新型[N,P]型非茂过渡金属配合物合成PE-b-P(E/P)多嵌段共聚物的研究

【作者】 王秋璨； 周阳； 于洪超； 付瑶； 张少蒙； 时子海； 黄启谷；

【机构】 化工资源有效利用国家重点实验室； 北京化工大学材料科学与工程学院； 碳纤维及功能高分子教育部重点实验室；

【摘要】 乙丙橡胶凭借其优异的性能（耐老化、耐化学和电绝缘性能）,以及相对密度低、单体原料来源丰富等特点,在七大合成橡胶品种中发展最为迅速,广泛应用于汽车、建筑等领域。目前,全球乙丙橡胶需求量持续增长,年均增长量可以保持在百分之四到五,我国对乙丙橡胶的需求量远远高于世界平均水平。乙烯与丙烯共聚之后,可以降低聚乙烯的熔点,有利于聚乙烯膜的热封,所以也可用于包装行业。另外在汽车部件领域,乙烯丙烯共聚物也有越来越广泛的应用。不同的分子链单元序列结构决定了不同的用途,而控制结构的根本因素在于催化剂。非茂金属催化剂结构设计灵活,同时,它的催化性能通过设计也可以达到很高的水平。非茂金属催化剂必将成为将来研究的热点、重点。本文设计合成两种具有不同电子效应基团的配体,与过渡金属Ti、Zr、Ni、Pd的氯化物配位制得八种新型[N,P]型非茂过渡金属配合物,通过研究配体结构、中心原子及聚合条件对乙烯和丙烯共聚合活性的影响,对比筛选出Cat.L2-Ti对共聚合具有高活性,优化聚合条件可得到丙烯插入量达11.5mol%的乙丙共聚物。由13CNMR、DSC与WAXD表征得共聚物分子链以乙烯单元为主,乙烯序列平均长度为8.85,丙烯序列平均长度为1.15,共聚物熔点在乙烯熔点基础上降至115℃,聚乙烯200面及110面特征结晶峰强度减弱且2θ=19.5°非晶衍射峰强度增强,丙烯单元以无规方式插入乙烯链段,乙烯单体一部分以聚乙烯长片段存在,一部分与丙烯单体无规共聚;同时FT-IR与DSC结果表明聚丙烯链段对应的红外特征峰(940,1220,1167,1303,1330,841,998,900,808,1100和973cm-1及聚丙烯熔点没有出现,丙烯单元未形成可结晶聚丙烯长片段,证实新型[N,P]型非茂过渡金属配合物聚合乙烯、丙烯共聚可得PE-b-P（E/P）多嵌段共聚物（Fig.1）_[1]。更多还原