非茂钯催化剂催化乙烯/丙烯/ω-Cl-α-乙烯基单体三元共聚合的研究

本文探索了乙烯/丙烯/极性单体三元共聚物的合成方法.乙烯/丙烯/ω-Cl-α-乙烯基单体三元共聚物由于分子中引入了ω-Cl-α-乙烯基极性单体,改变了乙烯丙烯共聚物的化学惰性.我们采用催化剂Cat.L-Pd配位催化乙烯/丙烯/ω-Cl-α-乙烯基单体三元共聚合,合成了极性三元无规共聚物.探讨了催化剂结构、聚合条件对三元共聚合行为的影响,并优化了聚合条件.采用红外光谱(FTIR)、核磁共振碳谱(氢谱)(~(13)C(~1H)NMR)、示差扫描量热(DSC)和高温凝胶渗透色谱(GPC)等方法研究了共聚物的结构与性能.FTIR与~(13)C(~1H)NMR结果表明,催化剂Cat.L-Pd能够有效催化乙烯/丙烯/ω-Cl-α-乙烯基单体三元共聚合,共聚物中ω-氯代极性单体的插入量达3.6 mol%.极性单体不发生均聚合反应,但能够有效参与乙烯和丙烯的共聚合反应,形成三元无规共聚物.丙烯能够发生均聚合反应,但是不能形成聚丙烯长链段,主要发生乙烯与丙烯共聚合反应.乙烯最易发生聚合反应,并能够形成较长链段的聚乙烯.共聚物的Mw高于2×10~5g/mol.分子量分布在1.6～3.0,说明该类催化剂催化乙烯/丙烯/ω-Cl-α-乙烯基单体三元共聚合行为遵循单中心聚合机理.     

用钛系载体高效催化剂进行乙烯-丙烯-1-丁烯三元共聚合的研究 Ⅰ.聚合条件对共聚合反应的影响

用多组份改性钛系载体催化剂TiCl_4,Ti(OBu)_4/MgCl_2/Ethylbenzeate(EB)/φ_2SiCl_2/AlEt_3进行了乙烯-丙烯-1-丁烯三元共聚合的研究。考察了单体进料比、聚合温度,烷基铝浓度和催化剂浓度等条件对共聚合的影响。发现本催化剂对乙丙丁三元共聚合有极高的催化效率,聚合1h达8.6×10~4g共聚物/g-Ti。共聚合速率衰减符合动力学方程:R_s=R_s+(R_0—R_s)_e~(βs)。     

N-对甲苯基甲基丙烯酰胺的合成及与甲基丙烯酸甲酯共聚合的研究

本文合成了N-对甲苯基甲基丙烯酰胺(N-p-TMA),用IR和NMR进行了表征。制得了N-p-TMA与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的共聚体,给出了共聚体的IR和NMR谱。用核磁共振测得N-p-TMA-与-MMA共聚合的竞聚率γ_N-p-TMA=0.78±0.02,γ_MMA=1.43±0.02。用热机械曲线测出了共聚体的T_g和T_f,并发现T_g和T_f值随着共聚体中酰胺含量的增加而升高。     

(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵-丙烯酰胺双水相共聚合

将(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵(DMMC)与丙烯酰胺(AM)在聚乙二醇(PEG)水溶液中进行双水相共聚合(ATPC),并与DMMC/AM均相水溶液共聚合(HASC)进行比较.在均相水溶液共聚合体系中得到了DMMC/AM共聚体系的竞聚率分别为rDMMC=1.77、rAM=0.32,并给出了竞聚率的95%,99%联合置信区域.比较了两种共聚合体系的转化率-时间曲线和共聚组成,表明双水相共聚合体系初期反应速率高于均相水溶液共聚合体系,但最终转化率相似;两种共聚合体系得到的共聚物组成有较大差别.测得了DMMC、AM以及DMMC-AM共聚物(CPAM)在65℃、反应条件下的相分配系数为K1=0.035、K2=0.125和Kp=0.011.结合双水相聚合的本质以及单体和共聚物在两相的分配系数,提出了一个计算双水相共聚组成的新方法,用该方法计算的双水相共聚合体系的共聚组成与实验点吻合较好.     

水溶性和油溶性引发剂引发γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷/苯乙烯细乳液共聚合的比较

分别用水溶性的过硫酸钾(KPS)和油溶性的2,2′-偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂引发γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)/苯乙烯(St)细乳液共聚合反应.比较了两类引发剂对MPS/St共聚合动力学(包括硅氧烷水解动力学和MPS/St的自由基共聚合动力学)、乳胶粒稳定性和共聚产物微结构的影响.     

ε-己内酯与环氧丙烷嵌段共聚合研究

Inoue等用四苯基卟啉(TPP)与εt_2AlCl的作用产物四苯基卟啉氯化铝(TPPAICl)进行环氧乙烷、环氧丙烷(PO)、β-丙内酯的开环聚合与嵌段共聚合已有很多报道,但Inoue近期文章也有己内酯开环聚合的报道,但1986前只用于开丙内酯聚合。所以我们1986年的文章(即本文的文献[2]是最早用此催化剂进行ε-己内酯聚合的。我们用此催化剂进行了CL的开环聚合。至于CL的嵌段共聚合,Endo等报道了用TPPAlCl/甲     

稀土催化丁二烯-二烯共聚合过程中的原位环化反应

采用 Nd( naph) 3- Al( C2 H5) 3- ( t- C4 H9) Cl三组分稀土催化剂进行丁二烯 ( BD) -异戊二烯( IP)的顺式共聚合 ,在聚合过程中引入有机氯代烃 ( RCl) ,以与聚合液中的烷基铝作用生成阳离子活性种 ,引发已生成的共聚物的环化反应及单体的环聚反应 ,得到可溶性无凝胶且含有环聚成分的环化共聚合产物 .考察了 RCl用量、单体组成、稀土催化剂用量、反应温度等对原位环化反应的影响 .以红外光谱、核磁共振光谱对环化产物的结构进行了初步分析 ,确认了环化产物的生成     

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     

含孪尾型丙烯酰胺的HAPAM在新胶束聚合体系中的制备及其疏水缔合性

以表面活性单体2-丙烯酰胺基十二烷磺酸钠(NaAMC12S)为表面活性剂构建了新的胶束共聚合体系,实施了丙烯酰胺(AM)与N,N-二正十二烷基丙烯酰胺(DiC12AM)的胶束共聚合,制备了含孪尾型丙烯酰胺的疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM),该聚合物为三元共聚物DiC12AM/NaAMC12S/AM.通过控制共聚合条件,制得了微结构系列变化的共聚物;采用红外光谱法表征了三元共聚物的化学结构,用荧光探针法与表观粘度法重点研究了共聚物DiC12AM/NaAMC12S/AM的大分子链微结构与其疏水缔合性的关系.结果表明:新胶束共聚合体系大大简化了胶束的共聚合操作,而且由于表面活性单体进入共聚物主链,使三元共聚物DiC12AM/NaAMC12S/AM具有更强的疏水缔合性.与由单尾型丙烯酰胺N-正十二烷基丙烯酰胺(C12AM)为疏水单体制备的HAPAM相比,由DiC12AM制得的HAPAM疏水缔合性更为显著.     

顺丁烯二酸烷基有机锡的研究—Ⅱ.顺丁烯二酸甲基三丁基锡与丙烯酸酯类的共聚合

本文研究了顺丁烯二酸甲基三丁基锡酯(MTBTM)分别与丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)的共聚合。着重从单体浓度、聚合溶剂、引发剂等条件对共聚合行为进行了探讨。用红外光谱、¹H-NMR、元素分析、TG等方法对共聚物的结构和组成进行了表征观察。所得到的三种共聚物均可溶于多种普通有可机溶剂中。在常温下,MTBTM与MA的共聚物为透明的弹性体,MTBTM与EA的共聚物和MTBTM与BA的共聚物均为粘性弹性体。     

Fe(acac)3-Al(i-Bu)3-α,α''-联吡啶催化丙烯腈与苯乙烯共聚合

研究了Fe(acac)3-Al(I-Bu)3-α,α'-联吡啶(acac=乙酰丙酮)催化体系催化丙烯腈(AN)与苯乙烯共聚合, 用元素分析和核磁共振研究了共聚物的结构, 在单体比为1:1时共聚物中丙烯腈/苯乙烯含量分别为49.3%和50.7%. 用凝胶渗透色谱研究了聚合物分子量和分子量分布, 共聚物分子量分布较窄. 动力学研究表明共聚合反应对单体浓度呈一级关系,表观活化能为57.8 kJ/mol.     

用负载型钛系催化剂进行丙烯-丁二烯共聚合的研究(Ⅰ)——共聚反应及共聚产物的表征

本文首次用负载型钛系催化剂TiCl₄/MgCl₂/AlEt₃和TiCl₄/MgCl₂/AlEt₃/苯甲酸乙酯(EB)进行了丙烯-丁二烯共聚合的研究,考察了不同单体比对共聚合的影响。结果表明,两种催化体系均能有效地进行丙烯-丁二烯的共聚合并各具特点。共聚产物经用溶剂萃取和IR、¹³CNMR、X-光衍射、DTA等方法进行分析和表征,证明共聚物中存在有丙烯-丙烯和丁二烯-丁二烯长序列的结构。丁二烯链节的微观结构基本上是反式-1,4构型。     

取代基对系列有机锡单体与MMA共聚活性的影响

本文采用红外光谱技术测定了共聚物的组成,用最小二乘曲线拟合法计算了甲基丙烯酸三甲基锡酯(TMTM),三乙基锡酯(TETM),三丁基锡酯(TBTM),和三苯基锡酯(TPTM)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的共聚合竞聚率,其数值分别为:r_1=1.07,r_2=0.63(TMTM/MMA);0.87,0.62(TETM/MMA);0.62,0.58(TBTM/MMA);0.68,0.60(TPTM/MMA),并计算了各单体的δ和e值,讨论了不同取代基结构对其共聚合相对活性的影响。     

单茂钪催化苯乙烯衍生物与异戊二烯共聚合的研究

研究了单茂钪(C_5Me_4SiMe_3)Sc(CH_2C_6H_4NMe2-o)_2催化异戊二烯(IP)与苯乙烯衍生物对氯苯乙烯(St-Cl)、4-二甲基硅氢苯乙烯(St-Si HMe_2)共聚合的性能,通过NMR、GPC和DSC对所获共聚物的微观结构和热性能进行表征分析.结果表明,在室温氯苯溶剂中,改变IP和苯乙烯衍生物的用量,单茂钪均可以催化IP与St-Cl、St-SiHMe_2共聚合,获得了组成可控(IP含量21 mol%～95 mol%)、高分子量(M_n=3.1×10~4～15.9×10~4)、窄分布(M_w/M_n=1.21～1.92)的IP/St-Cl和IP/St-SiHMe_2两类共聚物,共聚物中IP形成1,4-和3,4-结构单元,苯乙烯衍生物形成间规聚合结构.苯乙烯衍生物取代基的电负性直接影响共聚合活性和共聚物的序列分布.IP与St-SiHMe_2共聚合活性(10~5 g聚合物molSc~(-1) h~(-1))远高于IP与St-Cl共聚合活性(10~4 g聚合物mol Sc~(-1) h~(-1));相同共聚合条件下St-SiHMe_2的插入率高于St-Cl.单茂钪催化IP与St-Cl共聚合获得了梯度共聚物,IP/St-Cl共聚物具有源自聚IP链段的玻璃化转变温度(T_g=-1～5°C)和源自间规聚St-Cl链段的熔点(T_m=314～318°C).单茂钪催化IP与St-SiHMe_2共聚合获得无规共聚物,IP/StSiHMe_2共聚物具有一个T_g,该T_g值(12～82°C)随St-SiHMe_2含量(13 mol%～79 mol%)的增加而线性增加.     

Fe(acac)_3-Al(i-Bu)_3-α,α′-联吡啶催化丙烯腈与苯乙烯共聚合

研究了Fe(acac)3-A l(i-Bu)3-α,α′-联吡啶(acac=乙酰丙酮)催化体系催化丙烯腈(AN)与苯乙烯共聚合,用元素分析和核磁共振研究了共聚物的结构,在单体比为1∶1时共聚物中丙烯腈/苯乙烯含量分别为49.3%和50.7%.用凝胶渗透色谱研究了聚合物分子量和分子量分布,共聚物分子量分布较窄.动力学研究表明共聚合反应对单体浓度呈一级关系,表观活化能为57.8 kJ/mol.     

四氟乙烯/偏氟乙烯乳液共聚反应的竞聚率测定

用亨利定律关联了四氟乙烯 (TFE) /偏氟乙烯 (VDF)乳液共聚合体系中的单体气相分压与其对应液相浓度间的关系 ,推导了用气相摩尔分数表示的共聚物组成方程式 .通过气相色谱和19F NMR分别测定了共聚反应前后气相单体组成和共聚物组成 ,用非线性回归法 (RREVM )计算TFE/VDF乳液共聚合反应表观竞聚率分别为γTFE=0 35和γVDF=0 6 3 .将实测的表观竞聚率代入共聚物组成方程计算共聚物组成与由19F NMR测定的结果一致 ,为进一步的工业放大试验提供科学依据     

嵌段共聚物sPS-b-Poly(S-co-E)的合成与表征

用主催化剂茂基三苄氧基钛和茂基三呋喃甲氧基钛与助催化剂甲基铝氧烷(MAO)组成的催化体系研究了先预聚苯乙烯(S)再引入乙烯(E)进行的嵌段共聚合反应,发现总的催化效率随苯乙烯预聚合时间的延长而增加.对嵌段共聚合产物用丁酮、四氢呋喃和氯仿进行顺序萃取分离,得到四氢呋喃中的可溶级分即嵌段共聚物sPS-b-Poly(S-co-E),占总嵌段共聚合产物的30%～50%,其中乙烯链节的含量占总嵌段共聚物的9%～14%.对嵌段共聚物用DSC、WAXD、FTIR、13CNMR和偏光显微等方法进行了表征.     

丁二烯－甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的阴离子聚合及表征

讨论了用阴离子方法进行了二烯与甲基丙烯酸甲酯共聚合的过程，并用ＧＰＣ、ＦＴＩＲ、ＮＭＲ和动态粘弹谱对共聚物进行了表征．证明所得聚合物为具有较高分子量、窄分布的二嵌段共聚物．     

高分子表面活性剂P(AM-co-OPMA)的合成与表征

辛基酚聚氧乙烯醚(10)(OP-10)与马来酸酐在95℃下反应,合成了辛基酚聚氧乙烯醚马来酸单酯(OPMA);并在水溶液中与丙烯酰胺(AM)单体进行共聚合,获得了高分子表面活性剂P(AM-co-OPMA);考察了引发剂用量、单体组成、单体总浓度及反应温度对共聚物特性粘数与阴离子度的影响.通过红外光谱、紫外光谱、荧光发射光谱和电导滴定对共聚物结构和组成进行了表征;利用视频光学接触角测量仪分别测定了共聚物表面和界面张力.结果表明,在聚丙烯酰胺分子主链上引入OPMA链节后,不仅保持了PAM优良的增稠能力(特性粘数达764.31 mL/g),且赋予了共聚物较高的表面活性(浓度为1.5 g/L共聚物水溶液的表面和界面张力分别可达53.94 mN/m和5.41 mN/m).     

表面活性单体NaAMC14S的胶束化行为对共聚合过程的影响

测定了表面活性单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠(NaAMC14S)的Krafft点与不同温度下的临界胶束浓度(cmc), 使NaAMC14S的浓度分别处于cmc上下, 实施了NaAMC14S与丙烯酰胺(AM)的水溶液共聚合. 用复合电导滴定法测定了共聚物的组成, 用差示扫描量热法(DSC)测定了共聚物的热行为, 采用荧光探针芘测定了共聚物水溶液的疏水缔合性, 重点探索了在临界胶束浓度上下NaAMC14S与AM的共聚合机理. 实验结果表明, NaAMC14S的胶束化行为对共聚合过程有很大的影响, 当NaAMC14S在临界胶束浓度以上与AM共聚合时, 遵循的是一种微嵌段共聚合的模式, 聚合过程中共聚物的组成随转化率大幅度地变化；当NaAMC14S在临界胶束浓度以下与AM共聚合时, 进行的是无规共聚合, 聚合过程中聚合物的组成随时间变化比较缓慢; DSC的测试与荧光探针法的测定结果证实了上述机理