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聚烯烃工业是国民经济的支柱产业之一,研究和开发新型高效烯烃聚合催化剂,对发展我国的石油化学工业具有十分重要的意义。本论文合成、表征了一系列非茂钛、钒金属配合物,并研究了它们催化烯烃聚合的反应行为。
1.合成、表征了一系列β-二酮单亚胺钛配合物。X-射线分析表明,这类钛配合物的立体构型为含有一个C2轴的变形八面体,相对于金属中心钛来说,两个氧原子处于反式位置,而两个氮原子和两个氯原子分别处于顺式位置。在常温常压下,这些钛配合物在助催化剂MMAO的活化下,可以高效催化乙烯聚合反应,催化活性最高可达5.04×106gPE/molTi·h。
2.在MAO的活化下,β-二酮单亚胺钛配合物可以高效催化乙烯/环烯烃共聚合反应,所得共聚物为高分子量的乙烯与环烯烃交替共聚物。利用该体系的活性聚合性质,合成了由乙烯和乙烯/环烯烃交替共聚物两种片段组成的A-B二嵌段共聚物。
3.在MAO的活化下,β-二酮单亚胺钛配合物可以高效催化乙烯/α-烯烃共聚合反应。取代基的位阻和电子效应以及共单体的加入量显著地影响催化活性、共单体插入率、共聚物的分子量和分子量分布。催化剂的结构、α-烯烃的类型及反应条件对共聚物的微观结构有较大影响。
4.合成、表征了一系列新型β-二亚胺钛配合物,在助催化剂MMAO的活化下,在常温和常压下,这些钛配合物可以催化乙烯聚合,催化活性最高可达528kgPE/molNi·h。催化剂的结构及反应参数(Al/Ni摩尔比、温度等)对催化活性、聚合物的性质有显著影响。
5.合成、表征了一系列新型β-二酮单亚胺钒配合物,X-射线分析表明,这类钒金属配合物采取扭曲的八面体构型,对于钒金属中心来说,两个氯原子处于反式位置而两个四氢呋喃分子分别处于顺式位置。在助催化剂Et2AlCl的活化下,这些β-二酮单亚胺钒配合物可以高效催化乙烯聚合反应,并且在高温下,聚合活性仍能保持较高,生成无支链的线性聚合物。另外,这些钒配合物在助催化剂Et2AlCl的活化下,可以高效催化乙烯和降冰片烯共聚合反应,所得聚合物为高分子量的乙烯与降冰片烯的交替共聚物(COC)。同时这类钒配合物也可以高效催化乙烯/1-己烯共聚和反应,所得共聚物具有高的共单体插入率。