基于丙烯与极性单体3-丁烯-1-醇的共聚合研究

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1、浙江大学硕士学位论文丙烯与极性单体3-丁烯-1-醇的共聚合研究姓名：刘敏申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：姚臻;曹堃20060701浙江人学硕上学位论文摘要等规聚丙烯(iPP)是重要的聚烯烃品种之一，呈刚性，耐热性、耐化学性好，且密度低，无毒、易加工，是一种性能优良的热塑性合成树脂。但是它低温韧性差，粘合性差，与其它聚合物的相容性差，因此工业应用受到一定的限制。通过与极性单体共聚的方法将极性官能团引入iPP链中，不但能保持其原有的性能，而且还有效地改善其韧性、表面性能(如粘合性、染色性和印刷性)、与溶剂或其它聚合物的相容

2、性等。本文采用茂金属催化剂rac一[Et(Ind)2]ZrCl2实现了丙烯与极性单体3．丁烯一1一醇的共聚合。极性单体中极性基团的存在一方面会改变烯烃的配位聚合反应活性，另一方面它还能与配位催化剂络合形成稳定的配合物，阻止共聚反应的进一步进行。因此，当选用茂金属催化体系时，极性单体一般须经保护之后才能与烯烃进行共聚。本文采用三异丁基铝(TIBA)将3一丁烯．1一醇进行保护处理，二者在．78℃低温和室温下先后反应一段时间，得到共聚单体BBl。通过对共聚产物1H、13C核磁谱图、红外谱图的分析，确认采用基团保护法可成功制备丙烯与极性

3、单体3．丁烯．1．醇的共聚物。本文还考察了聚合温度、极性单体加入量、AI／Zr摩尔比、催化剂浓度等因素对共聚合过程及其产物结构和性能的影响。发现对聚合活性而言，存在一最佳聚合温度(500C)，在此温度下活性最高；极性单体的加入会降低聚合活性，其用量越大，活性下降越多；若要提高活性，可增加催化剂浓度及A1／Zr摩尔比。聚合物的分子量随聚合温度、催化剂浓度、A1／Zr摩尔比的增加而减少，但是增加极性单体加入量可提高聚合物的分子量。欲提高共聚物中极性单体的摩尔分率，除去增加极性单体加入量外，还可适当降低AI／Zr摩尔比或升高聚合温度、

4、催化剂浓度。共聚物的熔点随分子量、极性单体摩尔分率的增加而提高。另外，为了控制颗粒的形态，解决粘釜的问题，降低MAO的用量，本文进行了催化剂的负载化研究。结果表明，采用负载催化剂后，粘釜问题得到了改善。各实验因素对负载催化剂聚合过程及其产物结构与性能的影响，与均相催化法一致，所得共聚物中．OH摩尔含量、粘均分子量及Tm均有所升高，但是负载后催化剂的活性降低明显。关键词：聚丙烯；共聚合；极性单体：茂金属催化剂；负载催化剂II浙江大学硕士学位论文ABSTRACTAsoneofthemostimportantcommoditypoly

5、olefins，commercialpolypropyleneischaracterizedbygoodimpactstrength，rigidityandchemicalresistanceandislowincost．However,thelackoffunctionalgroupsinpolypropylenesignificantlylimitstheareasinwhichitcanbeapplied．Introducingpolargroupstopolypropylenechainsisoneeffectivewa

6、ytoimprovethecharacterofpolypropylene．Theadditionoffunctionalgroupstopolypropylenebymeansofcopolymerizationcannotonlykeeptheintrinsicperformanceofpolypropylene，butalsochangesomeimportantpropertiesofpolypropylene，suchaStoughness，adhesionproperties，surfaceperformancesa

7、ndcompatibilitywithsolventandotherpolymers．Inthiswork，thecopolymerizationofpropyleneand3-buten一1一olaspolarmonomerwasachievedbyusingmetallocenecatalystrac一[Et(Ind)2]ZrCl2．Functionalgroupsinpolarmonomersnotonlyinfluencethereactiveactivityofcoordinativepolymedzaton，buta

8、lsoformstablecomplex试t11thecoordinativecatalyst，whichCanpreventcopolymerizationfromtakingplace．Therefore，polargroupinmonomersshould