氢气对氯硅烷功能化非共轭α,ω-双烯烃和丙烯共聚物链结构的影响

基于Ziegler-Natta催化剂的氯硅烷功能化非共轭α,ω-双烯烃与丙烯共聚,在水的引发下脱水缩合可有效地形成长支链结构的聚丙烯树脂.而氢气常作为丙烯聚合中的链转移剂,调控聚丙烯的分子量,基于此,研究了氢气对氯硅烷功能化非共轭α,ω-双烯烃与丙烯共聚物链结构的影响.核磁共振氢谱(~1H-NMR)测试结果表明,氢气抑制了氯硅烷功能化非共轭α,ω-双烯烃的插入,随着氢气用量的增加,共聚物分子链中端基乙烯基含量由0.12 mol%降低到0.05 mol%.熔体流变行为测试结果显示,聚合物熔体的储能模量、损耗模量和零剪切黏度均随着氢气用量增加而降低,这主要是由于相对分子质量减小和长支链密度的减少.     

极少量1,5-己二烯改善聚丙烯树脂热稳定性研究

在Ziegler-Natta丙烯聚合反应中,引入少量1,5-己二烯,在不明显改变聚丙烯链结构的基础上,通过可能的主链环化,提高其热稳定性.聚合反应由9,9-二(甲氧基甲基)芴为内给电子体的Mg Cl2/Ti Cl4催化剂在本体条件下进行,1,5-己二烯浓度控制在1.0 mol%以下.结果显示,在所控制的1,5-己二烯浓度下,虽然催化剂活性和聚合物分子量有一定程度的降低,但聚合物的熔点(Tm)和熔融焓(ΔHf)只略有下降,而结晶温度(Tc)基本保持不变.GPC和流变测试结果表明聚合物的链结构无变化,聚合过程无支化或交联结构生成.热重分析(TGA)结果显示,聚丙烯热稳定性有较大幅度的提高,初始分解温度(Tonset)从纯聚丙烯的460.6℃提高到482.3℃,聚合物在反应釜中呈良好的颗粒形态.     

Ziegler-Natta催化剂的载体技术研究进展

作为Ziegler-Natta催化剂的重要组成部分,载体对催化剂的性能调控和聚合物形态控制以及结构与性能等都有重要影响,载体技术的发展对Ziegler-Natta催化剂的技术进步以及聚烯烃的高性能化起到有力的推动作用。本文对近年来Ziegler-Natta催化剂载体技术的进展进行了总结,包括醇镁载体体系、MgCl2/无机盐掺杂复合载体体系、MgCl2杂化复合载体体系和纳米粒子负载体系等,并对本课题组在此领域的相关工作亦进行了简要介绍。     

基于Ziegler-Natta催化剂和ω-烯烃基甲基二氯硅烷共聚-水解化学制备长链支化高密度聚乙烯

由Ziegler-Natta催化剂所制备的高密度聚乙烯(HDPE)不含有长链支化结构,导致其加工应用性能受限.如何在Ziegler-Natta催化剂所制备的HDPE中引入长链支化结构,是烯烃聚合研究面临的长期挑战之一.本文报道通过ω-烯烃基甲基二氯硅烷共聚-水解化学,实现以Ziegler-Natta催化剂制备H型长链支化高密度聚乙烯(LCB-HDPE).以5-己烯基甲基二氯硅烷作为长链支化助剂,首先在Ziegerl-Natta催化剂催化的乙烯聚合中实现其与乙烯共聚,在聚乙烯分子链侧基上引入反应性二氯硅烷基团;聚合反应结束后对聚合物进行水处理,使近邻聚合物链上的二氯硅烷基团发生水解缩合反应,即制备H型LCB-HDPE.结果表明,Ziegler-Natta催化剂与ω-烯烃基甲基二氯硅烷共聚-水解化学的结合可实现LCB-HDPE的制备,长链支化密度可达0.15/1000C,而催化剂效率基本不受影响.所合成的LCB-HDPE的熔体流变学响应明显,随长链支化密度增加,熔体弹性增大,零切黏度提高,熔体强度和拉伸应变强化效应不断增强.同时,LCB-HDPE保持了高结晶性能,其熔点和结晶温度与线性聚乙...     

聚丙烯-聚磷酸酯嵌段共聚物的设计与合成

以苯乙烯基团封端的聚丙烯(PP-t-St)为起始物,通过马氏加成反应将溴化氢(HBr)加成到该聚丙烯的苯乙烯双键上,得到了苄基溴基团封端的等规聚丙烯(PP-t-BzBr).以PP-t-BzBr为大分子引发剂,引发含磷烯烃单体4-乙烯基苄基膦酸二乙酯(DEVBP)的原子转移自由基聚合(ATRP),合成了一种新型聚丙烯-聚磷酸酯嵌段共聚物(PP-b-PDEVBP,其中PDEVBP嵌段质量含量可达64.3%).对该共聚物进行了1H-NMR表征、示差扫描量热(DSC)、热失重(TGA)和微型量热(MCC)分析,结果表明该嵌段共聚物在保持聚丙烯本身的熔点和结晶度的同时,有效降低了热释放速率和提高了高温热分解残余物,可望改善聚丙烯材料的阻燃性.     

橡胶相具有交联结构的新型抗冲聚丙烯合金

利用具有"颗粒反应器技术(RGT)"特征的Ziegler-Natta催化剂进行丙烯多相共聚(丙烯均聚+乙烯/丙烯无规共聚),通过在乙丙共聚阶段引入双烯烃单体1,9-癸二烯,使乙丙共聚物在聚合的同时实现交联,制备了新型抗冲聚丙烯合金.聚合反应结果表明,1,9-癸二烯可参与乙丙共聚,同时对聚合反应速率和共聚物组成影响较小;1,9-癸二烯使乙丙共聚物发生支化/部分交联,合金聚合物的熔体流动速率在引入1,9-癸二烯后显著降低,且凝胶含量随1,9-癸二烯用量的增加而增大.形态研究结果表明,乙丙共聚物的交联显著降低了其在聚丙烯基体中的分散尺度,提高了分散均匀性,分散相粒径随支化/交联程度提高而减小.力学性能测试结果表明,乙丙共聚物的交联使合金聚合物在保持较高韧性的同时显著提升了刚性,有利于实现抗冲聚丙烯合金的刚韧平衡.     

极少量1,4-戊二烯对典型Ziegler-Natta催化剂催化的丙烯聚合反应及聚丙烯性质的影响

以9,9-二(甲氧基甲基)芴(BMMF)为内给电子体的MgCl2/TiCl4催化剂与三乙基铝(TEA)组成典型Ziegler-Natta催化剂体系,催化丙烯本体聚合,考察极少量1,4-戊二烯作为共聚单体对聚合反应行为的影响.结果发现,在[1,4-戊二烯]/[丙烯]共单体摩尔比非常低(0.1%)的范围内,随着1,4-戊二烯浓度增大,催化剂活性迅速降低,[1,4-戊二烯]/[丙烯]比为0.08%时仅为约初始的1/4.但由特性黏数得到的聚合物分子量对1,4-戊二烯浓度呈现不规则变化,1,4-戊二烯并未使聚合物分子量单调降低,而在极低浓度时反而使其有所提高.凝胶渗透色谱(GPC)表征结果不但进一步确认了聚合物分子量的变化规律,还表明1,4-戊二烯并未使聚合物链发生支化.动态剪切流变测试结果显示极少量的1,4-戊二烯使聚合物的剪切黏度上升,模量提高,松弛时间延长;聚合物的拉伸黏度在拉伸流变测试中呈现相同的规律.通过1,4-戊二烯/氢气在聚合反应中协同作用的探讨,提出了对MgCl2/TiCl4/BMMF-TEA催化的丙烯/1,4-戊二烯反常共聚合行为的解释.