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。     

用稀土催化剂合成特高顺式聚丁二烯

本文较详细地考察了丁二烯在Nd(naph)_3-Al(i-C_4H_9)_2H-Al(i-C_4H_9)_2Cl催化体系中聚合时,催化剂用量及组份配比,聚合温度对聚合物微观结构及分子量的影响。首次采用稀土催化体系合成出了[η]_甲苯~30℃为3.0-3.5(分升/克),顺-1,4链节含量达99％的聚丁二烯。提出了聚合物的活性链端为π-烯丙基氯化物结构,聚合物的微观结构取决于活性链端的链增长和异构化的相对速度的假设。     

丁二烯在稀土配位催化剂下的“活性”聚合

本文用动力学方法处理了丁二烯在NdCl_3·3i-PrOH-AIEt_3催化体系中,-70,-30和0℃下聚合结果,得出在-700℃下聚合时,聚合体系中不存在可检测出的使活性中心失活的不可逆的链终止和限制产物分子量的链转移反应。发现产物的分子量分布窄,具有特高顺-1,4结构和平均活性链寿命趋于无限大。成功地合成了丁二烯-异戊二烯嵌段共聚物,并用GPC,IR和~(13)C NMR对产物进行了表征。结果表明在此条件下,丁二烯在本催化体系聚合是接近于理想的活性聚合。     

稀土催化剂的性质——添加不同结构的化合物对丁二烯聚合的影响

探讨了一系列不同结构和极性的化合物对以稀土催化的丁二烯聚合的影响。这些添加剂中绝大多数降低了催化活性,并使聚合物的分子量上升,而只有烯丙基衍生物虽然降低了催化活性,却使聚合物的分子量下降。从稀土催化剂的活性中心寿命很长和其对普遍用于Ziegler-Natta催化体系的调聚剂的不敏感性看来,稀土催化体系具有一定的特点,其聚合机理有可能与一般过渡金属催化体系不尽相同。     

铁体系催化丁二烯聚合基本规律的研究

详细研究了Fe-Al-卤化物(Ⅰ)体系催化丁二烯聚合的基本规律。开发了一类新型配位体。研究了卤化物、烷基铝、催化剂配比以及温度等因素对体系催化活性、聚合物分子量及微观结构的影响。     

钼体系聚1,2-丁二烯分子量及其分布

本文用粘度法和GPC法研究了MoCl_4R-i-Bu_2AlOR′催化体系合成的聚1,2-丁二烯的分子量及其分布,发现该体系聚合物分子量分布非常窄,且与聚合温度呈直线关系;利用外推法估计,在-18℃左右该体系有可能引发活性聚合。聚合温度为30—70℃时,聚合物分子量分布宽度指数为1.5—2.0。本文还研究了调节聚合物分子量及其分布的方法,发现烯丙基卤可以大幅度调节聚合物分子量,对分子量分布也有一定的调节作用,其中烯丙基碘的效果最好。     

含空间位阻侧链取代炔烃的合成及其催化聚合

设计并合成了具有较大空间位阻侧链的取代炔烃2-炔丙氧基-1,4-对苯二甲酸二甲酯单体,分别采用WCl6,WCl6-SnPh4和[Rh(nbd)Cl]2催化体系使其聚合,考察了不同催化剂对聚合的影响.采用红外光谱和核磁共振等技术对单体及聚合物结构进行了表征,并用紫外光谱和荧光光谱研究了所得聚合物的光学性能.结果表明,使用[Rh(nbd)Cl]2催化剂时得到的聚合物是高反式结构,荧光光谱中除了侧基的350 nm发射峰外,还在429 nm处存在较弱的共轭主链发射.使用WCl6-SnPh4催化体系得到的聚合物由于较高的顺式含量,主要是侧基的发射,而较大侧基位阻使主链共轭降低.尽管存在较短的间隔基,引入较大空间位阻侧基仍然迫使聚合物主链扭曲,顺式结构中侧基空间位阻的影响更大.     

聚合物载体负载TiCl4/I-Bu3Al催化烯烃聚合

探讨了聚合物负载烯烃聚合催化剂的合成及用于聚合的研究,研究了聚合物作为载体的催化和赤,并通过ＩＲ,ＤＳＣ,元素分析和粘度法测定分子量等手段对催化剂及聚合物进行了表征,包括合成聚合物负载的Ｔi体系催化剂和用所合成的催化剂进行了乙烯聚合,乙烯、丙烯与丁二烯共聚合的研究。     

W-Al体系在合成1,2-聚丁二烯中的催化活性

WCl_6是优良的开环聚合催化剂,但只有一篇专利中提到用WCl_6催化丁二烯的聚合得到非顺式1,4-聚丁二烯,而且活性很低.用钨化合物催化丁二烯聚合为高1,2-链节含量的聚丁二烯,则尚未有报道.我们的工作发现,WCl_4(OR)_2-(i-Bu)_2AlOPh体系可使丁二烯在加氢汽油中聚合成1,2-链节含量在80％左右,1,2-链节的全同立构体含量达60％以上的聚丁二烯.为合成1,2-聚丁二烯橡胶开辟了一个新的催化体系.但是,初步研究结果表明:催化活性和聚合物分子量均较低.因此,本文试图探索提高催化活性和聚合物分子量的方法.     

丁二烯中某些杂质对Ln(naph)_3-i-Bu_3Al-i_Bu_2AlCl催化体系聚合的影响

探讨了丁烯氧化脱氢生产丁二烯中出现的某些杂质对稀土催化体系聚合丁二烯的催化活性和聚合物分子量的影响。杂质普遍地降低了催化活性,尽管它们的影响在程度上是有很大的差别。聚合物的分子量随着催化活性的降低而升高。     

镧配位催化N-十八烷基马来酰亚胺均聚合

N-取代马来酰亚胺聚合物中的酰亚胺环为平面五元环结构,阻碍了酰亚胺单元绕聚合物主链的旋转,限制了聚合物主链的运动,使聚合物的热性能和化学稳定性得到了很大的提高．近些年来,有关N-取代马来酰亚胺均聚合研究的报道已经有很多,但大多采用自由基聚合方法和负离子聚合方法,采用配位催化聚合方法很少．     

希土化合物在定向聚合中的催化活性——Ⅱ.希土螯合物与三烷基铝组成的均相体系对丁二烯定向聚合的催化活性

本工作研究了β-二酮类希土螯合物与三烷基铝组成的均相体系对丁二烯定向聚合的催化活性及一些聚合规律。实验结果表明下列希土螯合物与三乙基铝组合时都具有使丁二烯进行顺式-1,4定向聚合的催化活性:NdB_3;NdB;NdBTA;NdTTA;PrB_3;PrB;PrBTA;PrTTA;YB_3;YBTA 以及 LaBTA 等。这些均相催化体系的活性远比非均相希土氯化物体系的高。在一定的催化剂浓度范围内,催化活性随着Al/希土及希土/丁(克分子比)的增高而增大。聚合反应速率对单体浓度呈一级关系,对希土螯合物浓度也近似呈 一级关系,并呈现一诱导期。丁二烯在 NdB_3-Al(C_2H_5)_3体系中聚合的总活化能为 13±0.5千卡/克分子。研究不同希土元素的这些螯合物表明同一元素的不同螯合物体系的聚合反应速率和聚合物链结构都没有显著的差别。但不同希土元素的同一整合物体系的聚合活性相差较大,含有镨和钕螯合物体系的活性比其他体系大。由这些均相催化体系所得聚丁二烯的1,2链节含量不超过1％,都不含或含很少量凝胶,聚合物的[η]随着Al/希土(克分子比)以及希土/丁(克分子比)的增大而降低,[η]可以从 4—5降至 1以下。Al(i-C_4H_9)_3也能与这些螯合物组成活性催化体系,但活性很低。Al(C_2H_5)_2Cl则不能与这些螯合物构成活性催化体系。     

[N^N^O]钴配合物催化丁二烯立体选择性聚合的研究

合成并表征了一系列带有[2-(4,5-二苯基-2-咪唑基)-1-苯亚胺基]苯酚配体([N^N^O]三齿配体)的二氯化钴配合物(1~4),并研究了这些配合物对丁二烯溶液聚合的催化性能.研究结果表明,助催化剂的种类对丁二烯聚合的催化活性和产物性能有显著的影响,倍半乙基氯化铝(EASC)为最佳的助催化剂.在EASC的活化作用下,该催化体系引发丁二烯单体聚合,15 min内丁二烯单体的转化率可达92.7%,产物聚丁二烯中顺式1,4-结构的含量高达97.4%.并详细研究了助催化剂的用量、聚合的温度、配体上不同取代基等对丁二烯聚合行为的影响,包括丁二烯单体的转化率、产物聚丁二烯的分子量与分子量分布及微观结构.通过凝胶渗透色谱法(GPC)对聚合产物的分子量及分子量分布进行了表征,核磁共振氢谱(1H-NMR)和碳谱(13CNMR)分析结果表明所得聚合物具有高的顺式1,4-结构含量(97%左右).     

1,4-丁炔二醇的均聚及与苯乙炔的共聚研究

<正> 炔类聚合物由于具有长链π体系的结构特点,理论上可作为结构型导电聚合物,这一领域的研究工作正在迅速展开。 1,4-丁炔二醇(BD)可用PdCl_2,ZnCl_2,(Ph_3P)_2PdCl_2等多种催化剂催化聚合,得到长链共轭的聚(1,4-丁炔二醇)(PBD)。苯乙炔(PA)可用热聚合,光聚合、电聚合、自由基聚合、等离子体聚合、催化聚合等聚合方法,得到长链共轭的聚苯乙炔     

原子转移自由基聚合及其催化引发体系研究进展

原子转移自由基聚合(ATRP)作为一种有效的"活性"/可控聚合可对聚合物进行分子设计,制备结构和相对分子质量可控的各类聚合物,具有潜在而广泛的研究价值。本文综述了ATRP的研究进展,特别是对传统ATRP催化引发体系、RATRP催化引发体系、AGET ATRP催化引发体系、SR&NI ATRP催化引发体系、ICAR ATRP催化引发体系、ARGET ATRP催化引发体系、杂化或双金属催化体系等的催化引发机理进行了详细的介绍。并综述了ATRP聚合中各种实施方法如本体聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法等的研究现状。     

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％。     

NdCl_3·3P350-AlR_3二元催化体系对双烯烃的定向聚合

由氯化稀土的不同种类磷酸酯配合物与三烷基铝组成的Ziegler-Natta催化剂对双烯烃聚合的研究已有报道,其中聚合活性最高的NdCl_3·3P350—AlR_3二元催化体系对丁二烯溶液聚合及异戊二烯本体聚合的详细研究尚未见报道,本文考察了该体系对双烯烃的定向聚合能力,通过二元体系与相应的催化剂活性体聚合规律的对比,提高对稀土催化聚合反应过程的认识。     

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。     

环戊二烯基(或茚基)二氯化钕体系催化丁二烯聚合反应动力学

<正> 环戊二烯基(或茚基)轻烯土二氯化物C_5H_5NdCl_2·nC_4H_8O(C_5H_5为环戊二烯基、C_4H_8O为四氢呋喃、Ln代表Pr或Nd、n=0,1,2,3)、C_5H_5LnCl_2·HCl·nC_4H_8O、C_9H_7LnCl_2·nC_4H_8O和C_9H_7LnCl_2·HCl·nC_4H_8O(C_9H_7为茚基)能与烷基铝组合形成一类新型丁二烯聚合催化剂,虽然稀土催化丁二烯聚合反应动力学已有报道,但是其催化体系、聚合条件和研究方法各不相同。过去的研究多应用稳态动力学处理方法侧重于聚合速度的研究。本文的目的在于通过聚合物活性链的变化,考察C_5H_5NdCl_2·nC_4H_8O     

在Nd(OCt)3*-HAl(i-Bu)2-CH2-CHCH2Cl均相催化体系下的丁二烯聚合动力学

本文研究了丁二烯在2-乙基己酸钕-氢化二异丁基铝-烯丙基氯均相催化体系下的聚合动力学。实验结果表明,聚合速率对单体浓度和主催化剂浓度均为一级关系,对氢化二异丁基铝浓度呈1/3级关系。测得了丁二烯在本体系中聚合的表观与增长活化能以及活性中心数目。