题名钼体系催化合成1,2-聚丁二烯的研究
作者倪少儒
学位类别博士
答辩日期1981
授予单位中国科学院长春应用化学研究所
授予地点中国科学院长春应用化学研究所
中文摘要本工作通过较系统地研究Ziegler-Natta型钼催化体系对丁二烯聚合的催化作用,发现一类活性很高的钼催化剂。此类催化剂以无毒,资源丰富的加氢汽油为溶剂,活性已接近工业化的Ni、Co、Ti等体系。同时,本工作又找到了大幅度调节聚合物分子量和链结构的方法,发现了具有活性聚合特点的钼催化体系,初步考察了钼体系催化丁二烯聚合的动力学行为;并利用红外光谱,~(13)C-NRM、X-射线衍射和热分析等方法研究了所得聚合物的链结构和聚集态结构,对聚合物的基本性能也进行了初步考察,发现所得聚合物的一些基本性能超过天然橡胶。此类高活性钼催化剂由MoCl_4OR和(i-Bu)_2AlOAr组成,R为C_(8-18)烷基,Ar为芳基。本催化体系在70 ℃下催化丁二烯聚合时,催化剂用量为Mo/J摩尔比等于4 * 10~(-5)时,转化率可达78%。本体系聚合物分子量可用烯丙基卤等调节,其中烯丙基碘的效果最好。在Mo/J = 8 * 10~(-5)时,烯丙基碘/Mo摩尔比为0.1时即可使聚合物分子量下降约50万;烯丙基碘/Mo摩尔比为10时,聚合物重均分子量即小于20万(不加烯丙基碘为270万)。本体系聚合物分子量分布很窄,聚合温度为30 - 70 ℃时,_W/_n为1.5-2.0;_W/_n与聚合温度呈直线关系,利用外推法估计和动力学考察,本体系在-18 ℃左右有可能引发活性聚合。本体系聚丁二烯含有85%以上1,2-链节,其1,2-链节含量也可以用某些极性添加剂来调节。利用烯丙基碘做调节剂,可制得1,2-链节含量高达98%的聚丁二烯。烯丙基碘还可以调节聚合物链节的立体构型和序列分布;随着烯丙基碘用量的增加,间同1,2-链节增多,全同和无规1,2-链节减少,序列分布的有规性增加,链结构趋于规整。根据动力学初步研究结果,本体系催化丁二烯聚合的速度对单体浓度呈一级关系,表现活化能为17.07千卡/摩卡,催化剂利用率为4%,链增长速度常数为: k_(p30℃) = 40 (升/摩尔·分,下同), k_(p40℃) = 97, k_(p50℃) = 267, k_(p60℃) = 508, k_(p70℃) = 12077。本体系聚合物在烯丙基碘/Mo摩尔比小于2时,无论静态或拉伸下均为无定型;烯丙基碘/Mo摩尔比大于2而小于8时,静态下为无定型,而拉伸时产生结晶,与天然橡胶类似;烯丙基碘/Mo摩尔比大于8时,静态下亦有一定程度的结果。
语种中文
公开日期2011-01-17 ; 2011-04-28
页码82
内容类型学位论文
源URL[http://ir.ciac.jl.cn/handle/322003/34691]  
专题长春应用化学研究所_长春应用化学研究所知识产出_学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
倪少儒. 钼体系催化合成1,2-聚丁二烯的研究[D]. 中国科学院长春应用化学研究所. 中国科学院长春应用化学研究所. 1981.
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