基于后過渡金屬催化劑的乙烯原位聚合反應(yīng)研究.pdf

1、本論文共分為四部分：(1)雙亞胺基吡啶鐵、鈷催化劑催化乙烯原位共聚合成支化聚乙烯；(2)雙亞胺基吡啶鐵催化劑與負(fù)載茂金屬催化劑復(fù)配合成長(zhǎng)支鏈聚乙烯；(3)雙亞胺基吡啶鐵、鈷催化劑與傳統(tǒng)Ziegler-Natta催化劑(BCH)復(fù)配合成支化聚乙烯。(4)原位共聚產(chǎn)物流變行為與產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的關(guān)系研究。 在第一部分中，合成了9種后過渡金屬催化劑。評(píng)價(jià)了其中4種鈷催化劑1、2、3、4的對(duì)乙烯齊聚的催化性能。通過改變助催化劑(MAO)用量、反

2、應(yīng)溫度、催化劑濃度等因素考察了催化劑的催化活性和所生成α-烯烴碳數(shù)分布的變化規(guī)律。對(duì)雙亞胺基吡啶鐵催化劑7催化乙烯齊聚產(chǎn)物的活性和分布進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并對(duì)催化劑7與催化劑6復(fù)配調(diào)控產(chǎn)物碳數(shù)分布進(jìn)行了初步的研究。該研究未見文獻(xiàn)報(bào)道。采用特種結(jié)構(gòu)兩種后過渡金屬催化劑分別齊聚催化劑和共聚催化劑催化乙烯原位共聚合成支鏈聚乙烯，實(shí)驗(yàn)表明此催化體系反應(yīng)活性高，產(chǎn)物熔點(diǎn)低，產(chǎn)物的DSC譜，13CNMR譜表明所得產(chǎn)物具有一定支化度(5C/1000C～10C

3、/1000C)，從而證明后過渡金屬鐵、鈷催化劑具有一定的共聚性能。該結(jié)果也未見國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道。 在第二部分中，采用雙亞胺基吡啶鐵催化劑5與負(fù)載的茂金屬催化劑10復(fù)配催化乙烯原位共聚制備長(zhǎng)支鏈聚乙烯。系統(tǒng)地研究了催化劑配比、溫度、壓力、助催化劑用量等因素對(duì)共聚活性和產(chǎn)物性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：共聚催化劑與齊聚催化劑配比對(duì)共聚活性和產(chǎn)物性能的影響顯著，在一定配比范圍內(nèi)出現(xiàn)了共單體效應(yīng)；DSC譜和13CNMR譜表明該產(chǎn)物具有長(zhǎng)支鏈結(jié)

4、構(gòu)，支化度在22C/1000C～40C/1000C。 在第三部分中，采用雙亞胺基吡啶鐵系、鈷系金屬催化劑1、5與傳統(tǒng)Ziegler-Natta催化劑(BCH)11復(fù)配催化乙烯“原位共聚”合成長(zhǎng)支鏈聚乙烯。系統(tǒng)地研究了溫度、助催化劑用量、催化劑配比對(duì)聚合反應(yīng)活性和產(chǎn)物性能的影響。結(jié)果表明：雙亞胺基吡啶鐵催化劑5與BCH催化劑11復(fù)配制備的支化聚乙烯為長(zhǎng)支鏈聚乙烯，而雙亞胺基吡啶鈷催化劑1與BCH催化劑11復(fù)配制備的支化聚乙烯為短支

5、鏈聚乙烯，產(chǎn)物的支化度在15C/1000C～25C/1000C。SEM的分析表明該催化體系產(chǎn)物的形態(tài)良好，產(chǎn)物復(fù)制了載體的形狀，具有較好的流動(dòng)性。 在第四部分中，比較了不同結(jié)構(gòu)的齊聚與共聚催化劑復(fù)配產(chǎn)物的流變性能與支化聚乙烯鏈結(jié)構(gòu)的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，齊聚與共聚催化劑的結(jié)構(gòu)對(duì)共聚產(chǎn)物的性能影響顯著，產(chǎn)物具有比市場(chǎng)上已有的相近熔融指數(shù)的LLDPE具有更好的流動(dòng)性，該研究結(jié)果國(guó)內(nèi)外未見文獻(xiàn)報(bào)道。該結(jié)果也未見國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道。