新型稀土催化剂催化ε-己内酯与4-乙烯基吡啶聚合

摘要

该文使用单组分引发剂La(OAr)<,3>引发ε-己内酯(CL)的开环均聚.使用正交实验设计方法探找La(OAr)<,3>引发CL开环聚合的最优反应条件.影响该聚合体系的因素主要有温度、时间、引发剂浓度以及单体浓度,因此采用四因素三水平的正交表L<,9>(3<'4>)来探找最优反应条件.通过改变四个影响因素的水平,共做了五个不同的四因素三水平的正交试验,根据这五个不同的正交试验结果,得到[CL]=0.6mol/L和[CL]/[La]=1000是La(OAr)<,3>引发CL开环聚合转化率的最优反应条件.正交试验结果还表明温度是这四个影响因素中对聚合体系影响程度最大的因素.比较了-15℃~80℃这一温度区间内10个不同温度下得到的正交试验结果,发现20℃是该聚合体系的最优聚合温度,在该温度下反应10分钟转化率便可达到90﹪,表观反应速率常数达到0.367min<'-1>.该文首次用Nd(P<,204>)<,3>-AlR<,3>二元稀土催化剂催化4-乙烯基吡啶的均聚.该催化剂具有很高的活性,常温下聚合30分钟,转化率已达到100﹪,得到了高分子量(Mv为20~90万)的聚合物.研究发现,以P<,204>为配体的不同稀土元素的催化活性次序为:Nd~Sm~Ho~Dy~La>Pr~Er>>Y,不同烷基铝作共催化剂的活性次序为:Al(i-Bu)<,3>~Al(i-Bu)<,2>H>>AlEt<,3>.溶剂对聚合转化率影响次序为:二氯甲烷>甲苯~苯>正己烷>>四氢呋喃.用IR、<'1>H-NMR、DSC表征了聚合物结构.

目录

摘要

Abstract

第一章前言

1.1ε-己内酯开环聚合催化体系及机理

1.1.1 阳离子型催化体系及机理

1.1.2.阴离子型催化体系及机理

1.1.3 配位插入型催化体系及配位插入机理

1.1.4.生物酶催化体系

1.2 ε-已内酯开环聚合的最新进展

1.3正交试验设计方法

1.3.1正交试验法简介及原理

1.3.2正交试验法在聚合中的应用

1.4人工神经网络

1.4.1人工神经网络简介及原理

1.5 4-乙烯基吡啶聚合

1.6课题的提出

第二章实验部分

2.1试剂

2.2引发剂La(OAr)3合成

2.2.1无水氯化镧的合成

2.2.2 La(OAr)3的合成

2.3稀土膦酸盐的制备

2.4聚合操作

2.5聚合物分析表征

第三章芳氧基镧配合物La(OAr)3催化CL开环聚合

3.1芳氧基镧配合物

3.2正交试验设计探找La(OAr)3引发CL溶液聚合最优反应条件

3.3 La(OAr)3引发CL开环聚合的规律及特征

3.3.1 CL在不同温度下的开环聚合

3.3.2不同溶剂对聚合的影响

3.4不同聚合温度下的PCL结晶行为

3.5人工神经网络对聚合的模拟及预测

第四章二元稀土催化体系催化4-乙烯基吡啶均聚

4.1二元稀土催化体系催化4-乙烯基吡啶均聚

4.1.1不同稀土元素的影响

4.1.2不同配体钕化合物的影响

4.1.3不同烷基金属化合物的影响

4.1.4溶剂的影响

4.2 4-乙烯基吡啶均聚物的表征

4.2.1聚合物的红外谱图

4.2.2 DSC测定聚合物的熔融温度

4.2.3聚合物的1H NMR分析

结论

参考文献

附录 发表及已完成文章

致谢