聚丙烯新型外给电子体聚合评价的研究

采用液相本体聚合法,以硅醚9-(甲氧甲基)-9-[(三甲基硅基)氧基甲基]芴(DTSF)、甲基环己基二甲氧基硅烷(CHMMS)、二环戊基二甲氧基硅烷(DCPDMS)为外给电子体,以DTSF/CHMMS和DTSF/DCPDMS为复配外给电子体,考察了聚丙烯NG催化剂的丙烯聚合性能。实验结果表明,DTSF外给电子体的氢调敏感性较好,但聚合活性和聚丙烯等规度与CHMMS和DCPDMS外给电子相比偏低;DTSF/CHMMS复配外给电子体可明显提高NG催化剂的氢调敏感性、聚丙烯等规度及聚合活性,较适宜的配比为n(CHMMS)∶n(DTSF)=1∶1;将DTSF与DCPDMS外给电子体进行复配无实际意义。     

外给电子体对新型球形聚丙烯催化剂性能的影响

采用常压淤浆聚合法研究了4种二甲氧基硅烷化合物外给电子体对新型球形聚丙烯(HQ)催化剂聚合行为的影响,利用GPC和DSC等方法考察了外给电子体种类对HQ催化剂及聚丙烯性能的影响。实验结果表明,外给电子体对HQ催化剂活性影响的高低顺序为:二环戊基二甲氧基硅烷(DCPMS)二异丙基二甲氧基硅烷(DIPS)二异丁基二甲氧基硅烷环己基甲基二甲氧基硅烷(CHMMS)。使用DCPMS时,HQ催化剂活性衰减速率最慢;使用CHMMS时,HQ催化剂活性衰减速率最快。随外给电子体用量的增大,聚丙烯等规度呈先急剧后缓慢增大的趋势。当用量相同时,使用DCPMS时得到的聚丙烯的等规度和熔点最高;使用DIPS时得到的聚丙烯的重均相对分子质量最大;使用CHMMS时得到的聚丙烯的重均相对分子质量最小。     

国产硅烷外给电子体在气相聚丙烯装置上的应用

在Novolen气相聚丙烯装置上,通过连续试验考察了进口和国产甲基环己基二甲氧基硅烷(CHMMS)外给电子体的平均单耗,以及CHMMS外给电子体对催化剂活性、聚丙烯等规度及聚丙烯产品质量的影响。试验结果表明,国产CHMMS外给电子体的平均单耗较低;国产和进口CHMMS外给电子体对聚丙烯等规度均有较好的调控性能,生产的聚丙烯等规度均在97%以上;采用国产CHMMS外给电子体生产的聚丙烯与采用进口CHMMS外给电子体生产的聚丙烯的性能差别不大,质量符合标准。     

硅烷类外给电子体对Ziegler-Natta催化剂催化丙烯聚合的影响

研究了硅烷类外给电子体对Ziegler-Natta催化剂催化丙烯聚合的影响,并利用DSC,GPC,WAXRD等方法分析了外给电子体对聚丙烯性能的影响。实验结果表明,二烷氧基硅烷类外给电子体具有较高的聚合活性和立构定向性;多烷氧基硅烷类外给电子体比二烷氧基硅烷类外给电子体具有更好的氢调敏感性;在相同聚合条件下,采用二烷氧基硅烷类外给电子体制得的聚丙烯的相对分子质量分布较宽;加氢量对聚丙烯的晶型无影响,相对分子质量低和等规度低的聚丙烯发生多重熔融的几率较大。二烷氧基硅烷类外给电子体的最高占据轨道能级较高,因此具有较好的立构定向性。     

1,3-二醇酯为内给电子体的丙烯聚合催化剂

研究了1,3-二醇酯为内给电子体的丙烯聚合ND-01系列催化剂的活性、氢调敏感性、定向性及动力学行为。实验结果表明,ND-01系列催化剂的活性较高;定向性易调;不加外给电子体时,所得聚丙烯的等规度也可达94.2%;与不同外给电子体配合使用的ND-01系列催化剂的性能与现有以邻苯二甲酸二丁酯为内给电子体的催化剂A的性能有较大的不同,使用二异丙基二甲氧基硅烷为外给电子体时,ND-01系列催化剂的氢调敏感性比催化剂A好,聚合所得聚丙烯的相对分子质量分布较宽;动力学行为实验结果表明,ND-01系列催化剂的活性衰减较慢。ND-01系列催化剂与三乙基铝/环己基甲基二甲氧基硅烷进行预络合反应时,ND-01系列催化剂中1,3-二醇酯的损失量小于催化剂A中邻苯二甲酸二丁酯的损失量。延长预络合时间,ND-01系列催化剂的聚合活性下降。     

DQS-1催化剂的丙烯聚合性能研究

以环己基甲基二甲氧基硅烷(CHMMS)、二环戊基二甲氧基硅烷(DCPMS)、二异丁基二甲氧基硅烷(DIBMS)和二异丙基二甲氧基硅烷(DIPMS)为外给电子体,考察了DQS-1催化剂在不同铝硅比和不同加氢量条件下的丙烯聚合性能及聚合活性衰减速率,着重探索了DQS-1/CHMMS催化体系聚合温度对丙烯本体聚合的影响及乙丙抗冲共聚能力。实验结果表明,以CHMMS或DIPMS为外给电子体时,DQS-1催化剂同时兼具高的立构定向性和好的氢调敏感性,且丙烯聚合活性衰减速率明显低于现有DQC催化剂;提高聚合温度,可提高DQS-1催化剂的聚合活性及聚丙烯树脂的等规度,但其熔体流动指数不降低;用于乙丙抗冲共聚时,DQS-1催化剂的乙丙共聚能力相比DQC-602催化剂提高约30%。     

ClMg(OR)·ROH负载的高效丙烯聚合催化剂及其聚合行为

以含镁配合物ClMg(OR).ROH为载体制备了高效丙烯聚合催化剂,对催化剂进行了聚合反应动力学研究,考察了聚合温度、铝钛比、铝硅比和氢气加入量对催化剂聚合反应性能的影响。实验结果表明,该催化剂具有良好的氢调敏感性和立体定向性,动力学行为呈现典型的上升-衰减型,聚合过程中聚丙烯形态复现了催化剂的形态。在三乙基铝为助催化剂、甲基环己基二甲氧基硅烷为外给电子体、n(Al):n(Ti)=300、n(Al):n(Si)=15、氢气加入量(质量分数)为0.0200%、温度为70℃的条件下,该催化剂具有较高的活性(12.0kg/g),聚丙烯等规度可达97%以上。     

外给电子体对BCM-100催化剂聚合行为的影响

研究了使用二异丁基二甲氧基硅烷(Donor B)和环己基甲基二甲氧基硅烷(Donor C),二环戊基二甲氧基硅烷(Donor D)和四乙氧基硅烷(Donor T)为外给电子体对BCM-100催化剂在85℃聚合动力学和聚丙烯性能的影响。结果表明,使用以上四种外给电子体时,用Donor B时,聚合速率最大,聚合活性最高,聚丙烯的分子量分布最宽;用Donor D时,聚合速率衰减最慢,催化剂立体定向性最高,聚丙烯的熔点和分子量最高;用Donor T时,聚合速率最低,聚合活性最低,催化剂立体定向性最低,聚丙烯的熔点最低。     

新型载体催化剂的丙烯聚合性能研究

以邻苯二甲酸二异丁酯为内给电子体,环己基甲基二甲氧基硅烷为外给电子体,考察了由缩酮类化合物制备的新型载体在聚丙烯催化剂应用中的性能,进而对比了内外给电子体种类对新型载体催化剂性能的影响。结果表明,本研究载体进一步制备的催化剂具有良好的氢调敏感性和较高的立体定向能力,且以邻苯二甲酸二异丁酯和环己基甲基二甲氧基硅烷分别为内外给电子体的催化剂体系的丙烯聚合性能最佳。最后,通过1H NMR和X-射线衍射分析,初步探讨了新型载体在聚丙烯催化剂应用中氢调敏感性增强的机理。     

新型外给电子体硅醚的合成

设计并合成了8个含不同取代基的硅醚类化合物,替代环己基甲基二甲氧基硅烷作为外给电子体,与内给电子体邻苯二甲酸二异丁酯搭配,用于聚丙烯催化体系.实验结果发现,所合成的硅醚类化合物可以在保持高的催化剂活性和立体定向性的同时,提高氢调敏感性.     

NA催化剂在工业化生产J340树脂中的应用

研究了用于丙烯聚合的新型NA催化剂的组成、粒度分布及本体聚合性能,同时与进口催化剂进行了相关对比。试验结果表明,NA催化剂的主要组成与进口催化剂相近,但NA催化剂颗粒微观结构与进口催化剂有较大差别,NA催化剂的比表面积和孔体积约是进口催化剂的两倍。NA催化剂本体聚合反应制备的聚合物颗粒规整性较好,表面形态更接近于球形。将NA催化剂用于生产J340树脂的工业应用结果表明,NA催化剂的活性较高,达到25kg/g(以每克催化剂生产聚丙烯的质量计),比进口催化剂的活性高15%;共聚性能与进口催化剂相当,能长周期应用于Hypol工艺聚丙烯生产装置,装置操作稳定;所生产的J340树脂颗粒形态好,细粉含量少,机械性能达到进口催化剂生产J340树脂的水平,产品为优级品。     

聚丙烯等规度调节的研究

开发一种改进的N -3型聚丙烯高效催化剂 ,可通过调节催化体系的Al/Si摩尔比来调节聚丙烯树脂等规度。Al/Si摩尔比从 2 0提高到 90 ,树脂等规度从～ 97%降低到～ 95 % ,可调节性明显     

分子筛催化合成十八碳烯酸甲酯

考察了几种液体和固体酸催化剂的酯化反应性能,筛选出合成十八碳烯酸甲酯反应性能较好的固体酸催化剂。重点讨论了催化剂的活化温度、醇酸配料比、吸水剂用量、催化剂加入量等因素对酯化反应的影响。最佳操作条件:催化剂焙烧温度400℃,反应温度120℃,醇酸摩尔比2/1,吸水剂与原料质量比1/14,反应时间2～3h,催化剂与原料质量比1/7。实验结果表明,USY712催化剂是替代液体酸合成十八碳烯酸甲酯的理想固体酸催化剂,且稳定性良好。     

助剂对Au/TS-1催化丙烯气相直接环氧化活性的影响

采用沉积-沉淀法制备了Au/TS-1催化剂,考察了碱金属和碱土金属助剂对Au/TS-1催化剂在H2与O2同时存在条件下丙烯气相直接环氧化反应的影响。实验结果表明,添加助剂的Au/TS-1催化剂的活性均有所提高,且环氧丙烷(PO)的选择性保持在90%左右。当载体中n(Si)∶n(Ti)=100时,Au/TS-1催化剂(Au质量分数为0.13%)上的PO生成速率为25g/(h.kg),而添加K的Au-K/TS-1催化剂(Au质量分数为0.08%,K质量分数为0.14%)上的PO生成速率为44g/(h.kg),活性提高了近80%。表征结果显示,加入碱金属使Au颗粒变小(粒径为1~2nm),分散更加均匀,从而提高了催化剂的丙烯环氧化活性;而加入碱土金属后,催化剂上的Au负载量增加,也使催化剂活性有所提高。     

原位干胶合成Ni/SAPO-11催化剂中硅含量及配位环境的调控

用原位干胶法合成Ni/SAPO-11双功能催化剂,通过改变初始凝胶中硅添加量调控分子筛骨架硅含量及配位环境,实现对催化剂酸性质的控制。采用XRD、TEM、XPS、SEM、MAS NMR及NH₃-TPD等手段对所得催化剂进行表征,并以正己烷为模型化合物对其异构化性能进行评价。结果表明：增加初始凝胶中的硅添加量对Ni/SAPO-11催化剂的形貌、孔道结构、金属物种类型及分散度并无显著影响,但可促进Si通过SMⅢ同晶取代进入SAPO-11分子筛骨架,硅含量上升,且硅岛结构增多,这使Ni/SAPO-11的酸量在初始凝胶中SiO₂/Al₂O₃摩尔比为0.6时出现最大值。Ni/SAPO-11酸量的增加显著提高了其在正己烷临氢异构化中的活性及异构烃收率,表现出优于Pt/SAPO-11催化剂的异构化性能。     

二步共沉淀法制备的铜基甲醇合成催化剂的研究

固定Al含量为10%(Al/(Cu+Zn+Al),原子百分比),应用二步同时加料共沉淀法制备了一系列具有不同Cu/Zn比例的铜基甲醇合成催化剂。通过测试催化剂活性、结构和还原性质表明,n(Cu)/n(Zn)=4/5的催化剂中,CuO与ZnO二组分间相互均匀分散程度最大,催化剂活性最高,催化剂还原温度最低。考察了焙烧温度对催化剂活性、结构及还原过程的影响。     

本体聚合法制备高分子减阻剂的特性黏数研究

采用本体聚合法,以TiCl_4/Al(i-Bu)_3为复合催化剂,α-烯烃为单体,合成了α-己烯/α-十二烯二元聚合物(简称高聚物),考察了反应条件对高聚物特性黏数的影响及高聚物共混对共混物特性黏数的影响。实验结果表明,在较佳的高聚物合成条件(主催化剂TiCl_4用量0.08 g、反应温度-5℃、V(α-己烯):V(α-十二烯)=1:3、助催化剂Al(i-Bu)_3用量0.10 mL、反应时间48 h)下,高聚物的特性黏数达到11.10 dL/g;加入少量二苯基二甲氧基硅烷可增大高聚物的特性黏数;共混物的特性黏数均大于单一高聚物的特性黏数;以TiCl_4/Al(Et)_3/Al(i-Bu)_3为复合催化剂时可提高高聚物的特性黏数。XRD和IR表征结果显示,合成的高聚物为结晶度较低的柔性α-烯烃聚合物。     

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。     

甲基环己基二甲氧基硅烷的合成

在一定压力下,以甲基二氯硅烷(DCM S)和环己烯为原料,在四甲基二乙烯基硅氧烷铂配合物催化剂(简称催化剂)的作用下,采用硅氢加成法制得中间体甲基环己基二氯硅烷(CMCS),再与甲醇反应,制得终产物甲基环己基二甲氧基硅烷(CHMM S);考察了原料配比、反应温度、反应压力、催化剂用量、促进剂种类、反应时间等条件对中间体CMCS收率的影响,采用傅里叶变换红外光谱和气相色谱-质谱法对CHMM S的结构进行了表征。实验结果表明,合成CMCS的最佳工艺条件为:反应压力0.7~0.8M Pa,n(DCM S)∶n(环己烯)=1.12,反应温度85~90℃,1m ol环己烯的催化剂用量1.0g,促进剂苯甲醛用量2.0g,反应时间5~6h;在此条件下,CMCS的收率可达89.6%,CMCS的质量分数可达99.61%。CHMM S的合成条件为:第一阶段反应在室温下进行,n(甲醇)∶n(CMCS)=1.29;第二阶段反应在低于39℃下进行,n(甲醇)∶n(CMCS)=4.83。通过常压蒸馏及减压精馏,得无色透明液体产品CHMM S的收率为78.3%,CHMM S的质量分数为99.75%。     

Ti-MCM-41在全馏分FCC汽油改质中的催化性能研究

制备了纯硅MCM-41和Ti-MCM-41载体,并负载Co、Mo活性组分,得到一系列加氢脱硫催化剂,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、N2吸附等手段对催化剂物化性质进行了表征。以FCC汽油为反应原料,在小型固定床反应器上考察催化剂的加氢脱硫性能。结果表明：MCM-41中引入Ti物种后,载体的酸性略有增强,比表面积和孔体积减小;Ti的引入使催化剂的脱硫活性增强;骨架钛有助于抑制烯烃饱和,非骨架钛有助于提高加氢脱硫活性,二者具有协同作用,当Si/Ti摩尔比为14.1时,催化剂具有良好的脱硫选择性。