降冰片烯二羧酸二乙酯内给电子体构型对Ziegler-Natta催化剂催化丙烯聚合的研究

合成了3种不同构型的内给电子体化合物:顺-5-降冰片烯-内型-2,3-二羧酸二乙酯(endo-NDDE),顺-5-降冰片烯-外型-2,3-二羧酸二乙酯(exo-NDDE)和反-5-降冰片烯-2,3-二羧酸二乙酯(trans-NDDE),并且制备了相应的催化剂。研究了内给电子体构型的变化对丙烯聚合Ziegler-Natta催化剂活性,聚合物等规度、相对分子质量及其分布的影响。实验结果表明,以exo-NDDE为内给电子体的丙烯聚合Ziegler-Natta催化剂活性最高,以trans-NDDE为内给电子体的丙烯聚合Ziegler-Natta催化剂活性最低,但是后者催化得到的聚丙烯相对分子质量最大(其中重均相对分子质量27.1×104 g/mol),相对分子质量分布最宽为5.5。对比丙烯聚合和1-丁烯聚合实验数据,对于同一催化体系,催化剂活性不仅受内给电子体的影响,同时α烯烃支链的长度也会对催化剂活性有一定的影响。     

内给电子体在气相聚乙烯合成催化剂中作用的研究

采用浸渍法制备了用于聚乙烯合成的MgCl_2/SiO_2复合载体型Ziegler-Natta催化剂,在制备过程中加入酯、硼、醇和硅烷四类内给电子体;考察了不同内给电子体对Ziegler-Natta催化剂的活性、氢调敏感性及乙烯/1-己烯共聚性能的影响。结果表明:乙醇作为内给电子体效果最好,催化剂具有较高的催化活性、氢调敏感性和共聚性能。     

烷氧基镁载体型Ziegler-Natta催化剂及其催化乙烯聚合

以烷氧基镁为载体,添加多杂硅氧烷类给电子体得到烷氧基镁负载型Ziegler-Natta催化剂,通过预聚改变催化剂乙烯聚合行为,利用XPS、SEM、粒径分布等方法研究了催化剂和聚乙烯颗粒的性质。实验结果表明,三甲基硅基磷酸酯(ED1)和三甲基硅基硼酸酯(ED3)给电子体可提高催化剂的钛负载量和催化活性,当n(ED1)∶n(Mg(EtO)_2)=0.25时,常压活性与MgCl_2载体型催化剂相当。加入给电子体的催化剂均较好地保持了乙氧基镁载体颗粒的形态。乙氧基镁负载型催化剂催化乙烯聚合基本无活性,但预聚后进行乙烯聚合,活性可达13 700 g/g,添加ED1后活性提高至17 000 g/g。ED1和ED3均能显著提高催化剂活性,且聚合速率较稳定。     

内给电子体对1-丁烯聚合的影响

基于Ziegler-Natta催化剂体系,研究了不同的内给电子体对1-丁烯聚合的影响,并将制备的聚1-丁烯试样与Basell工业料进行了对比。通过DSC和GPC等分析手段研究了内给电子体对催化剂的催化活性、聚1-丁烯的等规度、相对分子质量及其分布的影响,并利用SSA热分级技术研究了不同内给电子体对聚1-丁烯微观结构的影响。实验结果表明,以邻苯二甲酸酯类为内给电子体时,Ziegler-Natta催化剂催化活性最高,达13.0 kg/g;得到的聚1-丁烯的重均相对分子质量大,相对分子质量分布较窄;聚1-丁烯的等规序列分布长度最宽,重均片晶厚度可达14.7 nm,数均片晶厚度达8.2 nm。     

复合催化剂制备宽/双峰相对分子质量分布聚乙烯北大核心CSCD

将铬系催化剂和钛系催化剂混和制备复合催化剂,比较了3种催化剂催化乙烯聚合的性能、所制聚乙烯的相对分子质量分布、熔点以及颗粒形态。结果表明,采用复合催化剂在单一反应器内可以制备宽/双峰相对分子质量分布聚乙烯。与单一采用铬系催化剂和钛系催化剂制备的聚乙烯相比,用复合催化剂制备的聚乙烯的堆密度更大,平均粒径更细,粒径分布更集中。用复合催化剂制备的聚乙烯的流动性优于铬系催化剂,但劣于钛系催化剂。     

复合催化剂制备宽/双峰相对分子质量分布聚乙烯

将铬系催化剂和钛系催化剂混和制备复合催化剂,比较了3种催化剂催化乙烯聚合的性能、所制聚乙烯的相对分子质量分布、熔点以及颗粒形态。结果表明,采用复合催化剂在单一反应器内可以制备宽/双峰相对分子质量分布聚乙烯。与单一采用铬系催化剂和钛系催化剂制备的聚乙烯相比,用复合催化剂制备的聚乙烯的堆密度更大,平均粒径更细,粒径分布更集中。用复合催化剂制备的聚乙烯的流动性优于铬系催化剂,但劣于钛系催化剂。     

琥珀酸酯作为内给电子体有效结构的研究

合成了2,3-二异丙基琥珀酸二乙酯的内/外消旋体,并采用不同比例的外消旋(rac),内消旋(meso)异构体作为内给电子体进行复配应用于Ziegler-Natta丙烯聚合催化剂,详细的研究了rac/meso-2,3-二异丙基琥珀酸二乙酯(rac/meso-2,3-DISE)作为内给电子体赋予催化剂的不同性质。结果表明,和meso-2,3-DISE相比,rac-2,3-DISE能赋予催化剂更高的聚合活性(58.1kg/(g·h)),得到的聚丙烯相对分子质量分布更宽(11.8),等规度也更高(96.93%)。说明在2,3-DISE中,rac-2,3-DISE是其作为内给电子体的有效成分。     

乙烯淤浆聚合Ziegler-Natta催化剂的制备及性能

在乙烯淤浆聚合Ziegler-Natta催化剂的制备中,加入了不同的给电子体,得到了孔容为0.298 mL/g,比表面积为326.6 m2/g,平均孔径为32.45×10-10m的高效催化剂。考察了催化剂的催化活性、氢调敏感性和乙烯/1-丁烯共聚性能,并与催化剂BCH和催化剂RZ进行了对比。结果表明,以乙二醇二甲醚为给电子体制备的催化剂颗粒形态好,催化活性最高(41.1 kg/g),所制备的聚合物堆密度为0.34 g/cm3,100μm以下细粉质量分数为1.24%,低聚物质量分数为0.64%,催化剂的综合性能优于催化剂BCH和催化剂RZ。     

复配内给电子体催化剂催化丙烯聚合

对TiCl4/MgCl2/1,3-二醇酯(LLX)/邻苯二甲酸酯(DBP)复配内给电子体催化剂的丙烯聚合行为进行了研究。用表面能谱仪分析催化剂活性中心Ti2p3/2的电子状态表明,TiCl4/MgCl2/LLX/DBP复配内给电子体催化剂与TiCl4/MgCl2/DBP催化剂相比,Ti附近的电子云密度大;丙烯聚合动力学和本体聚合实验结果表明,采用TiCl4/MgCl2/LLX/DBP复配内给电子体催化剂,初始聚合速率快且衰减慢、活性高、氢调敏感性好。用凝胶渗透色谱、示差扫描量热仪、13C核磁共振等方法对TiCl4/MgCl2/LLX/DBP复配内给电子体催化剂制备的聚丙烯进行了表征,与TiCl4/MgCl2/DBP催化剂制备的聚丙烯相比,前者的相对分子质量分布变宽、熔点降低、熔融焓减小、分子链的规整度下降。     

氢气和外给电子体对负载型Ziegler-Natta催化丁烯-1聚合的影响

研究了氢气和烷氧基硅烷类外给电子体对负载型Ziegler-Natta丁烯-1专用催化剂聚合性能的影响,并采用GPC、DSC和偏光显微镜,对聚合物进行了分析。结果表明:聚合活性随氢气加入量的增加先上升后下降;不同外给电子体时,以加入DCPMS时催化剂活性和产物等规度最高;降低氢气加入量和增大外给电子体烷基空间体积均可使聚丁烯-1相对分子质量增大。聚合物的相对分子质量对聚丁烯-1的结晶影响明显,在M_w=23.5×10~4g/mol时的聚丁烯-1的熔点较高、结晶度也高。     

己烯-1和正己烷混合烃在FAU和MFI型分子筛催化剂上的竞争催化

在小型固定流化床装置上,以不同配比的己烯-1和正己烷混合烃为探针,研究了混合烃在300℃下,在3种不同类型分子筛催化剂上的催化反应。结果表明,在3种分子筛催化剂上,己烯-1和正己烷的催化反应具有竞争性。在FAU型分子筛催化剂上,己烯-1摩尔分数小于28.35%时,参与反应的正己烷物质的量变化不大;当己烯-1的摩尔分数大于28.35%时,正己烷很少甚至不参与反应。在MFI型和复合FAU型分子筛催化剂上,混合烃原料中己烯-1的存在对正己烷的转化以及正己烷的生成均有较明显的影响。混合烃催化反应中的骨架异构反应和双键迁移反应为竞争反应。对于MFI型和FAU型分子筛催化剂,己烯-1摩尔分数小于28.35%时,骨架异构反应占优;对于复合FAU型分子筛催化剂,己烯-1摩尔分数小于55.50%时,骨架异构反应占优。     

硼酸酯类给电子体在淤浆法制备聚乙烯催化剂中的应用

以硼酸酯类化合物为给电子体制备了聚乙烯催化剂。利用SEM和粒度分布仪表征了含不同给电子体的催化剂的粒径与形态。表征结果显示,含硼酸酯类给电子体的催化剂颗粒呈球形,粒径分布均匀且平均粒径随给电子体上烷氧基数目的增大而增大。考察了含不同给电子体的催化剂的聚合性能。实验结果表明,含硼酸酯类给电子体的催化剂的聚合活性较高,其中,含硼酸三丁酯给电子体的催化剂氢调性能优异,共聚性能与商业催化剂相当。硼酸酯类给电子体的使用有利于开发高性能的高密度聚乙烯串联牌号。     

乙烯三聚制1-己烯国外研究的进展

介绍了乙烯三聚制1－已烯的最新研究成果和动态，并对我国1－已烯的发展进行了展望。     

新型膦氮铑配合物的1-己烯氢甲酰化

 采用还原胺化法合成了新型膦氮配体铑配合物,并采用FT-IR和NMR (1H, 13C, 31P)进行结构表征。考察了含水量对膦氮配体铑配合物催化己烯-1氢甲酰化反应的影响,以及各种酸处理对催化剂循环使用的效果。结果表明,适量的水可提高膦氮配体铑配合物对己烯-1氢甲酰化反应的催化活性和选择性。反应后的膦氮配体铑配合物催化剂用适当有机酸萃取进入水相与产物分离,然后改变pH值使其从水相再进入新鲜有机溶剂中,实现催化剂在催化高碳烯烃氢甲酰化反应中的循环使用。     

环烷氧基硅为内给电子体的负载型Ziegler-Natta催化剂合成宽分子量分布聚乙烯

Two kinds of cycloalkoxy silane compounds were synthesized and used as the internal electron donors （IEDs） of supported Ziegler-Natta catalyst for ethylene polymerization to produce polyethylene with broader molecular weight distribution （MWD）, The effect of the structure and the amount of these IEDs on the polymerization performance was in- vestigated. The results implied that the molecular weight distribution of the obtained polyethylene could be adjusted by the incorporation of IEDs. SEM result showed that the morphology of catalyst particle was spherical and uniform in size distribution. The titanium content of these catalysts was higher, the active TiCl4 species were easily anchored on the support than that without adding IED, which was determined by ICE The GPC result confirmed that the polyethylene with broader molecular weight distribution in the range of from 23.4 to 25.6 was obtained using triethoxy-（-cyclopentyloxy）-silane （ED1） and triethoxy-（-cyclohexyloxyl）- silane （ED2） as the internal electron donors.     

以杂多酸为催化剂合成乙二醇-乙醚的研究

研究了杂多酸催化无水乙醇和环氧乙烷(EO)制备乙醇乙醚的醚化反应,考察了不同种类的杂多酸以及醚化反应工艺条件对反应活性和选择性的影响.结果表明,PW_(12)催化剂的反应活性高、反应温度低、选择性好,当用PW_(12)作催化剂,乙醇与环氧化乙烷之比为3.0(mol),反应温度45℃,反应时间1h时,转化率和选择性均超过97%.     

Ziegler-Natta丙烯聚合催化剂内给电子体的研究进展

介绍了Z ieg ler-Natta丙烯聚合催化剂体系中内给电子体的研究进展,对现有的内给电子体进行简单的分类,探讨了含有不同取代基的同类化合物作为内给电子体对催化剂的活性和α-烯烃聚合物等规度的影响,并对Z ieg ler-Natta丙烯聚合催化剂体系中内给电子体的进一步研究提出了看法。     

SnCl_2溶液处理银催化剂载体的研究

以SnCl2为锡源,通过添加含乙二胺四乙酸(EDTA)的SnCl2溶液和直接采用SnCl2溶液两种方式对Ag催化剂载体进行改性,制得表面改性的Ag催化剂载体,再通过浸渍法制得负载Ag催化剂;采用SEM,TEM,XRD等方法对改性载体及Ag催化剂进行表征,并考察了表面改性的载体对Ag催化剂性能的影响。研究结果表明,用SnCl2-EDTA溶液处理Ag催化剂载体后,在载体表面形成大量的SnO2晶体颗粒,用该改性载体制得的Ag催化剂具有很高的活性和稳定性;表征结果显示,SnO2晶粒对活性组分Ag的电子结构有调变作用,对Ag粒子在载体表面的热迁移有隔离阻碍作用,这是该改性载体制得的Ag催化剂具有优异活性和稳定性的主要原因;由SnCl2溶液直接处理Ag催化剂载体只形成较少量的SnO2晶粒,制得的Ag催化剂活性变差,选择性略有降低。     

汽油中烯烃异构和芳构化偶合热力学分析

 提出了催化裂化汽油中己烯-1为代表的异构化和芳构化偶合反应的化学平衡模型。该模型涉及18个组分和16个独立的化学反应式。用改进牛顿迭代法进行了热力学计算，结果表明, 高压和低温对异构化有利，而低压和高温对芳构化有利。异构化为放热反应，而芳构化为吸热过程，通过该偶合反应可使反应的绝热温度变化幅度变小，使反应容易控制和操作。在模拟催化裂化汽油原料中添加部分丁烯-1和丙烯可以抑制己烯-1的裂解，使生成更多的异构支链烷烃和芳烃，平衡时异构支链烷烃和芳烃的总选择性提高，对催化裂化汽油的改质和提高辛烷值有利。