【摘 要】
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聚烯烃材料是一类合成量大,应用范围广的高分子材料,其中,聚烯烃弹性体是一类具备高性能的高端聚烯烃材料。聚烯烃弹性体的合成方法主要是高温溶液聚合法,聚合过程中要用到耐高温催化剂,因此,制备性能优异的新型聚烯烃弹性体,需要通过设计并合成具有优异热稳定性的催化体系。本论文主要立足于研究锆、铪金属催化剂的合成以及通过改变聚合条件研究催化剂的催化性能,其中,设计且制备了两种不同硫醇取代基的配体结构及其锆、铪
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聚烯烃材料是一类合成量大,应用范围广的高分子材料,其中,聚烯烃弹性体是一类具备高性能的高端聚烯烃材料。聚烯烃弹性体的合成方法主要是高温溶液聚合法,聚合过程中要用到耐高温催化剂,因此,制备性能优异的新型聚烯烃弹性体,需要通过设计并合成具有优异热稳定性的催化体系。本论文主要立足于研究锆、铪金属催化剂的合成以及通过改变聚合条件研究催化剂的催化性能,其中,设计且制备了两种不同硫醇取代基的配体结构及其锆、铪金属催化剂,并使用配合物1-HfMe3在100℃下进行乙烯均聚反应以及通过改变聚合温度（130℃/150℃）、配体结构和金属原子进行乙烯与1-辛烯共聚反应。同时利用核磁共振谱图、X-射线单晶衍射对配体结构以及配合物结构进行分析。本论文重要的工作内容介绍如下:（1）使用8-（R-硫醇）-2-（2,6-二异丙基苯胺）喹啉（1-2;1:R=iPr;2:R=2,6-Me2-C6H3）与MMe4（M=Hf或Zr）,可以高产率（79%-88%）制备锆、铪金属配合物1-HfMe3、2-HfMe3、1-ZrMe3和2-ZrMe3。将所得的四种锆、铪金属配合物全部用NMR共振法进行结构表征。随后利用单晶X-射线衍射进一步确认1-HfMe3和1-ZrMe3的配合物分子结构,其中,由S原子、N原子、C原子以及Zr、Hf金属中心原子构成了扭曲的八面体形状。并将这四种锆、铪金属催化剂用于乙烯均聚以及乙烯与1-辛烯共聚以探究它们的催化活性。（2）乙烯均聚中,使用1-HfMe3在100℃下通过改变乙烯聚合的反应压力来调控催化活性,随着乙烯反应压力（从0.5 MPa到4 MPa）的增加,1-HfMe3催化乙烯均聚的聚合活性提高了40倍之多(由6 kg（PE）·mol-1（M）·h-1增加到249kg（PE）·mol-1（M）·h-1);当保持乙烯均聚反应压力不变（4 MPa）时,通过改变除杂剂MAO的用量来调控该铪催化剂的催化活性,随着除杂剂MAO用量的增加（从500当量增加到5000当量）,该铪催化剂的催化活性可提高七倍之多(由249kg（PE）·mol-1（M）·h-1增加到1539 kg（PE）·mol-1（M）·h-1)。在烯烃共聚中,使用乙烯与1-辛烯作为单体在130℃和150℃下共聚,1-HfMe3催化剂的活性最高(可达4290 kg（POE）·mol-1（M）·h-1)。金属催化剂的催化活性受金属中心和配体结构的影响。以[Ph3C][B（C6F5）4]为助催化剂,聚合温度为150℃时,金属催化剂的催化活性依次为铪＞锆;当配体结构为L1或L2,金属中心原子为铪金属时,1-HfMe3催化剂具有较高的活性和良好的耐高温性。
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