丁二烯在某些钕催化剂体系中聚合活性中心数的测定和动力学的研究Ⅱ.聚合链增长、链转移及链终止过程的研究

本文应用氚醇淬灭法和动力学方法研究了丁二烯在钕化合物-烷基铝催化体系中的聚合动力学.结果表明,聚合速度与单体浓度和活性中心浓度的一次方成正比.对烷基铝的链转移反应进行了研究,测定了用几种不同的钕化合物和烷基铝所组成的催化剂时的链转移速度.链终止反应速度与活性中心浓度的二次方成正比.计算了在不同聚合条件和各种催化剂组成时的链增长、对烷基铝链转移及链终止反应的速度常数.     

丁二烯在乙酰基丙酮镍和一氯二烷基铝均相催化体系中的定向聚合

本工作研究了丁二烯在乙酰基丙酮镍-一氯二烷基铝体系中聚合的一般规律、聚合动力学及链转移过程。实验结果表明:聚合速率对单体浓度、主催化剂(镍络盐)浓度均呈一级关系,而对一氯二异丁基铝浓度呈二级关系,即 -(dM/dt)=k[M][NiA_2][Al(i-C_4H_9)_2Cl]~2对一氯二乙基铝浓度则呈1/2级关系,即 -(dM/dt)=k[M][NiA_2][Al(C_2H_5)_2Cl]~(1/2)对这二种体系反应级数的不同作了解释。 实验测得丁二烯在乙酰基丙酮镍-一氯二异丁基铝体系中聚合的总活化能为8.0±0.5千卡/克分子,而在一氯二乙基铝体系中为 8.9±0.5千卡/克分子。 研究了丁二烯在本体系中聚合时单体浓度、主助催化剂浓度、聚合转化率、溶剂以及某些添加剂等因素对聚合物分子量的影响。结果表明:聚合物的分子量随单体浓度的增大而增大;随镍组份浓度的增大而减小;当体系中水分含量很低时,一氯二乙基铝浓度的改变对聚合物分子量基本无影响;在5—60％转化率及0—35℃范围内聚合物分子量变化不明显;庚烷中所得聚合物的分子量比苯中所得者低;添加水、吡啶、三溴化铝、三乙基铝、甲基环己烷及蒽等都不能显著提高聚合物的分子量。 计算链转移常数,得到对含镍组份为 84,对单体为 1.9× 10~(-3),终止常数为 2.3×10~(-3)。因而得知本体系中主要的链转移过程是     

Sc(P204)3/烷基铝体系催化降冰片烯聚合

以钪的膦酸酯盐Sc(P204)3和烷基铝组成催化体系催化降冰片烯(NBE)聚合,考察了聚合反应条件对单体转化率、产物分子量以及微观结构的影响.当以三乙基铝为助催化剂时,[NBE]/[Sc]=50(摩尔比),[A1]/[Sc]=30(摩尔比),40℃陈化5 min,在甲苯中于60℃聚合7h,单体转化率为98％,所得聚合物可部分溶于有机溶剂;NBE以开环聚合方式为主,开环产物含量为81％ ～88％,其中顺式双键含量为48％ ～58％,分子量2.4×103～ 3.0×103,分子量分布1.9 ～2.2.当以三异丁基铝为助催化剂时,[NBE]/[Sc]=50(摩尔比),[Al]/[Sc] =5(摩尔比),50℃陈化2h,80℃下于甲苯中聚合4h,单体转化率为39％,所得白色聚合产物很难溶于有机溶剂,以开环聚合方式为主,产物中反式双键含量90％.     

一苯氧基二氯化钕四氢呋喃络合物和三氯化钕酚合物对丁二烯聚合的催化活性

<正> 脂肪族三烷氧基稀土化合物作为双烯烃定向聚合的主催化剂只有少数专利。最近,单成基等以Nd(OR)_(3-n)Cl_n-AlEt_3催化体系对双烯烃聚合进行了研究。三氯化钕醇合物与烷基铝组成的双烯烃聚合催化体系已有报导。本文着重研究一苯氧基二氯化钕四氢呋喃络合物和三氯化稀土酚合物与烷基铝组成的催化体系对丁二烯聚合的催化活性。     

稀土络合催化聚合的顺-聚丁二烯的双峰分子量分布

用渗透压、粘度和尺寸排斥色谱方法研究了稀土络合催化聚合的顺丁橡胶在聚合过程中分子量和分子量分布的变化。络合催化剂中不同结构的烷基铝组分在聚合过程中起着不同的作用。对实验数据所作的分析指出,使用烷基铝和氢化烷基铝混合物组成的络合催化剂,聚合至高转化率时的聚丁二烯将出现双峰分布。烷基铝和氢化烷基铝的相反行为指示,聚合机理互有差异,而且不能简单地以链转移常数的不同来解释。     

Ind2Zr(OC6H4Me-P)2和EtnAICL3-n催化乙烯齐聚的研究

茂金属催化剂 ( Kaminsky催化剂 )是 80年代发展起来的烯烃聚合高效催化剂 [1] ,有关其催化烯烃聚合的研究很多 [2～ 4 ] .近年来 ,Kaminsky型催化剂催化乙烯齐聚合成低碳α烯烃的研究已有报道 [5] .由乙烯齐聚得到的直链低碳α烯烃是生产线性低密度聚乙烯 ( LL DPE)和高密度聚乙烯 ( HDPE)的共聚单体 .以茚基锆化合物与烷基铝组成的 Ziegler- Natta催化体系催化乙烯齐聚尚未见报道 .本文考察了Ind2 Zr( OC6H4 Me- p) 2 和各种乙基铝组成的二元催化体系对乙烯齐聚的催化性能 .1　实验部分　　二茚基锆配合物 Ind2 Zr Cl2 和 Ind2 …     

Nd(C_8H_(11))Cl_2·3THF-R_3Al对丁二烯聚合的催化活性

Nd(C_8H_(11))Cl_2·3THF与不同烷基铝〔Et_3Al,i-Bu_3Al,HAl(i-Bu_2)〕组成的催化体系可催化丁二烯聚合。实验结果表明,催化剂活性取决于所用的烷基铝、铝钕比和催化剂用量,而溶剂对催化活性影响不大。聚合物的微观结构则不受烷基铝种类、溶剂、铬钕比和催化剂用量的影响,均可得到高顺式(97—98％)聚丁二烯。     

Ind2Zr（OC6H4Me—p）2和EtnAlCl3—n催化乙烯剂聚的研究

茂金属催化剂（Kaminsky催化剂）是80年代发展起来的烯烃聚合高效催化剂,有关其催化烯烃聚合的研究很多,近年来,Kaminsky型催化剂催化乙烯齐聚合成低碳α烯烃的研究已有报道。由乙烯齐聚得到的直链低碳α烯烃是生产线性低密度聚乙烯（LLDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）的共聚单体。以茚基锆化合物与烷基铝组成的Ziegler-Natta催化体系催化乙烯齐聚尚未见报道,本文考察了Ind2Zr(OC6H4Me-p)2和各种乙基铝组成的二元催化体系对乙烯齐聚的催化性能。     

负载型稀土配位体系催化丁二烯气相聚合动力学模型

研究了负载型稀土配位体系催化丁二烯气相聚合的特点,提出了新的宏观动力学模型,考虑了催化活性中心的暴露及活化过程、链增长反应、失活反应和向烷基铝链转移４个基元反应和过程,推导出单体消耗速率等模型表达式,成功地关联了与聚合反应宏观条件之间的关系,可以较好地模拟整个聚合反应过程．     

不同结构烷基铝催化异戊二烯齐聚与聚合行为研究

烷基铝（AlR₃）作为Ziegler-Natta催化剂体系的助催化剂组分,起到烷基化、还原主金属化合物、参与活性中心形成与演变、链转移剂等重要作用.然而烷基铝自身对二烯烃单体也具有催化作用.本工作采用不同结构烷基铝如三乙基铝（AlEt₃）、三异丁基铝（Al（i-Bu）₃）、氢化二异丁基铝（AlH（i-Bu）₂）、一氯二乙基铝（AlEt₂Cl）、二氯一乙基铝（AlEtCl₂）,研究了烷基铝的种类和浓度对异戊二烯催化行为的影响.采用核磁共振氢谱（¹H NMR）、凝胶渗透色谱（GPC）、气相色谱-质谱联用（GC-MS）等对产物的微观结构（顺式-1,4-和反式-1,4-含量）和分子量及分布等进行了表征,探讨了不同结构烷基铝的催化行为.发现烷基铝不仅可以催化异戊二烯齐聚,与微量水作用后还可以引发异戊二烯阳离子聚合,得到顺反混合结构的线性聚合物.烷基铝浓度对其催化行为有较大影响.当n（Al）/n（M）=1050×10^-5时,AlEtCl₂的催化活性显著提高,产物主要为线性聚合物;而其他结构烷基铝的催化活性较低.当n（Al）/n（M）≤350×10^-5,烷基铝自身催化异戊二烯齐聚及聚合能力极弱.过低和过高的烷基铝浓度都不利于获得高分子量聚合物.这为深入理解Ziegler-Natta催化剂体系烷基铝组分的催化作用及其对聚合物的影响提供依据.     

钨系催化丁二烯聚合动力学的研究——聚合速率方程的建立及活化能的确定

本文研究了WCl_6-C_4H_9OH-Al(i-Bu)_2 OPhCH_3体系催化合成1,2-聚丁二烯的动力学特征,测定了单体、主催化剂和助催化剂的反应级数,建立了稳态期聚合速率方程,求得其表现活化能及Arrhenius因子,并对其反应动力学机理作了初步讨论。     

基于催化链转移聚合法MMA/MPS共聚物的制备及其表观催化链转移常数测定的研究

以钴Ⅱ肟氟化硼络合物(CoBF)为催化剂,2,2′-偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,实现了甲基丙烯酸甲酯(MMA)与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)在60℃甲苯体系中的催化链转移聚合(catalytic chaintransfer polymerization,CCTP),制备出末端含有双键的共聚物.利用核磁共振证明了其末端双键的存在,并通过热重分析证明CCTP产物与自由基聚合产物的结构区别.用凝胶渗透色谱(GPC)对7种单体组成下不同催化剂CoBF用量的聚合产物进行分子量表征,结果表明以催化链转移聚合合成的共聚物具有分子量低及分子量分布较窄,且聚合物的分子量随着催化剂CoBF的增加呈明显下降趋势.又分别采用了基于DPn(数均聚合度)、DPw(重均聚合度)的Mayo方程和基于ΛP、ΛH的链长分布方程计算出催化剂的表观链转移常数,发现基于DPw的Mayo方程和基于ΛP的链长分布方程的计算结果最为接近.并通过对共聚体系中不同单体组成的研究发现,催化剂表观链转移常数随着单体组成中MPS的增加而增加.     

新型铁系催化剂聚合丁二烯

以铁化合物Fe(CF3SO3)2为催化剂,烷基铝为助催化剂,亚磷酸二异辛脂(P8)为给电子体,研究了该催化体系对丁二烯的聚合行为。 结果表明, 催化体系（n(Fe)∶n(P8)∶n(Al)=1∶4∶20）具有良好的聚合活性和间同立构选择性,并且聚合活性和间同立构选择性随聚合温度升高而增加,50 ℃时可得到1,2-结构含量大于85%、间规度达99%以上的间同1,2-聚丁二烯;该催化体系具有很好的立体选择性和温度耐受性,克服了以往铁系催化体系立体选择性差、需要低温聚合的缺点,并且催化体系不涉及使用有毒、有害的催化剂组分。     

铑催化剂的制备及其催化取代苯乙炔不对称聚合研究

以1,5-环辛二烯(cod)和2,5-降冰片二烯(nbd)为配体,合成了[Rh(cod)Cl]_2和[Rh(nbd)Cl]_2两种铑催化剂,利用红外吸收光谱、核磁共振对其进行测试表征,准确确定其结构,且[Rh(nbd)Cl]_2的收率高达79.4%。再用四种手性氨作为助催化剂和[Rh(cod)Cl]_2或[Rh(nbd)Cl]_2形成催化体系催化含十二烷基的取代苯乙炔单体(1)聚合,聚合物重均分子量最高达49.39万,按照螺旋选择聚合机理诱起了聚合物主链上的螺旋结构;此外,首次在无助催化剂的作用下,用[Rh(nbd)Cl]_2催化含有L-丙氨醚、L-缬氨醚、L-苯丙氨醚取代基的苯乙炔单体(2、3、4)进行不对称聚合,三种聚合物产率高且分子量大,通过自配位螺旋选择聚合诱起三大分子主链上的螺旋结构,所得聚合物Poly(2)、Poly(3)、Poly(4)的主链顺式构型所占百分比分别为70%、77%、77%,因此取得了比较理想的催化效果。     

二茚基二芳氧基锆催化乙烯齐聚

直链低碳α 烯烃是生产线性低密度聚乙烯 (ＬＬＤＰＥ)和高密度聚乙烯 (ＨＤＰＥ)的共聚单体 .Ｋａｍｉｎｓｋｙ型催化剂是 80年代发展起来的烯烃高效聚合催化剂[1].近年来亦有文献报道该类催化剂催化乙烯齐聚合成低碳α 烯烃[2～ 5].而以茚基锆化合物与氯化烷基铝所组成的催化体系催化乙烯齐聚还未见文献报道 .本文考查了茚基锆化合物和一氯二乙基铝所组成的二元催化体系对乙烯齐聚的催化性能 ,合成了Ｉｎｄ2 Ｚｒ(ＯＣ6 Ｈ4 ｐ Ｍｅ) 2 、Ｉｎｄ2 Ｚｒ(ＯＣ6 Ｈ5) 2 、Ｉｎｄ2 ＺｒＣｌ2 和Ｃｐ2 Ｚｒ(ＯＣ6 Ｈ4 ｐ Ｍｅ) 2 4个化合物 ,…     

钛系Ziegler催化剂合成1,2-聚丁二烯的聚合动力学

研究了Ti(n-C_4H_9O)_(4-x)Cl_x-Al(i-C_4H_9)_3体系当x不同时,在已烷中催化丁二烯聚合的动力学特征和规律.测得聚合速率和表观活化能均随体系中氯含量增大而降低.在Al/Ti=15-90(摩尔比)范围,聚合速率对单体和钛化合物浓度均为一级反应,而受烷基铝浓度影响较小.催化剂的利用率仅为0.5-1.5％左右,随体系氯含量增大略有提高,但相应的增长速率常数却大为减小,因此聚合速率仍随氯含量增大而降低.     

钕-铝双金属配合物催化异戊二烯聚合的原位环化反应

环化聚异戊二烯 (CPIP)具有优良的光敏性、较好的耐热性和力学性能 ,在光刻胶、胶粘剂、橡胶改性等方面得到广泛应用 [1,2 ] .CPIP可按阳离子机理经单体环聚或聚合物环化两种方法合成 .我们 [3]最近提出一种直接从单体出发在稀土催化聚合过程中引入烯丙基氯原位合成 CPIP的方法 .本文在此基础上 ,以三异丙氧基钕 -三乙基铝 -一氯二乙基铝均相体系中分离出的钕 -铝双金属配合物作为单组分催化剂 ,简化聚合体系 ,以便直观地考察氯化物、烷基铝等的作用 ,揭示稀土催化 IP聚合原位环化反应的过程 .1　实验部分　　 CPIP的合成参见文献 […     

双烯烃配位链转移聚合研究进展

可逆配位链转移催化体系由过渡金属催化剂和主族金属烷基化合物组成,聚合物链在两者间进行快速可逆的链转移反应实现了聚合物的分子量、分子量分布的可控,且能够得到具有不同拓扑结构及立体选择性的均聚物和共聚物。配位链转移聚合(CCTP)除具有传统的活性阴离子聚合的优点之外,更重要的是,其平均每个活性中心可产生多条聚合物链,中心金属利用率超过100%,且催化剂立体选择性强。本文简要介绍了双烯烃配位链转移聚合研究进展,包括CCTP的基本原理,双烯烃配位链转移均聚合、共聚合及链穿梭聚合方面的研究。     

MgCl_2负载(dbm)_2Ti(OPh)_2催化乙烯聚合

烯烃聚合的新型非茂催化剂由于合成相对简便并具有一些新特点,近年来开始受到人们的关注[1,2].ＩＶＢ族金属的β二酮络合物与烷基铝或烷氧基铝形成的催化体系对烯烃聚合也显现出一定的聚合活性.在一定压力下,β二酮锆/ＭＡＯ均相催化乙烯聚合时具有较高聚合活性[3].β二酮钛催化剂对于丙烯无规聚合和苯乙烯间规聚合均有较好结果[4～6].本文将报道用ＭｇＣｌ2负载的二苯氧基二(二苯甲酰甲烷)钛络合物((ｄｂｍ)2Ｔｉ(ＯＰｈ)2),以甲基铝氧烷(ＭＡＯ)为助催化剂,常压催化乙烯聚合的结果.1　原料ＭｇＣｌ2为抚顺301厂产品.ＭＡＯ(1.4ｍｏｌ/Ｌ甲…     

[(CH_3)_3CCH_2O]_4Nd_2O的合成、晶体结构和催化聚合双烯烃的研究

合成了一种新的新戊氧基钕化合物-[(CH_3)_3CCH_2O]_4Nd_2O,并测定了它的晶体结构。这一化合物与氯化烷基铝和三烷基铝组成的催化体系,可使双烯烃聚合得到顺式-1,4含量为90％～98％的聚合物。该催化体系中Cl/Nd<1.5(摩尔比)时呈现均相性质,聚合丁二烯和异戊二稀的最佳活性分别出现在Cl/Nd=1.5和2.0(摩尔比),而Al/Nd摩尔比均出现在60。