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在过去的十几年里,我国的石化行业得到了长足的发展。石油产业链中的副产物丁烯-1(Bt-1)产量大量过剩,但我国Bt-1的利用率却很低,大部分都被烧掉。因此开发Bt-1聚合生产聚丁烯-1(PB-1)树脂,除了可以提高乙烯装置的经济效益,还可以解决Bt-1不能有效利用造成的资源浪费问题,对建设环保可持续发展社会做出很大的贡献。高等规度的聚丁烯-1因其优异的抗蠕变性和耐环境应力开裂性等特点赢得了人们的关注。国内目前生产高等规聚丁烯-1(i-PB)制品的原料主要依赖于进口,我国尚未实现i-PB的规模化生产,主要原因是缺乏成熟的聚合工艺。研究开发i-PB的制备技术,不仅可以使我国摆脱对国外的技术依赖,还可以满足我国市场对i-PB的需求。工业上制备i-PB使用的是Ziegler-Natta催化剂体系。本实验在兰州化工研究中心自行设计的聚合小试装置上进行Bt-1聚合实验,使用市售Ziegler-Natta催化剂A,外给电子体CHMMS和助催化剂Al Et3采用本体法进行了i-PB的合成研究。目的是制备出高等规度、高结晶度的聚丁烯-1管材专用料。考查了催化剂用量、聚合温度、搅拌形式与速率、外给电子体用量、聚合时间对聚合活性、产物形态、等规度、相对分子质量及其分布和结晶度的影响规律,使用逐步筛选的方法确定了Bt-1聚合的最佳工艺条件为:加入30 mg催化剂,外给电子体用量为CHMMS/Ti=30,烷基铝用量为Al/Ti=300,低温预聚段锚式搅拌速率10%,高温聚合段锚式搅拌速率30%,聚合时间t=2 h,并根据最佳工艺条件在较高温度(35~50℃)下制备出两个出釜形态呈分散球形颗粒的i-PB,并使用乙醚抽提法、差示扫描量热法、偏光显微镜、旋转流变仪等测试方法比较了它们与国外i-PB商品料PB 4235和PB 5050的不同,其中与目标产物最接近的产物等规度为97.6%,相对分子质量Mw为138.7万,分子量分布Mw/Mn为4.4,结晶度为50%,熔点为121.4℃,其结晶性能与流变行为都较为接近国外产品的各项指标。同时着重研究了i-PB的釜内成形技术,为i-PB实现工业化生产奠定了一定的理论基础。