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《茂金屬后過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合催化劑的乙烯聚合及負(fù)載化研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文茂金屬/后過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合催化劑的乙烯聚合及負(fù)載化研究姓名:黃樹(shù)彬申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專(zhuān)業(yè):化學(xué)工程指導(dǎo)教師:陽(yáng)永榮;王靖岱20060301浙江大學(xué)碩士論文摘要茂金屬催化劑催化乙烯制得的聚乙烯分子量分布很窄,能顯著改善制品的強(qiáng)度性能,但加工性能較差。因此,如何提高茂金屬催化劑制得的聚乙烯的加工性能成為聚烯烴領(lǐng)域較為活躍的方向。近年來(lái)出現(xiàn)了復(fù)合催化劑技術(shù),其能綜合不同主催化劑的優(yōu)點(diǎn),在單一反應(yīng)器原位生成兩種具有不同分子量的聚乙烯,成為近年來(lái)烯烴聚合領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而,文獻(xiàn)中采用的復(fù)合催化體系多
2、為茂金屬和Ziegler-Natta催化劑體系,產(chǎn)品分子量調(diào)節(jié)幅度小,而且低分子量部分會(huì)影響聚合物的力學(xué)性能;也有選用茂金屬和后過(guò)渡金屬催化劑復(fù)合,但由于生成的兩種聚合物結(jié)構(gòu)相差較大,因此相容性差,產(chǎn)物存在分離的現(xiàn)象,極大地限制了樹(shù)脂的高性能化。本文以茂金屬催化女:tJ(Cp2TICl2)與后過(guò)渡金屬催化劑a-二亞胺溴化鎳(DMN)組成均相復(fù)合催化劑體系,并以新型的介孔分子篩MCM一41作為載體、同時(shí)負(fù)載了Cp2TiCl2與DMN得到負(fù)載型復(fù)合催化劑體系。以MAO為助催化劑,分別考察均相催化劑體系和介孔負(fù)載
3、型催化劑體系的乙烯聚合行為,并運(yùn)用DSC、GPC、XRD、SEM等測(cè)試手段對(duì)聚合物進(jìn)行了表征,發(fā)現(xiàn)介孔材料為載體的負(fù)載型催化劑體系能獲得混合均勻的呈單一結(jié)晶形態(tài)的線性和支化聚乙烯的混合物,并且活性較高,極大地改善m—PE的加工性能,實(shí)現(xiàn)了樹(shù)脂的高性能化,具有工業(yè)應(yīng)用的前景。主要工作及結(jié)論如下:1.茂金屬催化劑二氯二茂鈦和后過(guò)渡金屬催化劑Ⅱ一二亞胺溴化鎳組成的復(fù)合催化劑體系,pAMAO為助催化劑催化乙烯,在不加入第二單體的情況下,能在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)生成線性聚乙烯和支化聚乙烯的混合物。通過(guò)改變催化劑的比例及聚合
4、溫度,可以方便地對(duì)聚合物性能進(jìn)行調(diào)控。所得聚乙烯的分子量呈單峰分布,而且分子量分布較窄。聚合溫度為0℃時(shí),生成的兩種聚乙烯混合均勻,只形成一種結(jié)晶形態(tài)。而50℃下所得的聚合物相容性較差,兩種聚乙烯存在一定程度的分離。研究同時(shí)發(fā)現(xiàn),Cp2TiCl2和DMN的復(fù)合催化劑體系顯示了相當(dāng)高的聚合活性。其中0℃時(shí)活性最高;在0℃和30℃下,復(fù)合催化劑的活性與茂金屬催浙江大學(xué)碩士論文化劑的摩爾分?jǐn)?shù)AT,成線性關(guān)系;在50℃下,由于兩個(gè)單一催化劑的活性相當(dāng),因此,復(fù)合催化劑的活性和硒關(guān)系不大。2.在介孔分子篩MCM.41
5、上原位負(fù)載了二氯二茂鈦和Ⅱ一二亞胺溴化鎳,制備得到了復(fù)合催化劑體系,以MAO為助催化劑催化乙烯,該復(fù)合催化劑能在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)生成相容性較好的均勻混合的支化聚乙烯和線性聚乙烯的混合物,聚合物為單一結(jié)晶形態(tài)。究其原因在于,聚合反應(yīng)在介孑L分子篩提供的納米孑L道的受限空間中進(jìn)行,限制了聚乙烯分子鏈的自由移動(dòng),后過(guò)渡金屬產(chǎn)生的高支化度聚乙烯鏈和茂金屬產(chǎn)生的線性聚乙烯鏈在納微尺度上纏繞混合,使得兩種不相容的聚合物能均勻地混合。同時(shí),負(fù)載型的復(fù)合催化劑活性達(dá)到106gPE/(molM-h),顯示了一定的工業(yè)應(yīng)用前景。
6、關(guān)鍵詞:復(fù)合催化劑,Ⅱ一二亞胺溴化鎳,二氯二茂鈦,茂金屬催化劑,后過(guò)渡金屬催化劑,乙烯聚合,MCM一41,受限空間浙江大學(xué)碩士論文AbstractInthispaper,ametaUoncecatalystCp2TiCl2andalatemetalcatalystDMNwereusedtoformacombinedcatalystssystem,andthesetwocatalystsweresupportedinsituontheonmesoporousparticlesMCM一41.Ethylenewa
7、spolymerizedusingthehomogeneousandhetetogeneouscombinedcatalystssystem.a(chǎn)ctivatedwi血methylaluminoxane(MAO)intoluene.Differentialscanningcalorimetry(DSC),scanningelectronmicroscopy(SEM),andX—raydiffraction(XRD)wereusedtoinvestigatethemorphologyandmixedcondit
8、ionofthepolymerblends.Theresultshowedthat,thecombinedcatalystssupposedonMCM-41couldaffordhilghlydispersedpolymerblendoftwoincompatiblepolymers.Thecreativeworkcanbesummarizedasfollowing:(1)EthyleneWaspolymeriz