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内给电子体在TiCl4╱MgCl2 Ziegler-Natta催化剂中具有举足轻重的作用,也是研究的一个重点。本文按照N-催化剂的制备方法合成了一系列具有不同内给电子体和内给电子体含量的催化剂,对N-催化剂制备体系中的反应进行了分析,并系统地研究了内给电子体在催化剂中的作用方式及其对催化剂性能的影响。1.详细研究了催化剂制备体系中原位生成邻苯二甲酸二正丁酯的反应以及原位生成的邻苯二甲酸二正丁酯对催化剂丙烯聚合性能的影响。通过IR,UV-Vis,GC-MS和GC分析发现,在催化剂制备过程中,邻苯二甲酸酐和磷酸三丁酯可以反应生成邻苯二甲酸二正丁酯。该反应是弱反应,提高温度不利于反应的进行。在催化剂制备体系中,只有TiCl4能够促进反应的进行,但是即使在TiCl4存在的条件下,原位生成的邻苯二甲酸二正丁酯量仍然很少。X光电子能谱分析发现,原位生成少量的邻苯二甲酸二正丁酯对催化剂中Ti中心的电子状态没有影响。丙烯聚合结果表明,原位生成的少量邻苯二甲酸二正丁酯对催化剂的丙烯聚合性能具有一定的影响,能够抑制无规活性中心形成、降低聚丙烯的癸烷室温可溶物含量、提高催化剂的立构规整能力。2.研究了内给电子体在催化剂中的作用方式及其对Ti中心电子状态的影响。通过IR和TG分析发现,无论使用哪种Lewis碱(芳香单酯,芳香二酯,二醚和二醇酯)为内给电子体(ID),在催化剂中内给电子体只与MgCl2发生直接作用,而与TiCl4之间没有直接作用。X光电子能谱分析发现,在TiCl4/MgCl2╱ID催化剂和TiCl4·ID配合物中,内给电子体对Ti中心的电子状态有显著影响。内给电子体向Ti中心提供电子,导致Ti2p3/2峰的电子结合能向低能区位移。内给电子体的分子结构不同,其对Ti中心的给电子能力也不同,其给电子能力按如下顺序递减:2,4-二戊醇二苯甲酸酯>邻苯二甲酸二正丁酯>苯甲酸乙酯≈2-异戊基-2-异丙基1,3-二甲氧基丙烷。内给电子体含量的变化能够导致催化剂中Ti中心电子状态变化,随着内给电子体含量的增加,Ti中心的电子状态逐渐趋于同一。3.分析了内给电子体对催化剂丙烯聚合性能和催化剂等规活性中心分布的影响。丙烯聚合结果表明,内给电子体能够降低催化剂生成癸烷室温可溶聚丙烯的含量,提高生成沸腾庚烷不可溶聚丙烯的含量,进而提高催化剂的立构规整能力。在一定的范围内,催化剂的立构规整能力随内给电子体含量的增加而提高,当催化剂中内给电子体含量超过一定值后催化剂的立构规整能力不再提高。内给电子体能够提高催化剂的丙烯聚合活性,内给电子体不仅能够提高催化剂生成沸腾庚烷不可溶等规聚丙烯的活性,而且能够提高催化剂生成沸腾庚烷可溶无规聚丙烯的活性。在一定范围内,催化剂的丙烯聚合活性随内给电子体含量的增加而提高,当催化剂中内给电子体含量超过一定值后催化剂的丙烯聚合活性由于催化剂过低的比表面积反而开始下降。通过对等规聚丙烯的分子量分布曲线进行分峰拟合发现,不同内给电子体对催化剂等规活性中心分布以及和各活性中心对应聚丙烯的分子量有很大影响,然而内给电子体含量对催化剂活性中心分布以及和各活性中心对应聚丙烯分子量的影响很小,说明内给电子体的性质是决定等规活性中心性质的关键因素。