稀土络合催化苯乙炔直接成膜聚合 Ⅲ.各种稀土环烷酸盐络合催化苯乙炔直接成膜聚合

采用十四种稀土(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y)环烷酸盐-三异丁基铝络合催化体系,在室温下均能使苯乙炔(PA)于混合溶剂中直接成膜聚合。成膜聚合的最佳条件大致相同;[Ln(naph)_3]=3×10~(-5)mol/ml,[M]=3×10~(-4)mol/ml,Al/Ln:7,V_h/V_t=1。不同稀土元素显示的催化活性次序为Gd>Lu>Nd～Ce>Ho>Sm>Dy～Eu>Er>Pr>>La>Y～Tm>Yb。苯乙炔在含苯溶剂中反应活性较高,在卤代烃中反应活性很低。混合溶剂比单组分溶剂更有利于成膜聚合并有高的催化活性和高的分子量。各种稀土聚苯乙炔膜的结构和性能基本相同。稀土聚苯乙炔为片层结晶,具有较高的结晶性。     

稀土络合催化苯乙炔直接成膜聚合 Ⅴ.苯乙炔在钕、铁混合络合催化体系中的直接成膜聚合

 乙酰丙酮(AA)、苯酰丙酮(BA)为配体的钕(Nd)、铁(Fe)混合催化剂与三异丁基铝[Al(i-Bu)₃]组成络合催化体系,能使苯乙炔在甲苯/己烷混合溶剂中直接聚合成膜。研究了其聚合反应规律及动力学行为,并对聚苯乙炔膜进行了全面表征,揭示了钕、铁两组分催化剂具有协同催化效应。     

稀土络合催化苯乙炔直接成膜聚合 Ⅴ.苯乙炔在钕、铁混合络合催化体系中的直接成膜聚合

乙酰丙酮(AA)、苯酰丙酮(BA)为配体的钕(Nd)、铁(Fe)混合催化剂与三异丁基铝[Al(i-Bu)_3]组成络合催化体系,能使苯乙炔在甲苯/己烷混合溶剂中直接聚合成膜。研究了其聚合反应规律及动力学行为,并对聚苯乙炔膜进行了全面表征,揭示了钕、铁两组分催化剂具有协同催化效应。     

苯乙炔直接成膜聚合

本文首次应用六种过渡金属(V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni)环烷酸盐-三异丁基铝配合催化体系, 在室温下, 于加氢汽油-甲苯混合溶剂中, 使苯乙炔直接聚合成膜。研究了成膜聚合反应特征, 动力学行为及溶剂的影响。比较了不同催化体系的活性(Fe>Cr>Co>Mn>V>Ni)。表征了所制备的聚苯乙炔膜。聚苯乙炔膜可为黄、橙、红或褐色, 具有高顺式、高分子量、高稳定性及较好结晶性和半导体特性(电阻率为10^9Ω·cm)。     

稀土络合催化苯乙炔直接成膜聚合——Ⅳ.聚合反应动力学与机理

应用*CO_2淬灭法和IR、UV分析手段跟踪研究了环烷酸钕-三异丁基铝[Nd-(naph)_3-Al(i-Bu)_3]络合催化苯乙炔直接成膜聚合体系中活性络合物的形成和变化,聚合条件对催化活性的影响及聚合反应动力学与机理。稀土络合催化苯乙炔直接成膜聚合是典型的链锁反应,表观聚合速率对单体浓度、活性络合物浓度均为一级关系,表观活化能为13.6kJ/mol,影响聚合活性的本质在于聚合体系中形成了活性与非活性两种络合物。活性络合物是瞬间形成,不断消耗,不断产生活性中心。活性中心在聚合过程中可能发生链自动中止,不断失活。溶剂的给电子能力减弱或助催化剂的烷基化能力增强,都将有利于活性络合物的形成。指出了活性络合物的形成及催化聚合模式。     

稀土络合催化环氧乙烷聚合

以稀土化合物-二(2-乙基己基)膦酸钕[Nd(P_(204)_3],三异丁基铝和水组成的络合催化剂,引发环氧乙烷聚合.结果表明,稀土络合催化剂是制备高分子量聚环氧乙烷的新型催化剂.聚合反应速度与环氧乙烷浓度呈一级关系,与Nd(P_(204))_3浓度呈一级关系.聚合的总活化能E_α=33.8kJ/mol,表观速率常数K_p=1.67×10~(-3)s~(-1)·mol~(-1)·1     

二氯二茂钛引发二苯乙炔聚合的研究

在高温下 ,二氯二茂钛受光照引发二苯乙炔聚合 ,得到结晶度为 95 %的聚二苯乙炔 .经红外、质谱、热分析、X光衍射、元素分析等方法 ,确定其结构为顺顺式螺旋刚性棒状结构 ,形成假六方晶系堆积 ,螺旋柱直径即螺旋轴间距为 1 46nm ,其特征红外吸收峰位于 1179cm-1和 115 6cm-1.在聚合引发阶段中止反应 ,分离出聚合中间体六苯基苯 .根据不同温度时聚合转化率与时间的关系曲线 ,测得聚合活化能为 2 6× 10 5J/mol.热分析表明 ,结晶聚二苯乙炔在 493K至 5 73K比较稳定 ;在 713K的吸热峰显示出破坏晶格的能量 .根据聚合反应诱导期长、中间体和聚合物的结构以及阻聚反应 ,推断聚合过程中二氯二茂钛受光照产生二氯化钛 ,催化二苯乙炔进行均相定向聚合 .结晶聚二苯乙炔电导率小于 10 -12 (Ωcm) -1.     

稀土络合催化苯乙烯均聚及其与二乙烯苯共聚

应用稀土化合物:环烷酸钕Nd(naph)_3和二(2-乙基己基)磷酸钕Nd·(P_(204)_3分别与三异丁基铝Al(i-Bu)_3组成络合催化剂引发苯乙烯均聚及其与二乙烯苯共聚。适宜的聚合温度为50℃:[Nd]=3×10~(-5)mol/ml;[M]=3×10~(-3)mol/ml;Al/Nd=10(摩尔比),并且催化剂按以下次序配制:钕化合物→溶剂→苯乙烯→三异丁基铝,苯乙烯的转化率在90％以上。溶剂种类及聚合条件不同,制得的聚苯乙烯可为白色或黄色粉末状无定形聚合物,分子量几百至上万。聚合体系中添加PeCl_3能抑制黄色产生。在共聚反应中,二乙烯苯比苯乙烯显示较高的反应活性。     

乙烯类单体的负离子聚合研究——丙烯酸第三丁酯的聚合

1.研究了丙烯酸第三丁酯在氢化钠、四氢锂铝和四氢硼钠等碱金属氢化物及其络合物引发下,在不同溶剂中和不同温度下的负离子聚合反应。 2.以氢化钠和四氢锂铝为引发剂,在己烷和甲苯溶剂中得到结晶性全同构型聚合物;在四氢呋喃中得到非晶态聚合物。 3.四氢硼钠在己烷和甲苯溶剂中,不易引发丙烯酸第三丁酯的聚合反应,但在吡啶和四氢呋喃中能引发聚合,亦得到非晶态聚合物。 4.丙烯酸第三丁酯以碱金属氢化物及其络合物引发的聚合反应,可能主要是按负氢离子转移至单体的β-碳原子的机构进行的。     

相转移催化法合成聚(2,5-二丁氧基对苯乙炔)

利用相转移催化剂(PTC)一步合成了聚(2,5-二丁氧基对苯乙炔)。研究了PTC种类、用量、反应时间、温度和碱浓度对反应产率的影响,并对产物的结构和性能进行了分析。初步探讨了其聚合机理。实验结果表明:季铵盐的催化效果优于聚乙二醇,二甲亚砜、苯等可作为有机相用于聚合反应。碱浓度为50％、反应温度为60℃时,产物在硝基苯中具有较好的溶解性。经碘掺杂后导电率达9.6×10~(-2)S·cm~(-1)。     

稀土络合催化乙炔定向聚合

本文首次研究了应用稀土化合物作乙炔定向聚合催化剂,发现除钷外所有15个镧系元素的环烷酸盐或2-乙基己基膦酸盐与三烷基铝组合成的络合催化剂都可以使乙炔定向聚合。其特点是乙炔在室温(30℃～0℃)下聚合,便能制得高顺式(80％～100％)、具有金属光泽的银灰色聚乙炔薄膜,显示稀土络合催化剂是一类合成高顺式聚乙炔极其方便的优良催化剂。本文报道乙炔在膦酸稀土盐和环烷酸稀土催化剂中定向聚合特征,以及用红外光谱、热分析、顺磁共振、X衍射、扫描电子显微镜及电阻率测定等对所制备的稀土聚乙炔薄膜初步表征的结果。     

电化聚合乙炔的研究

电化学方法聚合乙炔报道甚少,且聚合条件较为苛刻,尚无人将Fe催化剂用于该反应。本文主要报道在Fe(NO_3)_3·9H_2O-DMF溶液中,室温下恒以1 mA/cm~2左右的电流,在不锈钢阴极上聚合乙炔成膜,并经表征证实。     

稀土络合催化苯乙炔直接成膜聚合——Ⅱ.稀土聚苯乙炔膜的结构与性能

本文采用红外光谱、荧光光谱、热分析、顺磁共振、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱、X-射线衍射、背散射能谱、透射及扫描电子显微镜分析及测定电阻率和软化点等,对稀土聚苯乙炔膜的结构与性能进行了研究。稀土聚苯乙炔膜为高顺式结构,顺式含量在90％以上,具有高分子量,高软化点,高结晶性等特点,较其它体系有好的耐氧化性和结构稳定性,有序-无序转变温度为160℃,并有顺磁性和半导体特性,电阻率为10~(6～9)Ω·cm。本文首次获得清晰的聚苯乙炔膜电子显微图象。     

KPS—CuSO4—Na2SO3参与的无皂液聚合

研究了MMA-St在氧化还原引发剂KPS-CuSO_4-Na_2SO_3存在下的快速无皂乳液聚合.当[MMA]=0.51mol/L、[St]=0.49 mol/L、70℃对,在[KPS]=2.77×10~(-3)mol/L、[CuSO_4]=1.50×10~(-5)mol/L、[Na_2SO_3]=2.77×10~(-3) mol/L条件下反应100min,转化率大于90％;讨论了胶乳的分子量及其分布;求出了聚合反应活化能E_a=81.6 kJ/mol和聚合反应速率常数k_p=321.9 L/mol·s.     

铋-N-苯甲酰苯胲络合吸附波的研究

在pH5.6的0.2mol/L NH_4Ac-3×10~(14)mol/L N-苯甲酰苯胲(N-BPHA)底液中,用单扫示波极谱法可得到Bi(Ⅲ)的络合物吸附波,峰电位-0.33V(vs.SCE)左右。导数峰高与铋的浓度在5.0×10~(-8)～4.0×10~(-6)mol/L的范围内呈线性关系,检出限为2.0×10~(-8)mol/L。实验表明,该极谱峰属于络合物吸附波,测定其络合比为Bi(Ⅲ):N-BPHA=1:3。测定了该体系的吸附量;Bi(Ⅲ)-N-BPHA络合物在悬汞电极上的吸附符合Frumkin等温式,测得吸附系数β=2.87×10~5,吸引因子α=0.984。用于矿石中微量铋的测定。     

稀土络合催化环硫丙烷开环聚合

本文首次研究了稀土络合催化环硫丙烷开环聚合。发现稀土元素膦酸盐、环烷酸盐及乙酰丙酮盐与三异丁基铝或三乙基铝、水组成的络合催化剂是环硫丙烷开环聚合的优良催化剂,在甲苯中呈均相聚合、活性大,聚合物分子量高(几百万)。聚合反应速度对单体浓度、催化剂浓度分别呈一级关系,聚合活化能为61.4kJ/mol。并用~(13)C-NMR谱,X-ray衍射,GPC,DSC等研究了稀土聚环硫丙烷链结构。     

苯乙炔聚合反应的研究

研究了用苯甲酰过氧化物作引发剂的苯乙炔的聚合作用。当引发剂的用量为单体的1克分子％以下时,在60°,聚合作用很少进行,当引发剂的用量为2—4克分子％时,聚合作用明显地发生。当温度由60°升高到130°时,聚合速度显著地增加。所得聚合物的平均分子量为600—1500。红外光谱显示聚合物分子中有C_6H_5COO—端基的存在。在160°聚合产物的红外光谱中,C=O和C—O键的特征吸收基本上消失。 苯乙炔的热聚合在100°以下很少发生,在100—160°,聚合速度随温度升高而迅速增加。 三氟化硼不论在室温或较低温度可以引起苯乙炔的急骤聚合,所得聚苯乙炔的平均分子量在2000以上。 测定了几种聚苯乙炔样品的红外光谱,其中除引发聚合产物显示的苯甲酰氧基的C=O与C—O键的特征吸收外,其余均颇类似。与Okamoto等报导的聚苯乙炔的红外光谱相比较,只是在770—700厘米~(-1)区域内有微小的差异,而光谱的绝大部分是十分类似。因此可以认为,本文中报导的用几种不同的方法所得到的聚苯乙炔很可能具有相同的键结构:     

笼形聚肟偕亚氨二乙酸钒(Ⅳ)-硫脲体系引发丙烯腈聚合的研究

研究了笼形聚肟偕亚氨二乙酸钒(CPV)-硫脲(TU)体系在硝酸溶液中引发丙烯腈(AN)聚合反应.表观聚合速度(R_P)是 R_P=1.0×10~8e~(-10.500/RT)[AN]~(1.0)[CPV]~(1.0)[TU]~(1.5)[HNO_3]~(3.0) 聚合诱导期(τ)随反应温度和物料浓度发生变化,可表示为 1/τ=5.2×10~9e~(-12.800/RT)[AN]~1.0[CPV]~1.0[TU]~1.5[HNO_3]~3.0实验结果表明,聚合反应以单基终止为特征,可能是和高分子载体较大的空间位阻有关.     

超高分子量聚苯乙烯的合成和聚合反应动力学

杯芳烃钕与Mg(n Bu) 2 、HMPA所组成的三元络合催化剂用于苯乙烯配位聚合能以高收率制得超高分子量聚苯乙烯 .以甲苯为溶剂 ,在一定条件下制成三元配位催化剂 ,当 [Nd]=8× 10 - 4mol L ,[St]=4 .0mol L ,Mg Nd =2 0 .0 (摩尔比 ) ,HMPA Mg =1.0 (摩尔比 ) ,5 0℃聚合 4 5min ,聚合转化率可达到 80 %左右 .所得聚苯乙烯的重均分子量高达 2 10× 10 4 ,分子量分布指数为 1.6 1.间规聚苯乙烯含量为 81% .动力学研究表明 ,聚合反应速率与单体和主催化剂 杯 [6 ]芳烃钕的浓度分别呈 1次方关系 ,聚合反应的表观活化能为 4 1.7kJ mol     

乙炔在烯烃歧化催化剂上的聚合

近年来文献中出现了一些以歧化催化剂用于炔烃聚合的尝试^[1-4],例如以WCl₆-ph₄Sn、MoCl₅-ph₄Sn体系进行炔烃聚合反应,均有活性。我们在烯烃均相催化歧化反应的研究中,试探了将此类催化剂用于乙炔聚合,结果是:(1)试验过的7种催化体系均能使乙炔聚合,生成黑色不溶的高分子,红外光谱测定表明,得到的聚乙炔是顺式和反式结构的混合物,此外,部分乙炔尚三聚环化成苯;(2)不同催化剂作用下乙炔聚合和烯烃歧化的活性和选择性没有平行关系;(3)几种催化体系对乙炔高聚和环化三聚的选择性不同(见表1)。