配体对铁系催化聚丁二烯的影响

论文摘要

铁系催化剂是催化丁二烯聚合生成高乙烯基聚丁二烯的一种较好的催化剂,所生成聚合物1,2-结构的含量可在90%左右。为了寻求合适的配体来与铁相配位,以此来找到一个高活性的铁系催化剂用于聚丁二烯,本文在环烷酸铁体系的基础上,分别研究环氧氯丙烷（EPI）和氯乙酰氯（CAC,chloroacetyl chloride）对环烷酸铁-三异丁基铝（Fe-Al）体系活性、所得聚合物相对分子质量、凝胶含量以及聚合物微观结构的影响。 在Fe-Al体系中分别加入EPI和CAC,催化体系在[Bd]=162g/l,n（Fe）/n（Bd）=9.6×10-5mol/l,n（Al）/n（Fe）=25,n（CAC）/n（Fe）=6,催化剂陈化16小时的条件下,于0℃下聚合5小时,聚合转化率可达到30%。所得聚合物的数均相对分子质量也可达到1×104—2×106范围内;聚合物的1,2链节含量在91%到65%的范围内实现较大幅度的调节。电导率法研究Al-Fe体系各组分的相互作用。Al-Fe-配体是否陈化,体系活性提高及所得产物的相对分子质量增加。催化剂Al/Fe的配比对催化活性及聚合物相对分子质量的影响与传统Al-Fe体系类似。对Al-Fe体系进行动力学处理,得出铁系反应体系聚合速度对单体浓度成一级关系;EPI作为配体的体系,聚合速度要比CAC作为配体的要快。 本文还研究了催化剂组分对产物中凝胶含量的影响,反应体系中氯乙酰氯为配体时,凝胶含量随着铝铁比的增大而增大这一趋势与环氧氯丙烷相反。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 0 前言
• 1 文献综述
• 1.1 铁系聚丁二烯研究概况
• 1.1.1 铁系催化剂的特点
• 1.1.2 铁系催化剂的最新研究进展
• 1.1.3 铁系催化剂在聚丁二烯合成中的运用
• 1.1.4 Π—酸配体在过渡金属配位中的理论研究
• 1.2 铁系催化剂各组分间的相互作用
• 1.3 铁系催化剂活性的影响因素
• 1.3.1 催化剂的用量及配比
• 1.3.2 陈化方式
• 1.3.3 聚合温度
• 1.4 聚合物相对分子质量的调节
• 1.4.1 聚合条件的影响
• 1.4.2 相对分子质量调节剂
• 1.4.3 配体
• 1.5 活性中心模型及聚合机理
• 1.6 聚合动力学
• 1.7 工业化所面临的问题
• 2 实验部分
• 2.1 主要原料和仪器
• 2.1.1 主要原料
• 2.1.2 主要仪器
• 2.2 催化剂的配制
• 2.3 聚合操作
• 2.4 凝胶含量的测定
• 2.5 电导率κ的测定
• 2.6 聚合物的表征
• 2.6.1 相对分子质量的测定
• 2.6.2 微观结构分析
• 2.7 聚合动力学的测定
• 3 结果与讨论
• 3.1 铁—铝—配体体系催化丁二烯聚合
• 3.1.1 配体对聚合反应活性的影响
• 3.1.1.1 环氧氯丙烷配体
• 3.1.1.2 氯乙酰氯为配体
• 3.1 2 聚合物的微观结构
• 3.1.2.1 催化剂组分配比对聚合物微观结构的影响
• 3.1.2.2 陈化时间对微观结构的影响
• 3.1.2.3 聚合时间对微观结构的影响
• 3.1.3 催化剂各组分配比对产物凝胶含量的影响
• 3.1.4 催化剂各组分对聚合物分子量的影响
• 3.1.5 催化剂的电导率的测定
• 3.1.6 聚合反应体系动力学
• 4.结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文