【摘 要】
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聚烯烃材料因其低廉的成本和优异的物化性能,已成为世界上应用最为广泛的聚合物材料。然而,聚烯烃材料的非极性限制了其在许多领域的应用。向聚烯烃分子链中引入极性官能团能赋予材料诸多有益的性质,如粘附性、亲水性、相容性等。通过配位聚合合成功能化聚烯烃是最直接和原子经济的方法,然而传统的配位聚合催化剂的Lewis酸性金属中心易被Lewis碱性的极性官能团毒化,使其失活。另外,如何控制产品形态,避免产物黏釜,
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聚烯烃材料因其低廉的成本和优异的物化性能,已成为世界上应用最为广泛的聚合物材料。然而,聚烯烃材料的非极性限制了其在许多领域的应用。向聚烯烃分子链中引入极性官能团能赋予材料诸多有益的性质,如粘附性、亲水性、相容性等。通过配位聚合合成功能化聚烯烃是最直接和原子经济的方法,然而传统的配位聚合催化剂的Lewis酸性金属中心易被Lewis碱性的极性官能团毒化,使其失活。另外,如何控制产品形态,避免产物黏釜,使生产稳定运行,也是商业化直接生产功能化聚烯烃的关键挑战。基于此,本论文设计合成了4种新型[N,P]型Ti系非茂催化剂,辅配以有机醚实现了乙烯/9-癸烯-1-醇的高效共聚,得到了羟基功能化聚烯烃,和不黏釜的良好效果。本论文探究了配体上取代基的类型对[N,P]型Ti系非茂催化剂催化性能的影响,发现配体上带有吸电子取代基（F）的催化剂催化性能优于无取代基或带有给电子取代基（CH3）的催化剂,这一点与早先研究人员对其他过渡金属催化剂的研究观点相反。在常压（乙烯压力为0.05 MPa）下探究了铝钛比、聚合温度和极性单体浓度对该催化体系的影响,发现[N,P]型Ti系催化剂在铝钛比为400,聚合温度为50℃,极性单体加入量为2 m L（50 m L甲苯溶剂）时有较高的活性,并得到性能优异的共聚物。在此条件下,二氟取代的催化剂Cat.D活性最高,达到5.32×10~4g Polymer/（mol·Ti·h）,得到的共聚物中9-癸烯-1-醇的插入率达到1.61 mol%。在高压釜（乙烯压力为0.8 MPa）中首先针对催化剂活化方式、溶剂纯化方法和聚合物防黏釜技术对聚合工艺进行优化,在探讨过程中发现有机醚物质（C Donor,D Donor）的辅配能解决共聚产物黏釜的问题。通过优化后的实验方案,探究了此环境下配体取代基及聚合温度对催化体系催化性能的影响,Cat.D在50℃下有较优的催化性能,其催化活性达到12.72×10~5g Polymer/（mol·Ti·h）,得到的亲水性共聚物中极性单体的插入率为0.94 mol%,聚合过程不黏釜。
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