镍二亚胺配合物/烷基铝催化乙烯聚合的研究

以3种镍二亚胺配合物和烷基铝组成催化体系进行乙烯聚合,结果发现聚合条件如助催化剂、铝镍摩尔比、聚合温度和配体等对乙烯聚合催化活性有很大影响。空间位阻最小的镍二亚胺配合物NiL1Cl2在以AlEt2Cl为助催化剂、聚合温度14℃、铝镍摩尔比60的条件下对乙烯聚合催化活性达到7.4×105g/(mol·h)(每摩尔Ni生成的聚合物质量)。空间位阻较小的NiL1Cl2和NiL2Cl2配合物乙烯聚合的产物是C4～C18烯烃和少量环烷烃的混合物。空间位阻最大的NiL3Cl2配合物生成的聚乙烯的相对分子质量为294 000,支化度为48％。     

双膦胺镍-甲基铝氧烷体系催化苯乙烯聚合

研究了具有新型结构的双膦胺镍配合物N,N-双(二苯膦基)-对甲氧基苯胺二氯化镍-甲基铝氧烷(PNP-N i-MAO)催化体系对苯乙烯聚合的催化性能,考察了聚合温度、n(A l)∶n(PNP-N i)、PNP-N i的浓度和苯乙烯的浓度对催化活性、苯乙烯转化率、聚苯乙烯相对分子质量及其分布的影响,并用核磁共振和凝胶色谱对聚苯乙烯的结构进行了表征。实验结果表明,在聚合温度25℃、聚合时间1h、n(A l)∶n(PNP-N i)=300、c(苯乙烯)=2.3m ol/L、c(PNP-N i)=0.4mm ol/L、甲苯为溶剂的适宜条件下,苯乙烯的转化率可达95%以上,催化活性达到5×105g/(m ol.h)左右。核磁共振和凝胶色谱表征结果显示,所得聚苯乙烯为无规结构,重均相对分子质量约为1×104,相对分子质量分布Mw/Mn约为2。     

苊二亚胺氯化镍配合物/烷基铝催化乙烯聚合的研究

合成了3种苊二亚胺氯化镍配合物,不使用甲基铝氧烷,以普通烷基铝为助催化剂,研究了其对乙烯聚合的催化性能以及反应条件的影响。实验结果表明,当以AlEt2Cl为助催化剂时,3种苊二亚胺镍配合物对乙烯的聚合有很高的活性,其中有效位阻较小的配合物催化乙烯聚合得到低聚物,有效位阻较大的配合物催化乙烯聚合得到高聚物;温度、助催化剂种类、铝镍摩尔比等对催化活性及产物结构也有很大的影响。     

钴配合物/改性甲基铝氧烷催化1-丁烯二聚反应

合成了配合物氯化2-乙酰基-1,10-菲咯啉缩2,6-二乙基苯胺合钴(配合物a)和氯化2,6-二乙酰基吡啶缩邻甲苯胺合钴(配合物b)。利用1H NMR和EA方法分析了配合物的结构,并通过1-丁烯二聚反应考察了反应条件对聚合反应的影响。实验结果表明,配合物b为催化剂时的聚合活性高于配合物a,且主要发生二聚反应,其二聚产物中线型内辛烯的含量在95%(w)以上。采用配合物b催化剂进行1-丁烯二聚时,适宜的聚合条件为:非预混进料、改性甲基铝氧烷为助催化剂、温度30℃、反应时间3 h、n(Al)∶n(Co)=100,在此条件下,聚合活性为6.68×105 g/(mol·h),线型内辛烯的含量为96.95%(w)。     

新型聚乙烯弹性体导向的α-二亚胺镍配合物催化剂的研究进展

乙烯与α-烯烃共聚所制备的聚烯烃弹性体是聚烯烃材料的热点,可广泛应用于塑料相容剂、鞋底基材、光伏封装胶膜、微电子封装材料和弹性体纤维等高附加值产品领域。在我国缺少α-烯烃单体的形势下,迫切需要跨越传统共聚体系的新型催化剂。Brookhart型α-二亚胺镍（Ⅱ）配合物催化剂能够实现单一乙烯聚合制备聚乙烯弹性体,是特别值得重视和推进产业化的催化剂体系。该类催化剂在催化乙烯聚合过程中采用“链行走”机理,“通过调控催化剂结构,不仅可以调节催化活性,更重要地可实现对所得聚乙烯支链的有效剪裁”;这些微观结构可控的聚乙烯弹性体在具有窄分子量分布特点的基础上,涵盖了从低分子量（降凝剂）、中等分子量（膜材）到高分子量（高强度树脂）各个范围的聚合产物。综述了可制备乙烯低聚物,油性低分子量、中等分子量、高分子量甚至超高分子量全系列支化聚乙烯的α-二亚胺镍（Ⅱ）配合物的最新结构演变进展,对结构的改性包括N-芳基取代基的修饰、配体骨架结构的修饰和双核配体的利用三个部分;从空间效应和电子效应两方面探讨了配合物结构与催化性能的关系。α-二亚胺镍（Ⅱ）催化剂合成简单,具有中试放大基础和产业化推进的潜能,为单一乙烯聚合...     

α-磺酸-β-二亚胺镍催化剂制备聚乙烯

以改性甲基铝氧烷为助催化剂,α-磺酸-β-二亚胺镍配合物为催化剂进行了乙烯聚合,考察了Al/Ni(摩尔比,下同)、聚合温度、乙烯压力对聚合性能以及聚乙烯微观结构的影响。结果表明:随着Al/Ni的增加,聚合活性先增加后降低,聚合物重均相对分子质量(M_(w))变化较小,且相对分子质量分布指数基本为1.1;随着聚合温度的升高,聚合活性和聚合物M_(w)先增大后减小,50℃时聚合活性达到最大值,80℃时聚合物M_(w)达到最大值;随着乙烯压力升高,聚合活性和聚合物M_(w)均增大;制得的聚乙烯主要含有甲基和长支链。     

烷基改性甲基铝氧烷的合成及在乙烯聚合中的应用

为降低茂金属催化剂用助催化剂甲基铝氧烷(MAO)的合成成本,研究了乙基改性MAO(MMAO-Et)和异丁基改性MAO(MMAO-i-Bu)的合成及其在乙烯聚合中的应用。结果表明:当n(三乙基铝)/n(三甲基铝)为0.15时,MMAO-Et的助催化活性{m(聚乙烯)/[n(Zr).h]}为282 kg/(mol.h),与MAO的助催化活性[285 kg/(mol.h)]相当;当n(异丁基)/n(甲基)为0.35,当n(三异丁基铝)/n(三甲基铝)为0.45时,MMAO-i-Bu的助催化活性分别为368,336 kg/(mol.h);用改性MAO制备的聚乙烯物理机械性能与用MAO制备的相当。     

甲基铝氧烷表征研究进展

介绍了甲基铝氧烷（MAO）的表征方法,讨论了MAO中三甲基铝（TMA）含量的测定、MAO相对分子质量的测定与结构表征.介绍了化学滴定法、光谱分析法、冰点降低法和密度函数理论（DFT）量子化学计算等方法在MAO表征中的应用,论述了MAO的各种表征方法存在的局限性.     

α-二亚胺镍催化剂催化降冰片烯均聚合及共聚合

采用两种苯胺邻位取代基是二苯甲基的α-二亚胺镍配合物作为主催化剂,甲基铝氧烷为助催化剂,实现了降冰片烯均聚合及其与1-己烯的共聚合。考察了聚合温度、铝镍比、溶剂对降冰片烯均聚合活性的影响,以及聚合温度、共聚单体比例对降冰片烯与1-己烯共聚合活性的影响。采用FTIR,13C NMR,DMA等表征了聚合物的结构,并测试了聚合物的玻璃化转变温度、相对分子质量和热稳定性。实验结果表明,聚合是按照加成方式进行的,催化剂具有很好的热稳定性,在较高的聚合温度下,聚合活性依然很高,且在含氯溶剂中的活性也较高。在共聚合中,1-己烯加入量的增加使得催化剂活性以及聚合物的玻璃化转变温度降低,但1-己烯在共聚物的比例较低。     

双[N,O]配体合镍配合物/甲基铝氧烷催化降冰片烯与苯乙烯的均聚和共聚

研究了新型双[N,O]配体合镍配合物双[水杨醛(对硝基苯)亚胺]合镍/甲基铝氧烷体系催化降冰片烯(NBE)和苯乙烯(St)的均聚和共聚的催化性能,考察了聚合温度、Al与Ni摩尔比对催化活性和均聚物相对分子质量的影响;考察了单体投料比对NBE和St共聚性能的影响。实验结果表明,NBE和St在较高温度(50℃)均聚时的催化活性分别为105g/(mol·h)和106g/(mol·0.5h);NBE与St共聚时的催化活性高达105g/(mol·h)。     

共价负载型α-二亚胺镍催化剂的制备及其催化乙烯聚合

合成了一种含有胺基的α-二亚胺镍配合物,该配合物与三乙基铝改性的SiO2通过共价键结合形成负载型α-二亚胺镍催化剂,以一氯二乙基铝为助催化剂,研究了其对乙烯聚合性能的影响。实验结果表明,以庚烷作溶剂时,该催化剂具有较高的催化活性,聚合温度和n(Al):n(Ni)对催化活性和聚合物的性质有较大的影响。得到的聚乙烯产品是不仅含有甲基支链,而且含有乙基、丙基、丁基、戊基甚至长支链的高支化聚乙烯。支链数(1 000 C)随聚合温度升高而增加,从0℃时的12．94增加到75℃时的116．02,重均相对分子质量和熔融温度却随聚合温度的升高而下降。用扫描电镜表征聚合物的形态,结果发现催化剂的形态对聚合物形态具有模板作用。     

甲基铝氧烷的合成进展

对高端聚烯烃需求的不断加大促使对茂金属催化剂的助催化剂甲基铝氧烷（MAO）的需求量不断增加。为了解决MAO进口依赖度高的问题,迫切需要实现MAO国产化。概述了MAO的发现历程,综述了国内外制备烷基铝氧烷的方法,包括水解法和非水解法,对国内MAO的工业化发展提出了展望。     

负载二亚胺镍催化剂的乙烯气相聚合性能

合成了3种α-二亚胺镍金属配合物C_(30)H_(28)Br_2NiN_2,C_(36)H_(40)Br_2NiN_2,C_(28)H_(40)Br_2NiN_2,并负载于MgCl_2/SiO_2复合载体上得到负载催化剂,分别记为Cat-a,Cat-b,Cat-c。利用~1H NMR,ICP,SEM,GPC,BET等方法对配合物及催化剂的结构进行了表征,并将催化剂用于乙烯气相聚合,考察了催化剂的乙烯气相聚合性能。表征结果显示,当负载方法相同时,不同配合物对催化剂的表面性能及颗粒形态影响不大。实验结果表明,在相同聚合条件下,催化剂的乙烯气相聚合活性的高低顺序为:Cat-bCat-aCat-c。Cat-a所得聚乙烯的相对分子质量较低,M_w/M_n较宽;Cat-c所得聚乙烯的相对分子质量最高,相对分子质量分布最窄;负载二亚胺镍金属催化剂在气相聚合中不需引入共聚单体即可制得具有一定支化度的支化聚乙烯。Cat-a和Cat-b所得聚乙烯的颗粒形态较好,基本呈球形。     

耐高温α-二亚胺镍催化剂在烯烃聚合及共聚中的应用

以樟脑醌、乙二醇二甲醚溴化镍、苯胺等为原料合成了以莰基为骨架结构、亚胺芳基上带有不同取代基的三核α-二亚胺镍配合物Ni1和Ni2,并将它们作为催化剂用于乙烯均聚和共聚,利用¹H NMR,¹³C NMR,GPC,DSC等方法考察了它们的共聚性能。实验结果表明,以Ni2为主催化剂,当使用三甲基铝/三五氟苯基硼为助催化剂时,在100℃下催化乙烯均聚活性可达4.14×10⁶ g/(mol·h)。Ni1和Ni2均有优异的热稳定性和高温活性,可高活性催化乙烯与α-烯烃、非α-烯烃及混合烯烃共聚。其中,大位阻异丙基取代的配合物Ni2展示出更为优异的与长链α-烯烃的共聚性能,80℃下催化乙烯与1-癸烯共聚活性可达6.62×10⁶ g/(mol·h),所得共聚物具有长支链结构。     

α-二亚胺镍催化剂催化降冰片烯均聚合及共聚合北大核心CSCD

采用两种苯胺邻位取代基是二苯甲基的α-二亚胺镍配合物作为主催化剂,甲基铝氧烷为助催化剂,实现了降冰片烯均聚合及其与1-己烯的共聚合。考察了聚合温度、铝镍比、溶剂对降冰片烯均聚合活性的影响,以及聚合温度、共聚单体比例对降冰片烯与1-己烯共聚合活性的影响。采用FTIR,13C NMR,DMA等表征了聚合物的结构,并测试了聚合物的玻璃化转变温度、相对分子质量和热稳定性。实验结果表明,聚合是按照加成方式进行的,催化剂具有很好的热稳定性,在较高的聚合温度下,聚合活性依然很高,且在含氯溶剂中的活性也较高。在共聚合中,1-己烯加入量的增加使得催化剂活性以及聚合物的玻璃化转变温度降低,但1-己烯在共聚物的比例较低。     

结晶水法合成甲基铝氧烷

采用将结晶硫酸铝固体粉末缓慢加入到三甲基铝（TMA）甲苯溶液中的间接水合成工艺,在反应温度为40℃,反应时间为30h,加料速度为5g／min,硫酸铝结晶水为12,TMA摩尔浓度为3．0mol／L的条件下,可制备甲基铝氧烷（MAO）。以MAO为助催化剂,双正丁基环戊二烯基二氯化锆为主催化剂,在聚合温度为40℃,反应时间为1h的条件下进行了乙烯聚合。结果表明,反应安全稳定,MAO收率为50．62％,催化活性为3．12×10^5g／（mol．h）,聚乙烯的物理机械性能良好。     

甲基铝氧烷的合成和性能研究

以氯化镁六水合物（ＭｇＣｌ＿２·６Ｈ＿２Ｏ）作为三甲基铝的新水解剂制备甲基铝氧烷。对三甲基铝的水解速度、水解反应产物甲基铝氧烷和ＭｇＣｌ＿２固体余留物的组成和结构进行了探讨。在相同条件下，与用Ａｌ＿２（ＳＯ＿４）＿３·１８Ｈ＿２Ｏ和ＮｄＣｌ＿３·７Ｈ＿２Ｏ水解剂制备甲基铝氧烷进行对比试验，表明由这３种水解剂制得的甲基铝氧烷的结构性能不同。其中，以ＭｇＣｌ＿２·６Ｈ＿２Ｏ水解剂制备的甲基铝氧烷产率（按水解反应放出的ＣＨ＿４气计算）、甲基铝氧烷的分子量（或齐聚度）、以及用作Ｃｐ＿２ＺｒＣｌ＿２的助催化剂对乙烯聚合的活性都高于其他两种水解剂。     

甲基铝氧烷合成中试研究

进行了甲基铝氧烷(MAO)合成的中试研究.考察了MAO合成中试流程,系统运行的稳定性和产品应用性能等因素.实验结果表明,MAO中试试验过程的收率稳定在40%以上,批产量达到76 kg(10%MAO甲苯溶液);在40℃、0.1 MPa条件下,MAO的常压均相聚合活性达到323 kg/(mol·h),经韩国LG化学公司制备成负载型催化剂后,催化剂活性达到16.7 kg/(g·h).     

酚氧基单茂钛/二亚胺镍体系用于乙烯链穿梭聚合

合成了五甲基环戊二烯基-(2,6-二异丙基)苯氧基-二氯化钛(Cat A)和α-二亚胺镍(Ⅱ)配合物(Cat B),以它们为主催化剂、甲基烷氧铝为助催化剂、ZnEt₂为链穿梭剂催化乙烯均聚,利用¹H NMR,¹³C NMR,FTIR等方法对催化剂结构进行了表征,同时利用GPC,DSC等方法考察了Cat A/Cat B体系所得聚乙烯的分子量及结晶性能。实验结果表明,单独采用Cat A或Cat B为主催化剂时,随ZnEt₂用量的增加,乙烯聚合活性及所得聚合物的分子量均呈下降趋势。Cat A/Cat B为催化体系进行乙烯链穿梭聚合时,随Cat B含量的增加,聚合物的分子量升高,熔点降低,分子量分布变窄,利用该催化体系可得到含有支化链段与线型链段的嵌段聚合物。     

甲基铝氧烷的合成工艺及反应动力学

介绍了硫酸铝结晶水法合成甲基铝氧烷（MAO）的反应过程,考察了MAO合成过程中反应参数、产物的组成和性能的变化情况,以及在茂金属化合物存在下,MAO助催化乙烯聚合的活性随反应过程的变化关系,并研究了三甲基铝（TMA）水解过程的动力学。结果表明：TMA水解合成MAO的反应是一个非常复杂的连串反应过程,TMA中甲基的水解反应为零级反应,反应的活化能为34470J／mol,反应的动力学速率方程为co-ct=5870exp（-34470／RT）t;反应过程中MAO分子链增长的控制是影响MAO产物组成和产品性能的重要环节。