新型茂钛催化剂的合成及其催化丙烯无规聚合研究

摘要

本论文从分子设计的角度，以邻氟苯酚、邻氯苯酚、邻甲氧基苯酚为辅助配体首次合成了四种新型单茂钛化合物，经提纯后分别用核磁、元素分析进行了结构表征确认。用合成得到的四种新型茂钛催化剂与甲基铝氧烷(MAO)组成催化体系进行丙烯无规均聚合，研究了影响聚合活性及产物分子量的各种因素。同时分别采用[CpTi(O-C6H4-2-F)3]/(MAO)和[Cp*Ti(O-C6H4-2-Cl)3]/(MAO)催化体系，以甲苯作溶剂，催化丙烯分别合成出中等分子量的无规聚丙烯和高分子量的弹性聚丙烯，系统地研究聚合条件的影响及聚合物的结构和性能。 具体来说可以分为以下几个部分： 1.对四种不同的单茂钛化合物进行了丙烯无规聚合研究，发现辅助配体具有P-П-P共轭的五甲基环戊二烯基类催化剂具有较高的催化活性，所制得的聚丙烯为高分子量弹性聚丙烯。Cp(Cp*)Ti(O-C6H4-X)3中X为吸电子基团时催化活性比X为推电子基团时高。聚合温度升高，聚合活性和产物分子量均降低。 2.CpTi(O-C6H4-2-F)3与MAO组成催化体系，以甲苯作溶剂进行丙烯无规聚合实验，催化活性高，合成出中等分子量的无规聚丙烯弹性体。详细讨论了Al/Ti比，反应温度对丙烯聚合的影响。聚合产物几乎全部溶于沸己烷中。经热分析(DSC)、13C-NMR测定，所得聚丙烯是立构无规的。热失重(TG)测定，产物的开始热分解温度高，说明热稳定性好。 3.由Cp*Ti(O-C6H4-2-Cl)3与甲基铝氧烷(MAO)组成的催化体系进行丙烯无规聚合，得到的无规聚丙烯具有高的分子量及良好的弹性，玻璃化温度为-6.22℃。产物经DSC，13C-NMR，WAXD，TG等方法表征。结果表明，在0℃下有最高的催化活性，而产物分子量随着温度的下降有明显增大，在0-20℃范围内分子量Mw=(30-50)×104。Al/Ti摩尔比及催化剂浓度对催化活性都有明显影响。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章茂钛催化剂的制备及其催化丙烯无规聚合的研究对比

第3章CpTi(O-C6H4-2-F)3/MAO体系催化丙烯无规聚合

第4章Cp*Ti(O-C6H4-2-Cl)3/MAO体系催化丙烯无规聚合

致谢

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