降冰片烯与丙烯共聚合的研究进展

继高活性茂金属催化体系成功开发以降冰片烯和乙烯共聚物为代表的高性能环烯烃共聚物以来, 降冰片烯与其他α-烯烃如丙烯的共聚物研究也备受学术界和工业界的重视。本文介绍了降冰片烯与丙烯共聚合的催化剂和聚合机理等方面的最新研究进展, 包括各种不同结构的茂金属催化剂催化降冰片烯与丙烯共聚合的特点及其共聚物的结构分析。C₂-对称和C_s-对称的茂金属催化剂催化降冰片烯与丙烯共聚合时链转移反应较多, 以致催化活性较低, 所得的聚合产物分子量偏低。采用限定几何构型茂金属柄型-二甲基亚甲硅基(芴基)(氨基)二甲基钛催化剂进行降冰片烯与丙烯共聚合时, 催化活性可高达10⁷ g polymer·(mol cat·h)^-1, 所得共聚物的相对分子质量超过20万, 降冰片烯含量可达70%(mol)且玻璃化转变温度高。     

单环戊二烯基钛类茂金属催化剂的应用

综述了限制几何构型茂金属(单环戊二烯基钛类茂金属)催化剂在烯烃聚合方面的应用,包括乙烯/链烯烃共聚合,长链α-烯烃和降冰片烯的共聚,含乙烯端基大分子单体的共聚,乙烯和苯乙烯的聚合以及高分子量的无规聚丙烯的合成。研究表明,单环戊二烯基允许各种单体的插入,环戊二烯上的取代基团及配体基团的引入,影响催化烯烃聚合活性,控制聚合物的分子量和聚合分散度。     

低共聚单体引入型茂金属催化剂化合物

本发明提供聚合催化剂化合物催化剂体系和它们在乙烯和至少一种共聚单体的聚合中的用途。尤其，本发明涉及鉴别茂金属聚合催化剂化合物的共聚单体引入行为。更具体地说，本发明涉及鉴别微量引入共聚单体的茂金属催化剂化合物。优选此类茂金属催化剂化合物含有至少一种取代的或未被取代的稠环环戊二烯基型配位体。本发明还涉及这些低的共聚单体引入型茂金属催化剂化合物在生产聚合物的催化剂体系中的应用，     

日本出光公司研发出低等规茂金属聚丙烯

<正>为了生产相对柔软的聚丙烯材料,可以采用丙烯与乙烯或其他a-烯烃无规共聚或抗冲共聚的方法,此外还可以通过降低聚丙烯的立构规整性,从而得到低模量聚丙烯。在对茂金属化合物催化丙烯聚合的研究中,人们发现与单桥联茚基茂金属相比,双桥联茚基茂金属会降低聚合物的立构规则性。对于单桥联茚基茂金属催化剂,     

高熔点聚α-烯烃的合成

利用过渡金属催化剂,包括负载型Ziegler-Natta催化剂和均相茂金属催化剂,进行了系列α-烯烃的聚合,所得聚α-烯烃的熔点基本都高于200℃,个别样品高于300℃。单体结构强烈影响单体聚合转化率,在所选单体中,以烯丙基环己烷(ACH)转化率最高,3-甲基-1-丁烯(3M1B)转化率最低。同时进行了个别单体的共聚,所得聚合物熔点低于均聚物。     

乙烯和环烯烃共聚用有机金属催化剂

配位催化共聚是制备环烯烃共聚物的主要方法，目前商品化的环烯烃共聚物主要由乙烯与降冰片烯或者四环十二碳烯共聚得到。共聚单体及其含量是决定环烯烃共聚物性能的关键因素，而决定共聚单体含量的最核心因素是催化剂。本文从催化剂结构的角度出发，综述了乙烯和降冰片烯/四环十二碳烯共聚用有机金属催化剂，从双茂有机金属催化剂、单茂有机金属催化剂、非茂有机金属催化剂、后过渡金属催化剂等部分进行论述，同时论述了催化剂结构及关键聚合工艺（如温度、压力、单体浓度等）对催化活性及共聚单体插入量的重要影响。此外，由于乙烯与四环十二碳烯共聚活性低，未来针对该共聚反应的研究会继续进行。合成更多新结构的配体、开发更高活性的催化剂、构建更经济有效的反应体系将会是新的研究重点。     

高端聚烯烃产品将是行业发展重点

1 国内高端聚烯烃塑料的发展现状 高端聚烯烃,即为具有高技术含量、高应用性能、高市场价值的聚烯烃产品,指乙烯、丙烯在茂金属催化剂作用下聚合可以生成mPE、mPP,乙烯分别与1-丁烯、1-己烯、1-辛烯共聚形成各种乙烯α-烯烃共聚物,碳数越高难度越大,乙烯与醋酸乙烯共聚生成EVA,乙烯与C3产业链的丙烯酸共聚形成EAA.     

膦氮配体半茂钛体系催化乙烯均聚合及乙烯与丙烯共聚合

合成了两种配合物中含有膦、氮的半茂钛催化剂,研究了甲基铝氧烷、四(五氟苯基)硼酸盐为助催化剂,不同n(Al)∶n(Ti)对乙烯均聚合及聚合物相对分子质量及其分布的影响。研究了催化剂用量、原料配比、反应压力、反应时间对乙烯与丙烯共聚合及共聚物组成、相对分子质量及其分布的影响。结果表明:合成的膦氮配体半茂催化剂可有效催化乙烯均聚合,在常压下,聚合活性可达0.62×10~6 g/(mol·h),也可以有效催化乙烯与丙烯共聚合,与高活性茂金属催化剂催化效率相近;用该催化剂制备的高相对分子质量乙丙共聚物的相对分子质量分布窄,符合单活性中心催化剂的特点;共聚物的序列结构研究表明,乙烯与丙烯竞聚率之积接近1,共聚物无规性好。     

聚烯烃树脂用茂金属催化剂新进展

茂金属催化剂作为一种变革未来聚烃树脂工业的技术日益引人注目，着重叙述了茂金属催化剂在乙烯，丙烯等烯烃聚合方面的应用情况。     

茂金属加合物技术的工业应用试验

根据中国石化集团公司开发的茂金属加合物专利技术,进行了活性组分负载化研究,完成了茂金属加合物催化剂催化乙烯以及乙烯与α-烯烃共聚的淤浆、环管淤浆、气相流化床工艺的中试试验.在中试的基础上进行了茂金属加合物催化剂气相流化床聚乙烯工艺的工业应用试验,探索了茂金属催化剂与Ziegler催化剂之间的切换技术,开发了催化剂结构和配方以及聚合工艺参数对聚乙烯树脂牌号的调控技术.得到百吨级薄膜牌号的茂金属聚乙烯树脂,并对工业应用试验产品进行了加工研究.     

钛氧杂环茂金属催化乙烯丙烯共聚合研究

通过模试装置研究了自制的钛氧杂环限定几何构型茂金属催化乙烯丙烯共聚合的试验条件。初步探讨了聚合温度、压力、铝比对聚合活性的影响,并对三异丁基铝的使用进行了有益的尝试。实验结果表明,聚合活性随着温度、压力、铝比及三异丁基铝加入量的升高而增加;自制茂金属催化乙烯丙烯共聚合活性高达3.79 t胶/(mol钛.h)。     

聚烯烃弹性体技术进展

聚烯烃弹性体为一类新型乙烯与高级α-烯烃共聚物，由于应用茂金属催化技术且分子结构中引入大量高级α-烯烃共聚单体并保留一定聚乙烯结晶相而兼备可塑性和弹性，具有良好的机械性能、加工性能和热性能。聚烯烃弹性体主要生产商有Exxon公司、Dow化学公司、Mitsui公司和LG公司，均采用溶液法聚合工艺及茂金属催化技术，其中,以Dow化学公司的Insite聚合工艺与CGC茂金属催化技术为代表，限定几何构型（CGC）催化剂为桥联单茂结构催化剂，其自身结构变化对催化性能影响较大，改变桥基团、Cp环上的烷基取代基和配位基团均可得到不同结构和性能的催化剂。Exxon公司采用Exxpol茂金属催化剂开发Exact塑性体［密度(0.860~0.915) g·cm^-3］，包括乙烯-辛烯共聚物、乙烯-己烯共聚物和乙烯-丁烯共聚物;采用同种催化技术，溶液法生产丙烯基弹性体，商品名为Vitamaxx。2003年，日本Mitsui公司-三井弹性体新加坡公司100 kt·a-1的乙丙橡胶弹性体装置投产，装置采用茂金属催化技术和独有的溶液法聚合工艺，商品名为Tafmer［密度(0.862~0.905) g·cm^-3］。韩国LG公司将独特的茂金属催化剂与溶液法聚合工艺相结合，生产聚烯烃弹性体［密度(0.865~0.903) g·cm^-3］，商品名为LUCENE。我国目前没有聚烯烃弹性体生产企业，开展过一些高共聚性能茂金属催化剂的研发，应用于聚烯烃弹性体技术开发。     

亚胺基吡啶钴催化乙烯齐聚合和原位共聚合

研究了{2-[2-Me-4-OMe-C_6H_3N=C(Me)]_2C_5H_3N}CoCl_2(催化剂1)催化乙烯齐聚合以及它与不同茂金属催化剂Et[Ind]_2ZrCl_2(催化剂2)、Me_2Si[Ind]_2ZrCl_2(催化剂3)和Me_2Si[2-Me-Ind]_2ZrCl_2(催化剂4)复配,以甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂催化乙烯原位共聚合。讨论了茂金属催化剂类型和聚合温度的改变使共聚活性发生变化的规律,并对部分产物的性能进行了测试。结果表明：催化剂1与催化剂2复配在40,60,80℃时催化乙烯原位共聚合均出现了正共单体效应,60℃时出现共单体效应的最大活性为6.4 Mg/(mol·h),高于40℃和80℃时的相应值。同时,催化剂1/催化剂2/MAO和催化剂1/催化剂3/MAO体系随着共聚催化剂金属活性中心的夹角减小,出现正共单体效应时最佳配比点的活性下降;而催化剂1/催化剂4/MAO体系出现了负的共单体效应,密度最低可达到0.9209g/ cm~3.所得支化聚乙烯的物理性能取决于α-烯烃的插入率,插入率主要与茂金属催化剂的结构有关。     

茂金属烯烃聚合催化剂Ⅰ.聚合机理及助催化体系

介绍了茂金属催化剂的研究进展及茂金属催化剂在乙烯、丙烯和苯乙烯等聚合反应中的应用。     

茂金属烯烃聚合催化剂Ⅲ.乙烯聚合茂金属催化剂结构和配体对聚合反应的影响

介绍了茂金属催化剂的研究进展及茂金属催化剂在乙烯，丙烯和苯乙烯等聚合反应中的应用。     

丙烯-1-丁烯共聚物的研究进展

综述了丙烯-1-丁烯共聚物的研究进展,并总结了催化剂对共聚物性能的影响。其中,Ti/MgCl_2催化剂活性和效率较高,而茂金属催化剂能够对聚合物结构进行设计。介绍了丙烯-1-丁烯共聚物的聚合方法,主要包括液相本体聚合、气相聚合和悬浮聚合等。其中,液相本体聚合和气相聚合技术相对成熟,在现今的研究和生产中运用居多。对丙烯-1-丁烯共聚物结晶行为以及力学性能进行了分析。最后,针对丙烯-1-丁烯共聚物的未来发展做出展望。     

茂金属烯烃聚合催化剂Ⅱ.丙烯茂金属催化剂结构对称性和立体选择性的关系

介绍了茂金属催化剂的研究进展及茂金属催化剂在乙烯、丙烯和苯乙烯等聚合反应中的应用。     

乙烯和/或1-丁烯与丙烯共聚合的工业化研究

分析了Sphripol-Ⅱ环管工艺引入丙烯、乙烯及1-丁烯共聚单体后的聚合特性。引入乙烯后催化剂活性增加,氢调敏感性变差。引入1-丁烯后,催化剂活性变化不大,链转移速率增加,需降低H2用量以确保无规共聚PP的熔体流动速率合格。引入乙烯和1-丁烯的三元共聚合催化剂活性提高,氢调敏感性与乙烯和丙烯的二元共聚合时相当;因闪蒸线蒸汽压力的限制,装置负荷降低30%;控制环管反应器内淤浆中可溶物的含量,调整反应温度为60.0℃,乙烯质量分数≤2.5%;控制汽蒸器内温度低于105.0℃,避免低分子物料熔融黏附在汽蒸器表面及干燥器表面。     

新型PE催化剂

据“British Plastics and Rubber,1988,(6):43”报道,采用美国杜邦公司的一种新型催化剂能使PE获得以前未能达到的性能。通过这种新型催化剂,乙烯可与极性共聚单体聚合,这是茂金属催化剂和齐格勒-纳塔催化剂所不能实现的。结果聚合物中产生了一种支链上带有分支的支链结构,在这些分支的末端带有共聚单体的极性官能团,而不是在聚     

用于烯烃均聚和共聚的新型催化剂 VO(P204)2/Et3Al2Cl3

研究了VO(P204)2配合物与Et3Al2Cl3,组成的催化剂作用下的乙烯均聚和乙烯／丙烯共聚。VO(P204)2催化剂聚合乙烯的活性及其活性中心的寿命均高于VOCl3催化剂,并具有良好的氢调敏感性,既可使乙烯、丙烯进行无规共聚,又可使乙烯、丙烯和乙叉降冰片烯进行三元共聚。