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更正与道歉. 自由基聚合一章作业,第 35 题. 正确解题过程: 1 、根据动力学积分方程求出 kp 2 /kt 2 、求出动力学链长 3 、求出聚合度 (Xn) 4 、求出正常终止的聚合度 (Xn) o 5 、求出偶合和歧化终止的比例. review. 1 、 1 -丁烯和异戊二烯分别存在几种立体异构,属于那种异构现象?. 2 、下列引发剂可以引发那种聚合反应?. §5.3 Ziegler-Natta 催化剂. Z-N 催化剂诞生 2 - 3 年以后, α- 烯烃的聚合实现了工业化生产,开辟了聚烯烃工业发展的新纪元.
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更正与道歉 自由基聚合一章作业,第35题 正确解题过程: 1、根据动力学积分方程求出 kp2/kt 2、求出动力学链长 3、求出聚合度 (Xn) 4、求出正常终止的聚合度 (Xn) o 5、求出偶合和歧化终止的比例
review 1、1-丁烯和异戊二烯分别存在几种立体异构,属于那种异构现象? 2、下列引发剂可以引发那种聚合反应?
§5.3 Ziegler-Natta催化剂 Z-N催化剂诞生2-3年以后,α-烯烃的聚合实现了工业化生产,开辟了聚烯烃工业发展的新纪元 1、Ziegler催化剂与Natta催化剂 (1)典型的Ziegler催化剂 TiCl4- AlEt3 液相,均相 活性低 溶于正庚烷或甲苯,形成暗红色的络合物溶液 能使乙烯很快聚合对丙烯聚合活性低 (2)典型的Natta催化剂 低价态,结晶固体不能溶于烃类溶剂四种晶型,其中三种是八面体层状结构,有催化活性 TiCl3 - AlEt3 固态,非均相 活性高 对α-烯烃聚合高活性、高定向性 对二烯烃也有活性
2、Ziegler-Natta催化剂的发展 (1)第一代Ziegler-Natta催化剂 60年代前期,二组分体系 (a) 组成 IV~VIII族过渡金属卤化物+ I~ III族金属元素的有机金属化合物 通式:MtIV-VIIIX + MtI-IIIR (b)种类 TiCl3, TiCl4, VCl3, ZrCl4 RLi, R2Mg, AlR3 (c)活性:50-1000gPP/gTi (d)定向性:等规度约为 90% (e)不足:需要有脱除无规组分的步骤
(2)第二代Ziegler-Natta催化剂 60年代中后期,三组分 (a) 组成:MtIV-VIIIX+MtI-IIIR+第三组份 (b)第三组份种类 路易斯碱,含N, P, S, O, Si 等杂原子的化合物 (如:醚、酯、醇、醛、酮、羧酸等) (c) 活性:50000 gPP / gTi (d)定向性:高 (e)第三组份作用 (f)不足:清除大部分残留在聚合物中的钛盐 去除体系中的杂质? 改善AlR3对高价钛的还原能力,而使引发剂络合物中的钛处于最佳价态? 结果是:提高催化剂的活性、提高聚合物的立构规整性
(3)第三代Ziegler-Natta催化剂 70年代,载体型 (a)组成: MtIV-VIIIX + MtI-IIIR + 载体 (b)载体种类 (c) 活性: 105-106gPP/gTi (d)定向性:等规度 > 98% (e)载体的作用 (f)载体催化剂的制备 1-5m2/g 75-200m2/g 900g PE/gTi 300000g PE/gTi 浸渍法:络合、共溶、重新析出 研磨法:氮气保护下研磨
(4)第四代Ziegler-Natta催化剂 70年代末-80年代,茂金属 (a) 组成: 主催化剂 + MAO共催化剂 (b) 活性:2× 108 gPP/ gTi (c) 主催化剂茂金属的种类 双茂金属 桥联/非桥联 用于乙烯及α-烯烃共聚
单茂金属 DOW化学公司开发 乙烯+1-辛烯 LLDPE 合成St间规聚合物 聚合物的间规度和熔点高 阳离子茂金属催化剂(不使用MAO) 载体茂金属 等做载体 “茂后”金属催化剂
(d) 共催化剂MAO Ziegler-Natta催化剂发展的方向或目标是什么 催化活性 定向能力 Ziegler-Natta催化剂的难理解部分是什么
3、催化剂的特点 主催化剂与共催化剂的性质及比例 与离子聚合的相似之处(机理及对水的敏感性) 分解 主、共催化剂组成多样性(配比、加料次序、结构等) 例如: Al/Ti < 0.5
Al/Ti > 3.0 我国的烯烃聚合催化剂的研究 始于60年代中期,70年代形成一支综合的研究队伍,从80年代初开始我国相继引进了多套聚烯烃生产装置。 在烯烃催化剂方面的研究取得了很好的成绩,如中国科学院化学研究所的CS系列催化剂和中国石油化工集团公司北京化工研究院的N系列催化剂已经部分地替代了进口催化剂。 跨世纪的高分子科学,周其凤,胡汉杰, 化学工业出版社,2001年
4、配位聚合单体 α-烯烃和二烯烃 (1)1, 1双取代 IB、 α-Me-St等可以聚合,属阳离子机理 (2)1, 2双取代 不聚合 (3)VAc, MMA, VC等弱极性单体 可以聚合,属自由基或阴离子机理 (4)含N, O的极性单体 与催化剂强烈络合,而使催化剂失活 重点内容: 1、典型Ziegler催化剂和Natta催化剂的组成、相态 2、Ziegler-Natta催化剂的发展