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茂金属催化剂是继Ziegler-Natta催化剂之后一类性能优异的聚烯烃催化剂,具有活性高、活性中心单一、所得聚合物的微观结构和分子量及其分布可控等优点。然而,茂金属聚合物较窄的分子量分布也使得其加工性能较差,不利于工业化的生产。于是,人们通过采用特殊的聚合工艺或特殊结构的茂金属化合物,制备宽峰或双峰分布的聚烯烃。因此,双核茂金属催化剂的研发已经成为一个热点,大量的文献表明双核茂金属催化剂确实能改善聚合物的分子量分布,得到性能更为优异的聚烯烃材料。论文正是瞄准了这一前沿领域,设计和合成了1个乙硫醚桥对称双核茂金属化合物[(CpTiCl2)2(C5H4CH2CH2SCH2CH2C5H4)](C1),1个乙醚桥对称双核茂金属化合物[(MeCpTiCl2)2(C5H4CH2CH2OCH2CH2C5H4)](C2)和2个乙醚桥不对称双核茂金属化合物[(MeCpTiCl2)2(C9H6CH2CH2OCH2CH2C5H4)]和[(MeCpTiCl2)2(C9H6CH2CH2OCH2CH2C5H3CH3)](C3和C4)。对配体和配合物用GC-MS和1H-NMR等进行了表征。以甲基铝氧烷(Metylaluminoxane,MAO)作助催化剂,考察双核茂金属化合物(C1)催化乙烯均相溶液聚合性能;以Al(i-Bu)3等为助催化剂,考察双核茂金属化合物(C2、C3和C4)催化MMA本体和溶液聚合性能。详细考察了各种聚合条件变化对催化剂催化性能的影响,如催化剂浓度、铝比、聚合时间和温度等。实验结果表明:1.乙硫醚桥双核茂金属催化体系(C1/MAO)催化乙烯聚合,在一定的条件下,催化剂活性可达3.63×105g PE/(mol Cat.·hr),聚乙烯粘均分子量可达56.66×104,分子量分布高达10.58。由于硫的电负性小于氧,使得C1无论是催化剂活性还是聚乙烯粘均分子量,都要明显高于乙醚桥双核茂金属催化体系[(CpTiCl2)2(C5H4CH2CH2OCH2CH2C5H4)](C5/MAO)。2.以乙醚桥对称双核茂金属C2/Al(i-Bu)3体系催化MMA本体和溶液聚合,本体聚合转化率可达90%多,而溶液聚合则只有40%左右,聚合物粘均分子量本体聚合也要明显高于溶液聚合。PMMA分子量分布在4.5~7.0之间,呈单峰分布;红外间同含量70%左右。3.以乙醚桥不对称双核茂金属C3/Al(i-Bu)3和C4/Al(i-Bu)3体系催化MMA本体聚合,在聚合条件MMA/Cat=1500,Al/Cat=20,60℃,15hr下,两个体系的转化率可以分别达到71.66%和83.88%,所得PMMA的粘均分子量Mη分别为85.58×104和79.61×104。在一定条件下,红外间同含量分别可达71.0%和73.4%。