TiCl4-Mg(OC2H5)2催化乙烯聚合和形态学研究Ⅱ.预聚合对聚合物颗粒形态的修正

在较低的温度和乙烯分压下进行预聚合 ,然后提高温度和压力进行后续的聚合实验 ,考察了预聚合条件对催化剂聚合动力学和聚合物颗粒形态的影响。发现预聚合可以提高催化剂的活性 ,预聚合时间越长 ,催化剂活性提高越多。通过SEM分析发现 ,预聚合显著改善了聚合物的颗粒形态。由于聚合物颗粒中的线团状形态结构消失 ,聚合物粉体的堆密度显著上升。证明预聚合可以成功解决聚合速率提高与聚合物堆密度下降的矛盾     

TiCl4-Mg(OC2H5)2催化乙烯聚合和形态学研究Ⅱ.预聚合对聚合物颗粒形态的修正

在较低的温度和乙烯分压下进行预聚合,然后提高温度和压力进行后续的聚合实验,考察了预聚合条件对催化剂聚合动力学和聚合物颗粒形态的影响.发现预聚合可以提高催化剂的活性,预聚合时间越长,催化剂活性提高越多.通过SEM分析发现,预聚合显著改善了聚合物的颗粒形态.由于聚合物颗粒中的线团状形态结构消失,聚合物粉体的堆密度显著上升.证明预聚合可以成功解决聚合速率提高与聚合物堆密度下降的矛盾.     

聚合温度对BCE催化剂的影响

以MgCl_2和TiCl_4为主要原料制备了BCE催化剂,通过乙烯淤浆聚合考察了聚合温度对BCE催化剂的聚合反应动力学和聚合性能的影响。实验结果表明,聚合温度越高,乙烯聚合的初始反应越强烈,但随聚合时间的延长,催化剂的活性衰减速率也越快。随聚合温度的升高,聚合活性增大,聚合物的熔体流动速率增大,聚合温度为95℃时,BCE催化剂的聚合活性接近32 kg/g。聚合温度升高有利于乙烯和己烯共聚。随聚合温度的升高,聚合物的粒径分布变宽,粒径大于830μm的大颗粒和小于75μm的细粉含量均升高。     

TiCl_4-Mg(OC_2H_5)_2催化乙烯聚合和形态学研究Ⅰ.聚合过程及聚合物颗粒形态学表征

通过控制催化剂制备过程中的反应结晶条件 ,制备了 5种具有不同微观特征形态结构的催化剂。考察了催化剂微观物理形态对聚合活性、动力学衰减规律、聚合物颗粒形态的影响。发现催化剂的比表面积或孔隙率与聚合活性及活性衰减模式有关 ,利用SEM分析总结了三种典型的聚合物颗粒特征形态结构。其中线团状形态结构属首次发现 ,并剖析了其形成原因。     

催化剂PC-1催化丙烯聚合研究

考察了聚合反应温度、助催化剂三乙基铝(TEA)加入量及H2加入量对丙烯聚合催化剂PC-1催化活性及聚合物性能的影响,并与同类工业催化剂N和CS-1进行了对比。结果表明,反应温度为70℃时催化剂PC-1的活性最高,为32.0 kg/g;随TEA加入量的增大其活性亦逐渐提高;H2可有效调节催化剂PC-1的活性及聚合物的熔体流动速率。与催化剂N和CS-1相比,催化剂PC-1的各项物性和其相近,且在相同的聚合条件下,PC-1具有更高的活性和立构规整能力,所得聚合物颗粒细粉(大于80目)质量分数仅为0.62%。     

DQC催化剂的丙烯本体聚合动力学研究

利用自建的动力学评价装置,采用单体补充法对DQC催化剂的本体聚合动力学进行了研究,考察了聚合温度、外给电子体种类及加氢量对催化剂聚合动力学的影响。实验结果表明,在60~70℃时,聚合温度的升高有利于提高反应速率;在70~80℃时,聚合温度对反应速率的影响不明显。外给电子体对DQC催化剂聚合动力学的影响差别不大,但二异丁基二甲氧基硅烷和环己基甲基二甲氧基硅烷在聚合初始阶段对DQC催化剂的激活作用更大。使用二异丙基二甲氧基硅烷时,DQC催化剂的聚合活性较高。DQC催化剂的聚合活性随加氢量的增大呈先增大后减小的趋势,当加氢量为77.2 mg时,聚合活性最高。     

丙烯酸十八酯的原子转移自由基聚合

采用FeCl2·4H2O为催化剂,三苯基膦为配位剂,2-溴丙酸乙酯为引发剂,甲苯作溶剂,进行丙烯酸十八酯的原子转移自由基聚合。分别就反应温度、催化剂用量等因素对丙烯酸十八酯的原子转移自由基聚合反应速率的影响进行了研究,并考察了所得聚合物的相对分子质量分布。通过扩链反应及聚合物端基分析证实了丙烯酸十八酯的原子转移自由基聚合具有"活性"可控聚合特征。     

载体型催化剂丙烯预聚合的研究

使用图象分析、激光粒度分析等手段研究了 Ti-Mg 载体型催化剂及其丙烯预聚物的颗粒粒径、粒径分布、表观形态及圆形因子等,表明在预聚合及聚合过程中催化剂无破碎,存在“复现性”。研究了不同预聚温度和预聚倍数的影响,确定了较佳的预聚合条件。在此基础上解释了预聚合能改善聚合物形态、提高堆密度和聚合活性的原因。     

聚乙烯催化剂PCG-01的制备及性能评价

以乙氧基镁为载体,烷氧基硅烷为给电子体,制备出Mg-Ti系乙烯聚合Ziegler-Natta催化剂PGC-01。研究了该催化剂的聚合反应动力学、氢调敏感性和共聚性能,考察了催化体系Al/Ti摩尔比、聚合温度等工艺条件对催化剂聚合性能的影响,并采用SEM,DSC等分析方法对催化剂和聚合产物的颗粒形态及性能进行了表征。结果表明,该催化剂具有颗粒形态好,粒径分布窄,活性高,聚合产物堆密度高,反应平稳,氢调敏感性良好的特点;以AlEt3为助催化剂,在n(Al)/n(Ti)为120、压力为0.8 MPa、温度为80℃、反应时间为2 h的条件下,催化剂PCG-01的乙烯聚合活性达37.2 kg/g;聚合产物具有近球形结构,粒径主要分布在180～425μm。     

烯烃聚合颗粒模型的研究进展

综述了烯烃聚合过程中各种颗粒模型的研究进展,并着重讨论了聚合物颗粒形态和聚合过程之间的相互关系。近期的烯烃聚合研究发现,负载型催化剂性质、聚合条件对聚合过程中负载型催化剂是否分裂及聚合物颗粒形态演变有着重要的影响。最新的烯烃聚合颗粒模型(如两相模型、张力模型和颗粒形态模型等)引入了能量或张力的概念,认为聚合速率、传质阻力等影响能量或张力的大小,进而决定负载型催化剂是否分裂及最终的聚合物颗粒形态。     

聚乙烯催化剂表面分形和多重分形特征

应用分形和多重分形理论研究了负载型聚乙烯催化剂(简称催化剂)表面形态。提出一种图片处理和计算过程更加完备的基于扫描电子显微镜照片的分形维数和多重分形谱计算程序,对4种催化剂进行分析计算。探讨了分形维数、多重分形谱相关参数与催化剂表面形态及与聚合活性的对应关系。实验结果表明,催化剂表面形态的复杂程度可以用表面分形维数来表征,聚合活性高的催化剂表面形态更加复杂,有更大的比表面积,对应的分形维数值也越大。催化剂表面分形维数的变化程度可以用多重分形谱来表征,聚合活性高的催化剂表面分形维数的跨度和分散程度更高。提出的分形维数和多重分形谱计算程序为催化剂的评定与设计提供了一种实用的手段。     

合成十二烷基葡萄糖苷的工艺条件

采用对甲苯磺酸为催化剂 ,以D 葡萄糖和正十二醇为原料直接合成十二烷基糖苷 ,研究了工艺条件对反应速率、产物收率与色泽的影响。结果表明 ,催化剂用量对产物色泽无影响 ,适宜的工艺条件为 :正十二醇 /D 葡萄糖 (摩尔比 ) =4∶1,反应温度 110～ 12 0℃ ,反应时间 4h ,反应压力 4kPa ,搅拌速率大于 840r/min ,对甲苯磺酸 /D 葡萄糖 (摩尔比 ) =1.5 %,MgO为较好的中和剂。产物为乳白色 ,十二烷基糖苷总收率大于89%。     

高稳定性Co~(2+)-NaX催化苯乙烯环氧化合成环氧苯乙烷

将5次固态离子交换制备的Co2+-NaX于500℃焙烧6h,再进行一次固态离子交换制备高稳定性Co2+-NaX催化剂。ICP表征结果表明,所制备的高稳定性Co2+-NaX催化剂中Co2+质量分数为9.13%,高于5次固态离子交换制备的Co2+-NaX的平衡Co2+质量分数(8.42%)。将高稳定性Co2+-NaX催化剂用于以分子氧为氧源的苯乙烯环氧化反应,考察了搅拌转速、催化剂用量、反应温度、反应时间和溶剂加入量等因素对反应的影响,确定了适宜的反应条件:苯乙烯6mL,溶剂N,N-二甲基甲酰胺48mL,催化剂1.0g,反应温度100℃,反应时间6h,搅拌转速800r/min,氧气通入速率6mL/min。在此条件下,苯乙烯的转化率为69.8%,环氧苯乙烷的选择性为54.2%。高稳定性Co2+-NaX催化剂的活性优于5次固态离子交换制备的Co2+-NaX,且其重复使用时活性保持不变。     

轿车地毯成型用聚合物乳液的合成

为提高轿车地毯成型用聚合物乳液的粘接性,抗油性和耐水性,在以苯乙烯,丁二烯和丙烯酸为单体的乳液聚合体系中,又加入了醋酸乙烯酯和丙烯腈单体进行５元共聚合,试验研究了复合乳化剂,引发剂,电解质和５种单体的加入量及其加入方式对聚合的影响,确定了适宜的搅拌转速和聚合温度,用试验选择的最佳条件的合成乳液具有良好的质量和重复性。     

燃油清净分散剂壬基酚聚氧丙烯醚胺的合成

在间歇釜式反应器中,以壬基酚聚氧丙烯醚(NPP)为原料、Raney Ni为催化剂,采用脱氢-胺化加氢两步法合成了壬基酚聚氧丙烯醚胺(NPPA),考察了脱氢-胺化加氢两步反应的影响因素。实验结果表明,在脱氢反应中,NPP的端羟基脱氢转化为含有羰基的聚醚(简称脱氢产物),生成的氢与正十四烯发生加成反应,提高脱氢转化率;在NPP0.32 mol、240℃、Raney Ni催化剂质量分数5%(基于反应物)、反应时间25 h的条件下,NPP的转化率为61%。在脱氢产物胺化加氢反应中,用氧化钙除去反应中生成的水,提高脱氢产物的转化率;在220～230℃、14～20 MPa、Raney Ni催化剂质量分数(基于脱氢产物)3%、脱氢产物0.32 mol、氢气0.3 mol、氨4.7 mol、搅拌转速500 r/min、氧化钙0.3 mol、反应时间8 h的条件下,NPPA的收率达到80%以上。     

乙烯/1-辛烯溶液共聚合及产物性能

设计开发出一种用于乙烯/1-辛烯共聚制备聚烯烃弹性体(POE)的耐高温桥联双茂锆金属催化剂,系统考察了聚合温度、乙烯压力、助催化剂用量、反应时间、1-辛烯浓度、搅拌速率对乙烯/1-辛烯共聚反应的影响,并采用GPC、DSC、¹³C NMR等手段对乙烯/1-辛烯共聚产物进行表征分析,筛选得出了制备POE的间歇溶液聚合最佳工艺条件。对所得到的POE样品进行力学性能研究。实验结果表明,在最佳聚合反应条件(反应压力2 MPa,反应温度150 ℃,反应时间10 min,搅拌速率1000 r/min,1-辛烯摩尔浓度3.0 mol/L,Al/B/Zr摩尔比150∶1.1∶1)下得到的POE样品,1-辛烯插入率(摩尔分数)高达15.88%,密度为0.865 g/cm³,玻璃化转变温度(T_g)为-60 ℃左右,且具有良好的韧性与弹性恢复性能,断裂伸长率可达927%,属于典型的弹性体。     

酸性聚醚离子液体中异丁烷和异丁烯的烷基化反应

The Br?nsted-acidic polyether ionic liquids (ILs) with different polymerization degrees (n value) were prepared via the reaction of tetramethylguanidine and epoxy ethane, followed by successive reactions with 1,3-propane sultone and trifluoromethanesulfonic acid (TfOH). The prepared ILs were characterized by infrared spectroscopy and 1H nuclear magnetic resonance spectroscopy, and their thermal stability was determined by thermal gravimetry. The synthesized polyether ILs coupled with TfOH were used to catalyze the alkylation reaction of isobutane and isobutene for the preparation of alkylate gasoline. The polyether ILs could improve the substrate dissolution and promote the separation of the catalyst from the products. The ideal IL (n = 94) was determined. The optimized alkylation reaction conditions covered: a VTfOH / VIL ratio of 0.35, a reaction temperature of 40 °C, a reaction time of 50 min, and a stirring speed of 800 r/min. The conversion of isobutene was 92.4% and the selectivity for the C8-product was 81.6%. Under optimal conditions, the catalyst life was determined and TfOH showed improved cyclic performance in the polyether ILs. After 8 operating cycles, the catalytic activity of the catalyst showed negligible decline.     

镍/三氧化二铝催化对硝基苯乙醚加氢制备对氨基苯乙醚

实验以浸渍法制备Ni/Al_2O_3催化剂,用于对硝基苯乙醚加氢制备对氨基苯乙醚。考察了不同镍负载量的Ni/Al_2O_3催化剂以及反应温度、溶剂用量、搅拌速度等工艺条件对催化加氢法制备对氨基苯乙醚的影响。结果表明:镍负载量30%,反应温度控制在359～368 K,溶剂与对硝基苯乙醚体积比为1:1,搅拌速率800 r/min时,对硝基苯乙醚的转化率和对氨基苯乙醚的选择性高于99.3%。分析表明,影响Ni/Al_2O_3催化剂活性及选择性的主要因素是催化剂的活性比表面积及载体Al_2O_3与金属镍之间的强相互作用。