Un catalizzatore Ziegler-Natta è uno dei tre principali tipi di catalizzatori efficaci nella polimerizzazione di olefine o composti idrocarburici con doppi legami di carbonio. I tre tipi di catalizzatori nella categoria dei catalizzatori Ziegler-Natta sono: catalizzatori solidi e supportati da titanio e un co-catalizzatore solitamente di alluminio; metallocene o metalli di transizione con due anioni ciclopentadienilici, o ioni con carica negativa; e non metallocene con ligandi di ossigeno o azoto. Tutti e tre questi catalizzatori sono utili nella polimerizzazione del vinile e aiutano a controllare la tatticità, o i gruppi pendenti che spuntano dalla catena di carbonio del vinile. Il primo catalizzatore, il catalizzatore a base di titanio, fu identificato da Karl Ziegler nel 1953. Giulio Natta utilizzò quindi il catalizzatore per produrre polimeri.
Quando si crea plastica o si lavora con il vinile, è imperativo che i legami chimici siano polimerizzati o trasformati in lunghe catene di elementi ripetuti. Il catalizzatore più popolare e ben utilizzato per creare questo effetto è uno dei catalizzatori Ziegler-Natta. Un catalizzatore Ziegler-Natta è uno dei tre tipi di catalizzatore in grado di polimerizzare idrocarburi con doppi legami.
Il primo catalizzatore Ziegler-Natta creato è stata la variante in titanio. Questo catalizzatore inizia con una base in titanio. C’è un co-catalizzatore aggiunto al titanio, solitamente alluminio. Vengono aggiunti anche modificatori organici per bilanciare la combinazione di catalizzatori.
I catalizzatori metallocenici sono la combinazione di un metallo di transizione e ciclopentadienile. Il ciclopentadienile è una combinazione di idrocarburi con cinque atomi di carbonio e sei atomi di idrogeno, e ci sono due anioni di questo composto mescolati con il metallo di transizione. Questi metalli sono tutti quelli che hanno un sottoguscio incompleto e si trovano principalmente nel blocco d della tavola elementare.
I catalizzatori non metallocenici sono il terzo catalizzatore Ziegler-Natta. Questi catalizzatori vengono prima preparati con uno scandio o un metallo attinoide o metalli di transizione da morbidi a densi. Dopo questo, un ligando – un atomo che si lega all’atomo centrale del metallo – viene aggiunto al metallo di ossigeno o azoto.
Tutti e tre questi catalizzatori sono utili nella polimerizzazione del vinile e tutti i tipi di catalizzatori Ziegler-Natta rappresentano i principali catalizzatori utilizzati nella produzione di plastica. Questo perché questi catalizzatori aiutano scienziati e produttori a controllare la tatticità del vinile o il modo in cui i gruppi pendenti sono disposti nel polimero vinilico. Il minimo cambiamento dello scheletro polimerico cambia la struttura e l’uso del vinile, quindi lo scheletro deve essere preciso.
Due scienziati sono responsabili di questo gruppo di catalizzatori. Ziegler ha realizzato catalizzatori a base di titanio. Natta ha preso il concetto e ha utilizzato in esso la polimerizzazione. Natta ha scoperto anche gli altri due catalizzatori nella categoria dei catalizzatori Ziegler-Natta.