11 marca 1954 roku to był czwartek, a wpis w dzienniku Giulio Natty z tego dnia brzmiał “Fatto il polipropilene” (“Stworzyłem polipropylen”). Tego właśnie dnia narodził się polipropylen, który teraz świętuje swoje okrągłe siedemdziesiąt lat. To były przełomowe narodziny materiału, który z czasem stał się powszechny na całym świecie i miał mniej lub bardziej bezpośredni wpływ na codzienne życie każdego z nas. Pierwsza formuła tworzywa powstała w laboratoriach Wydziału Chemii, Materiałów i Inżynierii Chemicznej Politechniki w Mediolanie, obecnie noszącego imię naukowca. W tamtych czasach polipropylen był produktem ubocznym krakingu katalitycznego, a odkrycie miało znaczenie nie tyle dla polimeryzacji polipropylenu, która jednak miała fundamentalne znaczenie, ale dla faktu, że umożliwiło kontrolowanie struktury przestrzennej polimeru, czyniąc go uporządkowanym i regularnym. Sam Natta nazwał otrzymany polipropylen “izotaktycznym”, właśnie po to, by odróżnić go od typu amorficznego, czyli ataktycznego.
W rzeczywistości uporządkowana struktura chemiczna polimeru izotaktycznego nadaje mu wysoką krystaliczność, która z kolei determinuje niezwykłe właściwości mechaniczne, które doprowadziły do jego szerokiego zastosowania w niezliczonych aplikacjach. Według najnowszych szacunków, na całym świecie produkuje się prawie 100 milionów ton polipropylenu rocznie, co odpowiada ponad 10 kg na osobę, o łącznej wartości około 150 miliardów dolarów, tj. 0,15% światowego PKB.
Giulio Natta urodził się 26 lutego 1903 r. w Porto Maurizio. Po ukończeniu klasycznego liceum Cristoforo Colombo w Genui w wieku 16 lat, pozostał w tym mieście, aby ukończyć dwuletni kurs inżynierski. W 1921 r. rozpoczął studia inżynierii przemysłowej na Politechnice w Mediolanie, a rok później został studentem Instytutu Chemii Ogólnej i Nieorganicznej Politechniki. W wieku zaledwie 21 lat ukończył inżynierię chemiczną pod kierunkiem Giuseppe Bruni, natychmiast zostając jego asystentem, a od 1925 do 1933 roku był szefem wydziału chemii analitycznej na Politechnice. W tym samym czasie, od 1929 do 1933 roku, był również odpowiedzialny za chemię fizyczną na Wydziale Nauki Uniwersytetu w Mediolanie, w którym to okresie zyskał rozgłos dzięki swoim badaniom w dziedzinie krystalografii i nieorganicznej chemii przemysłowej.
Od wczesnych lat 50-tych, Natta zaczął koncentrować się, w dziedzinie chemii makrocząsteczkowej, na kwestiach dotyczących stereochemii polimerów i makrocząsteczek w ogóle. W rezultacie poznał procesy polimeryzacji etylenu i dimeryzacji alfa-olefin w obecności związków glinowo-alkilowych, które były prowadzone w tym okresie przez niemieckiego chemika Karla Zieglera przy użyciu katalizatorów metaloorganicznych lub “katalizatorów Zieglera”. Natta zdał sobie sprawę, że te katalityczne (metaloorganiczne) procesy polimeryzacji można potencjalnie wykorzystać do uzyskania bardzo linearnych, niskiej gęstości polimerów z monomerów takich jak etylen, którego liniową strukturę porównał z rozgałęzioną, typową dla polimerów wysokiej gęstości. Kiedy Ziegler zaczął produkować polietylen o wysokiej gęstości za pomocą tych samych procedur polimeryzacji stosowanych do etylenu, ale z innymi katalizatorami, Natta wpadł na pomysł zastosowania tej metody nie tylko do etylenu, ale także do propylenu i innych wyższych alfa-olefin, przy użyciu niektórych wariantów katalizatorów typu Zieglera. W ten sposób 11 marca 1954 r. udało mu się uzyskać izotaktyczny polipropylen, nowy związek organiczny o wysoce uporządkowanej strukturze krystalicznej, który dał początek stereospecyficznym (lub stereoregularnym) polimerom o doskonałych właściwościach chemicznych i mechanicznych, które zostały później opatentowane pod nazwami handlowymi, takimi jak Moplen, Meraklon i Mopeflan.
W uznaniu za wynalezienie nowych katalizatorów do stereospecyficznej polimeryzacji, nazwanych później katalizatorami Zieglera-Natty, Natta i Ziegler otrzymali wspólnie Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1963 roku. Późniejsza globalna produkcja przemysłowa izotaktycznego polipropylenu, najbardziej cenionego z polipropylenów, opierała się na patentach (znanych jako “patenty Natta-Montecatini”), które Natta, począwszy od połowy lat 50-tych, złożył we współpracy z firmą Montecatini. Patenty te stanowiły fundamentalną inspirację dla wszystkich innych metod produkcji opracowanych później niezależnie przez inne firmy.
Żródło: www.macplas.it
