Ti-Mg催化劑的活性及載體研究.pdf

1、Ziegler-Natta催化劑具有制備簡單、對雜質敏感性低的優(yōu)點，是目前聚乙烯工業(yè)中應用最多的催化劑。然而，催化活性不高、產(chǎn)品堆密度低等問題困擾著Ziegler-Natta催化劑的工業(yè)應用。因此，對Ziegler-Natta催化劑進行相應改進，以提高催化劑活性、增加產(chǎn)品堆密度，具有非常重要的現(xiàn)實意義。 目前對Ziegler-Natta催化劑的研究主要集中在氯化鎂載體結構的改進和電子給體的優(yōu)選。以此為指導，本論文首先研究了影響催

2、化劑活性的各個要素，確定催化劑達到最佳活性的生產(chǎn)條件；其次，考察了影響聚乙烯產(chǎn)品堆密度的各種因素；最后，在乙醇溶解氯化鎂重結晶法制備催化劑載體的基礎上，考察了一元醇、二元醇與電子給體對催化劑載體的影響，獲得了催化劑載體粒徑及比表面積隨處理條件(溶劑的種類、電子給體的種類)和電子給體變化的變化規(guī)律，對于改進催化劑載體的制備方式，提高催化劑的活性具有重要的指導意義。論文主要開展的三方面研究工作如下： 1.研究了影響催化劑活性的各個要

3、素。實驗發(fā)現(xiàn)，在催化劑取得最佳活性時的溫度在80-85℃，鋁鈦摩爾比在120-140之間：在加入電子給體時，苯甲酸乙酯(EB)對催化劑活性的影響最大，能提高催化劑活性50％-70％；乙酸乙酯可提高催化劑活性30％左右；而鄰苯二甲酸二正丁酯(DNBP)和1，4-二氧六環(huán)的使用則使催化劑活性降低。 2.研究了影響聚乙烯產(chǎn)品堆密度的各個要素。論文考察了聚合時間、鋁鈦比、電子給體加入量、聚合溫度和助催化劑對聚乙烯產(chǎn)品堆密度的影響，實驗發(fā)

4、現(xiàn)，影響聚乙烯產(chǎn)品堆密度的主要因素是催化劑活性，當活性提高時，聚乙烯堆密度降低，當活性降低時，聚乙烯堆密度提高。 3.基于以乙醇為溶劑的氯化鎂載體制備方式，系統(tǒng)研究了多種一元醇、二元醇對催化劑載體特性的影響。 (1)研究了乙醇、1-丙醇、1-丁醇、1-戊醇和1-己醇等一元醇對氯化鎂載體的影響。并通過激光粒度分析儀、BET比表面分析儀等考察了所得載體的粒徑分布、比表面積等。結果發(fā)現(xiàn)，對于乙醇、1-丙醇、1-丁醇，隨著一元醇

5、碳鏈的加長，所得載體的粒徑減小，比表面積增大，其中，乙醇處理過的氯化鎂載體的粒徑和比表面積分別為19.816um和101.5m<'2>/g，而1-丁醇處理過的氯化鎂載體的粒徑和比表面積分別為11.014um和160.8m<'2>/g：當一元醇碳鏈進一步加長，所得載體的粒徑和比表面積不再發(fā)生顯著變化。 (2)研究了一元醇與四氫呋喃(THF)的混合溶劑對氯化鎂載體的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，所得載體的粒徑和比表面積由混合溶劑中對氯化鎂溶解度最

6、大的溶劑決定。在所用的幾種溶劑中，溶解度的順序為：正己醇>正戊醇>正丁醇>正丙醇≈THF>乙醇。 (3)研究了以乙醇為溶劑時，EB、DNBP和1，4-二氧六環(huán)等電子給體對氯化鎂載體比表面積及粒徑的影響。其中，EB和DNBP的使用都使得氯化鎂載體的粒徑減小，比表面積增大。EB的加入獲得的載體的粒徑及比表面積為13.991um、137.2m<'2>/g，而加入DNBP獲得的載體的粒徑及比表面積為13.855um、180.6m<'2>

7、/g：1，4-二氧六環(huán)的使用則使載體流動性變差，且所得載體粒徑變大，約為69.179um。 (4)研究了二元醇的引入對所制備氯化鎂載體的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，氯化鎂經(jīng)二元醇處理后，體積明顯增大。激光粒度分析儀、BET比表面分析儀等表征結果表明，乙二醇處理后獲得的載體的粒徑及比表面積為10.986um、187.4m<'2>/g，而1，4-丁二醇的加入獲得的載體的粒徑及比表面積為9.454um、197.9m<'2>/g。1，4-丁二醇處理