MgCl_2醇合改性对Ziegler-Natta催化剂活性的影响

以无水MgCl2为载体,负载TiCl4制备了Ziegler-Natta催化剂——TiCl4/MgCl2;采用正交实验探讨了醇合改性处理中各因素对催化剂活性的影响,确定了影响催化剂活性的主次因素;进一步考察了n(醇)∶n(Mg)、醇合改性剂种类及醇合时间等因素对催化剂催化乙烯淤浆聚合活性的影响。以正己烷为溶剂、异丁醇为醇合改性剂,当n(醇)∶n(Mg)=3.5、醇合时间2.5h、醇合温度70℃时制备的催化剂的聚合活性较高。在n(Al)∶n(Ti)=200、聚合温度45℃的常压淤浆聚合条件下,催化剂的聚合活性为2 094g/g(基于每克催化剂的聚乙烯质量),聚乙烯的重均相对分子质量为4.3×105,相对分子质量分布为10.0,结晶度为68.34%,支化度为1.028%。     

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。     

Ziegler-Natta催化剂中醚/酯复合给电子体对烯烃聚合的影响

实验制备了5种含不同内给电子体(乙二醇二甲醚,邻苯二甲酸二丁酯和3种二者不同比例复合内给电子体)的MgCl_2负载型乙烯/1-己烯共聚合Ziegler-Natta催化剂。研究了复合和单一给电子体的催化剂的催化性能。实验结果表明:与单一给电子体的催化剂相比,复合内给电子体催化剂的乙烯聚合活性明显提高,当n(EGDE):(DBP)=1:1时,活性最高,为15 190 g/g,正共单体效应更明显,而复合内给电子体催化剂制备的聚合物相对分子质量减小,相对分子质量分布变窄。     

剥离型聚丙烯-蒙脱土纳米复合材料Ⅰ.Ziegler-Natta/有机改性蒙脱土复合催化剂催化丙烯聚合

采用化学反应法制备了Z ieg ler-Natta/有机咪唑盐改性蒙脱土复合催化剂(简称复合催化剂),并通过丙烯单体原位插层聚合制备了聚丙烯-蒙脱土纳米复合材料。考察了n(A l)∶n(T i)、聚合温度、聚合时间及溶剂种类对复合催化剂的活性及定向催化能力的影响。研究结果表明,与商品化CS-2型Zieg ler-Natta催化剂相比,复合催化剂的活性明显降低,在n(A l)∶n(T i)=100、聚合温度60℃、聚合时间1h、正庚烷为溶剂时,复合催化剂的活性较高,可达78.4kg/(m ol.h)。合成聚丙烯的等规度在85%~97%之间,熔融温度在160℃左右,重均相对分子质量达到(3.6~4.6)×105,相对分子质量分布在6.1~6.6之间。溶剂种类对合成聚丙烯的等规度影响较大。     

MgCl_2-SiO_2复合载体Ti系催化剂的制备及其催化乙烯/1-己烯共聚

在SiO2载体中引入分子状态的MgCl2后再负载TiCl4,制备了高活性的用于乙烯与1-己烯淤浆共聚的双载体Ziegler-Natta催化剂TiCl4/SiO2-MgCl2。催化剂的最佳制备条件:n(TiCl4)∶n(MgCl2)=10,滴加TiCl4温度为-25℃,n(C2H5OH)∶n(MgCl2)=2.4,m(SiO2)∶m(MgCl2)=1。用激光粒度分析仪、SEM和WAXD等手段对催化剂的粒径分布、颗粒形态和结晶情况进行表征的结果显示,催化剂的粒径在20～45μm之间,较均匀;且颗粒形态呈球形。当催化剂中Ti的质量分数为5.1%时,该催化剂可高效催化乙烯与1-己烯进行淤浆共聚,催化效率达1.59kg/g,乙烯-1-己烯共聚物的数均相对分子质量为3.1×104g/mol,相对分子质量分布为16.3,呈宽分布。     

深度脱除CO的CuO/ZnO/ZrO_2催化剂

采用共沉淀法制备了 CuO/ZnO/ZrO_2催化剂,研究了 m(CuO):m(ZnO):m(ZrO_2)=70:15:15的催化剂脱除乙烯物料中 CO 的情况。在反应温度90℃、反应压力2 MPa、空速3 000 h~(-1)的条件下,CuO/ZnO/ZrO_2催化剂可将乙烯物料中体积分数为2.4×10~(-6)的 CO 深度脱除至3×10~(-8)以下,它的活性明显优于工业 BR9201(m(CuO):m(ZnO)=30:70)催化剂。采用 X 射线衍射、X 射线光电子能谱、H_2-程序升温还原、高分辨透射电子显微镜等于段对催化剂进行了表征。表征结果显示,CuO/ZnO/ZrO_2催化剂中的 ZrO_2主要以无定形的状态存在。对比工业 BR9201催化剂和 CuO/ZnO/ZrO_2催化剂得知,虽 CuO 质量分数从30%提高到70%,但 CuO 晶粒的尺寸由12.9 nm 减小到6.0 nm,ZrO_2的引入促进了 CuO 活性位的分散,大大提高了催化活性。     

NdCl_3·nTBP/MgCl_2-AlR_3催化体系合成丁二烯橡胶

探讨了以NdCl_3的磷酸三丁酯(TBP)溶液为主催化剂、烷基铝为助催化剂、MgCl_2为载体组成的Ziegler-Natta型催化体系引发丁二烯(Bd)聚合的某些规律。用AlEt_3作助催化剂,聚合物的顺1,4-结构含量仅为57％,反1,4-结构含量为42％;而以Al(i-Bu)_3作助催化剂,聚合物的顺1,4-结构含量为88％,反1,4-结构含量为11％。各种陈化体系中,以NdCl_3·nTBP/MgCl_2-Al(i-Bu)_3-Ip三元体系的催化活性最高,当Nd/Bd(摩尔比)为7×10~(-5)时,单体转化率达80％。低温聚合可获得高顺式、高分子量聚合物。     

用TiCl_4修饰非茂金属催化剂制备宽相对分子质量分布的聚乙烯

将TiCl_4与CpTi(dbm)Cl_2非茂金属催化剂(Cp表示环戊二烯基,dbm表示二苯甲酰甲烷)通过原位反应负载到MgCl_2-SiO_2复合载体上,制备了一种新型双中心非茂金属催化剂TiCl_4-CpTi(dbm)Cl_2-MgCl_2-SiO_2(简称Ti/dbm-Ti)。通过调节TiCl_4与CpTi(dbm)Cl_2的配比,可以达到增宽聚乙烯相对分子质量分布的目的。在H_2压力0.15MPa、总压力0.80MPa、聚合温度70℃、聚合时间1h、1-己烯80mL、正己烷1L的条件下,用n(TiCl_4):n(CpTi(dbm)Cl_2)=1:10的Ti/dbm-Ti催化剂催化乙烯与1-己烯共聚时,催化活性为4.05×10~6g/(mol·h),共聚物的相对分子质量分布可达17.22,达到了提高共聚物加工性能的目的。     

稀土聚环氧丙烷的合成及其碱土金属盐复合物的电性能

以稀土化合物-环烷酸钕盐 Nd(naph)_3、三异丁基铝和水组成络合催化剂,在甲苯溶液中引发环氧丙烷聚合。研究了聚合规律,制得分子量达150万、结晶度可达35%的聚环氧丙烷(PPO)。首次合成PPO与碱土金属盐复合物 CaCl_2·(PPO)_n 和 MgCl_2·(PPO)_n。研究了复合物的制备方法,电导与其热历史和结晶性的关系,以及碱土金属盐的种类及浓度对电导的影响。MgCl_2·(PPO)_8的电导在80℃时可达7.4×10~(15)Ω~(-1)·cm~(-1)。     

Ziegler-Natta/非茂双金属催化剂制备宽相对分子质量分布聚乙烯

以S iO2为载体,将Z ieg ler-Natta(Z-N)催化剂和非茂催化剂的活性组分负载在同一载体上,制得S iO2负载型Z-N/非茂双金属催化剂;研究了双金属催化剂催化乙烯聚合的动力学规律,考察Zr的负载量、n(T i)∶n(Zr)对双金属催化剂催化活性和聚乙烯产物的影响。实验结果表明,双金属催化体系中同时存在两类性质不同的活性中心,两类活性中心之间存在着协同效应;控制Zr的负载量和n(T i)∶n(Zr),可在保持较高催化活性的同时,得到宽相对分子质量分布和高熔流比的聚乙烯;采用Zr的质量分数为2.08%、n(T i)∶n(Zr)=4.45的双金属催化剂,在氢分压为0.2M Pa、总压为0.8M Pa、聚合温度为70℃、n(A l)∶n(T i+Zr)=200的条件下催化乙烯聚合时,其催化活性(每摩尔T i和Zr每小时产生的聚乙烯的质量)为4.30×105g/(m ol.h),聚乙烯的相对分子质量分布可达17.22,熔流比可达89.93。     

球形TiCl_4/MgCl_2催化剂催化丙烯聚合

以乳化急冷法制备的球形M gC l2为载体,制备了球形T iC l4/M gC l2催化剂(简称催化剂),并将该催化剂用于丙烯聚合。采用扫描电子显微镜、N2吸附法对催化剂及聚合物的形态进行了表征,考察了聚合时间、聚合温度、铝钛比、铝硅比、氢气加入量对催化剂性能的影响。实验结果表明,催化剂与聚合物均为球形,且催化剂粒径分布窄,具有较大的孔体积和孔径,所制得的聚丙烯也具有孔隙率大、孔径大等特点。较佳的聚合条件为:聚合温度70~75℃、聚合时间3h、铝与钛摩尔比为300、铝与硅摩尔比为15、氢气加入量(质量分数)2.00×10-4;在此条件下,催化剂具有较高的催化活性,同时聚丙烯具有较高的等规度;催化剂具有良好的氢调敏感性。     

高活性气相聚乙烯GM催化剂的性能及工业应用

在M催化剂组分中引入甲基环己基二甲氧基硅烷作为给电子体制备了新型高活性气相聚乙烯GM催化剂,通过BET和SEM等方法对GM催化剂进行了表征;采用淤浆聚合的方法评价了GM催化剂的活性,考察了GM催化剂的动力学行为,并在Unipol工艺气相聚乙烯装置上进行了工业试验。试验结果表明,在冷凝态操作模式下GM催化剂的活性达5000～6000g/g,聚乙烯产品的堆密度达0.40g/cm~3,比M催化剂的活性提高近一倍,聚乙烯产品的堆密度提高近25%。GM催化剂的氢调敏感性优于M催化剂,共聚性能与M催化剂相当。工业试验过程中装置运行稳定,各项操作参数均能满足工艺要求,得到的聚乙烯产品为优级品。     

用复合载体催化剂制备烯烃共聚物的研究Ⅰ．以VOCl_3／MgCl_2／NaY（

采用球磨法制备了ＶＯＣｌ＿３／ＭｇＣｌ＿２／ＮａＹ和ＶＯＣｌ＿３／ＭｇＣｌ＿２／ＳｉＯ＿２两个系列的钒系复合载体催化体系，以Ａｌ＿２Ｅｔ＿３Ｃｌ＿３；为助催化剂，对乙烯、丙烯共聚合进行了研究。该催化体系在常压下最高催化效率可达７ｋｇＰ／ｇＶ·ｈ，远高于ＶＯＣｌ＿３均相催化体系；得到的产物无规性能好，含氯量低；改变载体的配比，可有效地调控聚合物的组成。提出了活性种可能的结构模型。     

聚丙烯催化剂载体制备的研究进展

概述了聚丙烯催化剂载体发展历程。综述了当前国际上聚丙烯工业应用效果较好的Ziegler-Natta催化剂载体体系及其制备方法,包括MgCl_2·ROH体系、镁化合物溶液析出体系、醇镁体系、MgCl_2/SiO_2体系以及一些新型复合载体体系等。载体制备工艺的研究改进,有助于推动聚丙烯催化剂在高活性、高定向性的基础上向系列化、高性能化、专用化方向发展,从而不断开发性能更好的聚丙烯新产品。     

聚合级乙烯净化催化剂的工业应用

开发了用于脱除聚合级乙烯中的微量乙炔和H2的BC-I-037G催化剂和BC-I-HC40催化剂,用于脱除微量CO的BR-9201催化剂,并已在工业装置中得到应用。BC-I-037G催化剂和BC-I-HC40催化剂在乙烯空速2000～6000h-1、压力2.6～3.5MPa、温度20～50℃、n(H2)∶n(乙炔)<4和BR-9201催化剂在乙烯空速3000～3500h-1、反应压力0.1～3.0MPa、反应温度90～120℃的操作条件下,可使乙烯中乙炔的质量分数由(1～6)×10-6降至小于1×10-7、H2的质量分数由1×10-4降至小于1×10-6、CO的质量分数由(2～5)×10-6降至小于1×10-7。3种催化剂工业装置的应用结果表明,催化剂性能稳定,可操作范围宽,能满足工业装置的工艺要求。     

MgCl_2·EB／TiCl_4高效载体催化剂的乙烯／1－丁烯共聚反应研究

以ＭｇＣｌ＿３．ＥＢ／ＴｉＣｌ＿４高效载体催化剂，在工业条件下进行了乙烯／１－丁烯共聚合。探讨了１－丁烯的存在及浓度对催化剂效率及聚合动力学的影响。用ＦＴ－ＩＲ和１３ＣＮＭＲ测定了共聚物的组成和序列分布。     

等离子体引发的丙烯酰胺-氯化2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基铵水溶液聚合

研究了等离子体引发水溶液中丙烯酰胺(AM)和氯化2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基铵(DMC)聚合制备线性阳离子型聚电解质的工艺方法。在放电时间40 s,放电功率84 W,反应室压力为133 Pa,单体配比为1:1条件下优化了后聚合条件,较佳结果为:总单体质量分数为30%,聚合时间24 h,聚合温度40℃,pH 值4～4.5。所得聚合物最高为2.28×10~6。并推测了等离子体引发 AM-DMC 的机理。