive Katalysatorsysteme ergeben. Mit Zirkonocen-MAO-Katalysatoren kann z. B. syndiotaktisches Polystyrol hergestellt werden, das erst bei 276 ºC schmilzt. Am weitesten fortgeschritten ist die Produktion eines Cycloolefin-Copolymer-Kunststoffs (COC-Polymer, Handelsname »Topas«) aus Norbornen (Bicyclohept-2-en) und Ethylen unter Einsatz eines Zirkonocenkatalysators. Das COC-Polymer ist schon seit Jahrzehnten bekannt, doch erst der neue Katalysator ermöglicht eine wirtschaftliche Produktion. Das COC-Polymer soll zur Beschichtung von Compactdiscs (CD, CD-ROM) eingesetzt werden. Gegenüber dem bislang verwendeten Polycarbonat hat das COC-Material eine um 20 % geringere Dichte, eine höhere Reinheit und eine weit geringere optische Doppelbrechung, sodass die Speicherkapazität der CD erhöht werden kann. Ein weiteres Einsatzgebiet für Metallocene stellen Verbundwerkstoffe dar. Z. B. erzielt man mit COC-Folien als Dielektrikum in Kondensatoren eine höhere Speicherkapazität.