- 1、本文档共9页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
茂金屬催化合成高分子量弹性聚丙烯及茂金属的新型助催剂的初步
茂金属催化合成高分子量弹性聚丙烯
及茂金属的新型助催剂的初步研究
黄盛建 刘云海 伍青*
(中山大学高分子所,广州510275)
摘 要 本论文采用高分子所近年来的科研成果,合成了五甲基环戊二烯三苄氧基钛[Cp*Ti(OBz)3]与甲基铝氧烷(MAO)的新型催化体系,在小试验瓶中研究以甲苯作溶剂时的丙稀聚合反应规律及聚合条件对丙稀聚合的影响,并在此基础上寻找可以替代MAO的第二组分(无机盐)和第三组分(金属烷基化合物),通过一系列的无机盐和烷基铝所组成的助催化剂体系进行试验,筛选出合适的催化体系。
关键词 单茂钛催化剂,弹性聚丙烯,无规聚丙烯,阳离子活化,热塑性弹性体
前 言
茂金属催化剂是由茂金属化合物和助催化剂组成。茂金属为金属有机配合物,是由具有六个π电子的环戊二烯阴离子(η5-C5H5—)或其衍生物与过渡金属生成的络合物。1951年,首次发现茂金属—二茂铁Cp2Fe(1),自此,茂金属化合物得到蓬勃发展,随后其他茂金属(茂铬,茂钛,茂锆和茂铪)也制备出来。最初茂金属化合物作为Zigler-Natta催化体系主催化剂的组分,与烷基铝(AlEt3,AlEt2Cl)结合用于烯烃聚合,但活性低。直至七十年代后期,Sinn和Kaminsky发现用AlMe3的部分水解产物—甲基铝氧烷(MAO)作助催化剂可大大提高茂金属化合物的活性,对茂金属化合物的研究才得到迅速发展(2)。八十年代中期,新型具有立构选择性的茂金属催化剂的出现成为开发新型聚烯烃材料的里程碑。进入九十年代,以硼化合物作助催化剂引起了人们的注意。目前,负载型茂金属催化剂正方兴未艾。
茂金属催化剂与一般传统Zigler-Natta催化剂相比具有如下特点[3],(1)茂金属催化剂具有很高的催化活性;(2)茂金属催化剂属于单一活性中心催化剂,具有很好的均一性,主要表现在茂金属催化聚合物的分子量分布相对较窄,共聚单体在聚合物主链中分布均匀;(3)茂金属催化剂具有优异的催化共聚合能力,几乎能使大多数共聚单体与乙烯共聚合,可以获得许多新型聚烯烃材料。高分子量无规聚丙烯(aPP)是一种弹性体,具有优良的拉伸和抗冲性能。由于主链中不含不饱和键,是一种饱和橡胶,其抗氧化性、耐候性和防老化性都优于普通的二烯烃橡胶,在医疗器械、包装、纤维、薄膜和汽车配件等方面具有广阔的应用前景;同时,无规聚丙烯具有良好的光学性能,也可以作为光学材料。目前,各国学者对丙烯聚合的研究主要集中于研究不同茂金属催化剂对丙烯聚合的反应规律,考察各种因素对丙烯聚合的影响以及合成出合乎性能要求的聚丙烯。现阶段由于缺乏直接高产率地获得高分子量的无规聚丙烯的方法,已经妨碍了对无规聚丙烯性质的研究,也限制了无规聚丙烯的应用范围。 特别是绝大多数的茂金属催化体系需要使用大量的助催剂MAO,而MAO的制备工艺复杂,危险,而且价格昂贵(大约400US$/Kg),极大的限制了这类催化剂在工业上的应用, 限制了聚丙烯工业的发展。为了加速聚烯烃工业的发展,各国研究人员开发了各种无MAO的茂金属催化体系,他们以有机硼化物或是一些无机盐类为阳离子活化剂(cation activator),加上一种合适的烷基化试剂(alkylating agent),达到了降低茂金属催化剂工业化生产的成本的目的 (4)。基于此,我们在总结和借鉴前人研究成果的基础上,提出以下研究课题:“茂金属催化合成高分子量弹性聚丙烯及茂金属的新型助催剂的初步研究”。我们的目标是在获得高分子量的弹性聚丙烯的前提下,寻找一个以茂金属化合物[Cp*Ti(OBz)3 ]为主催剂, 不使用MAO的催化体系,降低合成高分子量弹性聚丙烯的成本和复杂性,以便为高分子量的弹性聚丙烯的工业化生产打下基础。
实验部分
2.1 Cp*Ti(OBz)3 的合成
(1)五甲基环戊二烯(C5Me5H)(2)Cp*TiCl3 的合成(7-10) :氮气保护下,往250mL三口烧瓶中加入1.85g(47.6mmol)钾和70mL四氢呋喃,在室温下滴加6.5g(47mmol) 五甲基环戊二烯和30mL四氢呋喃的混和液,保持四氢呋喃微沸,反应16h,钾完全消失,溶液呈乳白色;冰浴下滴加SiMe3Cl 6.0mL,反应5h,过滤得清亮黄色液体,抽去溶剂得橙红色液体Cp*SiMe3 9.85g(47.4mmol)11): 氮气保护下,往250mL二口瓶中加入2.09g(7.2mmol) Cp*TiCl3 和60mL苯,30min内滴入由2.34mL(21.6mmol)苯甲醇、3.5ml(25.2mmol) 三乙胺和20mL甲苯的混和溶液,室温下搅拌24h,得到黄色悬浮液,过滤得黄色溶液,真空抽干溶剂得略带棕色的黄色粘液,用40mL己烷萃取,萃取液蒸去己烷得金黄色的Cp*Ti(OBz)3
文档评论(0)