新型镍二亚胺配合物/甲基铝氧烷催化剂催化丙烯酸甲酯聚合

2,6-二异丙基苯胺经浓硝酸硝化,硝化产物3-硝基-2,6-二异丙基苯胺与乙二醛通过Schiff碱缩合反应,合成了N,N′-二(3-硝基-2,6-二异丙基苯基)乙二亚胺配体,该配体直接与无水氯化镍反应制得N,N′-二(3-硝基-2,6-二异丙基苯基)乙二亚胺二氯化镍配合物。采用核磁共振光谱、傅里叶变换红外光谱及元素分析的方法对配体和配合物进行了表征。在甲基铝氧烷的助催化作用下,研究了以该配合物为主催化剂催化丙烯酸甲酯聚合反应的机理,考察了催化剂浓度、聚合温度、聚合时间、n(Al)∶n(Ni)等因素对聚合反应的影响,得到最佳聚合条件:催化剂浓度0.7mmol/L、n(Al)∶n(Ni)=250、聚合温度35℃、聚合时间2h。在此条件下,聚合物相对分子质量为2.41×104,催化剂活性为23.2kg/(mol.h)(以每小时每摩尔Ni生成的聚丙烯酸甲酯质量计)。     

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。     

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。     

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)。     

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.     

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％。     

新型Cr(Ⅲ)络合物/甲基铝氧烷催化乙烯齐聚

合成并表征了1,4-双(二苯基膦)哌嗪(配体Ⅰ)及其与Cr Cl3(THF)3(THF为四氢呋喃)形成的络合物(络合物Ⅰ)。以甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂,考察了反应温度、反应压力、n(Al)∶n(Cr)等因素对络合物Ⅰ催化乙烯齐聚性能的影响。实验结果表明,当以甲苯为溶剂时,在反应压力4.0 MPa、反应温度80℃、n(Al)∶n(Cr)=600、c(Cr)=0.18 mmol/L的条件下,催化活性可达3.72×106 g/(mol·h),其中,C4~14线型α-烯烃的选择性可达97.99%。考察了复合助催化剂对络合物Ⅰ催化乙烯齐聚性能的影响。当以甲基环己烷为溶剂、助催化剂为不含Al Me3的MAO与Al Et3的复合物时,产物为高相对分子质量的线型聚乙烯。     

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)。     

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。     

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).     

双吡啶Schiff碱配体/Cr(Ⅲ)/甲基铝氧烷催化乙烯齐聚

合成并表征了三种新型双吡啶Schiff碱配体(Ligand1、Ligand2、Ligand3)。以甲苯为反应溶剂,研究了配体L1、L2、L3分别与CrCl_3(THF)_3和助催化剂甲基铝氧烷(MAO)原位合成催化剂后催化乙烯齐聚的性能。实验结果表明,随着反应温度和n(Al)/n(Cr)的升高,催化反应体系的活性呈先增大后减小的趋势;配体的结构对催化体系的反应活性有显著影响,N取代基上引入S原子(L2),会导致催化活性降低。在反应温度为80℃,n(Al)/n(Cr)=800,乙烯聚合压力为1.0 MPa的条件下,L3/CrCl_3(THF)_3/MAO催化乙烯齐聚的反应活性高达1.22×10~6 g/(mol·h),产物为高纯线性α-烯烃,且没有聚乙烯生成。     

五甲基环戊二烯三苄氧基钛/甲基铝氧烷/三异丁基铝催化合成的间规聚苯乙烯的结构与性能

对五甲基环戊二烯三苄氧基钛/甲基铝氧烷/三异丁基铝催化苯乙烯聚合得到的间规聚苯乙烯(sPS)的结构和性能进行了研究。采用13C核磁共振谱、傅里叶变换红外光谱、宽角X射线衍射、差示扫描量热法、热重分析方法对聚合得到的sPS进行表征,研究其微观结构、结晶行为、分子链结构和热性能。实验结果表明,得到的聚苯乙烯为全反式结构的sPS,间规度大于96%,熔点高于271.0℃,结晶度达46.85%,起始失重温度为291.6℃,失重5%的温度高于350.0℃,热稳定性好,灰分含量低。     

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。     

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。     

复配催化体系制备双峰分布的聚乙烯

利用茂金属加合物和一种Ziegler-Natta钛系催化剂复配而成的催化体系 ,制备相对分子质量呈双峰分布的聚乙烯。考查了复配催化体系中茂金属加合物和钛系催化剂的配比对聚合物相对分子质量、相对分子质量分布及结构性能的影响。     

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。     

PX型配体/Cr(Ⅲ)/MAO体系催化乙烯齐聚/聚合

合成了2-(二苯基膦基)乙基甲基硫醚(L1)、2-(二苯基膦基)乙基甲基醚(L2)、2-(二苯基膦基)-N,N-二甲基乙胺(L3)三种PX型配体,将配体与CrCl_3(THF)3络合,以甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂组成PX/Cr(Ⅲ)/MAO催化体系,利用~1HNMR,~(13)C NMR,~(31)P NMR,GC,GPC等方法对配体结构和聚合产物进行了表征,研究了催化体系催化乙烯齐聚的性能。实验结果表明,PX/Cr(Ⅲ)/MAO体系的催化活性随反应温度的升高均呈先升高后降低的趋势,随反应压力的升高而逐渐升高。L1/Cr(Ⅲ)/MAO体系的催化活性低于L2/Cr(Ⅲ)/MAO和L3/Cr(Ⅲ)/MAO体系。3种体系所得聚乙烯的相对分子质量均较高且分布较宽。以甲苯为溶剂时催化活性较高,以环己烷为溶剂时产物中的聚乙烯含量较高。     

PX型配体/Cr(Ⅲ)/MAO体系催化乙烯齐聚/聚合北大核心CSCD

合成了2-(二苯基膦基)乙基甲基硫醚(L1)、2-(二苯基膦基)乙基甲基醚(L2)、2-(二苯基膦基)-N,N-二甲基乙胺(L3)三种PX型配体,将配体与CrCl_3(THF)3络合,以甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂组成PX/Cr(Ⅲ)/MAO催化体系,利用~1HNMR,^(13)C NMR,^(31)P NMR,GC,GPC等方法对配体结构和聚合产物进行了表征,研究了催化体系催化乙烯齐聚的性能。实验结果表明,PX/Cr(Ⅲ)/MAO体系的催化活性随反应温度的升高均呈先升高后降低的趋势,随反应压力的升高而逐渐升高。L1/Cr(Ⅲ)/MAO体系的催化活性低于L2/Cr(Ⅲ)/MAO和L3/Cr(Ⅲ)/MAO体系。3种体系所得聚乙烯的相对分子质量均较高且分布较宽。以甲苯为溶剂时催化活性较高,以环己烷为溶剂时产物中的聚乙烯含量较高。     

后过渡金属镍络合物及其催化烯烃聚合的研究进展

对后过渡金属镍络合物及其催化烯烃聚合的研究进展进行综述。按配体的不同,将镍络合物分为4类:P-O配体型、N-O配体型、N-N配体型及P-N配体型。对各类镍络合物的烯烃聚合特点进行了介绍,并给出了部分聚合机理。