论文部分内容阅读
钼系催化聚合1,2-聚丁二烯(1,2-PB)的分子量偏高、分子量分布较窄,不易加工,且聚合活性有待提高。本论文利用磷酸三丁酯(TBP)和五氯化钼(MoCl5)配位得到主催化剂(MoTBP),与间甲酚取代的三异丁基铝(Al)组成催化体系(MoTBP-Al),研究其对丁二烯聚合活性、聚合物的分子量及其分布、微观结构以及生胶和硫化胶物理机械性能的影响,并与辛醇取代的MoCl5-Al体系(MoCl3(OC8H172-Al)对比。对MoTBP-Al体系的研究结果表明:随TBP/MoCl5(摩尔比,下同)的增大,MoCl5在溶剂加氢汽油中的溶解性增强;当[Bd]=1.4g/10mL,Mo/Bd=2×10-4,Al/Mo=20,TBP/MoCl5在0.54范围内变化时,60℃聚合6h后所得产物分子量分布较宽(2.13.3),凝胶含量少(0.080.32%),TBP/MoCl5为2.0时,单体转化率最高(99.3%),产物数均分子量低(1.2×105),分子量分布宽(3.3);相比MoCl3(OC8H172-Al体系(单体转化率为93%,数均分子量为2.0×105,分子量分布为2.9),保持上述聚合条件不变,达到同一转化率(93%)时本体系的Mo/Bd降低一半,说明本体系活性高,且产物分子量下降,分子量分布加宽;凝胶含量增加,产物门尼粘度降低,生胶加工性能得到改善;硫化胶的基本物理力学性能变化不大。通过动力学实验求得各动力学参数:活化能、反应速率常数、催化剂的有效浓度及利用率、活性中心的寿命等。此外,将TBP作为添加剂加入MoCl3(OC8H172-Al体系,与未添加TBP体系相比,聚合活性提高,产物的分子量及其分布、微观结构变化不大。对MoTBP催化体系进行表征:由MoCl5-TBP-加氢汽油的气相色谱可知:MoCl5与TBP反应有新的停留时间的组分流出。31P-NMR谱表明:MoCl5与TBP之间有配位络合物生成,其中可能生成一种二缔合体,对形成有效的活性中心起主要作用,当TBP/MoCl5为2.0时,这种二缔合体最多。MoCl3(OC8H172-Al和MoTBP-Al催化体系的UV-Vis和ESR测试发现:MoTBP-Al催化剂体系中有效的活性中心数目较多,该体系的催化活性较高。