Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
2 Copolymerization Behavior of Bis(indenyl) Metallocenes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
2.1 Effect of Heteroatoms in the Ligand Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
2.2 Copolymerization Behavior of Siloxy-Substituted Bis(indenyl) Zirconium
Dichlorides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
2.3 Chain Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
3 Long-Chain Branched Polyethylenes Formed In Situ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
3.1 LCB Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
3.2 LCB Analytics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
3.3 Influence of the Catalyst and Polymerization Conditions on LCB . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
3.4 Structure Considerations of the LCB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
4 Polymerization of Functional Comonomers with Olefins by Using Bridged Bis(indenyl)
Catalysts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
4.1 Polymerization of Strongly Interacting Comonomers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
4.2 Polymerization of Weakly Interacting Comonomers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
5 Functional Copolymers as Compatibilizers in Polyolefin Blends and Composites . . . . . . 224
5.1 Functionalized Polyethylenes as Compatibilizers for Polyethylene/Polyamide
Blends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
5.2 Weakly Interacting Compatibilizers in Polyolefin Composites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
6 Outlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
Abbreviations
Ar
Aryl
a T
Shift factor, a T ¼ η 0 (T)/η 0 (T 0 )
Bn
Benzyl
Bu
Butyl
Bz
Benzoyl
cat
Catalyst
CD
Composition distribution
CGC
Constrained geometry catalyst
-co-SiF
-co-7-octenyldimethylfluorosilane
-co-SiPh
-co-7-octenyldimethylphenylsilane
Cp
Cyclopentadienyl
CSTR
Continuous stirred tank reactor
E a
Flow activation energy, a T ¼ exp [(E a /R) Â (1/T À 1/T 0 )]
(kJ mol
À1 )
Et
Ethyl
FTIR
Fourier transform infrared spectroscopy
G*
Complex modulus, G* ¼ [(G’) 2 + (G
00 ) 2 ]
1/2 (Pa)
G
0
Storage modulus, G
0
¼ cos δ (σ/γ) (Pa)
G
00
Loss modulus, G
00
¼ sin δ (σ/γ) (Pa)
HDPE
High-density polyethylene
HMW
High molecular weight
180
J. Seppa ¨la ¨ et al.
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
2 Copolymerization Behavior of Bis(indenyl) Metallocenes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
2.1 Effect of Heteroatoms in the Ligand Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
2.2 Copolymerization Behavior of Siloxy-Substituted Bis(indenyl) Zirconium
Dichlorides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
2.3 Chain Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
3 Long-Chain Branched Polyethylenes Formed In Situ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
3.1 LCB Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
3.2 LCB Analytics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
3.3 Influence of the Catalyst and Polymerization Conditions on LCB . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
3.4 Structure Considerations of the LCB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
4 Polymerization of Functional Comonomers with Olefins by Using Bridged Bis(indenyl)
Catalysts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
4.1 Polymerization of Strongly Interacting Comonomers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
4.2 Polymerization of Weakly Interacting Comonomers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
5 Functional Copolymers as Compatibilizers in Polyolefin Blends and Composites . . . . . . 224
5.1 Functionalized Polyethylenes as Compatibilizers for Polyethylene/Polyamide
Blends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
5.2 Weakly Interacting Compatibilizers in Polyolefin Composites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
6 Outlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
Abbreviations
Ar
Aryl
a T
Shift factor, a T ¼ η 0 (T)/η 0 (T 0 )
Bn
Benzyl
Bu
Butyl
Bz
Benzoyl
cat
Catalyst
CD
Composition distribution
CGC
Constrained geometry catalyst
-co-SiF
-co-7-octenyldimethylfluorosilane
-co-SiPh
-co-7-octenyldimethylphenylsilane
Cp
Cyclopentadienyl
CSTR
Continuous stirred tank reactor
E a
Flow activation energy, a T ¼ exp [(E a /R) Â (1/T À 1/T 0 )]
(kJ mol
À1 )
Et
Ethyl
FTIR
Fourier transform infrared spectroscopy
G*
Complex modulus, G* ¼ [(G’) 2 + (G
00 ) 2 ]
1/2 (Pa)
G
0
Storage modulus, G
0
¼ cos δ (σ/γ) (Pa)
G
00
Loss modulus, G
00
¼ sin δ (σ/γ) (Pa)
HDPE
High-density polyethylene
HMW
High molecular weight
180
J. Seppa ¨la ¨ et al.