正辛醇改性负载钛催化剂催化共轭二烯烃聚合

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采用正辛醇改性负载型TiCl4/MgCl2催化剂并将其用于丁二烯、异戊二烯配位聚合。首先考察了催化剂改性条件对聚合丁二烯效率的影响,继而通过红外光谱(FT-IR)对不同C8H17OH/Ti摩尔比改性催化剂聚合所得产物的微观结构进行定量分析,确定催化丁二烯聚合效率较高且合成产物中不溶物含量较少的最佳催化剂改性条件。 研究结果表明:同传统的负载钛催化体系催化丁二烯制得高反式-1,4-聚丁二烯(TPB)高结晶粉末状树脂不同,本改性催化剂聚合丁二烯可制得中乙烯基甚至高乙烯基聚丁二烯弹性体;提高催化剂改性温度、延长改性时间同提高C8H17OH/Ti比具有相似的改性效果—即催化剂改性程度增大,同Ti活性中心相连的-Cl基更多地被置换为-OC8H17,催化所得聚丁二烯中乙烯基含量增加;用于丁二烯聚合,预获得最佳催化效率,并使所得产物中不溶物含量较低的最佳催化剂改性条件为:C8H17OH/Ti摩尔比为25,于80℃恒温反应30min。通过FT-IR测定所得聚合产物微观结构,验证了随C8H17OH/Ti提高,改性催化剂聚合所得聚丁二烯中乙烯基含量增大,C8H17OH/Ti高于15改性所得催化剂聚合丁二烯可得到高乙烯基聚丁二烯。 继而研究催化剂改性条件及聚合条件对聚丁二烯中TPB含量及假凝胶含量的影响。随改性时催化剂改性时间延长、C8H17OH/Ti增大、改性温度升高,所得聚合产物于常温下在甲苯溶剂中不溶物含量显著降低;改性催化剂聚合丁二烯时,随着Al/Yi(摩尔比)增加,不溶物的含量先升高后降低,并于Al/Ti为80左右达一峰值;此外随聚合温度升高、聚合时间延长,不溶物含量亦有增多的趋势。 考察C8H17OH/Ti为25、80℃改性负载钛催化剂30min所得催化剂于40℃~70℃催化丁二烯溶液聚合动力学。表明:当单体转化率低于40%时显示稳态聚合特征;其表观活化能和频率因子分别为Ea=30.28KJ/mol,A=4.3×103h-1。;体系在此状态下的聚合反应速率方程式为: Rp=-d[Bd]/dt=kp[Ti]0.98[Bd] 基于C8H17OH/Ti为30、70℃反应3h所得催化剂制得聚丁二烯的综合性能最为
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