單茂鈧催化乙烯與功能烯烴共聚合的研究.pdf

1、功能化聚乙烯材料保持聚乙烯密度低、穩(wěn)定性好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)增強(qiáng)了聚乙烯材料的柔韌性、粘附力、表面性能及與其它聚合物的混溶性等，尤其是賦予了聚乙烯材料光電、醫(yī)用、離子交換等新的功能。目前合成功能化聚乙烯的研究熱點(diǎn)是乙烯與功能烯烴直接共聚合。本論文研究了單茂鈧催化乙烯與功能性α-烯烴和苯乙烯衍生物共聚合時(shí)催化劑結(jié)構(gòu)與催化性能的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了乙烯與功能烯烴的高效共聚合，獲得了一系列新型功能化聚乙烯新材料。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴

2、單茂鈧催化乙烯與功能性α-烯烴共聚合研究發(fā)現(xiàn)，鈧金屬中心路易斯堿THF配位、功能基團(tuán)極性以及功能基團(tuán)與雙鍵距離對(duì)乙烯與功能性α-烯烴共聚合活性及功能單體插入率有較大影響。對(duì)于含溴的弱極性α-烯烴與乙烯共聚合，雙鍵優(yōu)先于溴原子與鈧金屬中心配位;在1.01×105 Pa的乙烯壓力下，采用THF配位的單茂鈧(C5Me4SiMe3) Sc(CH2SiMe3)2(THF)(Sc-THF)實(shí)現(xiàn)10-溴-1-癸烯(BrDC)與乙烯的共聚合，長(zhǎng)碳鏈共聚

3、單體BrDC比短鏈6-溴-1-己烯(BrHX)表現(xiàn)出更高的共聚合活性;高效獲得了BrDC插入率高達(dá)12 mol％的乙烯/BrDC共聚物，共聚物的數(shù)均分子量（Mn）為7.1×104、分子量分布（Mw/Mn）為1.43。對(duì)于含氮的極性較強(qiáng)α-烯烴與乙烯共聚合，氮原子優(yōu)先于雙鍵與鈧金屬中心配位;采用無THF配位的單茂鈧(C5Me4SiMe3) Sc(CH2C6H4NMe2-o)2(Sc-Free)，在氮原子未受保護(hù)下實(shí)現(xiàn)了5-(N，N-二乙胺

4、基)-1-戊烯(DEAP)其與乙烯的高效共聚合，短碳鏈共聚單體DEAP比長(zhǎng)鏈10-(N，N-二乙胺基)-1-癸烯(DEAD)表現(xiàn)出更高的共聚合活性;高效獲得DEAP插入率高達(dá)26 mol％的乙烯/DEAP共聚物。⑵單茂鈧催化乙烯與苯乙烯衍生物共聚合研究發(fā)現(xiàn)，苯乙烯取代基團(tuán)的供電性對(duì)共聚合活性和選擇性有較大影響。在1.01×105Pa的乙烯壓力下，單茂鈧Sc-THF和Sc-Free催化含供電子基團(tuán)(CH3、SiH(CH3)2、N(CH3)

5、2)苯乙烯衍生物與乙烯共聚合，高活性(105g of polymer(mol ofSc)-1 h-1)的獲得含有間規(guī)聚對(duì)甲基苯乙烯(聚p-MeSt)、間規(guī)聚乙烯苯基二甲基硅烷(聚p-HSi-St)、間規(guī)聚對(duì)-(N，N-二甲胺基)-苯乙烯（聚DMAS）嵌段的乙烯/苯乙烯衍生物多嵌段共聚物，共聚物中苯乙烯衍生物含量范圍可以在10mol％～40 mol％間調(diào)控。Sc-Free催化含吸電子基團(tuán)(Cl)苯乙烯衍生物與乙烯共聚合獲得了含間規(guī)聚對(duì)氯苯