双核钛茂金属催化甲基丙烯酸甲酯本体聚合研究

摘要

茂金属催化剂是继传统Ziegler-Natta催化剂发展起来的聚烯烃高效催化剂。它以均相聚合、高活性，窄分子量分布，及其他一些独特的聚合特性而区别于传统非均相Ziegler-Natta催化剂。双核茂金属是为了克服单核茂金属催化剂聚烯烃产品分子量分布窄不易加工的缺点而发展起来的双金属茂化合物，它是基于双金属及双金属的相互作用可能产生双活性中心或多活性中心的思想提出来的。 大量的双核茂金属催化剂用于烯烃聚合研究，并且得到了一些宽峰和双峰分布的聚烯烃。双核茂金属用于MMA聚合的研究比较少，本论文以三异丁基铝(Al(i-Bu)3)为助催化剂，将4个新的同双核钛茂金属A，B，C，D用于MMA本体聚合研究，以考察双核茂金属在MMA中的聚合表现。根据化合物的结构特点，分成对称双核钛茂金属催化体系(A/Al(i-Bu)3和B/Al(i-Bu)3)和不对称双核钛茂金属催化体系(C/Al(i-Bu)3和D/Al(i-Bu)3)两组来分别研究。 对于对称双核钛茂金属催化体系：A/Al(i-Bu)3催化体系在聚合条件MMA/Cat=2000，Al/Cat=20，60℃，15h下，转化率可达54.80％，所得PMMA的Mn可以达到34万，分子量分布为1.68，间同含量68％；B/Al(i-Bu)3催化体系在聚合条件MMA/Cat=1500，Al/Cat=10，60℃，15h下，转化率为87.21％，所得PMMA的Mn可以达到6万，分子量分布为7.84，间同含量76％。 对于不对称双核钛茂金属催化体系：C/Al(i-Bu)3和D/Al(i-Bu)3在相同的聚合条件MMA/Cat=2000，Al/Cat=10，60℃，24h下，两个体系的转化率可以分别达到43.85％和44.54％，所得PMMA的Mn分别为12.5万和23.7万，分子量分布分别为7.00和5.03，间同含量分别为61％和75％。

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

第一节茂金属催化剂

1.1关于主催化剂

1.2关于助催化剂

1.3茂金属催化剂催化烯烃聚合机理

1.4茂金属催化烯烃聚合特点

1.5影响茂金属催化特性的因素

第二节双核茂金属

2.1碳桥联同双核茂金属

2.2小结

第三节关于甲基丙烯酸甲酯的聚合

3.1活性聚合MMA

3.2其他非活性MMA聚合

3.3小结

第四节研究课题的提出

参考文献

第二章实验及分析方法

第一节主要原料、溶剂的精制和处理

1.1主要原料及其精制

1.2主要溶剂及其精制

1.3常用干燥剂的处理

1.4单体的精制

1.5气体精制

第二节实验装置及操作

2.1无水无氧操作

2.2 MMA常压本体聚合操作

第三节催化剂及聚合物的测试和表征

3.1核磁共振(NMR)

3.2质谱(MS)

3.3红外光谱(IR)

3.4元素分析

3.5聚合物的测试与表征

第三章催化剂的合成

第一节部分基础原料的合成

1.1环戊二烯基钠(C5H5Na)

1.2正丁基锂(C4H9Li)

1.3茚锂(C9H7Li)

1.4环戊烯基三氯化钛(C5H5TiCl3)

1.5二氯甲基联苯(C14H12C12)

第二节对称双核钛催化剂A和B的合成

2.1对称乙醚桥联双核钛催化剂A的合成

2.2对称亚甲基联苯桥联双核钛催化剂B的合成

第三节不对称双核钛催化剂C和D的合成

3.1不对称碳链桥联双核钛催化剂的合成

第四章双核钛茂金属催化甲基丙烯酸甲酯本体聚合研究

第一节可行性试验

第二节对称双核钛茂金属双组分催化MMA本体聚合

2.1催化剂A和B催化MMA本体聚合特征

2.2聚合物表征

2.3 小结

第三节不对称双核钛茂金属双组分催化MMA本体聚合

3.1催化剂C和D催化MMA本体聚合特征

3.2聚合物表征

3.3 小结

第五章主要结论

录用的文章

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