聚合物载体茂金属催化剂的制备及其烯烃聚合

本文采用苯乙烯、4-乙烯吡啶为单体，自由基聚合得到交联的苯乙烯-4-乙烯吡啶 共聚物。用上述共聚物为载体，表面处理后来负载均相茂锆Cp_2ZrCl_2形成聚合物载体茂锆催化剂。探讨了不同合成路线、合成条件对最终催化剂性能的影响。制备路线、表面处理及载体自身条件（含N量、交联度、粒度）是影响载体催化剂性能的重要因素。对这种新型的聚合物载体茂金属催化剂进行了深入的表征。XPS 及红外光谱分析推断形成了阳离子活性中心，并由此推出活性中心形成过程的假设。采用上述合成的聚合物载体茂金属催化剂催化乙烯均聚及乙烯/α-烯烃共聚合。探讨了不同聚合条件对催化活性、聚合物的性能的影响。该催化剂在高温下稳定，产品的堆密度随反应温度的升高而降低，分子量在50℃左右出现极大值，故采用50～60℃。Al/Zr 在500-800活性基本接近最大值，故Al/Zr取600-800。催化剂效率对催化剂浓度在4 * 10~（-5）M-20 * 10~（-5）M范围内不敏感。其聚合反应动力学曲线表明其聚合要比均相催化剂稳定得多。对乙烯均聚物的表征明所得PE含有一定支链（或侧链）；且分了量分布窄，分子量高。长链α-烯烃的加入，在一定范围内会对乙烯聚合有促进作用，α-烯烃深度继续增大，催化活性减小；聚合产物中α-烯烃单元的含量一直增加，聚合物粒子形态先逐渐长实，后疏松开裂，最后到无颗粒的弹性体状。共聚温度升高，使共聚单元含量有提高；不同α-烯烃对共聚反应不同，该载体催化剂顺序为1-辛烯＞1-己烯＞1-癸烯。对乙烯/1-己烯共聚物的~（13）C-NMR研究和溶剂萃取分级实验表明，共聚物中1-己烯分布均匀，几乎不存在聚集在一起的HHH片段，1-己烯单元几乎全部被以E-H-E序到的方式分隔开。