二醚类Ziegler-Natta催化剂催化1-丁烯聚合

采用相同的工艺,制备了含有不同内给电子体[2-甲基-2-丙基-1,3-二甲氧基丙烷、2,2-二异丁基-1,3-二甲氧基丙烷(BIBIMP)、邻苯二甲酸二异丁酯]以及不含内给电子体的MgCl2负载型Ziegler-Natta催化剂,研究了给电子体结构对催化剂活性的影响以及用该催化剂合成的聚1-丁烯(PB)的等规指数、熔点、相对分子质量及其分布。结果表明:未加入外给电子体时,加入BIBIMP的催化剂活性最高,用其所制PB的等规指数最高,分别为539 g/g和84%;加入氢气可进一步提高催化剂活性和PB等规指数;加入外给电子体后,催化剂的活性均降低,二醚类Z-N催化剂活性降低最多,而使用二异丙基二甲氧基硅烷为外给电子体更有助于提高PB的等规指数。     

1-丁烯经齐格勒-纳塔催化剂催化聚合合成聚(1-丁烯)的热力学性能研究

在添加一系列成核剂(NAs)条件下,通过1-丁烯的本体聚合合成了全同立构聚(1-丁烯)(iPBs)。系统地研究了NAs对所得iPB的聚合、结晶和机械性能的影响。α-NAs和β-NAs均可有效提高iPB的抗冲击性。具体来讲,添加β-NAs增加了iPB的分子量、拉伸强度、弹性和弯曲模量,而没有影响聚合过程中的催化活性,而α-NAs对改善iPB的拉伸强度和弹性模量没有积极作用。β-NAs也加速了iPB从Ⅱ型到Ⅰ型的晶体转变速率。     

烷基铝对齐格勒-纳塔催化剂催化1-丁烯聚合性能的影响

采用5种烷基铝,在2 L不锈钢高压反应釜中对齐格勒-纳塔催化剂催化1-丁烯液相本体聚合反应进行研究。结果表明,与单一烷基铝相比,复配烷基铝使1-丁烯聚合活性明显提高,当n(三乙基铝)∶n（三异丁基铝）=100∶100时,活性最高,为13.5 kg·g^-1,且以复配烷基铝为助催化剂,高氢气量时,催化剂的氢调敏感性较强。     

BCl_3对1-丁烯聚合用Ziegler-Natta催化剂的改性研究

以BCl3溶液对用于1-丁烯聚合的Ziegler-Natta催化剂进行改性,通过正交试验考察了n(B)/n(Ti)、反应温度和反应时间对催化剂性能的影响,并研究了各因素对Ti含量、B含量、催化剂活性和聚合物等规指数的影响。BCl3改性催化剂的最佳条件:n(B)/n(Ti)为1,反应温度为60℃,反应时间为2h。改性后的催化剂活性相对未改性时提高了1.4倍。各因素对Ti含量、催化剂活性和聚合物等规指数的影响主次顺序为反应温度,n(B)/n(Ti),反应时间;对B含量的影响主次顺序为反应温度,反应时间,n(B)/n(Ti)。     

乙酸乙酯改性Ziegler-Natta催化剂用于乙烯聚合研究

以乙酸乙酯(EAC)为内给电子体对乙烯淤浆聚合用钛系Ziegler-Natta催化剂进行改性,并与未改性的催化剂进行了对比。通过激光粒度仪和扫描电子显微镜分析了催化剂的颗粒大小、粒径分布和颗粒形态;采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射等方法分析了EAC与氯化镁和四氯化钛的相互作用;通过乙烯淤浆聚合的方法评价了不同EAC含量催化剂的活性和聚合反应动力学行为等。结果表明:n(EAC)∶n(Mg)=0.15时,催化剂活性可达39.72 kg/g,且具有颗粒形态好和反应动力学平稳等特点。     

丙烯聚合用Ziegler-Natta催化剂的内给电子体研究进展

综述了丙烯聚合用Ziegler-Natta(Z-N)催化剂中内给电子体的研究进展,并对各类内给电子体的应用实例进行了评价。其中,以1,3-二醚、琥珀酸酯和1,3-二醇酯类化合物为内给电子体制备的Z-N催化剂具有活性高、立体定向性高,用该催化剂制备的聚丙烯具有特征相对分子质量分布等特点。分析具有代表性的内给电子体所制催化剂的活性中心模型发现,单酯体系的等规和无规活性中心在Lewis酸作用下存在可逆平衡,二醚体系中醚氧原子电子云的转移和二醚的空间结构影响钛活性中心的性能。     

乙烯淤浆聚合用Ziegler-Natta催化剂的制备及催化性能

通过加入新型给电子体制备了适用于乙烯淤浆聚合工艺的Ziegler-Natta催化剂。采用激光粒径分析仪、扫描电子显微镜、比表面吸附仪及X射线衍射仪分析和表征了催化剂的粒径、形态和物理结构等。采用乙烯淤浆聚合法研究了该催化剂的乙烯淤浆聚合性能,并与进口参比催化剂进行了比较。结果表明:在氢气分压为0.28 MPa、乙烯分压为0.45 MPa、反应温度为80℃、反应时间为2 h的条件下,催化剂活性达到21.3 kg/(g·h),聚合物堆密度达到0.34 g/cm3,粒径小于100μm的细粉含量为1.87%,催化剂的综合指标优于参比催化剂。     

9,9-双（甲氧基甲基）芴的合成及其应用研究

9,9-双（甲氧基甲基）芴（BMMF）的合成分两步进行：首先,在乙醇钠催化剂的作用下,芴与多聚甲醛反应合成了中间体9,9-双（羟甲基）芴（BHMF）,然后以四丁基溴化铵（TBAB）为相转移催化剂,再与氯甲烷发生烷基化反应合成了9,9-双甲氧基甲基芴。用9,9-双（羟甲基）芴作外给电子体进行了丙烯聚合应用,实验结果表明：9,9-双（甲氧甲基）芴（BMMF）是聚丙烯Ziegler-Natta催化体系较好的外给电子体。     

含内给电子体的负载钛催化剂催化1-丁烯本体聚合

以Al(i-Bu)3(简称Al)为助催化剂,采用含有内给电子体的负载钛催化剂(简称Ti)体系催化1-丁烯(Bt)本体聚合,合成了聚1-丁烯热塑性弹性体(PB-TPE),考察了Al/Ti(摩尔比)、聚合温度对转化率、产物全同结构含量和力学性能的影响,研究了产物的结晶行为和微观结构。结果表明,随着Al/Ti的增加,聚合产物的全同结构含量先升高后降低,当Ti/Bt(摩尔比)为3×10-5、Al/Ti为400时,全同结构质量分数可达到80%;随聚合温度的升高单体的转化率增大,在40℃时,转化率达86%,但全同结构含量明显降低。PB-TPE的玻璃化转变温度为-23.10℃,熔点为111.28℃,结晶度为29%。采用含内给电子体的Ti合成的PB-TPE的全同结构含量和结晶度较不含内给电子体的Ti合成的PB-TPE高,从而使其拉伸强度达14MPa。     

丙烯/丁烯无规共聚聚丙烯小试研究

以工业上现有高效齐格勒-纳塔(Z-N)聚丙烯催化剂为基础,通过优化外给电子体种类及用量,进行了丙烯/丁烯无规共聚的小试研究。研究了烷基铝和催化剂之比(Al/Ti)、给电子体和催化剂之比(Si/Ti)和共聚单体加入量等聚合条件对催化剂共聚活性、共聚产物形态和性能的影响;通过差示扫描量热仪(DSC)、红外光谱分析、X射线衍射、扫描电镜(SEM)和核磁共振波谱法等方法对共聚产物结构进行了分析表征。结果表明,选择环己基甲基二甲氧基硅烷(CHMMS)为外给电子体,控制共聚单体加入量,共聚产物中丁烯含量在0.56%～12.0%范围可控;当共聚产物中丁烯含量为3.35%时,产物的拉伸强度36.4 MPa、冲击强度11.8 kJ/m²、断裂伸长率为596%,各项性能均明显优于均聚产物。     

TiCl4／MgCl2-AIEt3体系合成聚1-丁烯

以负载钛体系（简称Ti）为主催化剂,三乙基铝（简称Al为助催化剂,加氢汽油为溶剂,用溶液聚合法合成了聚1-丁烯。研究了n（Ti）／n（Bt）、n（Al）／n（Ti）、反应温度、反应时间对转化率、催化效率、聚合物的特性粘数[η]及其全同立构含量的影响。结果表明,随n（Ti）／n（Bt）增加,转化率和催化效率都不断提高;随n（Al）／n（Ti）增加、反应温度升高,转化率和催化效率呈先上升后下降趋势;随n（Al）／n（Ti）、n（Ti）／n（Bt）增大和反应温度的升高,特性粘数逐渐下降,但其对全同立构含量影响较小。     

负载钛体系催化1-丁烯与1 - 己烯共聚合

以负载钛体系(简称Ti)为主催化剂,三异丁基铝(简称Al)为助催化剂,加氢汽油为溶剂,通过1-丁烯(Bt)与1-己烯(He)共聚合成了新型无规热塑性弹性体。研究了单体摩尔比、Ti/(He Bt)(摩尔比)、Al/Ti(摩尔比)、反应温度、反应时间对转化率、催化剂效率(CE)、聚合物的特性黏数([η])及其在CH2Cl2中不溶物含量的影响,并用傅里叶变换红外光谱、核磁共振对共聚物进行了表征。结果表明,Bt与He最佳共聚合条件为He/Bt0·25,Al/Ti400~500,Ti/(He Bt)3×10-5~4×10-5,反应温度40~50℃,反应时间4h。随着共聚单体中He初始含量、Ti/(He Bt)的增加,共聚物的[η]增大;随着Al/Ti的增加、反应温度的升高,共聚物的[η]减小;随着Al/Ti的增加及反应温度的升高,共聚物在CH2Cl2中的不溶物含量下降;随着Ti/(He Bt)的增加和反应时间的延长,共聚物在CH2Cl2中的不溶物含量增大;He的加入降低了聚1-丁烯(1-PBt)的立构规整性和1-PBt的结晶度。     

Polymerization of acetylene by soluble Ziegler-Natta catalyst. Kinetic studies

In the present work some preliminary studies on the kinetics and the optimum conditions for the preparation of polyacetylene films are reported using the soluble Ti(OC₄H₉)₄Al(C₂H₅)₃ system, as well as the observation of the morphology of the films by electron microscopy. The kinetic curves obtained show two distinct parts: a rapid consumption of acetylene, followed by a retarding of the rate due to the polyacetylene film formed. If the rate of polymerization is plotted as a function of ageing time of the catalyst for a ratio $\text{Al}\text{Ti}\text{= 4}$, a maximum is found for about one hour.     

Polymerization of methyl methacrylate with Ziegler-Natta catalysts

The polymerization of methyl methacrylate with Ziegler-Natta catalyst, anionic catalyst and gamma radiation has been shown possible at temperatures below 0°C. A free radical mechanism is suggested in the case of Ziegler-Natta catalyst which is known for a coordinate anionic polymerization mechanism. In view of this, the Ziegler-Natta catalysts based on vanadium compounds were investigated for the polymerization of methyl methacrylate. They were found effective for polymerization of methyl methacrylate at, and around, room temperature. The structure of the polymer was stereoblock. This apparently leads to the conclusion that the mechanism of polymerization of methyl methacrylate was not free radical but coordinate anionic. Similarly, the catalyst system of chromium acetyl acetonate and aluminium triethyl polymerized methyl methacrylate at and around room temperature into an highly stereoblock structure containing high isotacticity.     

Polymerization studies using modified Ziegler-Natta catalysts: 3. The catalyst system

The catalyst system VOCl₃/Al(iBu)₃/THF has been examined and the role of the individual catalyst components investigated. Tetrahydrofuran is believed to undergo complex formation with the other catalyst components thus restricting reduction of the vanadium to V(IV). The complex VOCl₂.2THF has been isolated and, when used with tri-isobutyl-aluminium in the presence of excess tetrahydrofuran, shown to produce polymerization systems of comparable activity to the VOCl₃/Al(iBu)₃/THF systems. The kinetic behaviour of the VOCl₃/Al(iBu)₃/THF system has been investigated and shown to be consistent with a simple Ziegler-Natta kinetic scheme involving a rapid bimolecular decomposition of either a transition metal alkyl compound, or of a complex formed on interaction of a transition metal alkyl with an aluminium alkyl.     

Polymerization studies using modified Ziegler-Natta catalysts: 1. Polymerization of vinyl chloride

The polymerization of vinyl chloride by a number of modified Ziegler-Natta catalysts has been investigated. The most effective catalyst system is the soluble system prepared from vanadium oxytrichloride, tri-isobutylaluminium, and tetrahydrofuran. All three components are necessary for the formation of an active catalyst. The kinetics of the polymerization of vinyl chloride by this catalyst system has been examined at 30°C, and the dependence of the overall rate of polymerization on the transition halide concentration, aluminium alkyl concentration, monomer concentration and temperature established. Kinetic and copolymerization studies indicate that the polymerization process is not free radical in nature but is similar to that encountered in more conventional Ziegler-Natta systems.     

负载钛催化1-丁烯本体聚合动力学

采用TiCl4/MgCl2-Al(i-Bu)3催化体系在10 L聚合釜中研究了本体法1-丁烯的聚合动力学.结果表明,在反应温度为20 ℃的条件下,聚合的速率方程为Rp=157[Ti]1.1[Bt]PH20.4;在10～30 ℃时的聚合活化能为46 kJ/mol.提高催化剂浓度、聚合温度和氢气压力均能明显提高单体转化率,加快聚合速率.     

负载钛催化1-己烯聚合

研究了负载钛催化1-己烯(He)聚合的规律,考察了聚合条件对转化率和聚合物性能的影响。结果表明:以MgCl2为载体的负载钛高效催化剂体系催化合成的聚1-己烯(PHe)为高相对分子质量、无定型、透明的弹性体;较适宜的合成条件是Ti/He(摩尔比)为(3～5)×10-5,Al/Ti(摩尔比)为250～300,温度为30℃;氢气压力是调节相对分子质量的有效手段,随着氢气压力的不断增加,聚合物的相对分子质量急剧下降。     

Synthesis of ethylene-propylene-diene terpolymers with supported Ziegler-Natta catalyst

Terpolymerizations of ethylene, propylene and diene (1,3-butadiene, 1,5-hexadiene or 1,7-octadiene) by MgH₂/TiCl₄–AlEt₃ catalyst system were carried out. The compositions of the obtained terpolymers were evaluated. The effect of diene concentration in the reaction medium for each polymerization system on the terpolymer composition was observed. The structure of the diene repeat units was also investigated.