膦亚胺半茂钛催化体系合成无规聚丙烯弹性体的研究

摘要

采用2种膦亚胺半茂化合物[(t-Bu)_3P=N]CpTiCl_2(PT1)和[(t-Bu)_3P=N]CpTiMe_2(PT2)为主催化剂,分别以甲基铝氧烷(MAO)或[Ph_3C][B(C_6F_5)_4]为助催化剂用于丙烯聚合研究.详细考察了不同n(Al)/n(Ti)、反应温度、反应压力、反应时间等因素对丙烯聚合活性、分子量与分子量分布及其分子结构的影响.还与典型的(rac-[En(IndH_4)_2]ZrCl_2)(1),CpTiCl_3(2)及Cp_2TiCl_2(3)催化剂的催化效果进行了比较.凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振氢谱与碳谱(1H/13C-NMR)、示差扫描量热分析(DSC)和红外(FTIR)分析结果表明:这2种催化剂催化丙烯聚合的活性可高达3.25×10~6g聚合物/molTi×h,重均分子量高达4.4×10~5,分子量分布<2.0.降低温度及升高反应压力和延长反应时间都能使聚丙烯分子量增加.观察到聚合初期产物分子量随聚合时间线性增大.在-100~200oC范围内没有观察到熔融峰出现,但在-3.7^-2.6oC区间可以观察到有玻璃化转变温度出现.序列结构分析表明,所生成的聚丙烯为无规结构,但二元组r(62.28%)高于m(37.72%),意味着聚合过程中有间规聚合倾向.[mr/(2mm+mr)]+[mr/(2rr+mr)]=1.04的计算结果进一步说明,由此类催化剂体系催化丙烯聚合生成的产物立体结构序列分布服从伯努利统计模型,聚合主要以1,2-插入方式为主,同时含有少量2,1-插入.