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高分子合成是高分子材料和高分子工程科学的基础,研究开发新的合成方法(包括聚合方法和聚合催化剂)是高分子科学发展源头。新型催化剂的合成一直是高分子合成领域中的热点课题,对其的探索研究有着重要的科学意义。稀土配位聚合催化剂因其独特的催化性能而备受关注,研究开发新型的稀土催化剂用于合成各种具有特殊性能的高分子材料一直是该领域的发展目标。本论文合成了稀土席夫碱配合物,与烷基铝等组成催化体系,成功合成了具有较高分子量、高规整度的聚苯乙烯、高顺式结构的聚异戊二烯,以及苯乙烯与甲基丙烯酸乙酯的无规共聚物。 以钕的席夫碱配合物为例,对该配合物结构进行了元素分析及络合滴定和重量分析,据此推出此催化剂的分子式为Nd(H2Salen)2 Cl3·2C2H5OH(H2Salen指N,N′-disalicylideneethylenediamine)。 Nd(H2Salen)2 Cl3·2C2H5OH与三异丁基铝及四氯化碳组成三元均相催化体系成功地制得了聚苯乙烯。在[Al]/[Nd]摩尔比=30,[CCl4]/[Nd]=9,[St]/[Nd]=1000,甲苯为溶剂,50℃聚合20小时,可获得苯乙烯均聚物。聚合反应转化率为54%,聚合物Mn=17×104,Mn=8.37x104,MWD=3.92且具有单峰分布特征,即聚合体系为单活性中心。1HNMR分析发现该催化体系所得的聚苯乙烯以全同结构与间规结构为主rr(47.7%),mm(52.3%),基本不含无规结构。 上述催化体系还可用于苯乙烯与甲基丙烯酸乙酯的共聚和。在[Al]/[Nd]=30,[CCl4]/[Nd]=8,[Monomer]/[Nd]=300,[St]/[EMA]=1,甲苯为溶剂,50℃聚合20小时,可以得到苯乙烯/甲基丙烯酸乙酯共聚物。聚合反应的总转化率为57%,苯乙烯在聚合物中的含量为89m01%,[η]=0.52dL/g。 Nd(H2Salen)2Cl3·2C2H5OH/MAO/CCl4三组分催化体系亦可制备得到具高间规结构的苯乙烯均聚物。在[MAO]/[Nd]=175,[CCl4]/[Nd]=8,[St]/[Nd]=500,70℃聚合24小时,苯乙烯转化率为52%,聚苯乙烯Mn=11×104,聚合物的间规含量86%。 以Nd(H2Salen)2 Cl3·2C2H5OH/Al(i-Bu)3二组分催化体系成功得到了高顺式聚异戊二烯。在[Al]/[Nd]=30,[IP]/[Nd]=1000,甲苯为溶剂,50℃聚合4小时,