不同立體規(guī)整性聚丙烯的合成及改性研究.pdf

1、低等規(guī)聚丙烯(LIPP)是一種新型的聚丙烯材料，在工業(yè)上該種聚丙烯主要由低載鈦MgCl2負(fù)載型的Ziegler-Natta催化劑來(lái)催化合成，但是目前該種催化劑的催化活性較低，因此如何提高低載鈦的Ziegler-Natta催化劑的催化活性正日益受到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的重視。 本文采用一釜球磨法(工藝Ⅰ)制備了一種新型的復(fù)合載體MgCl2/AlCl3負(fù)載的Z-N催化劑，該制備工藝簡(jiǎn)單，操作方便，且鈦含量可控，穩(wěn)定性好，便于工程放大。研究

2、了不同的AlCl3/MgCl2摩爾比對(duì)催化劑催化丙烯聚合的影響，發(fā)現(xiàn)AlCl3/MgCl2摩爾比為0.12、催化劑的載鈦量為1.2wt％時(shí)，催化劑的催化丙烯聚合活性達(dá)到極大值，相對(duì)于MgCl2單載體負(fù)載型Z-N催化劑，活性提高了近一倍；且采用該種工藝制備的催化劑催化丙烯聚合時(shí)，聚合動(dòng)力學(xué)較平穩(wěn)，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。發(fā)現(xiàn)較好的聚合條件是[Ti]=6.4*10-6gTi/ml，Al/Ti(mol/mol)=40，T=40℃，t=30min，在

3、這個(gè)條件下能得到低等規(guī)聚丙烯。在工藝Ⅰ的基礎(chǔ)上，我們發(fā)展了一種一釜球磨法簡(jiǎn)化工藝(工藝Ⅱ)。與工藝Ⅰ制各的催化劑相比，在相同的載鈦量的情況下，用工藝Ⅱ制備的復(fù)合載體AlCl3/MgCl2負(fù)載型Z-N催化劑催化丙烯聚合的活性較高，且聚合產(chǎn)物的等規(guī)度基本不變；工藝Ⅱ方法更簡(jiǎn)單，便于工程放大，所得催化劑催化丙烯聚合動(dòng)力學(xué)較平穩(wěn)，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。發(fā)現(xiàn)較好的聚合條件是[Ti]=6.4*10-6gTi/ml，Al/Ti(mol/mol)=40，T

4、=40℃，t=30min，在這個(gè)條件下能得到低等規(guī)聚丙烯。我們也用化學(xué)反應(yīng)法制備了MgCl2負(fù)載型Ziegler-Natta催化劑，所得催化劑的催化活性較高，且催化丙烯聚合動(dòng)力學(xué)曲線較平穩(wěn)，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。發(fā)現(xiàn)較好的聚合條件是[Ti]=1.1*10-5gTi/ml，Al/Ti(mol/mol)=80，T=20℃，t=30min，在這個(gè)條件下能得到低等規(guī)聚丙烯。 由于聚丙烯是非極性聚合物，分子鏈上不含有極性基團(tuán)，因而其相容性、粘

5、結(jié)性、染色性和抗靜電性不佳，極大限制了聚丙烯的應(yīng)用，因此聚丙烯的改性研究顯得非常必要，其中接枝改性和氯化改性是較為常用且有效的改性手段。 本文發(fā)展了一種溶脹法氯化新工藝，采用該工藝，粒徑不大于0.18mm的等規(guī)聚丙烯粒子可以經(jīng)水相懸浮氯化獲得氯化較均勻的氯化聚丙烯；為了能使粒徑大于0.18mm的等規(guī)聚丙烯粒子在水相懸浮氯化中獲得較好的氯化效果，我們又發(fā)展了一種多段溶脹氯化新工藝，采用該工藝，能將粒徑為0.35mm的等規(guī)聚丙烯粒子

6、經(jīng)氯化獲得氯化較均勻的產(chǎn)物。所得氯化產(chǎn)物能全部溶于四氯化碳；在80℃下能全部溶于二甲苯，冷卻后能成均一透明溶液。本文采用兩步法接枝反應(yīng)工藝對(duì)聚丙烯纖維進(jìn)行接枝改性，有效地減少了均聚物的形成，反應(yīng)具有很好的可控性，接枝率高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，較好的接枝反應(yīng)條件為引發(fā)劑分解溫度353K、引發(fā)劑濃度1.25wt/v、接枝反應(yīng)時(shí)間1h、接枝反應(yīng)溫度353K、接枝單體濃度1.09mol/l。同時(shí)我們用高壓液相色譜研究了接枝反應(yīng)機(jī)理，進(jìn)而對(duì)聚丙烯上的接