铁系催化剂聚合1,3-丁二烯的研究

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1,2-聚丁二烯是1,3-丁二烯聚合的主要产物之一,由于1,2-聚丁二烯主链上存在乙烯基侧基,所以具有抗湿滑性好、耐老化、低生热等特点,在塑料、涂料、粘合剂、功能高分子等许多领域中被广泛应用。本论文主要以新型铁化合物Fe(CF3SO3)2为主催化剂,研究不同的给电子体对铁系催化剂聚合1,3-丁二烯的影响。研究结果发现:(1)在同样的反应条件下以Fe(CF3SO3)3为主催化剂的活性低于Fe(CF3SO3)2为主催化剂的聚合活性,金属活性中心价态为2+价(2)当使用烷基为乙基、丁基、异辛基、苯基的亚磷酸脂为给电子体时,铁系催化剂均有催化活性,而当使用烷基为甲基、丁基、苯基的磷酸酯为给电子体时,催化剂活性很低;随着烷基集团的增大,催化活性逐渐升高(3)以亚磷酸二异辛脂为给电子体时,n(Fe):n(P):n(Al)=1:4:20,聚合温度为50℃时,催化体系活性最高,随着催化剂用量的升高,聚合物熔点与1.2-结构基本不变,在不同的铝比和催化剂用量条件下,均可得到1,2-结构含量大于85%,高间规度达99%以上的-1,2聚丁二烯,反应条件对聚合产物的立构规整性无明显的影响,催化体系具有稳定的定向性。(4)以亚磷酸二乙脂为给电子体时,催化剂用量极低的情况下可以得到收率达80%的1.2-聚丁二烯,并且此催化剂具有很好的立构选择性,聚合反应条件对产物的立构规整性无影响,产物一直为橡胶态的1.2-聚丁二烯。
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