负载钛系催化剂催化合成高反式丁二烯-异戊二烯共聚物

采用负载钛系催化剂 [TiCl4 MgCl2 (i Bu) 3Al]催化丁二烯 (Bd) 异戊二烯 (Ip)共聚合 ,研究了单体配比、聚合温度、烷基铝浓度和催化剂浓度及单体浓度等对共聚合速率及共聚物特性粘数的影响 .结果表明 ,当单体配比中Bd (Bd +Ip)摩尔百分比≤ 2 0 % ,可制得高分子量的共聚物 .IR光谱分析及1 H NMR分析表明所得共聚物为高反式 1,4 结构 ,丁二烯单体单元的反式 1,4 含量大于 90 % ,异戊二烯单体单元的反式 1,4 含量大于 98% ,共聚物中丁二烯含量高于单体初始配比中的含量 .在一定的载钛量下 ,聚合条件对共聚物的微观结构影响不大     

负载钛催化合成高反式丁二烯-异戊二烯共聚物的序列分布

采用TiCl4-MgCl2-Al(i-Bu)3体系催化丁二烯(Bd,M1)-异戊二烯(Ip,M2)共聚合成了高反式-1,4-结构的共聚物,用13^CNMR方法研究了共聚物的结构和组成分布,定量计算了共聚物二元组的浓度和数均序列长度,证明共聚物的序列分布服一级Markov模型,继而根据一张Markov模型预测了一次投料不同转化率下所得共聚物的链段分布。     

聚合温度对负载型Ziegler-Natta催化剂催化丁二烯-异戊二烯共聚合的影响

非均相TiCl₄/MgCl₂-AlR₃型Ziegler-Natta(非均相Z-N)催化剂是聚烯烃工业最重要的催化剂,经烷基铝活化的非均相Z-N催化剂具有复杂的活性中心结构,改变聚合温度、聚合时间、烷基铝种类及浓度等均会影响活性中心结构与催化性能.本文研究了不同聚合温度下TiCl₄/MgCl₂-AlEt₃(三乙基铝)催化丁二烯(Bd)和异戊二烯(Ip)的共聚合动力学,研究发现,随着聚合时间的延长,聚合活性先升高然后降低,在50℃聚合活性最高.采用核磁共振波谱(¹H NMR)、紫外荧光定硫仪和凝胶渗透色谱(GPC)研究了共聚物的微观结构、活性中心数和分子量及其分布,发现随着聚合时间的延长及聚合温度的升高,活性中心数、共聚物中反式-1,4-结构、分子量及分子量分布均发生不同规律的变化.本文研究结果可为进一步理解非均相Z-N催化剂在不同聚合温度下催化共轭二烯烃聚合的动力学及其关键影响因素提供参考.     

Ni(naph)_2/A1R_3/BF_3·OEt_2/DMEA/OctOH体系催化丁二烯配位聚合

在Ni(naph)2-AlR3-(BF3·OEt2)催化体系(简称Ni-Al-B)用于丁二烯(Bd)/己烷进行配位聚合体系中引入N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)和辛醇(OctOH),研究了DMEA/Ni摩尔比、B/Ni摩尔比和Al/Ni摩尔比对Bd聚合转化率、聚丁二烯(PB)产物的特性黏数、分子量、分子量分布及微观结构的影响,进一步探讨聚合反应动力学.结果表明,在镍系催化丁二烯聚合体系中引入一定量的DMEA和OctOH后,可以提高顺-1,4微观结构含量至97.8%,降低1,2-微观结构含量至约1.3%,提高分子量,使分子量分布变窄,并降低凝胶含量.进一步通过调节B/Ni及Al/Ni摩尔比值,可得到[η]为2.0～4.0dL/g的高顺式PB.聚合速率对单体浓度呈现一级动力学关系,表观增长活化能为43.7kJ·mol-1。     

疏水缔合和静电作用调控P(DTAB-co-AM)与蠕虫状胶束自组装网络

由新型的阳离子疏水单体二甲基十四烷基(3-丙烯酰胺基丙基)溴化铵(DTAB)与丙烯酰胺(AM)共聚合成了阳离子型疏水缔合共聚物P(DTAB-co-AM),研究了该共聚物与蠕虫状胶束自组装后的协同增黏效应,及改变疏水单体含量对自组装体系黏度的调控作用.制备了十八烷基三甲基氯化铵(CTAC)/水杨酸钠和芥酸钾/三羟乙基苄基氯化铵两类稳定的黏度较大的蠕虫状胶束体系.共聚物P(DTAB-co-AM)与芥酸钾/三羟乙基苄基氯化铵蠕虫状胶束在疏水缔合和静电吸引双重作用下自组装可形成协同增黏的缔合体系,而与CTAC/水杨酸钠阳离子蠕虫状胶束进行自组装由于只有疏水缔合作用,增黏效果不及前者.表观黏度研究表明,随着疏水单体含量的增加,P(DTAB-co-AM)与芥酸钾/三羟乙基苄基氯化铵缔合体系的黏度先增加后降低,当疏水单体含量为0.15 mol%时,缔合体系黏度达到极大值;当疏水单体含量为0.3 mol%时,缔合体系黏度反而低于与阳离子蠕虫状胶束缔合后的黏度.对于共聚物与CTAC/水杨酸钠蠕虫状胶束缔合体系,随着疏水单体含量增加,由于疏水缔合作用与静电排斥作用的相互抵消,致使体系黏度有所下降.由此说明改变疏水单体含量可以达到调控自组装体系黏度的目的.     

过程控制对反应挤出苯乙烯/丁二烯共聚物微观结构的影响

在有机锂引发体系下,以双螺杆挤出机为反应器,苯乙烯(St)、丁二烯(Bd)混和物作为单体,四氢呋喃(THF)为极性调节剂,本体法一步合成了苯乙烯/丁二烯(S/B)共聚物.采用过氧化氢在四氧化锇作用下对聚合物分子链中Bd双键进行了深度氧化降解,通过精制除去降解的低分子产物.利用18角度小角激光光散射仪联用GPC对降解前后的样品进行分析.结果表明与通常规律相左,THF的加入使共聚物的分子量分布加宽,同时使降解后的聚苯乙烯(PS)第一嵌段分子量降低.由1H-NMR谱图计算得知,THF使1,2-聚丁二烯(PBd)比例明显增加,但THF/引发剂摩尔比值超过一定量后,1,2-PBd含量增加趋势减缓.TEM分析结果表明THF的加入导致PBd相尺寸变小而且分布趋向均匀,再次表现出过程控制分子结构的特色.     

NdC6H6（AlCl4）3—AlR3体系对丁二烯与异戊二烯的共聚合

报道了NdC_6H_6(AlCl_4)_3-AlR_3体系催化丁二烯与异戊二烯共聚反应的一般规律。催化活性依赖于两种单体的配比、单体浓度、烷基铝性质及聚合温度。制得的双烯共聚物具有高1,4链节结构。     

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.     

稀土丁二烯-异戊二烯无规共聚物低温转变的研究

本文研究了稀土丁二烯-异戊二烯无规共聚物的低温转变性能。实验证明,这类聚合物的玻璃化转变温度、结晶速率和最大主级结晶值都随共聚比的变化而变化,当丁/异戊重量组成比为84/16时,系不完全结晶橡胶。从丁二烯-异成戊二烯共聚物(不同共聚比)的最大结晶速率温度(Tc_max)用外推法可求得稀土顺丁橡胶的最大结晶速率温度为-72℃,这在文献上尚未见报导。稀土顺丁橡胶的玻璃化温度(T_g)为-113℃,其Tc_max(°K)/T_g(°K)=0.796,而天然橡胶的Tc_max(°K)/T_g(°K)=0.814,两者具有与0.80相近的值。     

稀土催化异戊二烯—马来酸酐交替共聚

首次用 Nd( naph) 3 -Al Et3 催化体系合成异戊二烯 -马来酸酐交替共聚物 .实验结果表明 ,共聚反应适宜条件为 :[M]总 =2 .6mol/L( [Ip]/[MAn]=1 ) ,n( Al) /n( Nd) =1 0 ,[Nd]=5× 1 0 -3 mol/L,甲苯 /二氧六环混合溶剂 (体积比为 2 /5) ,于 5℃聚合 2 h.共聚物收率达到 70 % .用元素分析、 IR和 13 C NMR对共聚物进行表征 ,所得共聚物为交替结构     

Fe(acac)3-Al(i-Bu)3-CCl4催化马来酸酐与降冰片烯共聚

 研究了Fe(acac)3-Al(i-Bu)3-CCl4(acac=乙酰丙酮)催化体系对马来酸酐(MA)与降冰片烯(NBE)交替聚合反应的催化性能. 用元素分析、核磁共振和红外光谱研究了共聚物的结构,在单体比为1∶1时,共聚物中MA和NBE的含量分别为52.2%和47.8%. 凝胶渗透色谱结果表明共聚物分子量分布窄. 动力学研究结果表明, MA与NBE共聚对单体浓度呈一级反应,其表观活化能为74.3 kJ/mol.     

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.     

稀土催化丁二烯-异戊二烯共聚物的动态力学性能

有关丁二烯-异戊二烯共聚物的动态力学性能的研究报导不多。Labach及谢德民报导了共聚物序列分布的研究。文献(3)报导了稀土丁/异戊共聚物的低温特性。     

高橡胶含量苯乙烯-异戊二烯共聚物的反应挤出聚合

以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,苯乙烯(St)、异戊二烯(Ip)混合物为单体,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、四氢呋喃(THF)为极性调节剂,在双螺杆挤出机中,应用反应挤出技术实现了聚异戊二烯(PI)质量分数高达60％左右的苯乙烯-异戊二烯共聚物(S-I)的阴离子本体嵌段聚合.通过选择性氧化降解与GPC、1H-NMR、DMA和TEM结合,分析了产物的分子链结构.结果显示,SDBS和THF的加入增加了PI的3,4-结构含量,且大大限制了St的聚合,使最长聚苯乙烯(PS)嵌段的分子量大为减小,同时很难包裹大的Ip气泡,共聚物的结构主要为S-I小嵌段,两组分相容性增强,无规化程度增加.     

用均相的稀土催化剂进行丁二烯-异戊二烯本体共聚合的研究

本工作用均相的稀土催化体系Nd(naph)_3-Al(i-Bu)_2H-CH_3SiHCl_2进行了丁二烯和异成二烯的本体共聚合,研究了聚合规律和产物的结构性能.结果表明,在适当的催化剂组分比条件下,该催化体系具有较高的催化活性,用DSC测定了共聚物的玻璃化转变温度,~1H-NMR和IR分别测定了共聚物的组成和微观结构,证明共聚物的组成主要决定于单体原料的配料比,共聚物中两种单体单元都具有高顺式结构,生胶和硫化胶的性能测定表明,在丁二烯和异戊二烯两种单体的配料比为30比70时,得到的共聚胶的综合性能较好.     

乙烯基单体/N-苯基马来酰亚胺共聚物组成预测、控制和优化

采用递推方法成功地预测了乙烯基单体/N-苯基马来酰亚胺(PMI)共聚物组成随转化率的变化.选择共聚单体种类和用量,控制和优化共聚物组成.针对氯乙烯(VC)/PMI/丙烯腈(AN)三元悬浮共聚合特殊体系的聚合特点和工艺,得到该三元体系的单体选择范围.     

含内给电子体的负载型Ziegler-Natta催化剂催化乙烯-异戊二烯共聚合反应研究

乙烯与共轭双烯烃催化共聚是实现聚烯烃功能化和提高聚烯烃可降解性的新途径.本文用含有内电子给体的氯化镁负载Ziegler-Natta催化剂催化乙烯和异戊二烯(Ip)的共聚反应.在乙烯压力为0.1 MPa、异戊二烯初始浓度([Ip]0)≤2 mol/L条件下合成的共聚产物包含2种有显著差异的级分,一种级分的异戊二烯含量低于2 mol%且分子量较高,另一级分的异戊二烯含量大于20 mol%且分子量较低.两部分共聚物的异戊二烯单元均以反式-1,4-结构为主,共聚反应表现出很高的区域/立体选择性.随着[Ip]₀增大,共聚活性先持续增大,当[Ip]₀>1 mol/L时转为降低,同时高异戊二烯含量级分的比例增大,2种级分的异戊二烯含量也分别增大.相较于三异丁基铝为助催化剂的共聚反应,以三乙基铝为助催化剂时聚合活性较低,但产物的异戊二烯含量较高,分子量分布较宽.在共聚体系中加入硅氧烷外给电子体使得共聚物中高异戊二烯含量的级分显著减少,产物的组成分布变成以低异戊二烯含量共聚物为主的单峰分布.     

~(19)F-NMR研究镍系催化丁二烯聚合中氟的存在状态

<正> Ziegler-Natta型Ni(naph)_2-Al(i-Bu)_3-BF_3OEt_2(简称Ni-Al-B)催化体系在丁二烯(Bd)聚合过程中,活性中心络合物上氟的状态和数量控制着单体配位、引发、增长和链转移等步骤。文献[1—6]曾指出该体系显高催化活性的Al/B(mol比)范围在0.5—1.0之间,即F/Al=6—3.Al/B>1或F/Al<3时,聚合活性显著降低。最近,我们采用了添加酸、醇、酚和酯类等方法来改进体系中B组分的分散及氟的反应性,Al/B显著拓宽为0.3—3,氟的利用率得到提高。在此基础上,本文将讨论用~(19)F-NMR法研究氟     

稀土三元催化剂催化二氧化碳/环氧丙烷/环氧环己烷的三元共聚合研究

在稀土三元催化剂(三氯乙酸稀土配合物/二乙基锌/甘油)催化下实现了二氧化碳、环氧丙烷及环氧环己烷的三元共聚合.该催化剂对二氧化碳与环氧环己烷共聚的催化活性比对二氧化碳与环氧丙烷共聚的高.增加反应单体中环氧环己烷的比例可提高共聚物中环己撑碳酸酯的含量,大幅度改善共聚物的耐热性.     

用均相的稀土催化剂进行丁二烯-异戊二烯本体共聚合的研究

 本工作用均相的稀土催化体系Nd(naph)₃-Al(i-Bu)₂H-CH₃SiHCl₂进行了丁二烯和异成二烯的本体共聚合,研究了聚合规律和产物的结构性能.结果表明,在适当的催化剂组分比条件下,该催化体系具有较高的催化活性,用DSC测定了共聚物的玻璃化转变温度,¹H-NMR和IR分别测定了共聚物的组成和微观结构,证明共聚物的组成主要决定于单体原料的配料比,共聚物中两种单体单元都具有高顺式结构,生胶和硫化胶的性能测定表明,在丁二烯和异戊二烯两种单体的配料比为30比70时,得到的共聚胶的综合性能较好.