茂钛均相催化剂丁二烯聚合研究

由五甲基单茂钛化合物Cp TiL3 和甲基铝氧烷 (MAO)组成的催化体系进行丁二烯聚合 .考察具有不同辅助配体L的主催化剂Cp TiL3 及外加三异丁基铝 (TIBA)对聚合的选择性 ;讨论了聚合温度、AlMAO Ti摩尔比和催化剂浓度对聚合反应的影响 .发现外加适量TIBA有助于提高催化活性 ,而且随着TIBA用量的增加聚丁二烯分子量增加 .结合钛氧化态分析 ,说明催化体系中Ti(Ⅲ )活性中心更有利于丁二烯聚合     

活性正离子聚合制备聚(异丁烯-b-α-甲基苯乙烯)嵌段共聚物

以2-氯-2,4,4-三甲基戊烷(TMPCl)/TiCl4/质子捕捉剂(DtBP)为引发剂体系,引发异丁烯聚合,随后加入1,1-二(4-甲基苯基)乙烯作为封端剂稳定末端碳正离子,再引入四异丙醇钛(Ti(OiPr)4),降低Lewis酸性,继续引发α-甲基苯乙烯聚合,实现活性正离子聚合制备聚(异丁烯-b-α-甲基苯乙烯)嵌段共聚物.考察了α-甲基苯乙烯聚合时间对单体转化率、产物的dn/dc值、分子量及其分布的影响以及四异丙醇钛对聚合速率的影响.并通过体积排斥色谱法/紫外检测器/示差折光指数/多角激光光散射、1H-NMR以及DSC以对产物进行表征.实验结果表明,嵌段共聚物分子量分布窄(MWD≤1.2),单体转化率与分子量呈线性关系,聚合速率对单体浓度呈一级动力学关系,具有活性聚合的特征.Ti(OiPr)4能有效稳定活性中心,降低聚合速率.聚(异丁烯-b-α-甲基苯乙烯)嵌段共聚物的DSC测试发现明显的两个Tg,表明存在微相分离结构.     

复合茂钛催化剂制备宽分子量分布间规聚苯乙烯的研究

采用新型茂钛化合物Cp^*Ti(O-Ph-OCH3)3(A)／CpTi(O-Ph-OCH3)3(B)和Cp^*Ti(O-Ph-OCH3)3(A)／Cp^*Ti(O-Ph-F),(C)作为复合催化剂,在甲基铝氧烷(MAO)、三异丁基铝(TIBA)激活下进行苯乙烯间规聚合。采用A／B复合催化剂可通过调节两种茂钛催化剂的摩尔配比,得到宽分子量分布的间规聚苯乙烯(s-PS);而采用A／C复合催化剂得到的产物分子量分布基本不变。对不同聚合条件下得到的s-PS产物进行了GPC分析。     

〆-氯代乙苯/TiCl_4/Ti(OiPr)_4引发β-蒎烯活性阳离子聚合

- 4 0℃条件下 ,在 CH2 Cl2 溶剂中以α-氯代乙苯为引发剂 ,Ti Cl4 和 Ti( Oi Pr) 4混合物为 Lewis酸活化剂 ,进行β-蒎烯阳离子聚合 .单独使用强的 Lewis酸 Ti Cl4 时 ,聚合反应在瞬间完成 ,聚合产物的分子量分布较宽 .添加本身无催化活性的弱 Lewis酸 Ti( Oi Pr) 4后 ,聚合反应减缓且聚合产物的分子量分布变窄 .当Ti( Oi Pr) 4/Ti Cl4 摩尔比为 1 /3时 ,产物的分子量随单体转化率线性增加 ,且分子量分布较窄 ,显示出活性聚合特性 .这种活性聚合特性由单体添加实验进一步得到证实     

单茂钛/MAO体系催化乙烯/丙烯共聚合研究Ⅰ.乙烯/丙烯共聚物的合成及聚合反应规律研究

采用合成的催化剂五甲基环戊二烯基三烯丙氧基钛 [Cp Ti(OAllyl) 3]与改性甲基铝氧烷 (mMAO)组成新型催化体系进行乙烯 /丙烯共聚合 ,考察了助催化剂 (mMAO)中TMA含量、气体配比、聚合温度、助催化剂和主催化剂浓度等因素对共聚合活性及产物分子量的影响 ,研究其变化规律 .结果表明 ,Cp Ti(OAllyl) 3/mMAO催化体系中钛的价态分布为Ti(Ⅳ )时对共聚合更为有利 ,制得了乙烯 /丙烯无规共聚物弹性体     

茂钛化合物／改性MAO催化剂制备聚丙烯-b-间规聚苯乙烯嵌段共聚物

以五甲基环戊二烯基三苄氧基钛化合物 [Cp Ti(OBz) 3 ]为主催化剂 ,改性甲基铝氧烷作助催化剂 ,采用单体顺序投入法 ,合成了聚丙烯 b 间规聚苯乙烯嵌段共聚物 .外加三异丁基铝可以使活性中心的氧化态由Ti(Ⅳ )还原为Ti(Ⅲ ) ,从而提高苯乙烯共聚单体的转化率 .实验表明此催化体系对共聚物的合成具有较高活性 ,适宜的茂钛化合物浓度可阻止活性中心被丙烯预聚物包埋 .抽除残余丙烯气也可促进苯乙烯的共聚合 .对聚合产物进行溶剂连续萃取 ,可分离出嵌段共聚物 ,并用 13 CNMR和DSC进行结构表征     

MgCl_2/AlEt_n(OEt)_(3-n)负载单茂钛催化剂催化乙烯聚合研究

以MgCl2/AlEtn(OEt)3-n为载体,分别负载五甲基茂基三氯化钛(Cp*TiCl3)和五甲基茂基三苄氧基钛(Cp*Ti(OBz)3),得到两种负载催化剂,在较廉价的AlEt2Cl为助催化剂常压下可以高效地催化乙烯聚合.报道了载体的制备、聚合条件(不同的烷基铝助催化剂、聚合温度、铝钛摩尔比)对催化剂的聚合行为以及聚合物结构的影响.研究结果表明,两种负载催化体系对乙烯聚合具有较高的催化活性,可达105g PE/(molTi·h)数量级,所得聚乙烯的黏均分子量在105以上.经过13C-NMR和DSC分析,两种负载催化剂得到的均为线型聚乙烯.与均相催化剂相比,负载后的单茂钛催化体系的聚合反应动力学表现高效而平稳.这表明载体的微孔结构使活性中心得到了有效的分散,有效地提高了催化剂的活性,同时载体的受限空间有效抑制了聚乙烯增长链的β-H消除反应.     

异双桥联茂金属催化剂催化丙烯聚合制备高分子量无规聚丙烯

采用2种分别具有Cs对称性和C1对称性的异双桥联茂金属催化剂(Me_2C)(Me_2Si)Cp_2TiCl_2、[(CH_2)_5C](Me_2Si)Cp_2TiCl_2,在助催化剂甲基铝氧烷(MAO)的作用下用于丙烯聚合.通过对聚合温度、助催化剂用量和聚合时间的研究,详细考察了这些因素对聚合活性和聚合物结构的影响.由核磁共振碳谱(13CNMR)、示差扫描量热分析(DSC)和凝胶渗透色谱法(GPC)表征了所得聚合物的结构和分子量及分子量分布.这2种催化剂催化丙烯常压聚合活性最高可达10~6g PP/mol·h,重均分子量可达7×10~5,分子量分布在2.0左右,所得聚丙烯为高分子量的无规聚丙烯.这两种异双桥联茂金属催化体系在低温下表现出良好的聚合活性;但聚合温度升高,聚合活性和聚丙烯的分子量呈现明显的下降趋势.随铝钛比的增加,聚合活性和聚合物分子量均呈现先上升后降低的趋势.聚合时间增加活性下降,聚合物分子量有所增加.研究表明,这2种催化剂具有的大二面角(71.0°,70.3°)结构对催化性能和聚合物的结构有较大影响.     

三甲基硅化合物复合体系引发1,3-戊二烯阳离子聚合研究

研究了三甲基硅化合物 ,主要是三甲基硅酯和三甲基硅氯化物 (TMSCI)与路易斯酸所形成的复合引发体系引发聚合 ,1,3 戊二烯 (PD)的聚合反应行为 ,考察了引发体系引发PD聚合所得聚合物的产率 ,分子量及分子量分布 ,聚合反应速率和聚合反应机理等 ;研究了多种给电体———醚、酮对聚合反应的影响     

四碘化钛-三異丁基铝催化体系制备顺式-1,4-聚丁二烯——Ⅰ.催化剂的活性和聚合物的性质

研究了丁二烯在苯中有四碘化钛-三异丁基铝催化剂的存在下的聚合。发现这一催化体系的活性取决于Al/Ti比和聚合温度。对每一四碘化钛用量出现一具有最高活性的“临界Al/Ti此”;低于这一Al/Ti比,活性完全消失;高于这一Al/Ti比则活性逐渐降低(图2)。 增加Al/Ti可以减慢聚合速度而不影响最终转化率(图3);因此,可以利用Al/Ti来控制这一聚合反应以防止反应混合物的积热现象(图4)。 这一催化体系的优点是不论在任何条件下,包括催化剂组成(例如Al/Ti)和聚合条件(例如温度),聚合物都不合凝胶,而顺-1,4-结构含量总能在90％以上(表2)。 聚合物的分子量取决于两个主要因素:四碘化钛用量和聚合温度;增加四碘化钛用量和升高聚合温度都降低分子量(图5和图6)。Al/Ti对分子量的影响则不甚明显(图6)。 用这种催化剂制得的顺-1,4-聚丁二烯的分子量分布很窄(图7);因此,虽然这是一个非均相催化体系,它的活性中心可能比较单纯,大概不会含有多种活性中心。     

α-Ti(HPO_4)_2微球负载型催化剂的合成及其烯烃聚合催化性能（英文）

2种茂金属催化剂及1种后过渡金属催化剂分别被固载于经过甲基铝氧烷处理后的α-Ti(HPO_4)_2微球表面,制备得到3种微球负载型催化剂。在烯烃聚合反应过程中,3种负载型催化剂均表现出比硅胶负载型催化剂更高的催化活性。2种茂金属负载型催化剂在乙烯、丙烯聚合反应中的活性分别高达6.8×10~7 gPE·(molZr·h)~(-1)和5.0×10~7 gPP·(molZr·h)~(-1),所产生的烯烃聚合产物分子量分布较窄(Mw/Mn2.3),表现出良好的单中心催化特性,而且丙烯聚合产物的等规度高达96.5%。负载型后过渡金属催化剂在乙烯聚合反应中的活性稍低,但也能够达到8.3×10~6 gPE·(molFe·h)~(-1)。3种负载型催化剂催化烯烃聚合产物均成微球型,能够很好地复制载体的形貌。     

烷氧基氯化钛载体型催化体系用于丙烯定向聚合反应的研究Ⅰ.正丁氧基氯化钛载体型催化体系

进行了以正丁氧基三氯化钛和二丁氧基二氯化钛为活性组分、氯化镁和苯甲酸乙酯的加合物为载体的载体型催化体系用于丙烯聚合反应的研究。在适宜的聚合条件下,两种催化剂在常压下的催化活性和定向度都较高。当丙烯压力为7公斤/厘米~2时,活性为108,200克聚丙烯/克钛,产品等规度为96.％。与TiCl_4为活性组分的同类型催化剂比较,这两种催化剂的反应速度比较平稳。活性组分中引入烷氧取代基具有明显的降低分子量的作用,这有可能通过选择合适的烷氧取代基引入催化剂系统,使聚合产物的分子量控制在所需要的范围内。     

合成高分子量无规聚丙烯的研究 Ⅰ.单茂基钛化合物/MAO催化丙烯聚合

用合成得到的五甲基环戊二烯基三苄氧基钛［ＣｐＴｉ（ＯＢｚ）３］与甲基铝氧烷（ＭＡＯ）组成新型催化体系进行丙烯的均聚合,研究了影响聚合活性及产物分子量的各种因素．结果表明,用甲基取代钛化合物茂环上的氢可使聚合产物分子量增大一个数量级,所制得的聚丙烯为无规聚丙烯,具有高分子量（Ｍｗ＝２０～１００×１０４）．     

新型Cp'Ti(O-C_6H_4-X)_3茂钛催化剂的苯乙烯间规本体聚合研究

对位卤代的苯酚与五甲基茂三氯化钛在三乙胺存在下进行酯化反应 ,制得五甲基茂基三 (对 卤代苯氧基 )钛的 4种新型化合物Cp Ti(O C6 H4 X) 3(X =F ,Cl,Br,I) .用作主催化剂经甲基铝氧烷 (MAO)和三异丁基铝 (TIBA)活化 ,对苯乙烯间规聚合显示出极高的催化活性 ,催化剂热稳定性好 ,制得的聚苯乙烯间规度、分子量和熔点均高 ,在MAO TIBA Ti =4 0 0 2 0 0 1(摩尔比 ) ,温度 6 0℃时 ,10min催化效率可达 3 4 7× 10 6gPS mol·Ti,MAO TIBA Ti=4 0 0 2 0 0 1时茂钛化合物的催化活性几乎是MAO Ti=6 0 0时的 10倍以上 ;4种茂钛催化剂的活性次序Cp Ti(O C6 H4 F) 3 >Cp Ti(O C6 H4 Cl) 3 >Cp Ti(O C6 H4 Br) 3 >Cp Ti(O C6 H4 I) 3 .     

烷氧基氯化钛载体型催化体系用于丙烯聚合反应的研究——Ⅲ.不同烷氧基团对催化剂性能的影响

我们研究了烷氧基氯化钛Ti(OR)_nCl_(4-n)负载于MgCl_2-EB(EB为苯甲酸乙酯)做为丙烯定向聚合反应的催化剂。本文报告不同种类及不同数目的-OR基团对催化剂性能的影响。结果表明,它们能以高活性催化丙烯定向聚合并得到高等规度聚合物,其中以n-C_6H_(13)-OTiCl_3活性最好。由于空间位阻的缘故,-OR基团数目增多,对催化活性和等规度均不利。在钛活性组分中引入烷氧基团,聚合物分子量明显降低。     

3,3'-双叠氮甲基环氧丁烷-3-叠氮甲基-3'-甲基环氧丁烷无规共聚物的合成与结构表征

以1,4-丁二醇/三氟化硼乙醚为引发体系, 利用阳离子开环共聚合方法合成了3,3'-双叠氮甲基环氧丁烷(BAMO)与3-叠氮甲基-3'-甲基环氧丁烷(AMMO)的无规共聚物, 探讨了以Lewis酸为催化剂时活性链端与活性单体相互竞争的聚合反应机理. 同时根据GPC结果分析了聚合反应温度对产物分子量和分子量分布的影响. 结果表明, 在15 ℃时产物分子量可控且分布较窄. 通过1H NMR和13C NMR对无规共聚物的共聚组成及微观序列结构进行了表征, 结果表明, 共聚组成中两单体的摩尔比接近于1:1, 与投料比一致; 交替度接近50%, BAMO与AMMO链段的平均序列长度为2, 其结构单元呈随机分布的状态.     

二异丁基锌控制高密度聚乙烯分子量的研究

本文报告了TiCl_4-MgCl_2-AlCl_3/Al(i-Bu)_3-Zn(i-Bu)_2催化体系的乙烯聚合反应中,二异丁基锌对产物分子量和聚合活性的影响。结果表明:在适宜的聚合条件下,二异丁基锌可以有效地控制产物的分子量。     

3-甲基丙烯酰胺基-9-乙基咔唑-过硫酸钾氧化还原体系引发丙烯酰胺聚合

合成了可聚合芳香叔胺-3-甲基丙烯酰胺基-9-乙基咔唑,并与过硫酸钾组成氧化还原引发体系引发丙烯酰胺水溶液聚合,测定了聚合反应动力学,得到了超高分子量的聚丙烯酰胺.     

光促二氯二茂钛催化丙烯腈聚合的研究

研究了二氯二茂钛催化丙烯腈等单体的本体聚合反应。在光照射下,二氯二茂钛对丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等单体具有催化聚合活性。光是必要的条件。证明了其聚合反应为游离基机理。计算了丙烯腈的聚合速度、速度常数和反应活化能。     

膦亚胺半茂钛催化体系合成无规聚丙烯弹性体的研究

采用2种膦亚胺半茂化合物[(t-Bu)_3P=N]CpTiCl_2(PT1)和[(t-Bu)_3P=N]CpTiMe_2(PT2)为主催化剂,分别以甲基铝氧烷(MAO)或[Ph_3C][B(C_6F_5)_4]为助催化剂用于丙烯聚合研究.详细考察了不同n(Al)/n(Ti)、反应温度、反应压力、反应时间等因素对丙烯聚合活性、分子量与分子量分布及其分子结构的影响.还与典型的(rac-[En(IndH_4)_2]ZrCl_2)(1),CpTiCl_3(2)及Cp_2TiCl_2(3)催化剂的催化效果进行了比较.凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振氢谱与碳谱(1H/13C-NMR)、示差扫描量热分析(DSC)和红外(FTIR)分析结果表明:这2种催化剂催化丙烯聚合的活性可高达3.25×10~6g聚合物/molTi×h,重均分子量高达4.4×10~5,分子量分布2.0.降低温度及升高反应压力和延长反应时间都能使聚丙烯分子量增加.观察到聚合初期产物分子量随聚合时间线性增大.在-100~200oC范围内没有观察到熔融峰出现,但在-3.7~-2.6oC区间可以观察到有玻璃化转变温度出现.序列结构分析表明,所生成的聚丙烯为无规结构,但二元组r(62.28%)高于m(37.72%),意味着聚合过程中有间规聚合倾向.[mr/(2mm+mr)]+[mr/(2rr+mr)]=1.04的计算结果进一步说明,由此类催化剂体系催化丙烯聚合生成的产物立体结构序列分布服从伯努利统计模型,聚合主要以1,2-插入方式为主,同时含有少量2,1-插入.