单环戊二烯基钛类茂金属催化剂催化烯烃聚合的研究

【摘要】：本论文共设计和合成了一个生成高分子量聚乙烯和三个生成高分子量聚丙烯的茂金属配合物,并利用生成高分子量聚丙烯的茂金属配合物和传统的Z-N型催化剂混合,成功的在250mL和5L聚合釜上原位聚合,合成出了具有高抗冲性能的增韧聚丙烯“合金”。在本论文里,我们还利用三个新的限制几何构型催化剂完成了丙烯的均聚,乙烯和二聚体环戊二烯,1-己烯,1-癸烯的共聚。 以3,4-二苯基环戊-2-烯-1-酮,甲基锂,丁基锂,和ZrCl_4为原料,经过一系列合适的反应,成功地合成了大立体阻碍的二甲基二茂锆化合物:(1,2-Ph_2-4-MeCp)_2ZrMe_2.经元素分析,核磁共振和X-ray单晶衍射仪表征,确定了该化合物的晶体结构.乙烯聚合结果表明:与MAO相比,使用助剂Al(i-Bu)_3/[Ph_3C]+[B(PhF_5)_4 ]-活化该化合物在较低的Al/Zr比条件下即可有效地催化乙烯聚合,生成高分子量,高熔点的聚乙烯. 通过用酚锂盐法,在甲苯溶液中用相应的单茂钛合成了三个新的非桥联的(环戊二烯基)(芳氧基)钛配合物:1,2-二苯基-4-甲基-环戊二烯基-2,4,6-三叔丁基酚氧基二氯化钛,1-苯基-2,3,4,5—四甲基-环戊二烯基-2,4,6-三叔丁基酚氧基二氯化钛(和1,2,3,4,5—五甲基-环戊二烯基-2,4,6-三叔丁基酚氧基二氯化钛。考查了Ai/Ti比和反应温度对催化剂活性和聚合物分子量的影响。 在工业温度(70°C)下,在250ml聚合釜上完成了Ziegler-Natta催化剂和茂金属催化剂的序列添加催化丙烯原位聚合,得到了具有增韧性质的等规聚丙烯和无规聚丙烯的混合聚丙烯。通过在不同的催化剂比例下聚合实验,可以得到不同无规聚丙烯含量的混合聚丙烯。 在工业条件下,在5L聚合釜上成功地原位合成了高抗冲性能的增韧聚丙烯“合金”。在这个工作中,主要内容有:搅拌转速的确定,预络合时间的确定,预聚合温度的确定,预聚反应时间对合金聚合物形态的影响,催化剂配比对聚