铬/钒双金属催化剂催化乙烯气相聚合

在实验室小试气相聚合釜中对铬/钒双金属催化剂进行乙烯聚合评价,考察了不同聚合温度和压力时催化剂的性能,研究了不同条件下催化剂的动力学行为,并将其聚合动力学曲线与用工业铬系催化剂的进行了比较。结果表明:随着聚合温度升高,用铬/钒双金属催化剂制备的聚乙烯的相对分子质量减小,熔体流动速率增大,在所研究聚合温度范围内铬/钒双金属催化剂对温度更敏感;随着聚合压力增大,催化剂活性显著提高,聚乙烯相对分子质量增加;聚合动力学曲线与铬系催化剂不同,聚合反应速率先增大再降低最后逐渐达到平稳。     

乙烯气相聚合工艺参数优化及反应过程的数学模型建立北大核心

利用典型的限制几何构型催化剂催化乙烯与1-丁烯或1-己烯的共聚合,研究了聚合温度、共聚单体含量以及氢气用量对催化剂活性、聚乙烯熔体流动速率和密度的影响。结果表明:随着聚合温度升高,催化剂活性先升高后降低;聚合温度的提高、共聚单体含量及氢气用量的增加均会导致聚乙烯的熔体流动速率升高;随着共聚单体含量的增加,所制聚乙烯的密度逐渐降低。另外,建立了乙烯聚合过程的数学模型,并利用数学模型指导了乙烯聚合过程的研究和质量控制。     

(C9H6CH2C6H4CH2C9H6)Sm催化MMA聚合的研究

文章以α,α’-邻苯二甲基桥联茚基钐胺化物(C9H6CH2C6H4CH2C9H6)Sm为催化剂,对甲基丙烯酸甲酯聚合反应进行了研究,考察了催化剂用量、反应时间及反应温度对甲基丙烯酸甲酯聚合的影响,并且用粘度法对聚合产物的粘均分子量进行了表征。发现α,α’-邻苯二甲基桥联茚基钐胺化物(C9H6CH2C6H4CH2C9H6)Sm对甲基丙烯酸甲酯聚合反应具有较高的催化活性。温度降低,聚合反应转化率增加,聚合产物粘均分子量升高;催化剂用量增加,聚合反应转化率增大,聚合产物的粘均分子量下降;延长反应时间,转化率和分子量都增大。     

α,α’-邻苯二甲基桥联茚基钐胺化物（C9H6CH2C6H4CH2C9H6）SmNPh2催化甲基丙烯酸甲酯聚合

文章以α,α’-邻苯二甲基桥联茚基钐胺化物(C9H6CH2C6H4CH2C9H6)Sm NPh2为催化剂,对甲基丙烯酸甲酯聚合反应进行了研究,考察了催化剂用量、反应时间及反应温度对甲基丙烯酸甲酯聚合的影响,并且用粘度法对聚合产物的粘均分子量进行了表征。发现α,α’-邻苯二甲基桥联茚基钐胺化物(C9H6CH2C6H4CH2C9H6)Sm NPh2对甲基丙烯酸甲酯聚合反应具有较高的催化活性。温度降低,聚合反应转化率增加,聚合产物粘均分子量升高;催化剂用量增加,聚合反应转化率增大,聚合产物的粘均分子量下降;延长反应时间,转化率和分子量都增大。     

α，α’-邻苯二甲基桥联环戊二烯基二价钐配合物催化丙烯腈聚合

文章以α,α＇-邻苯二甲基桥联环戊二烯基二价钐配合物为催化剂,对丙烯腈聚合反应进行了研究。考察了催化剂用量、反应时间及反应温度对丙烯腈聚合的影响,并且用粘度法对聚合产物的粘均分子量进行了表征。发现．α,α＇-邻苯二甲基桥联环戊二烯基二价钐配合物对丙烯腈聚合反应具有较高的催化活性。随着催化剂用量增加聚合反应转化率增大,聚合产物的粘均分子量下降;延长反应时间,转化率和分子量都增大。通过^13C-NMR对所得聚合物的立构规整性进行了表征,所得聚丙烯腈为无规立构聚合物。     

茚基钠/四氢呋喃体系引发丙烯腈聚合的研究

以茚基钠为引发剂,对丙烯腈在四氢呋喃中的聚合反应进行了研究,考察了引发剂用量、单体与溶剂配比、反应时间及反应温度对丙烯腈聚合的影响,并用粘度法对聚合产物的粘均分子量进行了表征.结果发现茚基钠/四氢呋喃体系对丙烯腈聚合反应具有一定的引发活性,且随着引发剂用量增加聚合反应转化率增大,聚合产物的粘均分子量下降;当单体用量一定时,溶剂的量越多,聚合反应的转化率越低,而聚合产物的粘均分子量却越大;反应时间在1 h之内,延长反应时间,转化率和粘均分子量都增大;反应温度对聚合反应转化率影响不大,但对聚合产物粘均分子量有明显影响.     

茚基钠/甲苯体系引发丙烯腈聚合的研究

本文采用茚基钠作为引发剂,对丙烯腈在甲苯中的聚合进行了研究,考察了引发剂用量、单体浓度、反应时间及反应温度对丙烯腈聚合的影响。发现茚基钠/甲苯体系对丙烯腈聚合反应具有一定的引发活性,且随着引发剂用量增加聚合反应转化率增大,聚合产物的分子量下降;延长聚合反应时间,转化率和分子量都增大;温度对聚合反应转化率影响不大,但对聚合产物分子量有明显影响。用粘度法对聚合产物的粘均分子量进行了表征。     

悬浮聚合法色粉制备条件及树脂性能控制

研究了超声波及颜料颗粒铁黑和碳黑对苯乙烯聚合过程的影响。结果表明，超声波对苯乙烯聚合过程的影响可分为三个阶段，在聚合反应前期，超声波引发聚合作用显著，对苯乙烯聚合有加速作用：在聚合反应中期，超声波降解作用加强，使聚合反应速率降低：在聚合反应后期，由于聚合体系的粘度增大，超声波引发聚合作用显著而加速反应过程。铁黑颗粒加入聚合体系，会阻碍链自由基的扩散，因而加快聚合反应；碳黑颗粒对聚合过程的影响与加入量有关，碳黑加入量低于1%（wt)时，碳黑颗粒造成的空间效应会阻碍链自由基的扩散，使反应加速；碳黑加入量高于5%（wt)时，由于碳黑素面活性基团对自由基的捕捉作用而使反应减速。实验研究了悬浮聚合法色粉制备过程中温度、引发剂浓度和颜料颗粒对聚合树脂分子量分布、熔融特性的影响。结果表明，聚合温度或高或引发剂用量增加，聚合树脂的分子量减小，软化点降低，熔融指数增大；加入碳黑可降低聚合树脂分子量，加入铁黑可显著提高树脂分子量，且均能显著增大分子量多分散系数；加入铁黑颗粒，色粉的软化点升高，熔融指数减小。通过参数调节，可有效控制树脂的熔融特性。     

环戊二烯钠／甲苯体系引发丙烯腈聚合反应研究

文章以环戊二烯钠为引发剂,对丙烯腈在甲苯中的聚合反应进行了研究,考察了引发剂用量、单体浓度、反应时间及反应温度对丙烯腈聚合的影响,并且用粘度法对聚合产物的粘均分子量进行了表征。发现环戊二烯钠／甲苯体系对丙烯腈聚合反应具有较高的引发活性。随着引发剂用量增加,聚合反应转化率增大,聚合产物的分子量下降;延长反应时间,转化率和分子量都增大;发现在0℃和引发剂与单体摩尔比为1／200时,聚合反应的转化率及聚合物产物粘均分子量均较高。     

乙烯气相聚合工艺参数优化及反应过程的数学模型建立

利用典型的限制几何构型催化剂催化乙烯与1-丁烯或1-己烯的共聚合,研究了聚合温度、共聚单体含量以及氢气用量对催化剂活性、聚乙烯熔体流动速率和密度的影响。结果表明:随着聚合温度升高,催化剂活性先升高后降低;聚合温度的提高、共聚单体含量及氢气用量的增加均会导致聚乙烯的熔体流动速率升高;随着共聚单体含量的增加,所制聚乙烯的密度逐渐降低。另外,建立了乙烯聚合过程的数学模型,并利用数学模型指导了乙烯聚合过程的研究和质量控制。     

纤维级超高分子量聚乙烯的制备及性能研究

采用自制新型高效负载型QTE-1催化剂,合成了用于纺丝的纤维级超高分子量聚乙烯(UHM-WPE),进行了中试以及工业化生产;考察了反应温度、反应压力等工艺条件对UHMWPE性能的影响,并考察了其纺丝性能。结果表明:QTE-1催化剂体系聚合活性较高,可达5×104g/(g.h)以上,反应动力学平稳,UHMWPE黏均分子量可达4×106以上;UHMWPE黏均分子量随反应温度的升高而降低,随反应压力的增大而增高;UHMWPE堆密度随反应温度和反应压力升高而增高;UHMWPE中试和工业化生产工艺平稳,产品性能优异,能够较好地满足纺丝要求。UHMWPE纤维断裂强度达28.44 cN/dtex,模量达1 400 cN/dtex。     

树枝状钛催化剂的合成及其聚合反应动力学

以1.0代聚酰胺-胺(PAMAM)与3,5-二叔丁基水杨醛水杨醛为原料,通过席夫碱反应合成一种新型树枝状水杨醛亚胺配体,并与钛络合得到一种树枝状钛金属催化剂。运用FTIR、¹H-NMR、UV、ESI-MS等结构分析表征方法对合成的配体及钛金属催化剂进行了结构表征分析,同时,对树枝状钛金属催化剂催化乙烯聚合性能及反应体系的相关动力学参数进行了研究。实验结果表明,树枝状配体及树枝状桥联催化剂的结构与理论结构相符,其催化乙烯聚合性能较好,活性可达312.56 kg PE/(mol·Ti·h),聚合产物为UHMWPE。其催化乙烯聚合反应的动力学曲线为速升缓降型,聚合反应级数为1.09,属于准一级反应,聚合表观速率反应方程式可以表示为R_p=k_pC^*C^1.09_m。在一定的反应压力和温度条件下,聚合反应速率随乙烯压力的增大而增大,随反应温度的增大而降低。根据Arrhenius公式求得树枝状3,5-二叔丁基水杨醛亚胺钛金属催化剂催化乙烯聚合反应的表观活化能为16.02 k...     

Hypol工艺用BCZ-108H型催化剂的聚合行为

研究了丙烯聚合用BCZ-108H型催化剂在60～85 ℃时的聚合行为及所制聚丙烯的主要性能,并与Hypol工艺常规应用的NA型催化剂和市售催化剂进行了对比。结果表明:随着温度的升高,丙烯聚合反应速率和催化剂活性总体呈降低趋势,且聚合反应速率的衰减越来越快。在整个温度区间内,采用BCZ-108H型催化剂的聚合反应速率和活性远高于另外两种催化剂,温度为70 ℃时,3种催化剂用于丙烯聚合的反应速率和活性的差距最小;温度为80 ℃时,3种催化剂用于丙烯聚合的反应速率和活性的差距最大。     

BCK催化剂丙烯聚合行为的研究

为了提高Innovene等气相工艺用聚丙烯催化剂的性能,开发了性能优良的新型BCK催化剂。为了指导工业应用方向,研究了BCK催化剂在60～85℃时的丙烯聚合的动力学行为,测试了聚合活性和聚丙烯的等规指数、熔点、分子量分布等性能,并与Innovene气相工艺常规应用的催化剂进行了对比分析。结果表明,BCK催化剂的聚合反应速率、聚合活性、立体定向性和聚丙烯的熔点明显高于另外两种催化剂。随着温度的升高,BCK催化剂的聚合反应速率和活性呈现降低趋势,而且聚合速率的衰减越来越快;BCK催化剂的立体定向性随着温度升高而下降;聚丙烯分子量分布随温度升高而变宽。     

基于RAFT过程的丙烯酸可控自由基聚合

以2-{[(十二烷基硫基)硫代甲酰基]硫烷基}琥珀酸(DCTSS)为链转移剂(CTA)在水溶液中调控丙烯酸(AA)进行可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)。考察了引发剂种类、聚合温度、n(引发剂)/n(CTA)、n(AA)/n(CTA)、时间对丙烯酸聚合的影响。结果表明,以4,4′-偶氮二(4-氰基戊酸)(V501)为引发剂,聚合反应具有活性可控聚合的特征,聚合动力学呈线性关系,聚合物的黏均相对分子质量(以下简称黏均分子量)随转化率的增加而线性增加,得到分子量可控、分布为1.50左右的聚合物;升高温度可以加快反应速率,使黏均分子量分布降低,反应更加可控;降低n(V501)/n(CTA)值可以使聚合产物的黏均分子量升高,但聚合速率也会降低;随着n(AA)/n(CTA)值的增加,聚合产物的黏均分子量也增加,并且基本呈线性关系;最佳反应时间为2h;用所得聚合物作为大分子RAFT试剂,丙烯酸正丁酯(BA)为单体进行扩链反应,得到聚丙烯酸-b-聚丙烯酸正丁酯;用核磁共振氢谱、傅立叶变换红外光谱对产物结构进行了表征。     

低分子量聚异丁烯的开发及应用

从聚合工艺路线，催化剂体系等方面总结了国内外低分子量聚异丁烯的合成开发情况，在不同的聚合反应温度，压力等条件下对不同聚合反应催化剂（主要是AlCl3和BF3）进行了比较；介绍了不同低分子量聚异丁烯的用途。并对国内聚合研究的方向和要解决的问题提出了建议。     

PNS/Cr(Ⅲ)络合物/MAO催化剂催化乙烯聚合

合成并表征了3种新型膦胺配体L1,L2,L3,3种配体中含有P,N,S,统称为PNS。研究了反应温度、压力和n(Al)∶n(Cr)对四氢呋喃三氯化铬[CrCl(THF)33]/PNS/甲基铝氧烷(MAO)催化剂催化乙烯聚合性能的影响。结果表明:N取代基上引入S后的配体,催化剂活性增大,制备的聚乙烯重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)降低,相对分子质量分布指数(PDI)显著增大;N取代基上碳链增长,催化剂活性降低,制备的聚乙烯的Mw和Mn都增大,PDI显著减小。对于L2/CrCl3(THF)3/MAO催化剂,在反应温度30℃,压力0.8MPa,n(Al)∶n(Cr)为300的条件下,活性可达576.5kg/(mol·h),用其所制聚乙烯的Mw为69.8×104,PDI为17.5,熔点为136.9℃。     

Ziegler-Natta催化剂制备低相对分子质量聚乙烯的研究

采用化学法对MgCl_2载体进行改性,负载TiCl_4活性组分,制备了Ziegler-Natta催化剂,并用于乙烯聚合制备低相对分子质量聚乙烯。结果表明:乙烯聚合时,同时使用内外给电子体时的聚合活性最高。选用该高效负载催化剂为主催化剂,三乙基铝为助催化剂,温度为100 ℃,压力为1.9 MPa,所制聚乙烯的黏均分子量为(1～2)× 10~4,催化剂活性可达972 g/(g·h)。     

负载型茂金属催化剂用于乙烯淤浆聚合的研究

在烯烃催化聚合领域,茂金属催化剂显示出比传统Ziegler-Natta催化剂更高的活性。以苯甲酸催化三甲基铝（TMA）受控水解生成甲基铝氧烷（MAO）,经热解过程后合成了一种不溶形式的固体聚甲基铝氧烷（sMAO）。以合成的sMAO为载体负载茂金属催化剂,并将该催化剂应用于乙烯淤浆聚合反应中,系统探究了聚合条件对催化行为的影响,同时对聚乙烯产品mPE的粒度、堆密度、分子量及分布和熔体流动速率等基本理化性能进行了分析表征。实验结果表明,制备的催化剂颗粒形态较好,粒子分布均匀,在5 L釜中催化淤浆反应,乙烯/1-己烯共聚活性最高可达15 302.6 g·g^-1,并得到了相对分子质量分布均匀的中、高密度聚乙烯产品。     

丙烯聚合用DQC401型催化剂的聚合动力学行为

对丙烯聚合用第4代DQC401型Ziegler-Natta催化剂在反应温度为60～85℃的动力学行为进行了研究。结果表明：随着反应温度升高，反应初期，聚合反应速率先升高后降低，温度为80℃时最快，较60℃时高57%，反应后期动力学衰减随温度的升高而加快；随着温度升高，3 h的催化剂活性降低，60℃时的催化剂活性为107 g/g，较85℃时高50%以上；随着温度的升高，聚丙烯等规指数降低，60℃时最高，为98.3%,85℃时仅为95.6%。