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Ziegler-Natta催化剂催化1-丁烯聚合的研究

作　者: 牛磊
导　师: 陈洪侠
学　校: 大庆石油学院
专　业: 化学工艺
关键词: 聚1-丁烯 Ziegler-Natta催化剂 给电子体 9,9-双(甲氧基甲基)芴
分类号: TQ325.14
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


聚1-丁烯(PB)以其优异的抗蠕变性和耐环境应力龟裂性,广受人们的青睐,但国内目前生产聚1-丁烯制品的原料还主要依赖进口,其原因为缺乏合成高性能的聚1-丁烯的催化剂和工艺,所以,研究开发新型聚1-丁烯催化剂是摆脱国外对我国技术封锁的重要手段。在聚烯烃的生产中,Ziegler-Natta催化剂占有非常重要的地位,而给电子体在该类催化剂中起到了举足轻重的作用。本研究将9,9-双(甲氧基甲基)芴(BMMF)作为内给电子体,合成了新型的MgCl2负载钛Ziegler-Natta聚1-丁烯催化剂,并将各种外给电子体配合以9,9-双(甲氧基甲基)芴和邻苯二甲酸二正丁酯(DNBP)作为内给电子体的催化剂使用,力图研制出催化活性高及聚合物性能好的聚1-丁烯催化剂。在本课题的研究中,制备了无内给电子体、以DNBP为内给电子体及以BMMF为内给电子体的三种聚1-丁烯催化剂,考察了聚合反应中催化剂用量、Al/Ti摩尔比、反应温度、外给电子体种类及用量对催化剂活性和产物性能的影响,并采用索氏抽提器及乌氏黏度计对聚合产物的等规度及相对分子质量进行了测定。课题具体比较并分析了TiCl4/MgCl2、TiCl4/MgCl2/DNBP及TiCl4/MgCl2/BMMF三种催化剂催化1-丁烯的聚合行为。聚合结果表明,以BMMF为内给电子体的新型聚1-丁烯催化剂表现出超高的催化活性,当催化剂用量为5mg,n(Al)/n(Ti)=400,T=20℃时催化剂活性高达2856gPB/(gcat-h),约为其它两种催化剂的3倍；当双环戊基二甲氧基硅烷(DCPDMS)/Ti摩尔比为10时,TiCl4/MgCl2/DNBP催化剂得到的聚合产物等规度最高达92.65%。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
前言  9-10
第一章 综述  10-28
  1.1 聚1-丁烯简介  10-12
    1.1.1 聚1-丁烯结构  10-11
    1.1.2 聚1-丁烯性能  11-12
  1.2 聚1-丁烯的应用  12-15
    1.2.1 全同聚1-丁烯  13-15
    1.2.2 聚1-丁烯热塑性弹性体(PBt-TPE)  15
  1.3 Ziegler-Natta催化剂  15-18
    1.3.1 Ziegler-Natta催化剂烯烃配位聚合机理  15-16
    1.3.2 Ziegler-Natta催化剂的发展  16-18
  1.4 Ziegler-Natta催化剂给电子体的研究  18-21
    1.4.1 内给电子体  19-20
    1.4.2 外给电子体  20-21
    1.4.3 内外给电子体的协同作用  21
  1.5 聚1-丁烯催化剂及生产工艺  21-27
    1.5.1 聚1-丁烯催化剂  21-24
    1.5.2 1-丁烯聚合工艺  24-27
  1.6 本课题研究的目的及意义  27-28
第二章 实验部分  28-38
  2.1 实验药品和仪器  28-30
    2.1.1 实验药品  28-29
    2.1.2 仪器设备  29-30
  2.2 催化剂的制备  30-31
    2.2.1 给电子体BMMF的制备  30
    2.2.2 催化剂的制备  30-31
  2.3 催化剂的组成分析  31-34
    2.3.1 钛含量的测定  31-33
    2.3.2 镁含量的测定  33-34
    2.3.3 氯含量的测定  34
  2.4 1-丁烯聚合  34-35
    2.4.1 1-丁烯聚合反应步骤  34-35
    2.4.2 聚合反应装置图  35
  2.5 聚合产物的分析测试  35-38
    2.5.1 聚合物相对分子质量的测定  35-36
    2.5.2 聚合物等规度的测定  36-38
第三章 结果与讨论  38-49
  3.1 催化剂的表征  38-39
    3.1.1 催化剂组成的测定结果  38
    3.1.2 催化剂的电子显微镜照片  38-39
  3.2 催化剂用量对催化剂活性及聚合物性能的影响  39-41
    3.2.1 催化剂用量对催化剂活性的影响  39-40
    3.2.2 催化剂用量对聚合物等规度及相对分子质量的影响  40-41
  3.3 Al/Ti摩尔比对催化剂活性及聚合物性能的影响  41-43
    3.3.1 Al/Ti摩尔比对催化剂活性的影响  41-42
    3.3.2 Al/Ti摩尔比对聚合物等规度及相对分子质量的影响  42-43
  3.4 反应温度对催化剂活性及聚合物性能的影响  43-44
    3.4.1 反应温度对催化剂活性的影响  43-44
    3.4.2 反应温度对聚合物等规度及相对分子质量的影响  44
  3.5 外给电子体对催化剂活性及聚合物性能的影响  44-49
    3.5.1 外给电子体对TiCl_4/MgCl_2/DNBP催化剂活性及聚合物性能的影响  46-47
    3.5.2 外给电子体对TiCl_4/MgCl_2/BMMF催化剂活性及聚合物性能的影响  47-49
结论  49-50
参考文献  50-55
发表文章目录  55-56
致谢  56-58
详细摘要  58-65

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 聚合类树脂及塑料 > 聚烯烃类及塑料 > 聚丙烯
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