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采用负载钛催化体系合成了聚1-丁烯热塑性弹性体(PBt-TPE)。研究了催化剂陈化对转化率和聚合物相对分子质量的影响,考察了反应体系的动力学特征,并用3L聚合釜采用本体法合成了PBt-TPE,测试了本体聚合得到的聚合物的物理力学性能。 陈化实验结果表明:以TiCl4/MgCl2-AI(i-Bu)3为催化剂,采用0℃三元陈化的方法可以有效提高单体转化率,降低Al用量,最佳陈化条件为Ti/Bt=1/60,Al/Ti=20,T=0℃,t=20min。催化剂0℃陈化时聚合转化率随陈化时间的增加先上升后下降,而室温陈化时转化率随陈化时间的增加而下降;催化剂0℃陈化的转化率随陈化时Bt用量的增加而先上升后下降,随Al/Ti的增加先上升后下降。催化剂0℃陈化聚合物的(?)比室温陈化高;三元陈化聚合物的(?)比二元陈化高;陈化时间较短时,聚合物(?)变化不大,随陈化时间的延长,聚合物(?)下降。 聚合动力学实验结果表明:聚合速率对单体浓度、催化剂浓度的反应级数均为一级,并且不随起始单体浓度、起始催化剂浓度和温度而改变这一关系。表观速率常数与催化剂浓度成线性关系。20℃、30℃、40℃、50℃下聚合速率常数分别为0.0033 min-1、0.0072 min-1、0.0083 min-1、0.0098min-1;聚合速率方程为R=kp·f[Ti]·[M];聚合反应的表观活化能和碰撞因子随温度的不同而有很大差别;陈化条件下1-丁烯聚合反应速率较非陈化条件下的反应速率大。 本体聚合实验结果表明:采用负载钛催化体系本体聚合的方法能够合成具有热塑性弹性体特征的PBt-TPE,其门尼黏度、物理力学性能比溶液法合成的聚合物低。聚合转化率随Al/Ti的增加逐渐上升最后变化不大,随Ti/Bt和聚合温度的上升而增加。PBt-TPE的门尼粘度、拉伸强度、撕裂强度、100%定伸应力和300%定伸应力均随Al/Ti的增加先下降后上升。随聚合温度的上升,拉伸强度和扯断伸长率逐渐上升,而撕裂强度和100%定伸应力则是先下降后上升。