聚合物载体-稀土金属络合物的表征及其催化聚合共轭双烯的活性

本文采用含一定量功能团的直链碳氢共聚物作为载体,如苯乙烯-丙烯酸共聚物(SAAC),苯乙烯-2-(甲基亚硫酰基)乙基甲基丙烯酸酯共聚物(SMC)。介绍了这类聚合物载体-稀土金属络合物的合成方法,讨论了它们的红外光谱。聚合物载体-钕络合物催化剂具有很高的催化活性和定向效应.SAAC·Nd 三元体系的催化效率高达170kg聚丁二烯/gNd·小时,SMC·NdCl_3 二元体系的催化效率是小分子氯化钕二甲基亚砜络合物 NdCl_3·4DMSO的 2—3倍。聚丁二烯顺式-1,4结构含量在 98％以上。体系也适用于异戊二烯的聚合,产物顺式-1,4含量在95％左右。     

聚合物载体-稀土金属络合物的研究Ⅱ.在聚合物载体-钕络合物催化体系下丁二烯的定向聚合

本文介绍了由苯乙烯-丙烯酸共聚物载体-钕络合物组成的新型丁二烯定向聚合催化体系SAAC·Nd-Al(C_2H_5)_2Cl-Al(i-C_4H_9)_3,研究了该体系的组分、组分比对体系活性的影响,考察了不同烷基铝、聚合物载体-钕络合物的表征参数与催化活性的关系。该体系有良好的活性和定向效应。聚丁二烯的顺式-1,4结构含量高达98％。     

聚合物载体-稀土金属络合物的研究 Ⅵ.聚合物载体-钕络合物对丁二烯聚合的催化活性

 红外光谱研究表明,苯乙烯-丙烯酸共聚物载体-钕络合物具有双配位的羧酸根结构,Nd-O键富有共价性。考察了载体钕络合物催化丁二烯聚合的一般规律,载体钕络合物的组成与聚合活性的关系。在溶剂THF或二氧六环的存在下制得的苯乙烯-丙烯酸共聚物最适宜于合成高活性的载体钕络合物。功能团-COOH含量大约12％,金属钕含量与功能团含量摩尔比在0.20左右的载体钕络合物催化活性最佳。     

在Ziegler-聚合物载体-铁络合物体系催化下丁二烯的聚合

研究了苯乙烯-丙烯酸共聚物载体-铁络合物的制备以及由其组成的新型的丁二烯聚合催化体系。与一般的Ziegler-Natta催化剂相比较,这一催化体系的特点是:活性高,催化效率达9.9×10~4克聚丁二烯/克铁·小时。所得产物分子量极大,为等二元结构聚丁二烯,顺式-1,4和-1,2含量分别为42—44和55—57％。     

聚合物载体-稀土金属络合物的研究 Ⅵ.聚合物载体-钕络合物对丁二烯聚合的催化活性

红外光谱研究表明,苯乙烯-丙烯酸共聚物载体-钕络合物具有双配位的羧酸根结构,Nd-O键富有共价性。考察了载体钕络合物催化丁二烯聚合的一般规律,载体钕络合物的组成与聚合活性的关系。在溶剂THF或二氧六环的存在下制得的苯乙烯-丙烯酸共聚物最适宜于合成高活性的载体钕络合物。功能团-COOH含量大约12％,金属钕含量与功能团含量摩尔比在0.20左右的载体钕络合物催化活性最佳。     

聚合物载体-稀土金属络合物的研究——Ⅶ.聚合物载体-金属络合物的微观结构与络合物催化聚合丁二烯活性的关系

众所周知,在烯烃络合催化聚合中,过渡金属配位体的种类是影响催化剂活性的重要因素之一.用高分子代替小分子作为配位体,影响催化剂的活性因素则由原来单一的固定因素变成多重的可变因素.高分子金属络合物的结构因素,如金属含量、功能团含量,金属与功能团的含量比都将直接影响催化活性.本文从聚合物的微观结构角度,研究了作为载体的苯乙烯-丙烯酸共聚物中单体单元的序列分布及其与催化活性的关系.     

聚合物载体－稀土金属络合物的研究ⅩⅤ．聚（苯乙烯－丙烯酰胺）载体－氯化钕络合物对异戊二烯聚合的催化行为

研究了聚（苯乙烯－丙烯酰胺）（ＰＳＡＣ）载体－氯化钕（ＮｄＣｌ３）络合物对异戊二烯（Ｉｐ）聚合的催化行为．ＰＳＡＣ·ＮｄＣｌ３络合物保留了小分子稀土催化剂对双烯烃聚合的催化规律和高度的定向效应．络合物的催化活性随着Ｎｄ／Ｉｐ和Ａｌ／Ｎｄ比的增加而增加，所得聚异戊二烯的特性粘数［η］却随之下降．聚异戊二烯的顺式－１，４结构含量达９５％．此外，ＰＳＡＣ·ＮｄＣｌ３络合物的活性受ＰＳＡＣ和ＰＳＡＣ·ＮｄＣｌ３的组成与结构的影响．在一定的条件下，络合物的活性随着ＰＳＡＣ中功能团含量的增加而下降．ＰＳＡＣ中单体链节交替分布的程度越低，络合物的活性越高     

特高顺式稀土聚丁二烯的合成及其结构与性能的研究

本文较详细考察了用环烷酸钕-氧化二异丁基铝-氯化二异丁基铝催化体系进行丁二烯聚合时,各 种聚合条件对聚合物的微观结构及分子量的影响。提出了聚合物的活性链末端为π-烯丙基钕氯化物结构,并由于其异构化而决定聚合物微观结构的假设。首次用稀土催化体系合成出特性粘数为3.0-3.5,无凝胶,顺-1,4链节含量达99%的聚丁二稀。     

丁二烯在含有机镁铝络合物稀土催化剂中的聚合

本文研究定向稀土催化剂组份中引入镁铝络合物后对丁二烯聚合的影响。改变镁铝络合物与氯化物的种类和用量,皆明显的影响其聚合活性。当催化剂中含有苯基镁的烷基铝络合物时,聚丁二烯反-1,4链节可达36%。选择适当的催化剂组成和配比时,含镁稀土定向催化剂具有较高的聚合活性。     

聚合物载体-稀土金属络合物的研究 Ⅷ.聚合物载体-双金属络合物对丁二烯聚合的催化活性

研究了苯乙烯-丙烯酸共聚物载体-双金属络合物(SAAC·Nd·Na,SAAC·Nd·Fe)的合成以及由其组成的新型丁二烯聚合催化体系.发现在双金属络合物中Nd与游离的-COOH功能团的摩尔比较小时体系的催化活性最佳.对于SAAC·Nd·Fe体系,随着Fe含量的增加活性逐渐下降.对于SAAC·Nd·Na体系,无论Na含量多少都有着促进活性提高的作用,只是在Nd/-COOH摩尔比较小时活性提高较大.此外,初步考察了在邻啡绕啉存在下SAAC·Nd·Fe体系聚合丁二烯的活性以及所得产物的微观结构与络合物SAAC·Nd·Fe中Fe的含量关系.     

聚合物载体-稀土金属络合物的研究 Ⅷ.聚合物载体-双金属络合物对丁二烯聚合的催化活性

 研究了苯乙烯-丙烯酸共聚物载体-双金属络合物(SAAC·Nd·Na,SAAC·Nd·Fe)的合成以及由其组成的新型丁二烯聚合催化体系.发现在双金属络合物中Nd与游离的-COOH功能团的摩尔比较小时体系的催化活性最佳.对于SAAC·Nd·Fe体系,随着Fe含量的增加活性逐渐下降.对于SAAC·Nd·Na体系,无论Na含量多少都有着促进活性提高的作用,只是在Nd/-COOH摩尔比较小时活性提高较大.此外,初步考察了在邻啡绕啉存在下SAAC·Nd·Fe体系聚合丁二烯的活性以及所得产物的微观结构与络合物SAAC·Nd·Fe中Fe的含量关系.     

用稀土催化剂合成顺-1,4-聚-2,3-二甲基丁二烯

<正> 我们的工作及文献证明,稀土催化剂可使丁二烯、异戊二烯及1,3-戊二烯聚合生成顺-1,4聚合物,而对2,4-己二烯则可得到反-1,4-苏式-双全同立构聚合物(trans-1,4-threo-diisotactic polyhexadiene),为了进一步弄清稀土催化剂对不同双烯烃的催化聚合活性以及所得聚合物的结构与单体性质的关系,我们研究了2,3-二甲基丁二烯在三元催化剂Nd(naph)_3-AlEt_2Cl-Al(-Bu)_3作用下的聚合及所得聚合物的结构。     

聚合物载体-稀土金属络合物的研究 Ⅸ.聚(苯乙烯-丙烯酰胺)载体-钕络合物的合成、表征及其催化活性

本文介绍了一种新的聚合物载体-稀土金属络合物,聚(苯乙烯-丙烯酰胺)载体-钕络合物的合成,表征和讨论了络合物的IR光谱,由此络合物与烷基铝组成的二元体系对丁二烯聚合具有良好的催化活性和定向效应。不同烷基铝的催化活性顺序为Al(i-Bu)_3>Al(i-Bu)_2H>AlEt_3。     

聚合物载体—稀土金属络合物的研究：ⅩⅤ.聚（苯乙烯—丙烯酰胺）载体…

研究了聚载体－氯化姨络合物对异戊类聚合的催化行为．ＰＳＡＣ．ＮｄＣｌ３络合物保留了小分子稀土催化剂对双烯烃聚合的催化规律和高度的定向效应。络合物的催化活性随着Ｎｄ／Ｉｐ和Ａｌ／Ｎｄ比的增加而增加，所得聚异戊二烯的特性粘数「η」却随之下降。     

聚合物载体-稀土金属络合物的研究V.聚(乙烯-丙烯酸)钕的合成及其对丁二烯聚合的催化活性

合成了不同Nd含量的聚(乙烯-丙烯酸)钕(EAA·Nd)。元素分析和红外光谱表明,EAA·Nd中不再含氯,并且Nd是与COO~-相连的。由v_(as)COO~-和v_s COO~-振动频率差和COO~-的O1s电子结合能谱数据可以认为COO~-和Nd成键形成具有双配位键的结构(B)。 由EAA·Nd组成的催化体系对丁二烯聚合具有较高的催化活性。在Nd/—COOH(摩尔比)=0.17时活性最高。当Cl/Nd(原子比)=3时,活性最高,聚丁二烯的特性粘数最小,随着Al/Nd(摩尔比)的增加,催化活性逐渐提高。聚丁二烯的顺-1,4含量不受Cl/Nd和Al/Nd的影响,顺-1,4含量大于98％。丁二烯在不同溶剂中的聚合速度明显不同,在己烷中的聚合速度大大高于在芳香烃溶剂中的聚合速度,发现随着芳香烃溶剂碱性的增加,聚合速度逐渐降低,这是由于芳香溶剂和单体对催化剂Nd竞争配位的结果。     

稀土-其它过渡金属混合催化剂用于共轭双烯烃的聚合——Ⅳ.(NdCl_3+FeCl_3)·nphen-HAI(i-Bu)_2体系对异戊二烯的聚合

本文报道由(NdCl_3+FeCl_3)·nphen-HAl(i-Bu)_2催化体系引发异戊二烯聚合的结果。在适当Nd/Pe比下,该体系对异戊二烯聚合的活性可超过单一钕或铁催化剂的活性,同时随催化剂中钕和铁含量的不同,所得产物的微观结构变化很大,当体系中钕含量由100％→0时,产物的顺-1,4结构含量由94.4％→22.1％,而3,4结构含量由5.6％→77.9％。Al/M(N=Nd+Fe)比、单体浓度和聚合温度不仅对聚合活性有影响,对产物的微观结构影响也较大。事实表明,该聚合体系中存在着两种过渡金属(Nd和Fe)活性中心,它们按各自的机理进行异戊二烯的聚合。     

稀土-其它过渡金属催化剂用于共轭双烯烃的聚合I.(NdCl3+FeCl3).nphen-AlH(i-Bu)2体系对丁二烯的聚合

用共沉淀法制备了不同钕、铁含量的NdCl_3和FeCl_3邻菲罗啉(phen)络合物,并与AlH(i-Bu)_2组成Ziegler-Natta型催化剂,发现这种混合催化剂在合适的Fe/Nd比范围内,对丁二烯的聚合活性高于单一稀土或铁催化剂,尤其是产物的微观结构,可随催化剂中铁、钕含量不同而有较大幅度的变化(cis-1,4含量98—40%,1,2含量1—49%左右,考察了AI/M(M=Nd+Fe的摩尔数)和溶剂对聚合活性的影响,随Al/M的变化,催化剂的活性出现一个高峰;并随催化剂用量不同,活性高峰处的Al/M值也不同,溶剂对催化利活性的影响也很大,其顺序是:甲苯≈苯>环已烷>正己烷,即芳烃>脂环烃>直链烃。     

稀土-其它过渡金属混合催化剂用于共轭双烯烃的聚合——Ⅳ.(NdCl3+FeCl3)·nphen-HAI(i-Bu)2体系对异戊二烯的聚合

 本文报道由(NdCl₃+FeCl₃)·nphen-HAl(i-Bu)₂催化体系引发异戊二烯聚合的结果。在适当Nd/Pe比下,该体系对异戊二烯聚合的活性可超过单一钕或铁催化剂的活性,同时随催化剂中钕和铁含量的不同,所得产物的微观结构变化很大,当体系中钕含量由100％→0时,产物的顺-1,4结构含量由94.4％→22.1％,而3,4结构含量由5.6％→77.9％。Al/M(N=Nd+Fe)比、单体浓度和聚合温度不仅对聚合活性有影响,对产物的微观结构影响也较大。事实表明,该聚合体系中存在着两种过渡金属(Nd和Fe)活性中心,它们按各自的机理进行异戊二烯的聚合。     

羟基功能化高顺1,4-共轭双烯橡胶的合成

将对异戊二烯聚合具有高选择性的稀土催化剂1～5，在助催化剂有机硼盐和烷基铝的作用下，用于催化硅烷基保护的极性共轭双烯单体IP-OTBS均聚合，制得了顺式1,4-结构单元含量最高为98.5%和3,4-结构含量最高达82.2%的聚(IP-OTBS). PNP-型稀土钇催化剂2催化IP-OTBS与1,3-丁二烯(BD)、异戊二烯(IP)无规共聚合，制备出了极性基团含量分别为10.2%和16.7%的顺丁橡胶和异戊橡胶.这些极性聚合物在四丁基氟化铵的作用下脱除硅烷基保护基团，制得醇羟基功能化的顺丁橡胶和异戊橡胶.     

稀土催化制备窄分子量分布高顺式聚异戊二烯及聚合反应动力学

由稀土羧酸钕盐(Nd)、三异丁基铝(Al)、含氯活化剂(CE)及醇(OH)组成的均相稀土羧酸盐催化体系,用于异戊二烯(Ip)定向聚合,其中含氯活化剂(CE)为氯代烃(CE1)或氯代羧酸酯(CE2).研究了CE和OH的化学结构及Al用量对Ip聚合及聚异戊二烯(PIp)微观结构、分子量及分子量分布的影响,将原位全反射傅立叶红外光谱(in situ ATR-FTIR)技术应用于研究稀土催化Ip配位聚合反应过程及聚合反应动力学,采用FTIR、GPC、NMR及DSC等测试手段表征PIp的微观结构、分子量及其分布、序列分布及热性能.实验结果表明,在稀土催化异戊二烯聚合反应中,少量的CE2和OH有助于提高催化活性、降低分子量分布和提高顺式含量.聚合速率对单体浓度呈现一级动力学关系,表观增长活化能(Ea)为69.5 kJ/mol.通过调节催化剂组分配比及聚合工艺条件,可制备出顺-1,4结构含量可达98%以上、窄分子量分布(Mw/Mn=1.6～2.4)的高顺式聚异戊二烯.