聚乙烯、聚丙烯及乙丙共聚物/正烷烃体系低临界共溶温度（LCST）的研究

高分子溶液的低临界共溶温度（LCST），即在高温发生相分离的温度，除受溶剂，体系压力以及高聚物的分子量影响外，还与高聚物本身的结构有很大关系。本文深入细致地研究了聚乙烯、聚丙烯以及乙丙二元共聚物的结构、组成与LCST的关系。首先进行溶剂的选定，测定了不同分子量的乙丙共聚物在正戊烷、正已烷和正庚烷中的LCST。发现分子量的差异对LCST的影响以在正庚烷中为最小，故而选定了正庚烷为溶剂。采用小川的方法，将LDPE和LLDPE在Soxhlet萃取器中分别先后用正已烷、正庚烷抽提分级。用红外光谱法、DSC分别测定了原始样及各级分的支化度、结晶度。结果表明：从正已烷级分、正庚烷级分到庚烷剩余级分，支化度依次降低，结晶度依次增大。以正庚烷为溶剂，测定了原始样及各级分的LCST。结果表明：聚乙烯的LCST随其支化度的增大而增高。测定一系列支化度不同的超低密度聚乙烯（VLDPE，乙烯与戊烯共聚，控制C_2/C_5比来合成）~*的LCST得到同样结果。采用红外光谱法测定了几种不同催化体系（Vcacac)_3、VOCl_3、V_(5-9)和TiCl_4）合成的一系列乙丙共聚物（EPC）的组成（C_3% mol）。以正庚烷为溶剂测定了它们的LCST。结果表明：对于同一种催化体系合成的EPC，LCST随着C_3%的增高而逐渐升高。同样C_3%含量下，钒催化体系合成的EPC的LCST则比钛催化体系合成的EPC的LCST要高。比较三种钒催化体系合成的EPC的LCST，发现在C_3%含量较低时（C_3% < 18%），相同C_3%含量下三者的LCST大致相同；而当C_3% > 20%时，相同C_3%含量下则有LCST_(V(acac)_3) > LCST_(V_(5-9)) > LCST_(VOCl_3)。这说明VOCl_3催化体系合成的EPC有较长的乙烯序列，V_(5-9)催化体系次之，V(acac)_3的序列均匀性最好。这个结果与于旻用结晶速率法研究的结果一致。为进一步深入研究乙丙共聚物中乙烯序列长度对LCST的影响，对几种C_3%含量不同的钛催化体系合成的EPC用小川序列分级的方法进行分级，得到组成相近（红外测定C_3%）、序列长短不同（DSC，红外给出证据）的EPC。以正庚烷为溶剂测定各级分的LCST，结果表明：在组成一定（大致相同）的条件下，随着EPC中乙烯序列的增长LCST逐渐降低。以上结果用CMO（Correlations of Molecular Orientations）理论均予以圆满解释。以正已烷、正庚烷为溶剂测定了聚乙烯、聚丙烯、乙丙共聚物以及聚乙烯/乙丙共聚物、聚乙烯/聚丙烯、聚丙烯/乙丙共聚物和聚丙烯/乙丙共聚物/聚乙烯混合体系的LCST分布曲线（浊度—温度变化曲线）。一元、二元、三元体系分别有一个、二个、三个浊度突变点。混合体系的突变点与组成该体的单组分的浊点（LCST）相对应，这一结果表明可以通过测定共聚合产物的LCST分布曲线来鉴定聚合物的生成与否。初步建立了一种利用LCST分布曲线方法来表征分子量分布的相对方法。用此方法测定了经GPC柱淋洗分级的乙丙共聚物单级分和组合级分的分子量分布，得到的规律与GPC测得的结果相符。