新型茂钛催化剂合成聚乙烯-b-间规聚苯乙烯嵌段共聚物的研究Ⅰ.嵌段共聚合反应

以五甲基茂基三苄氧基钛 [Cp Ti(OBz) 3]为主催化剂、改性甲基铝氧烷 (mMAO)为助催化剂 ,进行乙烯与苯乙烯的嵌段共聚合反应 .讨论了乙烯预聚温度、预聚时间、主催化剂的浓度、Al(mMAO) Ti摩尔比、苯乙烯的浓度以及外加三异丁基铝 (TIBA)等条件对共聚反应的影响 .发现适宜的共聚反应条件为 ,预聚温度为40℃ ;主催化剂的浓度为 6 6 7× 10 - 4 mol L ;铝钛摩尔比为 2 0 0 .共聚反应的催化效率随预聚时间的延长而降低 ;嵌段共聚物中苯乙烯链节含量随苯乙烯的浓度的增加而增加 ;外加TIBA对嵌段共聚物的形成及催化效率的提高起关键性作用     

茂钛催化剂间规聚苯乙烯-b-聚丙烯嵌段共聚物的合成及产物分离与表征

以茂基三正丙氧基钛［ＣｐＴｉ（Ｏ ｎ Ｐｒ）３］和改性的甲基铝氧烷（ＭＡＯ）为催化体系，用于合成间规聚苯乙烯 ｂ 聚丙烯嵌段共聚物．丙烯先预聚，然后加入苯乙烯进行嵌段共聚合反应，具有较高的催化效率（９５００ｇＰ／ｇＴｉ）．研究了丙烯预聚合时间，共聚合反应温度、催化体系组份及浓度等聚合条件对嵌段共聚合反应的影响．共聚反应总产物经沸丁酮、沸庚烷和４０℃四氢呋喃（ＴＨＦ）等溶剂的连续抽提分离，发现嵌段共聚物主要存在于沸丁酮的可溶级份中．将各分离级份用１３Ｃ ＮＭＲ、Ｘ 射线衍射和ＤＳＣ等分析手段进行结构表征并加以讨论．     

茂钛化合物／改性MAO催化剂制备聚丙烯-b-间规聚苯乙烯嵌段共聚物

以五甲基环戊二烯基三苄氧基钛化合物 [Cp Ti(OBz) 3 ]为主催化剂 ,改性甲基铝氧烷作助催化剂 ,采用单体顺序投入法 ,合成了聚丙烯 b 间规聚苯乙烯嵌段共聚物 .外加三异丁基铝可以使活性中心的氧化态由Ti(Ⅳ )还原为Ti(Ⅲ ) ,从而提高苯乙烯共聚单体的转化率 .实验表明此催化体系对共聚物的合成具有较高活性 ,适宜的茂钛化合物浓度可阻止活性中心被丙烯预聚物包埋 .抽除残余丙烯气也可促进苯乙烯的共聚合 .对聚合产物进行溶剂连续萃取 ,可分离出嵌段共聚物 ,并用 13 CNMR和DSC进行结构表征     

用新型茂钛催化剂制备的苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物的结构表征

用CpTi(OBz)3/MAO催化体系合成的苯乙烯／丁二烯嵌段共聚合产物经丁酮、甲苯、四氢呋喃、氯仿连续抽提,并用已烷对丁酮的可溶级分进行再抽提;不同级分分别用GPC、^13C -NMR、DSC和WAXD等手段进行分析和表征。发现嵌段共聚物主要存在于氯仿可溶级分中,丁酮可溶级分基本上是无规聚苯乙烯和聚丁二烯组成的混合物（己烷可溶级分为聚丁二烯,不溶级分为无规模聚乙烯）。GPS谱图表明该嵌段共聚反应具有单催化活性中心的聚合特征,^13C-NMR谱图显示该嵌段共聚物分子链由间规聚苯乙链段和聚丁二烯链段组成,WAXD图谱显示嵌段共聚物有较高的结晶度。     

新型茂钛催化剂用于St/Bd嵌段共聚物的合成

先用五甲基茂基三苄氧基钛 /甲基铝氧烷催化苯乙烯预聚 ,再与丁二烯进行嵌段共聚合。考察预聚时间、催化剂浓度、苯乙烯浓度等条件对嵌段共聚合反应的影响。共聚产物经沸丁酮、沸甲苯、沸四氢呋喃、沸氯仿连续抽提后 ,嵌段共聚物主要存在于氯仿的可溶级分中。随着预聚时间的增加 ,共聚反应催化效率增加 ,共聚产物中丁二烯含量下降 ;随着催化剂浓度增加 ,共聚催化效率增加 ,[Ti]为 2 .0× 1 0 -4 mol/L时 ,共聚活性达到最大值 ( 1 7.78× 1 0 3 gP/gTi) ,随着催化剂浓度进一步增加 ,共聚催化效率下降 ,共聚产物中丁二烯含量变化亦存在峰值。     

茂钛催化剂苯乙烯/1-丁烯嵌段共聚物的合成与表征

用 η5 五甲基环戊二烯基三苄氧基钛 /改性甲基铝氧烷 (Cp Ti(OBz) 3/mMAO)催化剂对苯乙烯 / 1 丁烯嵌段共聚合进行了研究 .考察了外加三异丁基铝 (TIBA) ,1 丁烯预聚合时间及苯乙烯浓度对聚合结果的影响 .发现外加TIBA的量对催化活性的影响存在峰值 ,[TIBA]=2 6mmol/L时催化活性最大 ,达到 12 2kgP/gTih ;催化活性随 1 丁烯预聚时间延长而降低 ;苯乙烯的浓度较低时 ,催化活性随其浓度增大而增大 ,但当苯乙烯的浓度大于 4 18mol/L时 ,催化活性变化不明显 .对嵌段共聚物用丁酮 ,四氢呋喃和氯仿连续萃取分离 ,四氢呋喃和氯仿中的可溶级份是嵌段共聚物sPS b PB ,占共聚合产物的 2 1 0～ 41 3wt % .对嵌段共聚物用13C NMR ,DSC ,WAXD和FTIR等手段进行了表征     

茂钛化合物／改性MAO催化剂制备聚丙烯—b—间规聚苯乙烯嵌 …

以五甲基环戊二烯基三苄氧基钛化合物「Ｃｐ＊Ｔｉ（ＯＢｚ）３」为主催化剂，改性甲基铝氧烷作助催化剂，采用单体顺序投入法，合成了聚丙烯－ｂ－间规聚苯乙烯嵌段共聚物。外加三异丁基铝可以使活性中心的氧化态由Ｔｉ（Ⅳ）还原为Ｔｉ（Ⅲ），从而提高苯乙烯共聚单体的转化率。实验表明此催化体系对共聚物的合成具有较高活性，适宜的茂钛化合物浓度可阻止活性中心被丙烯预聚物包埋。抽除残余丙烯气也可促进苯乙烯的共聚合。对聚合     

茂钛催化剂的苯乙烯间规聚合

比较了几种庞钛化合物/甲基铝氧烷/三甲基铝均相催化剂的苯乙烯间规聚合,认为茂基三正丙氧基钛[CpTi(O－n－Pr)₃]是苯乙烯间规聚合的良好催化剂[催化效率：ω_ps·ω_Ti^-1=4×10⁴g·g^-1]．探索了催化剂浓度、单体浓度、聚合温度和时间对苯乙烯聚合的影响．聚合反应产物用佛丁酮萃取,沸丁酮不可溶级分大于95％,经¹³CNMR分析该级分为间规聚苯乙烯．     

等规聚苯乙烯与聚(乙烯/丙烯)嵌段共聚物的研究(Ⅱ)──嵌段共聚物的分离与表征

将配位聚合法合成的等规聚苯乙烯与聚(乙烯/丙烯)嵌段共聚反应产物进行溶剂车取分离,得到嵌段共聚物[iPS-b-Poly(E-co-P)]的含量约为总重量的20％～30％,并用¹³CNMR、FTIR、WAXD、DSC和电子显微镜进行表征．该共聚物是具有等规聚苯乙烯(iPS)与乙丙无规共聚链段结构的三元两嵌段共聚物,且iPS链段有一定的结晶度．由透射电镜可以看出,嵌段共聚物存在微相分离结构,相区尺寸在100nm数量级．     

复合茂钛催化剂制备宽分子量分布间规聚苯乙烯的研究

采用新型茂钛化合物Cp^*Ti(O-Ph-OCH3)3(A)／CpTi(O-Ph-OCH3)3(B)和Cp^*Ti(O-Ph-OCH3)3(A)／Cp^*Ti(O-Ph-F),(C)作为复合催化剂,在甲基铝氧烷(MAO)、三异丁基铝(TIBA)激活下进行苯乙烯间规聚合。采用A／B复合催化剂可通过调节两种茂钛催化剂的摩尔配比,得到宽分子量分布的间规聚苯乙烯(s-PS);而采用A／C复合催化剂得到的产物分子量分布基本不变。对不同聚合条件下得到的s-PS产物进行了GPC分析。     

单茂钛催化剂的苯乙烯间规聚合和乙烯聚合的比较

考察三甲基铝（ＴＭＡ） 部分水解法制备固体改性甲基铝氧烷（ｍ ＭＡＯ） 时,反应物Ｈ２Ｏ 和ＴＭＡ 的摩尔比对ｍ ＭＡＯ 的产量及ｍ ＭＡＯ 中ＴＭＡ 含量的影响;以五甲基茂基三苄氧基钛［Ｃｐ ＊ Ｔｉ（ＯＢｚ）３］／ｍ ＭＡＯ 组成的均相催化体系,分别考察ｍ ＭＡＯ 的用量［ 即Ａｌ／Ｔｉ 摩尔比］ 及ｍ ＭＡＯ 中ＴＭＡ 含量对苯乙烯间规聚合和乙烯聚合的影响．通过分析Ｃｐ ＊ Ｔｉ（ＯＢｚ）３／ｍ ＭＡＯ 催化体系钛氧化态的分布,发现Ｔｉ（ Ⅲ） 活性中心有利于合成间规聚苯乙烯;而Ｔｉ（ Ⅳ） 活性中心有利于合成聚乙烯．苯乙烯间规聚合时,外加三异丁基铝（ＴＩＢＡ） ,将提高催化活性,同时可节省ＭＡＯ 用量．     

用SN型催化剂合成苯乙烯—丙烯嵌段共聚物的研究Ⅱ．共聚物的结构表征与性能

报道用稀土化合物改性的钛系载体催化剂（SN催化剂）进行苯乙烯和丙烯顺序嵌段共聚合（Sequential block copolymerization) 的研究。通过对初生嵌段共聚产物进行溶剂萃取与分级，并用^13C-NMR、WAXD、DSC、DMA和电子显微镜进行表征，推断共聚物为具有等规聚苯乙烯链和等规聚丙烯链段的A－B型二嵌段共聚物，且各段均能结晶。发现嵌段共聚物比相应的均聚物具有较好的综合力学性能和热性能，而且对iPS/iPP共混具有良好的增容作用。     

聚苯乙烯-b-聚硅氧烷-b-聚苯乙烯三嵌段共聚物的合成及表征

采用乙烯基封端的聚 (二甲基硅氧烷 )与溴化氢反应制得末端含有C Br的双官能聚 (二甲基硅氧烷 ) ,以此聚 (二甲基硅氧烷 )大分子为引发剂 ,CuCl为催化剂 ,4 ,4′ 二 (5 壬基 ) 2 ,2′ 联吡啶为配体 ,通过原子转移自由基聚合法 ,制得分子量和结构可控的聚苯乙烯 b 聚硅氧烷 b 聚苯乙烯 (PSt b PDMS b PSt)共聚物 .     

新型茂钛催化剂的分子设计与苯乙烯间规聚合

合成了CpTiCl₃/MAO、Cp^*TiCl₃/MAO、Cp^*Ti(OCH₂CH＝CH₂)₃/MAO和cp^*Ti(OMe)₃/MAO四种均相催化体系.结果发现,[Cp^*Ti(OCH₂CH＝CH₂)₃]/甲基铝氧烷(MAO)催化体系热稳定性较高,在333～363K下进行苯乙烯问规聚合具有最高的催化活性;聚合反应产物用沸丁酮抽提8h,不溶部分间规聚苯乙烯(sPS)占总聚合产物重量的98%以上,sPS的分子量Mv达到4.15×10⁵～2.46×10⁵范围,熔融温度高达543K.     

聚乙烯-聚异戊二烯两嵌段共聚物的合成和表征

以正丁基锂为引发剂,阴离子聚合合成了聚丁二烯-聚异戊二烯两嵌段共聚物,然后以2-乙基己酸钴/三乙基铝配位络合催化体系,将其中丁二烯段进行选择性氢化,制备了聚乙烯-聚异戊二烯两嵌段共聚物.对这两种嵌段产物分别用红外光谱、GPC,粘度法、DSC、X-射线衍射和动态力学谱等方法进行了表征.     

新型五甲基茂基三苄氧基钛/甲基铝氧烷催化剂合成苯乙烯-乙烯共聚物及其表征

以五甲基茂基三苄氧基钛［Ｃｐ＊ Ｔｉ（ＯＢｚ）３］ 和甲基铝氧烷（ ＭＡＯ） 组成的催化体用本体法合成出苯乙烯 乙烯共聚物Ｐｏｌｙ（Ｓ ｃｏ Ｅ） ．考察了共聚温度,共聚时间,Ａｌ／Ｔｉ 摩尔比,主催化剂浓度［Ｔｉ］ 等条件对共聚反应的影响．共聚产物经沸丁酮,沸四氢呋喃（ＴＨＦ） 连续抽提分离,发现共聚物主要存在于ＴＨＦ 可溶级分中．可溶级分经ＤＳＣ,１３Ｃ ＮＭＲ,ＷＡＸＤ,ＤＭＡ 等手段分析,证明苯乙烯 乙烯共聚物为具有单一玻璃化转变温度（ Ｔｇ） 无熔融温度的无规共聚物,显示弹性体的粘弹性行为．     

聚苯乙烯/聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物的合成与表征

通过阴离子溶液聚合合成了聚苯乙烯／聚二甲基硅氧烷的嵌段共聚物(PS-b-PDMS),并用GPC、FTIR、DMA,^1H-NMR、TEM等分析手段袁征了其结构与组成;电镜测得该嵌段共聚物的微区尺寸大约为20～30nm,与计算微区尺寸的结果相近。该共聚物具有非常低的表面能。     

配位链转移聚合合成高密度聚乙烯-嵌段-等规聚丙烯嵌段共聚物

通过利用配位链转移聚合方法,设计"一锅两步法"合成路线合成了高密度聚乙烯-嵌段-等规聚丙烯两嵌段共聚物.双水杨醛亚胺锆催化剂/甲基铝氧烷催化体系,在二乙基锌作链转移剂的情况下,催化乙烯进行配位链转移聚合,生成双(聚乙烯基)锌并作为大分子链转移剂参与第二步由二甲基吡啶胺铪催化剂催化的丙烯等规聚合反应,最终得到高密度聚乙烯-全同聚丙烯(HDPE-b-i PP)嵌段共聚物.嵌段聚合物的分子量及分布、热性能、微结构等利用高温凝胶色谱(HT-GPC)、示差扫描量热法(DSC)、高温核磁(NMR)进行了明确表征.该类嵌段聚合物可用于增容商业料HDPE/i PP的共混物.扫描电镜(SEM)表征结果显示,通过加入10 wt%嵌段聚合物,共混物(70/30)中分散相粒子尺寸显著减小,两相界面粘结明显改善.