新一代功能性聚丙烯催化剂的研发进展

为适应聚丙烯树脂高性能化和功能化的发展需求,提出了基于MgCl2负载的高效Ziegler-Natta催化剂,借助于茂金属及非茂金属单中心催化剂丰富多样且明确可控的烯烃聚合催化能力,通过多重载体化制备了Ziegler-Natta/(非)茂金属复合型催化剂,从而获得兼具高活性、高立体定向性和可调、可控的共聚性能的新一代功能性聚丙烯催化剂,用于以聚丙烯/乙丙多相共聚物、高熔体强度聚丙烯和极性改性的功能化聚丙烯等为代表的高性能聚丙烯树脂的制备。通过对聚丙烯催化剂与聚合物结构性能之间对应关系的分析,及Ziegler-Natta/(非)茂金属复合型催化剂在制备多相共聚聚丙烯和高熔体强度聚丙烯等树脂中的实践,指出了以获得催化功能性为目标的Ziegler-Natta/(非)茂金属复合型催化剂是今后聚丙烯催化剂的发展方向。     

聚丙烯催化剂的研发进展

综述了用于丙烯聚合的Ziegler-Natta催化剂在给电子体技术及催化剂制备工艺等方面,茂金属催化剂在制备丙烯均聚物、丙烯共聚物及特殊聚丙烯等方面,非茂单活性中心催化剂在丙烯活性聚合、丙烯与极性单体共聚及水介质聚合等方面的研发进展;讨论了聚丙烯催化剂的前景。     

聚丙烯催化剂的开发进展及展望

综述了世界各大公司在Ziegler-Natta聚丙烯催化剂、茂金属聚丙烯催化剂和非茂金属聚丙烯催化剂方面的开发进展,并对聚丙烯催化剂的发展前景进行了展望。Ziegler-Natta聚丙烯催化剂仍是研发热点,并在高活性、高定向性的基础上向系列化、高性能化、专用化方向发展,不断开发性能更好的新产品;茂金属和非茂金属单活性中心催化剂在聚丙烯领域的应用研究将继续深入,其发展目标是进一步实现技术的工业化和启动需求量较大的通用产品市场。     

专题报道

<正>中国科学院化学研究所工程塑料重点实验室董金勇课题组基于具有"反应器颗粒技术"特征的Ziegler-Natta/茂金属复合催化剂(MgCl2/TiCl4/rac-Et(Ind)2ZrCl2),以烷基铝(二乙基铝或三异丁基铝)和甲基铝氧烷组成复合助催化剂,一步法实现了Ziegler-Natta催化剂和茂金属催化剂的结合,制备了新型聚丙烯抗冲共聚树脂。Ziegler-Natta催化剂和茂金属催化剂的结合,可提高乙丙无规共聚物微观结构的可控性,使其无规共聚序列含量提高,从而更有效地调控树脂的刚韧平衡性。见本期1115-1122页。     

双峰相对分子质量分布聚丙烯的合成新策略

提出了一种利用Ziegler-Natta/茂金属复合催化剂制备双峰相对分子质量分布聚丙烯树脂的新方法。复合催化剂由MgCl2/TiCl4/双醚(9,9-(二甲氧基甲基)芴,BMMF)型Ziegler-Natta催化剂和茂金属化合物rac-CH2(3-t-Bu-1-Ind)2ZrCl2构成,两者之间通过BMMF-甲基铝氧烷(MAO)的相互作用紧密连接,催化剂具有球形多孔形态。利用该复合催化剂与三异丁基铝(TIBA)/MAO双助催化剂体系催化丙烯聚合,获得了具有良好球形形态的聚丙烯颗粒。GPC和DSC测试结果表明,聚合物相对分子质量呈明显的双峰分布,聚合物熔融曲线亦出现两个熔点。通过改变双助催化剂中TIBA与MAO的比例,可对双峰聚丙烯高相对分子质量组分和低相对分子质量组分的相对含量进行调节。     

中国聚烯烃工业展望及技术进步

简要地介绍了中石化聚烯烃催化剂(包括Ziegler-Natta催化剂和茂金属催化剂)的技术水平和研发现况;阐述了几种具有代表性的聚合工艺的特点;介绍了聚烯烃树脂(尤其是聚丙烯)新牌号开发的新动向.从聚烯烃工业生产催化剂、聚合工艺和聚烯烃牌号开发3个方面评述了中国聚烯烃工业的发展方向.     

合成树脂及塑料工业

TQ314.242200512163聚丙烯催化剂研究进展〔刊〕/王萍(中国石油化工股份有限公司沧州分公司)∥上海化工.-2005,30(3).-25～28综述了Ziegler-Natta聚丙烯催化剂技术的发展历史与研究动态,介绍了茂金属催化剂和后过渡金属催化剂的研究进展,展望了未来聚丙烯催化剂技术的发展前景,提出了我国发展聚丙烯催化剂的建议。表1参19(廖素丽摘)TQ314.242200512164烯烃配位聚合催化剂体系研究进展Ⅰ.主催化剂组分〔刊〕/陈商涛,吕占霞…(中科院化学研究所)∥合成树脂及塑料.-2005,22(2).-75～80从构成催化剂体系的金属中心原子出发,介绍了烯烃配位聚…     

β-定向结晶聚丙烯均聚物树脂的形态、结构与性能

基于一种功能性Ziegler-Natta催化体系,利用工业丙烯环管聚合工艺,制备了具有β-定向结晶特性的聚丙烯均聚物树脂。这种功能性Ziegler-Natta催化体系的活性与立体定向能力均与目前工业的聚丙烯催化剂基本相当,所得聚合物亦具有良好的颗粒形态。通过调节聚合参数,获得熔体流动指数(10 min)分别为0.42,2.80 g的两个β-定向结晶聚丙烯均聚物树脂试样。WAXD和DSC测试结果表明,聚合得到的粉末试样主要呈现出α结晶特征峰,但经熔融再结晶后,β结晶特征峰明显显现,β结晶含量可达80%左右,且不受试样反复升降温的影响。聚合物中除含有少量较小尺寸的α球晶外,β-定向结晶聚丙烯均聚物树脂主要表现出β晶特有的球晶形貌。力学性能测试结果表明,这种β-定向结晶聚丙烯均聚物树脂具有优异的室温抗冲性能。     

聚烯烃高性能化与功能化 J烯烃催化与聚合

<正>中国科学院化学研究所工程塑料重点实验室董金勇研究员课题组长期致力于烯烃聚合的基础与应用研究,以实现聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯等)材料的高性能化和功能化为导向,在聚烯烃催化剂、烯烃聚合反应设计以及聚烯烃的原位合金化和纳米复合化等领域开展了创新的科研工作。提出并成功实践了将茂金属等单活性中心金属有机催化剂与高效Ziegler-Natta催化剂结合而制备功能性催化剂的策略,为聚     

聚烯烃高性能化与功能化 J烯烃催化与聚合

<正>中国科学院化学研究所工程塑料重点实验室董金勇研究员课题组长期致力于烯烃聚合的基础与应用研究,以实现聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯等)材料的高性能化和功能化为导向,在聚烯烃催化剂、烯烃聚合反应设计以及聚烯烃的原位合金化和纳米复合化等领域开展了创新的科研工作:提出并成功实践了将茂金属等单活性中心金属有机催化剂与高效Ziegler-Natta催化剂结合而制备功能性催化剂的策略,为聚     

董金勇课题组简介

<正>中国科学院化学研究所工程塑料重点实验室董金勇课题组长期致力于烯烃聚合的基础与应用研究,以实现聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯等)材料的高性能化和功能化为导向,在聚烯烃催化剂、烯烃聚合反应设计以及聚烯烃的原位合金化和纳米复合化等领域开展了创新的科研工作:提出并成功实践了将茂金属等单活性中心金属有机催化剂与高效Ziegler-Natta催化剂结合而制备功能性催化剂的策略;发展了多种特异性烯烃聚合反应,极     

董金勇课题组简介

<正>中国科学院化学研究所工程塑料重点实验室董金勇课题组长期致力于烯烃聚合的基础与应用研究,以实现聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯等)材料的高性能化和功能化为导向,在聚烯烃催化剂、烯烃聚合反应设计以及聚烯烃的原位合金化和纳米复合化等领域开展了创新的科研工作:提出并成功实践了将茂金属等单活性中心金属有机催化剂与高效Ziegler-Natta催化剂结合而制备功能性催化剂的策略;发展了多种特异性烯烃聚合反应,极     

聚丙烯合金技术的研究进展

从提高聚丙烯低温韧性和抗张强度的技术方面进行了综述,介绍了近年来采用原位技术制备聚丙烯合金各种工艺的研究进展;描述了聚丙烯合金催化剂的发展历程;指出将Ziegler-Natta催化剂与茂金属催化剂有效结合制备聚丙烯合金是未来的研究方向和发展趋势。     

茂金属-Ziegler-Natta催化剂协同催化丙烯聚合

基于茂金属催化剂rac-CH2(3-t Bu-1-Ind)2Zr Cl2和以双醚化合物为内给电子体的Mg Cl2/Ti Cl4型Ziegler-Natta催化剂,以甲基铝氧烷(MAO)和三异丁基铝分别作为Zr和Ti两种催化剂组分的助催化剂,研究了Zr-Ti协同催化下的丙烯聚合,考察了丙烯压力、溶剂种类、两种催化剂比例等对聚合的影响;用1H NMR,GPC,SEM等手段分析聚合物的结构和组成。实验结果表明,将具有产生端基含乙烯基双键的聚丙烯大分子单体功能的茂金属催化剂和具有催化丙烯共聚功能的Ziegler-Natta催化剂组合后,在较低的丙烯聚合压力(0.2 MPa)下只得到大分子单体和线型聚丙烯的混合物,而在较高压力(0.4 MPa)下可获得支化聚丙烯,进一步增加Zr-MAO浓度可大幅提高大分子单体的转化率,聚合物的Mark-Houwink曲线呈长链支化特征,所得聚丙烯粒子具有良好的球形颗粒形态。     

专题报道

<正>中国科学院化学研究所工程塑料重点实验室董金勇课题组基于一种ZieglerNatta/茂金属复合催化剂和双助催化剂体系,实现了双峰相对分子质量分布聚丙烯树脂的合成。其中主催化剂Ziegler-Natta催化剂选取以双醚化合物(9,9-二(甲氧基甲基)芴)为内给电子的MgCl2/TiCl4催化剂,茂金属化合物选取丙烯聚合活性高、立体定向性好、合成步骤简单的rac-CH2(3-t-Bu-1-Ind)2ZrCl2,助催化剂选择三异丁基铝和甲基铝氧烷组成的双助催化剂     

聚烯烃高性能化和功能化 烯烃催化与聚合

<正>中国科学院化学研究所工程塑料重点实验室董金勇研究员课题组长期致力于烯烃聚合的基础与应用研究,以实现聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯等)材料的高性能化和功能化为导向,在聚烯烃催化剂、烯烃聚合反应设计以及聚烯烃的原位合金化和纳米复合化等领域开展了创新的科研工作:提出并成功实践了将茂金属等单活性中心金属有机催化剂与高效Ziegler-Natta催化剂结合而制备功能性催化剂的策略,为聚烯烃的高性能化奠定了催化剂基础;发展了多种特异性烯烃聚合反应,极大拓展了     

聚烯烃高性能化与功能化 烯烃催化与聚合

<正>中国科学院化学研究所工程塑料重点实验室董金勇研究员课题组长期致力于烯烃聚合的基础与应用研究,以实现聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯等)材料的高性能化和功能化为导向,在聚烯烃催化剂、烯烃聚合反应设计以及聚烯烃的原位合金化和纳米复合化等领域开展了创新的科研工作:提出并成功实践了将茂金属等单活性中心金属有机催化剂与高效Ziegler-Natta催化剂结合而制备功能性催化剂的策略,为聚烯烃的高性能化奠定了催化剂基础;发展了多种特异性烯烃聚合反应,极大拓展了     

聚丙烯催化剂载体制备的研究进展

概述了聚丙烯催化剂载体发展历程。综述了当前国际上聚丙烯工业应用效果较好的Ziegler-Natta催化剂载体体系及其制备方法,包括MgCl_2·ROH体系、镁化合物溶液析出体系、醇镁体系、MgCl_2/SiO_2体系以及一些新型复合载体体系等。载体制备工艺的研究改进,有助于推动聚丙烯催化剂在高活性、高定向性的基础上向系列化、高性能化、专用化方向发展,从而不断开发性能更好的聚丙烯新产品。     

烯烃配位-插入活性聚合催化剂的研究进展

采用Ziegler-Natta催化剂进行烯烃配位-插入活性聚合近几年取得了很大的进展,已逐渐发展成为合成具有新型结构聚合物的有力工具,借助这种方法制备出从简单的均聚物(如线型或支化的聚乙烯和间规或等规聚丙烯)到各种嵌段共聚物和链末端带各种功能化基团的聚合物。系统综述了烯烃配位-插入活性聚合催化剂的研究进展(涉及到有机金属化学、高分子化学和材料科学);重点介绍了配体、催化剂的设计和活性聚合得到聚合物的性能。     

Ziegler-Natta/茂金属复合催化剂一步法制备新型聚丙烯抗冲共聚树脂

基于具有"反应器颗粒技术"特征的Ziegler-Natta/茂金属复合催化剂,以烷基铝和甲基铝氧烷组成复合助催化剂,一步法实现了新型聚丙烯抗冲共聚(hiPP)树脂的制备。两种催化剂在不同聚合反应阶段的活性控制可通过选用三乙基铝为Ziegler-Natta催化剂的助催化剂或在聚合反应初期引入少量对甲基苯乙烯而实现,两种方法都可使茂金属催化剂活性中心在丙烯均聚阶段暂时休眠,而在乙烯/丙烯共聚阶段恢复活性。新型hiPP树脂中的等规聚丙烯基体选择性地由Ziegler-Natta催化剂催化生成;而乙丙无规共聚物(EPR)则同时来自两种催化剂,其相对含量由两种催化剂在此聚合阶段的活性决定。ZieglerNatta催化剂和茂金属催化剂的结合,可提高EPR微观结构的可控性,从而更有效地调控hiPP树脂的刚韧平衡性能。