一、微细茂金属催化剂颗粒的乙烯聚合特性研究(论文文献综述)
陈晟[1](2021)在《含离子液多孔有机载体的合成、表征及茂金属催化剂的负载》文中认为作为新兴的一类高度无定形的多孔材料,多孔有机聚合物(POPs)在过去的几十年中已成为化学和材料科学领域的一个新的研究热点,这主要归因于其有趣的功能:超高的比表面积,可调节的孔隙。本文将基于茂金属催化剂对有机载体的负载需求,设计并合成了经过离子液体所修饰的多孔有机载体,将制备得到的多孔有机载体进行茂金属催化剂的负载,通过乙烯聚合实验,对催化剂性能进行评价,最后对聚合后所得到的聚乙烯进行结构表征。具体研究内容如下:首先,我们合成了一种二元体系的多孔有机聚合物载体:P(DVB-co-IL)。通过改变DVB与IL的组分含量以及在不同的溶剂体系条件下,制备得到了不同孔结构的P(DVB-co-IL)颗粒。通过扫描电镜测定了其颗粒的表面形态,并通过BET测试对其进行了孔结构的表征。结果表明,使用热力学相溶性较好的乙醇作为溶剂时,所制得的样品具有较大比表面积(550 m2/g)与较大孔容(0.509 cm3/g)以及较小的平均孔径(3.69 nm)。随着IL单体的加入量的减少,所制备得到的P(DVB-co-IL)颗粒多孔性逐渐降低。其次,我们合成了一种三元体系的多孔有机聚合物载体:P(DVB-HEMA-IL)。通过改变DVB/IL/HEMA的组分含量以及在不同的溶剂体系条件下,制备得到了不同孔结构的P(DVB-HEMA-IL)颗粒。通过扫描电镜测定了其颗粒的表面形态,并通过BET测试对其进行了孔结构的表征。结果表明,同样使用热力学相溶性较好的乙醇作为溶剂时,所制得的样品具有较大比表面积(347.2 m2/g)与较大孔容(0.416 cm3/g)以及较小的平均孔径(4.12 nm)。随着IL单体的加入量的减少,所制备得到的P(DVB-HEMA-IL)颗粒多孔性逐渐降低。最后,我们根据前面章节所制备得到的P(DVB-co-IL)与P(DVB-HEMA-IL)颗粒,对其进行了茂金属催化剂的负载以及乙烯聚合实验。对负载型茂金属催化剂进行了金属离子含量的检测,对聚合物颗粒进行了DSC、GPC、IR和表面形态的测试。结果表明,通过离子液所修饰的有机载体相比于硅胶载体都拥有更高的活性。此外,孔有机载体的平均孔径越大,其负载茂金属催化剂后所得到的均聚聚乙烯分子量越低。同时,多孔有机载体的堆积密度(单位体积质量)越大所制备得到的聚合物堆积密度越大。
马玉龙[2](2021)在《UHMWPE烧结动力学的研究及高性能烧结材料的制备》文中研究指明超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是高端聚乙烯材料之一,具有优异的耐磨性、冲击韧性、耐腐蚀性、耐化学性和自润滑性等。但是目前商用UHMWPE中分子链内和分子链间存在大量物理缠结点,熔体黏度大,可加工性较差,常采用烧结工艺进行加工。降低初始链缠结密度和减小初生态颗粒尺寸是改善UHMWPE加工性能和烧结材料力学性能的两种主要方法,但两者对烧结动力学的协同作用机理还未知,这无法有效指导高性能UHMWPE的生产和加工,极大限制了高性能聚乙烯产品的开发。本论文旨在研究UHMWPE初生态颗粒尺寸和初始缠结态与烧结材料力学性能之间的构效关系。通过研究不同缠结态下UHMWPE初生态颗粒尺寸对分子链再缠结行为和烧结动力学的影响规律,系统探究初生态颗粒尺寸和初始缠结态对UHMWPE烧结行为以及烧结材料力学性能的协同作用机理,进而明确了低缠结态和小颗粒尺寸是制备高性能UHMWPE产品的关键;在这基础上,通过改变聚合介质来调控乙烯的传质溶解过程,拟降低聚合过程中的链增长速率,在不同催化体系下实现了 UHMWPE初生态颗粒尺寸和初始缠结态的调控,并最终制备得到了高性能的UHMWPE烧结材料。论文的主要工作和研究成果如下:(1)采用镁-钛型Ziegler-Natta催化剂高活性地制备了高度缠结但颗粒尺寸不同的系列UHMWPE样品,详细探究了不同颗粒尺寸对UHMWPE初生态微观结构、烧结过程中分子链再缠结行为以及烧结材料力学性能的影响规律。通过研究表明,高缠结UHMWPE在烧结过程中的分子链扩散和再缠结行为受到无定形区域大量物理缠结点的限制,导致烧结初期分子链的扩张行为受到抑制,颗粒界面区域分子链缠结建立速度较慢,缓慢的烧结动力学极大影响了烧结材料的力学性能。而小尺寸的颗粒凭借更大的烧结比表面积,能够强化分子链的扩张行为,促进颗粒界面区域的分子链扩散和再缠结,进而提高烧结材料的拉伸性能。首次提出了以颗粒尺寸和分子链再缠结建立速率为坐标系的定量分析方法来量化分子链的再缠结过程,发现对于高缠结UHMWPE,分子链再缠结建立速率与平均颗粒尺寸D50存在负线性相关性,并且链再缠结行为和烧结材料的力学性能具有明显的时间依赖性。此外,由于缓慢的烧结动力学,宽颗粒尺寸分布的高缠结UHMWPE烧结材料力学性能较差,表明了对高缠结UHMWPE进行筛分具有必要性。(2)采用镁-钛型Ziegler-Natta催化剂低活性地制备了低缠结态但颗粒尺寸不同的系列UHMWPE样品,详细探究了不同颗粒尺寸对UHMWPE初生态微观结构、烧结过程中分子链再缠结行为以及烧结材料力学性能的影响规律。通过研究表明,由于低缠结UHMWPE中初始缠结密度显着降低,在烧结过程中分子链扩张行为不受无定形区域物理缠结点的拓扑结构约束,不同颗粒尺寸样品的熔体都能通过快速的链再缠结在较短时间内达到相近的热稳定状态,使得所有烧结样品表现出相近的拉伸强度,而小尺寸的颗粒凭借更大的比表面积,分子链再缠结建立速度更快,5分钟内即可接近热稳定状态,表现出更优异的韧性。由于快速的烧结动力学,低缠结UHMWPE分子链的再缠结建立速率与平均颗粒尺寸D50的存在正线性相关性,该线性规律与高缠结UHMWPE完全相反,并且烧结材料的力学性能在较长的时间范围内(15~60min)不依赖于烧结时间。此外,未筛分的宽颗粒尺寸分布的低缠结UHMWPE烧结材料表现出强韧平衡的高性能特征,强调了低初始缠结态是制备高性能UHMWPE产品的关键。(3)在明确UHMWPE初生态颗粒尺寸和初始缠结态与烧结材料力学性能之间的构效关系的基础上,为了制备低缠结态和小颗粒尺寸的高性能UHMWPE产品,通过改变聚合介质来调控乙烯的传质溶解过程,探究了聚合介质对乙烯聚合行为、UHMWPE的初生态颗粒尺寸和初始缠结态以及烧结材料力学性能的影响规律。通过研究表明,采用不同配比的高沸点溶剂和低沸点溶剂的混合液作为聚合介质,随着低沸点溶剂体积分数的降低,乙烯的溶解度和液相传质系数逐渐下降,这极大影响了乙烯的淤浆聚合动力学,降低了链增长速率。因此,通过改变聚合介质中低沸点溶剂的体积分数,可以实现初生态UHMWPE颗粒尺寸和初始缠结态的调控,在不同催化体系下均制备得到了更小颗粒尺寸和更低缠结态的UHMWPE。其中对于POSS-Cat催化体系,采用100%高沸点溶剂作为聚合介质时,由于在阻隔活性中心的同时又降低了链增长速率,所制备得到的UHMWPE具有极低的初始链缠结密度,并且烧结材料具有优异的拉伸强度(38.1 MPa)和冲击强度(109.9kJ/m2),实现了高性能UHMWPE烧结材料的制备。
梁鹏[3](2021)在《POSS诱导高性能非均相Ziegler-Natta催化剂与原位红外光谱研究》文中研究表明超高分子量聚乙烯(UHMWPE)以其优异的性能在军工、国防和医疗器械等领域展现出了卓越的潜力。目前,商业UHMWPE料多采用传统的球形MgCl2负载型Ziegler-Natta(ZN)催化剂生产,然而该体系中活性中心分布随机且排列紧密,容易形成大量的链缠结,导致生产的UHMWPE商业料熔体粘度极大,不但使其难以被加工,其力学性能也远没有达到预期。高性能聚乙烯树脂的生产离不开高性能催化剂的开发。导致这一现象的主要原因是缺乏能够调控聚烯烃分子链结构和凝聚态结构的高性能催化剂,但从根本上看还是由于ZN催化体系的作用机理尚不明确,催化剂分子结构设计缺乏理论指导,例如在分子水平上对活性中心结构认识不够、给电子体的负载位点和调控机制、不同组分之间的相互作用还需进一步研究。因此,想要实现高性能聚烯烃材料的定向合成不仅需要结构可控性能优异的催化剂,更需要在机理层面有更深一步的认识。本论文从催化剂分子设计角度出发,依托于含硅羟基的聚倍半硅氧烷(POSS)分子与格氏试剂之间的化学反应,在充分发挥笼状POSS分子的自聚效应、空间位阻效应和电荷效应的基础上,制备出了结构明确,性能优异的负载型ZN催化剂。并考察了 POSS分子结构、反应溶剂、格氏试剂和制备条件等因素对催化剂结构和形貌的影响。之后研究了各催化剂在不同聚合反应条件下的乙烯聚合行为,并重点分析了催化剂的结构形貌、活性中心组成和分布对UHMWPE产物的缠结程度和力学性能的影响。更为重要的是,本论文设计搭建了适用于ZN催化剂的原位漫反射红外光谱装置,能够在可控气氛、可控温度和可控压力条件下监测催化剂的红外信号变化。使用该装置和上述POSS改性的ZN催化剂,并结合XPS等高灵敏度的表面分析技术和DFT理论计算,系统地追踪了 TiCl4负载过程、三乙基铝(TEA)活化过程和乙烯聚合过程中表面活性物种的实时变化,探究了四氢呋喃作为内给电子体在各个步骤中发挥的重要作用和机理。主要工作和研究成果如下:(1)三羟基POSS自聚效应原位调变MgCl2晶体结构及乙烯聚合性能研究。通过对POSS和格氏试剂组合在不同溶剂中的筛选研究,发现含3个硅羟基的POSS分子与BuMgCl在正庚烷溶剂中能够原位生成纳米尺寸的POSS晶体,并以此为晶核诱导MgCl2结晶和聚集,从而一步制备出流动性好、结构明确的MgCl2载体。MgCl2结晶过程对温度非常敏感,通过简单调节POSS与BuMgCl的反应温度,即可实现对催化剂形貌结构的调控:当采用较低制备温度时(0和30℃),催化剂呈现出多聚链MgCl2纤维交联形成的三维网状结构;当制备温度较高时(60℃),催化剂为核壳结构的多孔微球,内核为原位生成的POSS晶体,外层由斜方体氯化镁晶体聚集而成,球形度良好、比表面积高达203.7 m2·g-1。催化剂乙烯聚合性能考评结果表明催化剂的形貌结构对其聚合性能以及UHMWPE产物的性质有着直接的影响:三维网状结构催化剂所制备的UHMWPE产物也相应的呈现出疏松多孔和低堆密度的特点;多孔微球催化剂则展现出了超高的乙烯聚合活性(大于2×106 g PE(mol Ti·h)-1),所制备UHMWPE产物具有良好的球形度、低缠结程度和优异的力学性能等特点,展现出工业化应用的潜力。(2)原位漫反射红外光谱结合CO探针分子揭示THF给电子体在MgCl2表面上的分子迁移。采用上述具有明确斜方体MgCl2晶体结构、多孔微球形貌和优异乙烯聚合性能的Cat-60催化剂,运用原位漫反射红外光谱结合CO探针分子系统研究了 MgCl2表面吸附的THF在载体表面、TiCl4负载、TEA活化和乙烯聚合过程中的动态行为。发现THF不仅能够降低表面势能以促进纳米MgCl2晶体的形成,THF分子高机动性的特点对于活性中心的形成和分布起着关键性的作用:载体的Mg2+被THF完全覆盖而处于饱和6配位的状态,在TiCl4负载过程中,THF的高机动性使其可以从MgCl2表面部分脱附,致使载体中原本被THF覆盖的6配位Mg2+重新变为不饱和状态,因而形成了可供TiCl4插入的空位。待TiCl4通过Ti-Cl-Mg键配位在生成的不饱和Mg2+上,THF分子从MgCl2迁移至TiCl4分子从而形成TiCl4-THF配合物,经过进一步的分子结构重排后形成了具有6配位八面体稳定结构的(THF)2-TiCl4-Mg活性中心。而烷基铝的加入一方面除去了 MgCl2表面绝大多数吸附着的THF分子,仅留下与活性中心配位的THF,另一方面可以将Ti4+还原至Ti3+,形成真正具有乙烯聚合活性的活性中心。成功地运用原位漫反射红外光谱监测了催化剂乙烯聚合中催化剂和聚乙烯产物红外特征峰的变化情况,并提出2851 cm-1处的吸收峰可以作为原位漫反射红外试验中聚乙烯的特征峰在线考评催化剂的动力学特性。(3)四羟基POSS纳米晶体阻隔效应调控UHMWPE链缠结程度。为了克服三羟基POSS晶体结构不稳定的问题,采用了刚性更强的四羟基POSS分子,以期在发挥POSS诱导MgCl2结晶作用的同时,也能使其参与到对催化剂活性中心组成和分布的调控。研究发现,四羟基POSS与BuMgCl在THF溶剂中反应后同样原位生成了纳米POSS晶体,并以此诱导生成了δ-MgCl4晶体。POSS晶体均匀分散在MgCl2表面,在TiCl4负载后能继续稳定存在,可以作为惰性基团起到分隔活性中心的作用,有效地降低了聚乙烯分子链生长过程链交叠概率,致使能够在60℃的高温下制备出G’(t=0)为0.19 MPa的低缠结UHMWPE样品。同时,该催化剂在改善UHWMPE产物的力学性能方面效果显着,强度、刚性和韧性得到全面增强。其中,对韧性和强度的提升尤为明显,并随着聚合温度上升而呈现逐渐上升的趋势。80℃下制备的初生态UHMWPE力学性能最佳,其杨氏模量、拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别达到了 383.5 MPa、34.9 MPa、940.5%和 102.7kJ/m2,与商业料相比分别提高了+13.7%、+11.1%、+39.3%和+24.6%。(4)四羟基POSS修饰的SiO2负载型ZN催化剂制备窄分布UHMWPE:通过在SiO2表面引入Al-(CH3)2连接层,成功将POSS以分子的形式均匀锚固在SiO2载体的表面和孔道内。POSS分子上残余的Si-OH为Mg/Ti提供了负载位点,使得活性中心负载在POSS分子上。相较传统的SiO2负载型ZN催化剂,POSS分子负载的活性中心各向异性减弱,从而在高温下合成了分子量分布为3.9的UHMWPE样品。此外,研究发现以分子尺度分散的POSS分子在分隔活性中心、降低分子链交叠概率上的效果不佳,表明了催化剂中活性中心阻隔物需要适当的尺寸才能发挥出降低UHMWPE产物缠结程度的作用。
胡晓波[4](2021)在《冷凝液相态对聚乙烯微结构的调控及持液粒聚合模式》文中指出气相法流化床技术是目前生产乙烯/α-烯烃共聚物的主要工艺。由于乙烯聚合是强放热反应,聚合反应热不能及时移除将很大程度地限制气相流化床反应器的时空产率。为提高反应器的撤热能力和时空产率,冷凝态技术应运而生。冷凝态技术通过往反应器内喷入冷凝液,通过流化气体吸收升温显热和冷凝液体吸收蒸发潜热,反应器内的聚合热达到平衡,从而提高反应器时空产率。不仅如此,学者们发现喷入的惰性烷烃冷凝液对聚合产品性质具有重要影响,提出了冷凝液体“非惰性”的概念。一般认为,冷凝液进入流化床内会快速蒸发,带走反应热的同时形成气固两相反应区,气相状态的冷凝液会改变聚合物颗粒生长过程中活性中心附近的反应环境,从而改变聚合反应动力学和聚合产品结构。然而,受限于冷凝液进入流化床内会快速蒸发的认知,人们普遍认为流化床内不能存在液相区,以防止流化床操作不稳定。气相法冷凝态技术中只存在气固两相区,其单一的反应环境限制了聚合物产品的高性能化。学者们对气相与液相环境下乙烯聚合反应进行了研究,发现两种环境中乙烯聚合反应动力学及其产品性质存在显着差异。由此受到启发,设想在单反应器内通过调控冷凝液的相态,构建气相与液相两种不同的反应氛围,研究冷凝液相态对聚合反应及其产品性质的影响规律。同时,通过改变冷凝液的加入量,在单反应器内建立冷凝液气液平衡状态下的持液颗粒聚合模式,实现催化剂及聚乙烯颗粒在不同反应环境下的切换聚合,以此设计聚乙烯产品结构,生产高性能的聚烯烃材料。本文使用Ziegler-Natta催化剂,通过在实验室高压反应釜内调控冷凝液的相态,构建不同的聚合反应环境,研究不同相态冷凝液对乙烯聚合反应及其产品性质的影响规律,并以此指导工业生产,对该工业聚乙烯产品的微观结构与力学性能进行表征分析,以获得结构、性能与工艺之间的关系。主要分为以下四部分:1.考察了不同聚合反应条件下(包括冷凝液含量、乙烯压力、反应温度、冷凝液种类、氢气压力)气相冷凝液对乙烯气相均聚合反应及其产品性质的影响规律。研究发现,随着冷凝液含量的增加,聚合反应初期速率逐渐降低,后期速率逐渐增大,整个聚合周期内反应活性逐渐提高,并且聚乙烯产品分子量增加,结晶度增加,消除热历史后的二次结晶度仍然受到冷凝液溶剂退火效应的影响,保持较高的结晶度。在较高的乙烯压力或者较高聚合反应温度下,冷凝液对乙烯单体的共溶效应作用减弱,聚合系统趋向于干态聚合模式,聚合反应速率和聚乙烯产品分子量随冷凝液含量的增加逐渐增大,但是增大的幅度逐渐减小。冷凝液的分子尺寸越大(越重的组分),对乙烯单体的共溶效应越显着,聚合反应速率增大。氢气对聚合反应的化学休眠作用随冷凝液含量的增加更加明显,聚合反应速率降低,聚乙烯的分子量变化不大,结晶度略有增大,且二次结晶度大于一次结晶度,二次结晶度不再受到冷凝液溶剂退火效应的影响。2.考察了不同聚合反应条件下(包括共聚单体种类、共聚单体浓度、冷凝液含量、聚合操作方法)气相冷凝液对乙烯/α-烯烃气相共聚合反应及其产品性质的影响规律。研究发现,随着共聚单体浓度的增加,共聚单体在低浓度时表现为正效应,促进聚合反应速率;共聚单体在高浓度时表现为负效应,抑制聚合反应速率。在聚合反应的初期,共聚单体容易在催化剂与颗粒孔道内部冷凝并产生低聚物造成扩散阻力,聚合反应速率受到极大抑制。共聚单体的分子尺寸越大,对聚合反应的促进效果越弱。随着共聚单体浓度的增加聚乙烯的分子量减小,结晶度降低,支化度提高。冷凝液和共聚单体共存的条件下,随着冷凝液含量的增加,聚乙烯低聚物的含量减少,聚合反应速率增大,聚乙烯产品分子量增大,结晶度增大,支化度略降。两段序贯聚合制备乙烯/1-丁烯/1-己烯三元共聚物,相比于乙烯/1-己烯二元共聚物,加入1-丁烯后,聚合反应速率增大,聚乙烯产品中低聚物含量减少,聚乙烯产品的支化度提高,尤其是1-己烯的插入率提高。3.逐渐增加乙烯/1-己烯气相共聚合体系中冷凝液正己烷的加入量,建立纯气相环境、贫己烷环境、富己烷环境三种反应气氛,研究三种环境下聚合反应动力学及其产品性质的变化规律,并建立持液颗粒聚合模式。研究发现,随着正己烷含量的增加,纯气相环境的聚合反应速率逐渐增大,聚乙烯分子量增大,结晶度增大,支化度略降;贫己烷环境内的活性颗粒在干态与湿态之间切换反应,实现持液颗粒聚合模式,当调控持液颗粒聚合环境中气相和液相的1-己烯/乙烯摩尔比均为最佳初始值时,聚合反应速率达到最大,聚乙烯分子量略降,结晶度降低,支化度提高;富己烷环境中的聚合反应速率略有下降,聚乙烯分子量降低,结晶度降低,支化度下降。持液颗粒聚合能够拓宽支链在分子链间的分布,使得高分子量部分的支链含量提高。4.剖析了工业生产条件下持液颗粒聚合与传统冷凝态聚合所得乙烯/1-丁烯/1-己烯三元共聚物及乙烯/1-己烯二元共聚物的产品结构性能差异,并结合工艺特点分析影响产品性能的关键因素,提出改进策略。研究发现,对于乙烯/1-丁烯/1-己烯三元共聚物,两种聚合模式所得聚乙烯产品内的低聚物含量相当,液相冷凝液对低聚物的抑制作用不明显,而对于乙烯/1-己烯共聚物,持液颗粒聚合模式中液相冷凝液对低聚物的抑制作用显着。相比于传统冷凝态聚合产品,持液颗粒聚合产品的分子量高,平均片晶厚度大,片晶尺寸分布窄,短支链在分子链间的分布均匀,拉伸屈服强度、拉伸断裂强度、抗冲击强度等力学性能俱佳。
安清明[5](2021)在《大位阻α-二亚胺催化剂合成及其催化烯烃聚合》文中研究说明纵观聚烯烃的发展历程,催化剂始终扮演着极其重要的作用,与传统的Ziegler-Natta催化剂和茂金属催化剂相比,后过渡金属催化剂因其独特的性能,在近些年来备受关注,该类催化剂可以通过改变配体结构,便可以催化生成具有不同特性的聚合物;除此之外,还可以催化烯烃与极性单体共聚。但其耐热性较差是制约发展的一大因素,引入大位阻取代基和改变配体骨架是常见的两种提高催化剂稳定性的方案。本文制备了八种具有大位阻取代基的催化剂配体,其中包括以苊醌为骨架,合成了两种对称性结构和两种非对称性结构的α-二亚胺配体;以丁二酮为骨架,合成了一种具有不对称结构的α-二亚胺配体;以9,10-二氢-9,10-乙基蒽-11,12-二酮为骨架,合成了一种具有对称性结构的α-二亚胺配体;以2,6-二乙酰基吡啶为骨架,合成了一种对称性结构和一种非对称性结构的吡啶二亚胺类配体;同时探讨了多种合成方案,并用多种测试进行了表征。我们将N,N-二(2,6-二异丙基-4-双(4-(羟甲基)苯基)甲基-苯基)苊烯-1,2-二亚胺(L1)与Ni(DME)Br2配位成催化剂Cat-Ni,将2,6-双[1-(2,6-二异丙基-4-双(4-(羟甲基)苯基)甲基-苯基亚胺基)乙基]-吡啶(L7)与Fe Cl2?4H2O配位成催化剂Cat-Fe,并用红外谱图进行表征;探讨了Cat-Ni在不同聚合温度下催化乙烯聚合的活性,研究表明在70℃下活性最高,可达5.97×106g/(mol×h),在90℃依据表现出较高的催化活性,达到4.15×106g/(mol×h),表明Cat-Ni具有很好的耐热性;探讨了Cat-Fe在不同聚合温度,不同铝铁摩尔比下催化乙烯聚合的活性,研究表明在30℃下活性最高,可达1.17×106g/(mol×h),当铝铁摩尔比下降至800时,在70℃下活性依旧可达1.04×106g/(mol×h),表明Cat-Fe具有较好的稳定性。
吴霞[6](2020)在《Cr/SiO2催化剂的活化方法及钒镍改性研究》文中进行了进一步梳理聚乙烯(PE)是世界上使用最广泛的合成树脂之一,其中高密度聚乙烯(HDPE)作为管材料有着更为重要的应用,总产量的40%左右由负载在硅胶上的铬系催化剂生产。铬系催化剂无需任何助催化剂就可以催化乙烯聚合反应,活性中心多样化,聚合产物分子量分布广泛。铬系催化剂的活化过程是影响其性能的核心技术之一,工业上通常在流化床反应器中进行,设备结构及操作比较复杂,影响参数多,给催化剂的研发和工业应用都带来了许多不便。针对上述问题,设计制作了一种旋转式搅拌反应器,通过机械搅拌代替流化床的流化搅拌,将其用于催化剂前体的焙烧活化,制备铬钒双金属中心催化剂,并通过添加镍元素制备出镍改性铬钒双金属中心催化剂。用乙烯常压淤浆聚合反应装置对催化剂进行评价,考查催化剂的乙烯聚合反应动力学特性,研究了助催化剂用量、聚合温度、氢气的加入等因素对催化反应和聚合产物结构与性能的影响。实验结果表明:用旋转式反应器焙烧活化制得的催化剂性能良好,载体的物理结构破坏程度小于流化床反应器,而有效组分Cr的负载量并没有降低,在空气流量为50m L·min-1时活化制得的Cr/SiO2催化活性达到82.3 g PE·g Cat-1·h-1,超过用脉冲流化床反应器在优化条件下催化剂的活性。添加V改性的Cr-V/SiO2双金属中心催化剂较Cr/SiO2催化剂活性提高15%,添加3 wt%Ni改性的Cr-V/SiO2双金属中心催化剂活性提高到101.7 g PE·g Cat-1·h-1,较未改性Cr-V/SiO2双金属中心催化剂提高了11%,催化剂物理结构及表面形态仍保持较好的初始结构;无论是Cr-V/SiO2还是Cr-V-Ni/SiO2催化剂都是在助催化剂三异丁基铝加入量在铝铬比为10的时候活性最高;产物PE收率随聚合反应温度升高而降低,45℃时的产品收率最高;改性催化剂氢调敏感性增强,向反应器中加入5 m L H2后,聚合产物分子量最多降低了近54%,且分子量分布变窄。
时子海[7](2020)在《[N,Si,N,P]型非茂金属催化剂催化乙烯/1-己烯共聚合及HSAB与DFT研究》文中认为聚烯烃由于其优异的物理、化学性能而被广泛用于汽车制造、医疗器械、食品包装、管材建筑等各个行业,在社会上的需求也不断增加。目前,我国聚烯烃行业主要生产低端均聚产物,高端聚烯烃产品大多依赖进口。因此,开发具有高性能的聚烯烃弹性体、极型共聚物等产品成为该领域的研究重点。聚烯烃产品的研发主要依赖催化剂的创新,基于此,本论文设计合成了 6种新型[N,Si,N,P]型钛系非茂金属催化剂及3种[N,Si,N,P]型镍系非茂金属催化剂。优化了聚合条件,钛系非茂金属催化剂中Cat.5在不添加助催化剂,乙烯压力为0.05MPa,聚合温度为60℃时的活性最高为2.83×105 g Polymer/(mol·Ti·h)-1,镍系非茂金属催化剂中Cat.8在不添加助催化剂,乙烯压力为0.05MPa,聚合温度为60℃时的活性最高为 2.13×105g Polymer/(mol·Ti·h)-1。分别对 Cat.5 和 Cat.8 进行了乙烯/1-己烯共聚的研究,Cat.5在1-己烯单体加入量为12ml时单体插入率最高为5.24%,Cat.8在1-己烯单体加入量为12ml时单体插入率最高为4.97%。运用HSAB理论和DFT分析对催化乙烯配位、插入机理进行了探究。HSAB理论表明,含多氟配体的催化剂更易于进行乙烯的插入,DFT计算也表明含多氟配体的催化剂活性中心与乙烯单体形成的过渡态的能垒相对较低,聚合反应更容易。根据DFT结果还可以看出,乙烯更易于与配合物中的其中一个M-C键反应,能垒更低,反应更易进行。与Me和H 比较,含多氟配体的催化剂催化乙烯及乙烯/1-己烯聚合可获得更高分子量的聚烯烃。
成名[8](2020)在《乙烯与1-癸烯共聚及其共聚物微观结构研究》文中研究说明1-癸烯作为一种α烯烃与乙烯共聚,可以形成有广泛潜在用途的乙烯/1-癸烯共聚物,其共聚物可以作为线性低密度聚乙烯、聚烯烃弹性体、烯烃嵌段共聚物等高性能聚合材料,在国内有较好的应用前景。本论文应用2种限制几何茂金属催化剂A(2-四甲基环戊二烯基-6-叔丁基苯氧基二氯化钛)、B(2-四甲基环戊二烯基-4,6-二叔丁基苯氧基二氯化钛)分别和助剂Al(iBu)3/[Ph3C]+[B(C6F5)4]-组成体系催化乙烯与1-癸烯共聚反应,并对共聚物微观结构的序列分布和链增长基元反应概率统计进行分析,探讨了该体系下的共聚机理和共聚物结构。结果表明:(1)共聚物主链上共聚单体1-癸烯质量分数在14.3%~67.2%之间;(2)共聚物链增长机理与一阶Markovian模型链增长机理表现一致;(3)所得共聚物结构更趋向于聚乙烯共聚物,1-癸烯更容易配位或插入到{共聚物主链-1-癸烯-1-癸烯-催化剂}序列,乙烯更容易配位或插入到{共聚物主链-乙烯-乙烯-催化剂}序列;(4)随着1-癸烯浓度的增加,乙烯与1-癸烯共聚物更趋向聚1-癸烯结构;(5)1-癸烯更容易插入到催化剂B上。
韩丙浩[9](2020)在《基于氢化喹啉骨架的第四族金属化合物的合成及其在烯烃配位聚合中的应用》文中进行了进一步梳理聚烯烃材料种类繁多,应用广泛,与我们的生活密切相关,成为我们生活中不可或缺的一部分。而对于聚烯烃材料的发展来说,聚烯烃催化剂的发展至关重要,前过渡金属催化剂以其高活性、单分散中心、高选择性和聚合物结构可控性成为了人们研究的热点。本文立足于非茂前过渡金属催化剂的合成,考察了不同配体结构、不同聚合条件和不同金属对乙烯均聚以及乙烯与1-辛烯共聚的影响。并通过核磁、X射线衍射、元素分析对催化剂结构进行分析,共同DSC、高温GPC、高温NMR对聚合物构成进行分析。本文的主要工作概括如下:利用8-(2,6-(R1)2-4-R2-苯胺)-5,6,7-三氢喹啉(1-3;1:R1=iPr,R2=H;2:R1=Me,R2=H;3:R1=Me,R2=Me)与MMe4(M=Hf或Zr),以高产率合成金属配合物1-HfMe3、2-Hf Me3、3-Hf Me3和1-ZrMe3。用Ti(NMe2)4与配体1反应合成1-Ti(NMe2)3,后者与SiMe2Cl2反应形成1-TiCl3。1-TiMe3是通过将1-TiCl3与MeMgBr烷基化而获得的。所有金属配合物均通过NMR共振和元素分析进行表征。配合物1-HfMe3、2-Hf Me3、1-Zr Me3和1-TiMe3的分子结构通过单晶X射线衍射确定,揭示了所有结构中金属中心周围的近似三角双锥体的几何形状。将该系列催化剂用于乙烯聚合,随着温度的升高聚合活性是逐渐升高的,在高温(100°C)下,该类配合物对乙烯聚合高达13860 kg(PE)·mol-1(M)·h-1。并且不同的助催化剂条件下,所表现出的催化活性也是不同的。在[Ph3C][B(C6F5)4]作为助催化剂的存在下,其活性依次为Hf>Zr>Ti;以B(C6F5)3为助催化剂,其顺序为Zr>Ti>Hf;使用MAO作为助催化剂,Ti络合物具有很高的活性,而Hf和Zr络合物则没有活性。随后,我们探究了这五种金属配合物催化乙烯与1-辛烯共聚的能力。乙烯/1-辛烯共聚(高达38640 kg(POE)·mol-1(M)·h-1)表现出极高的活性。随着辛烯浓度的增加催化活性也不断增加。更令人惊奇地发现,催化性能高度依赖于匹配的金属和助催化剂。在[Ph3C][B(C6F5)4]作为助催化剂的存在下,其活性依次为Hf>Zr>Ti;以B(C6F5)3为助催化剂,其顺序为Zr>Ti>Hf;使用MAO作为助催化剂,Ti络合物具有很高的活性,而Hf和Zr络合物则没有活性。
杨飞[10](2020)在《新型聚烯烃弹性体的合成及性能研究》文中研究指明热塑性弹性体(TPE)兼顾了橡胶和塑料的优异性能,其结晶性或玻璃态“硬段”和橡胶态“软段”形成了回弹性网络,加工成型过程不需要“硫化”反应,可在高温下加工和再回收利用,是硫化橡胶的理想替代者。聚烯烃类TPE多为乙烯/α-烯烃的共聚物,具有制备简单和应用范围广等特点,但耐热性和弹性回复性能有待进一步提高。针对上述情况,本文开展了系列研究工作,具体内容和成果如下:(1)本文设计了不同的丙烯共聚合方法,制备一系列丙烯基弹性体。通过丙烯与长链α-烯烃的可控共聚,制备了侧链长度分别为C8、C12、C16和C20的丙烯共聚物,通过调控支链长度和密度,获得一类高强度、高弹性回复性能的丙烯基弹性体。另外,通过高效“Tandem”丙烯共聚合方法,制备了新型长支链丙烯基弹性体,其聚丙烯主链和聚乙烯侧链能分别结晶,形成“双物理交联”网络。该长支链丙烯基弹性体可明显增加高密度聚乙烯和等规聚丙烯(HDPE/i PP)共混物的断裂伸长率。(2)通过可逆硼酸酯键,成功在乙烯/α-烯烃共聚物(POE)中构筑了交联网络,制备了动态交联的聚烯烃弹性体(POE-vitrimer)。通过调控POE-vitrimer的交联密度,获得了力学强度高、弹性回复好、耐热、耐溶剂性强的POE-vitrimer。POEvitrimer材料可在高温下可快速松弛,具备良好的再加工性能。(3)通过在侧链末端引入稠环基团(苯基(Ph)、萘基(BN)、蒽基(BA)),制备了新型的丁烯基弹性体,并对其熔融记忆效应行为进行了研究。结果表明,三种稠环基团均可使丁烯基弹性体出现平衡熔点以上的记忆效应行为,且稠环基团体积越大,所需的共聚单体浓度越小。延长熔融时间,可提高丁烯基弹性的结晶温度和记忆效应强度。(4)长支链丙烯基弹性体(PPO)可用作HDPE/iPP共混物的高效增容剂,促进粒子的聚并,并引发共混物发生相反转现象。研究表明,由于PPO共聚物具有较低粘度,使其能在粒子碰撞过程很容易被移出界面层,从而促进粒子聚并,引发相反转形成双连续相。PPO共聚物还能提供界面弯曲能,提高双连续相结构的稳定性。通过增加PPO共聚物的侧链长度和密度,可提高其界面弯曲能,从而促进双连续相的形成,拓宽双连续相的区间值。
二、微细茂金属催化剂颗粒的乙烯聚合特性研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、微细茂金属催化剂颗粒的乙烯聚合特性研究(论文提纲范文)
(1)含离子液多孔有机载体的合成、表征及茂金属催化剂的负载(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 茂金属催化剂概述 |
1.2.1 茂金属催化体系的分类 |
1.2.2 茂金属催化剂的负载 |
1.2.3 茂金属催化剂聚合活性的影响因素 |
1.3 多孔有机载体 |
1.3.1 多孔有机载体负载茂金属催化剂体系 |
1.3.2 多孔有机载体负载Ziegler-Natta |
1.4 离子液体 |
1.4.1 离子液体的发展历史 |
1.4.2 离子液体的种类 |
1.4.3 离子液体的应用领域 |
1.5 本论文研究的内容及意义 |
第2章 基于离子液体二元体系的多孔有机聚合物载体的设计 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂与药品 |
2.2.2 原料的处理 |
2.2.3 常用仪器 |
2.2.4 P(DVB-CO-IL)颗粒的合成 |
2.2.5 测试与表征 |
2.2.5.1 比表面和孔结构的测定 |
2.2.5.2 颗粒粒径及分布测定 |
2.2.5.3 红外光谱(FT-IR)测定 |
2.2.5.4 热失重TGA测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 多孔P(DVB-CO-IL)颗粒的制备 |
2.3.2 不同溶剂对P(DVB-CO-IL)颗粒孔结构的影响 |
2.3.3 不同IL单体含量对P(DVB-CO-IL)颗粒孔结构的影响 |
2.3.4 P(DVB-CO-IL)颗粒TGA分析 |
2.3.5 P(DVB-CO-IL)颗粒IR分析 |
2.3.6 P(DVB-CO-IL)颗粒粒径及粒径分布分析 |
2.3.7 P(DVB-CO-IL)颗粒表面形态 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于离子液体三元体系的多孔有机聚合物载体的设计 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂与药品 |
3.2.2 原料的处理 |
3.2.3 常用仪器 |
3.2.4 P(DVB-HEMA-IL)颗粒的合成 |
3.2.5 测试与表征 |
3.2.5.1 比表面和孔结构的测定 |
3.2.5.2 颗粒粒径及分布测定 |
3.2.5.3 红外光谱(FT-IR)测定 |
3.2.5.4 热失重TGA测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 多孔P(DVB-HEMA-IL)颗粒的制备 |
3.3.2 不同溶剂对P(DVB-HEMA-IL)颗粒孔结构的影响 |
3.3.3 不同IL单体含量对P(DVB-HEMA-IL)颗粒孔结构的影响 |
3.3.4 P(DVB-HEMA-IL)颗粒TGA分析 |
3.3.5 P(DVB-HEMA-IL)颗粒IR分析 |
3.3.6 P(DVB-HEMA-IL)颗粒粒径及粒径分布分析 |
3.3.7 P(DVB-HEMA-IL)颗粒表面形态 |
3.4 本章小结 |
第4章 POP的茂金属催化剂的负载及乙烯聚合评价研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂与药品 |
4.2.2 常用仪器 |
4.2.3 多孔P(DVB-CO-IL)颗粒的合成 |
4.2.4 茂金属催化剂的负载 |
4.2.5 茂金属催化剂的乙烯聚合评价 |
4.2.6 测试与表征 |
4.2.6.1 样品的红外光谱(FT-IR)测定 |
4.2.6.2 样品的DSC测试 |
4.2.6.3 扫描电子显微镜(SEM) |
4.2.6.4 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES) |
4.2.6.5 分子量及分布测试(GPC) |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 BCZ/MAO@POP茂金属催化剂乙烯聚合评价 |
4.3.2 聚合物分子结构及物性分析 |
4.3.2.1 聚合物分子量及分布 |
4.3.3.2 聚合物DSC分析 |
4.3.3.3 聚合物IR分析 |
4.3.3 聚合物形貌分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
(2)UHMWPE烧结动力学的研究及高性能烧结材料的制备(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
第二章 文献综述 |
2.1 UHMWPE行业现状 |
2.2 UHMWPE的制备和结构调控 |
2.2.1 常规UHMWPE的制备和表征 |
2.2.2 UHMWPE缠结态的调控、表征及对性能的影响 |
2.2.3 UHMWPE颗粒尺寸的调控及对性能的影响 |
2.3 UHMWPE的加工工艺 |
2.3.1 烧结工艺和烧结机理 |
2.3.2 冻胶纺丝工艺 |
2.3.3 其他加工工艺 |
2.4 聚合物界面链扩散理论和表征 |
2.4.1 聚合物界面链扩散理论 |
2.4.2 聚合物界面链扩散表征 |
2.4.3 UHMWPE再缠结行为 |
2.5 课题提出 |
第三章 高缠结UHMWPE的颗粒尺寸对烧结动力学和烧结材料力学性能的影响 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 溶剂和气体精制 |
3.2.3 高缠结UHMWPE的制备及筛分 |
3.2.4 产品表征及数据处理 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 初生态UHMWPE的微观结构 |
3.3.2 烧结过程中的分子链再缠结行为 |
3.3.3 烧结材料的力学性能 |
3.3.4 烧结材料力学性能的烧结时间依赖性 |
3.4 本章小结 |
第四章 低缠结UHMWPE的颗粒尺寸对烧结动力学和烧结材料力学性能的影响 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 低缠结UHMWPE的制备及筛分 |
4.2.3 产品表征及数据处理 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 初始缠结态的对比 |
4.3.2 初生态UHMWPE的微观结构 |
4.3.3 烧结过程中的分子链再缠结行为 |
4.3.4 烧结材料的力学性能 |
4.3.5 烧结材料力学性能的烧结时间依赖性 |
4.3.6 缠结态和颗粒尺寸对UHMWPE烧结动力学的影响机理归纳 |
4.4 本章小结 |
第五章 聚合介质对UHMWPE缠结态和颗粒尺寸的调控及对烧结材料力学性能的影响 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 UHMWPE的制备 |
5.2.3 产品表征及数据处理 |
5.3 结果和讨论 |
5.3.1 Z-N-Cat催化剂在不同聚合介质中的聚合行为分析和产品结构表征 |
5.3.2 Z-N-Cat催化剂下聚合介质对UHMWPE烧结材料性能的影响 |
5.3.3 POSS-Cat催化剂在不同聚合介质中的聚合行为分析和产品结构表征 |
5.3.4 POSS-Cat催化剂下聚合介质对UHMWPE烧结材料性能的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(3)POSS诱导高性能非均相Ziegler-Natta催化剂与原位红外光谱研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
第2章 文献综述 |
2.1 聚乙烯概况 |
2.1.1 普通聚乙烯产品介绍 |
2.1.2 UHMWPE生产和现状 |
2.2 聚乙烯催化剂发展 |
2.2.1 Ziegler-Natta催化剂 |
2.2.2 铬系催化剂 |
2.2.3 茂金属催化剂 |
2.2.4 后过渡金属催化剂 |
2.2.5 复合催化剂 |
2.3 MgCl_2负载型Ziegler-Natta催化剂 |
2.3.1 MgCl_2载体表面结构 |
2.3.2 MgCl_2晶体活化 |
2.3.3 聚合反应机理 |
2.3.4 活性中心结构 |
2.4 负载型催化剂表征技术 |
2.4.1 传统研究方法 |
2.4.2 活性中心结构表征难点 |
2.4.3 表面分析技术与平面模型催化剂 |
2.4.4 振动光谱 |
2.4.5 电子光谱 |
2.5 课题的提出 |
参考文献 |
第3章 POSS自聚效应原位调变MgCl_2晶体结构及乙烯聚合性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 溶剂和气体精制 |
3.2.3 催化剂的制备 |
3.2.4 催化剂表征 |
3.2.5 乙烯淤浆聚合 |
3.2.6 聚乙烯产物表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 溶剂和POSS结构对催化剂产率的影响 |
3.3.2 催化剂形貌和结构分析 |
3.3.3 制备温度对催化剂聚合性能和UHMWPE产物性能的影响 |
3.3.4 TiCl_4负载量对聚合性能及UHMWPE产物性能的影响 |
3.3.5 聚合温度对UHMWPE产物性能的影响 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第4章 原位漫反射红外光谱结合CO探针分子揭示MgCl_2表面THF动态特性 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 催化剂制备 |
4.2.3 催化剂表征 |
4.2.4 乙烯淤浆聚合及UHMWPE产物表征 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 漫反射红外光谱 |
4.3.2 热重分析 |
4.3.3 原位漫反射红外光谱结合CO探针分子吸附 |
4.3.4 金属中心化合价和配位环境表征 |
4.3.5 原位乙烯聚合 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第5章 四羟基POSS纳米晶体阻隔效应调控UHMWPE链缠结程度 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 4-OH POSS诱导催化剂的制备 |
5.2.3 催化剂表征 |
5.2.4 淤浆聚合制备UHMWPE |
5.2.5 聚合产物表征 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 溶剂和格氏试剂对催化剂制备的影响 |
5.3.2 催化剂X射线衍射分析 |
5.3.3 催化剂形貌分析 |
5.3.4 原位漫反射红外光谱探测表面化学结构 |
5.3.5 活性中心分布表征 |
5.3.6 四羟基POSS诱导催化剂的乙烯聚合性能 |
5.3.7 UHMWPE缠结程度研究 |
5.3.8 UHMWPE力学性能研究 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第6章 四羟基POSS修饰硅胶负载型ZN催化剂制备窄分布UHMWPE |
6.1 前言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验原料 |
6.2.2 四羟基POSS修饰SiO_2催化剂的制备 |
6.2.3 催化剂表征 |
6.2.4 淤浆聚合制备UHMWPE |
6.2.5 聚合产物表征 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 POSS修饰催化剂结构和形貌表征 |
6.3.2 漫反射红外光谱追踪POSS修饰催化剂制备过程 |
6.3.3 DRIFTS结合CO吸附表征催化剂表面化学环境 |
6.3.4 XPS和UV-Vis表征催化剂金属活性中心的氧化态和化学环境 |
6.3.5 POSS修饰催化剂制备UHMWPE |
6.3.6 UHMWPE的缠结程度表征 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
作者简介 |
(4)冷凝液相态对聚乙烯微结构的调控及持液粒聚合模式(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和目标 |
1.2 本文内容安排 |
第二章 文献综述 |
2.1 气相法聚乙烯工艺冷凝态技术 |
2.1.1 冷凝态技术进展 |
2.1.2 冷凝态模式的乙烯聚合 |
2.2 气相法聚乙烯工艺持液模式 |
2.2.1 持液聚合技术进展 |
2.2.2 气相与液相对比 |
2.3 乙烯/α-烯烃共聚物的组成分布与力学性能 |
2.3.1 分子量及其分布 |
2.3.2 化学组成分布 |
2.3.3 聚合物组成分布调控技术 |
2.4 课题提出 |
第三章 气相冷凝液对乙烯气相均聚合反应的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 聚合实验 |
3.2.3 表征方法 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 冷凝液的气相状态分析 |
3.3.2 聚合反应的可重复性考察 |
3.3.3 气相冷凝液含量对乙烯气相均聚合的影响 |
3.3.4 不同乙烯压力下气相冷凝液对乙烯气相均聚合反应的影响 |
3.3.5 不同反应温度下气相冷凝液对乙烯气相均聚合反应的影响 |
3.3.6 冷凝液种类对乙烯气相均聚合反应的影响 |
3.3.7 加氢条件下气相冷凝液对乙烯气相均聚合反应的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 气相冷凝液对乙烯/α-烯烃气相共聚合反应的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 聚合实验 |
4.2.3 聚合物的表征方法 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 共聚单体对乙烯/α-烯烃气相共聚合反应的影响 |
4.3.2 气相冷凝液对乙烯/1-己烯气相共聚合反应的影响 |
4.3.3 两段序贯聚合制备乙烯/1-丁烯/1-己烯三元共聚物 |
4.4 本章小结 |
第五章 冷凝液相态调变及持液颗粒聚合研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 聚合实验 |
5.2.2 聚合物的表征方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 实验条件下的气液平衡计算 |
5.3.2 气相与淤浆环境中的乙烯/1-己烯共聚合反应 |
5.3.3 贫己烷环境中的乙烯/1-己烯共聚合反应 |
5.3.4 富己烷环境中的乙烯/1-己烯共聚合反应 |
5.3.5 不同聚合环境中聚乙烯结构对比 |
5.4 本章小结 |
第六章 不同聚合模式下乙烯共聚物的结构与性能对比 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验原料 |
6.2.2 升温淋洗分级技术 |
6.2.3 聚合物的表征方法 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 乙烯/1-丁烯/1-己烯三元共聚物结构与性能表征 |
6.3.2 乙烯/1-己烯共聚物结构与性能表征 |
6.3.3 产品应用与工艺分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(5)大位阻α-二亚胺催化剂合成及其催化烯烃聚合(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 聚烯烃工业的发展 |
1.2 烯烃聚合催化剂 |
1.2.1 Ziegler-Natta催化剂 |
1.2.2 茂金属催化剂 |
1.2.3 非茂前过渡金属催化剂 |
1.2.4 后过渡金属催化剂 |
1.3 论文的提出 |
第二章 大位阻后过渡金属催化剂配体的合成 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验药品及仪器 |
2.2.2 大位阻苯胺类化合物的合成 |
2.2.3 α-二亚胺催化剂配体的合成 |
2.2.4 吡啶二亚胺催化剂配体的合成 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 对称性结构α-二亚胺催化剂配体合成结果分析 |
2.3.2 不对称性结构α-二亚胺催化剂配体合成结果分析 |
2.3.3 对称性结构吡啶二亚胺催化剂配体合成结果分析 |
2.3.4 不对称性结构吡啶二亚胺催化剂配体合成结果分析 |
2.3.5 化合物(F)和化合物(G)与不同化合物反应结果分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 催化剂的合成以及催化乙烯聚合 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品及仪器 |
3.2.2 N,N-二(2,6-二异丙基-4-双(4-(羟甲基)苯基)甲基-苯基)苊烯-1,2-二亚胺溴化镍(Cat-Ni)的制备 |
3.2.3 2,6-双[1-(2,6-二异丙基-4-双(4-(羟甲基)苯基)甲基-苯基亚胺基)乙基]-吡啶氯化铁(Cat-Fe)的制备 |
3.2.4 乙烯聚合 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 配体L1和Cat-Ni的红外谱图 |
3.3.2 配体L7和Cat-Fe的红外谱图 |
3.3.3 Cat-Ni催化乙烯聚合 |
3.3.4 Cat-Fe催化乙烯聚合 |
3.4 本章小结 |
第四章 全文总结 |
参考文献 |
硕士期间发表论文和参加科研情况 |
发表论文 |
参加科研情况 |
致谢 |
(6)Cr/SiO2催化剂的活化方法及钒镍改性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
前言 |
第一章 绪论 |
1.1 聚乙烯 |
1.1.1 聚乙烯产品种类 |
1.1.2 聚乙烯生产工艺 |
1.2 聚乙烯催化剂 |
1.2.1 齐格勒-纳塔催化剂 |
1.2.2 茂金属催化剂 |
1.2.3 非茂金属催化剂 |
1.2.4 铬系催化剂 |
1.3 Phillips铬系催化剂的特点 |
1.3.1 Phillips铬系催化剂的制备 |
1.3.2 Phillips铬系催化剂性能的影响因素 |
1.3.3 Phillips铬系催化剂的发展 |
1.4 Phillips铬系催化剂的活性中心研究 |
1.4.1 活性中心为Cr(Ⅴ)的理论 |
1.4.2 活性中心为Cr(Ⅳ)的理论 |
1.4.3 活性中心为Cr(Ⅲ)的理论 |
1.4.4 活性中心为Cr(Ⅱ)的理论 |
1.4.5 活性中心为Cr(Ⅰ)或Cr(0)的理论 |
1.5 Phillips铬系催化剂的改性研究 |
1.5.1 钛改性的铬系催化剂 |
1.5.2 铝改性的铬系催化剂 |
1.5.3 钒改性的铬系催化剂 |
1.5.4 镍改性的铬系催化剂 |
1.6 本课题的提出目的、研究内容及研究意义 |
第二章 催化剂前体活化方法研究 |
2.1 实验试剂及主要仪器设备 |
2.2 催化剂的制备 |
2.2.1 前驱体的制备 |
2.2.2 前驱体的活化 |
2.3 催化剂的表征 |
2.3.1 热重分析(TG) |
2.3.2 氮气吸脱附法(BET) |
2.3.3 等离子体发射光谱(ICP) |
2.3.4 扫描电子显微镜(SEM) |
2.4 催化剂评价方法 |
2.5 聚合产物表征 |
2.5.1 差示扫描量热法(DSC) |
2.5.2 高温凝胶渗透色谱(HT-GPC) |
2.6 两种反应器对催化剂的活化效果对比 |
2.6.1 对比催化剂的制备 |
2.6.2 对催化剂物理结构及组成的影响 |
2.6.3 对催化剂催化性能的影响 |
2.7 本章小结 |
第三章 Cr-V/SiO_2 双金属中心催化剂的制备及性能研究 |
3.1 催化剂的制备 |
3.1.1 单钒催化剂的制备 |
3.1.2 铬钒双金属中心催化剂的制备 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 催化剂的物理结构与有效组分 |
3.2.2 催化剂的表面形貌 |
3.2.3 助催化剂浓度对乙烯聚合反应的影响 |
3.2.4 聚合温度对乙烯聚合反应的影响 |
3.2.5 催化剂的氢调敏感性 |
3.3 本章小结 |
第四章 Ni改性Cr-V/SiO_2 双金属中心催化剂的制备及性能研究 |
4.1 催化剂的制备 |
4.1.1 共浸渍 |
4.1.2 分步浸渍 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 催化剂的物理结构与有效组分 |
4.2.2 催化剂的表面形貌 |
4.2.3 助催化剂浓度对乙烯聚合反应的影响 |
4.2.4 镍含量对乙烯聚合反应的影响 |
4.2.5 聚合温度对乙烯聚合反应的影响 |
4.2.6 催化剂的氢调敏感性 |
4.2.7 制备方法对乙烯聚合反应的影响 |
4.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
发表论文目录 |
致谢 |
(7)[N,Si,N,P]型非茂金属催化剂催化乙烯/1-己烯共聚合及HSAB与DFT研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 Ziegler-Natta催化剂 |
1.3 茂金属催化剂 |
1.4 非茂金属催化剂 |
1.4.1 非茂前过渡金属催化剂 |
1.4.2 非茂后过渡金属催化剂 |
1.5 无助催化剂的研究进展 |
1.6 配位聚合中软硬酸碱理论的研究 |
1.6.1 软硬酸碱理论的发展 |
1.6.2 酸碱的软硬度 |
1.6.3 HSAB理论的应用 |
1.7 本课题的提出及研究内容 |
第二章 非茂金属催化剂的合成及表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验原料 |
2.3 表征方法 |
2.4 中间体合成 |
2.4.1 中间体A的合成 |
2.4.2 中间体B1的合成 |
2.4.3 中间体B2的合成 |
2.4.4 中间体B3的合成 |
2.4.5 中间体B4的合成 |
2.4.6 中间体B5的合成 |
2.4.7 中间体B6的合成 |
2.5 配体的合成 |
2.5.1 配体L1的合成 |
2.5.2 配体L2的合成 |
2.5.3 配体L3的合成 |
2.5.4 配体L4的合成 |
2.5.5 配体L5的合成 |
2.5.6 配体L6的合成 |
2.6 配合物的合成 |
2.6.1 钛配合物的合成 |
2.6.2 镍配合物的合成 |
2.7 结果与表征 |
2.7.1 中间体表征 |
2.7.2 配体表征 |
2.7.3 催化剂表征 |
2.8 HSAB理论在催化剂合成中的应用 |
2.8.1 配体的HSAB分析 |
2.8.2 催化剂的HSAB分析 |
2.9 本章小结 |
第三章 [N,Si,N,P]型非茂过渡金属配合物催化乙烯/1-己烯共聚合的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验原料 |
3.3 主要仪器设备及测试方法 |
3.4 乙烯均聚及共聚合 |
3.4.1 乙烯均聚 |
3.4.2 乙烯/1-己烯共聚 |
3.5 聚合结果的分析 |
3.5.1 配体及金属中心在不同Al/M比下对于聚合的影响 |
3.5.2 温度对于聚合的影响 |
3.5.3 乙烯/1-己烯共聚合 |
3.6 聚合物的表征 |
3.6.1 聚合物的核磁氢谱及碳谱分析 |
3.6.2 聚合物的DSC分析 |
3.7 催化剂进行乙烯插入的DFT计算 |
3.8 本章小结 |
第四章 结论与创新点 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
(8)乙烯与1-癸烯共聚及其共聚物微观结构研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
前言 |
第一章 文献综述 |
1.1 乙烯与聚烯烃概况 |
1.1.1 乙烯概况 |
1.1.2 聚烯烃概况 |
1.2 1-癸烯的来源及应用 |
1.2.1 1-癸烯的来源 |
1.2.2 1-癸烯的应用 |
1.3 聚烯烃催化剂 |
1.3.1 齐格勒-纳塔催化剂 |
1.3.2 Phillips催化剂 |
1.3.3 茂金属催化剂 |
1.3.4 非茂过渡金属催化剂 |
1.4 课题研究目的与意义 |
第二章 乙烯与1-癸烯共聚及其共聚物表征 |
2.1 实验药品与分析仪器 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 聚合物表征 |
2.2 实验步骤 |
2.2.1 催化剂制备 |
2.2.2 聚合步骤 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 乙烯与1-癸烯共聚结果 |
2.3.2 SEM结果 |
2.3.3 共聚单体1-癸烯浓度对共聚物熔融温度的影响 |
2.3.4 共聚单体1-癸烯浓度对共聚物分子量的影响 |
2.3.5 共聚单体1-癸烯浓度对催化剂活性的影响 |
2.4 小结 |
第三章 共聚物序列结构表征 |
3.1 烯烃共聚物13CNMR谱图的解析 |
3.1.1 共聚物链上的碳命名 |
3.1.2 碳核磁谱图峰值的化学位移标识 |
3.1.3 共聚物序列分布计算方法 |
3.2 共聚物链结构 |
3.3 共聚物序列分布统计模型 |
3.3.1 Bernoullian模型 |
3.3.2 Markovian模型 |
3.4 Bernoullian模型和一阶Markovian模型计算乙烯/1-癸烯共聚物序列分布 |
3.4.1 Bernoullian模型计算乙烯/1-癸烯共聚物序列分布 |
3.4.2 一阶Markovian模型计算乙烯/1-癸烯共聚物序列分布 |
3.5 乙烯/α-烯烃聚合机理 |
第四章 乙烯/1-癸烯共聚物微观结构研究 |
4.1 共聚物微观结构研究思路 |
4.2 乙烯/1-癸烯聚合物分子链增长机理 |
4.3 乙烯/1-癸烯共聚物的碳结构标识和13CNMR谱图对应峰的化学位移标识 |
4.4 乙烯/1-癸烯共聚物序列分布 |
4.4.1 1-癸烯单体进料浓度对共聚物序列分布影响 |
4.4.2 催化剂对共聚物序列分布的影响 |
4.5 乙烯/1-癸烯共聚物三元序列分布比较 |
4.6 共聚物一阶Markovian反应概率 |
4.7 小结 |
结论 |
参考文献 |
发表文章目录 |
致谢 |
(9)基于氢化喹啉骨架的第四族金属化合物的合成及其在烯烃配位聚合中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 Ziegler-Natta催化剂 |
1.3 茂金属催化剂 |
1.3.1 茂金属催化剂的分类 |
1.3.2 茂金属催化剂的特点 |
1.4 非茂金属催化剂 |
1.4.1 亚胺-胺型金属催化剂 |
1.4.2 胺结构金属催化剂 |
1.4.3 水杨醛亚胺型金属催化剂 |
1.4.4 吡咯亚胺类金属配合物 |
1.5 论文选题意义与主要内容 |
第二章 氢化喹啉骨架的第四族金属配合物 |
2.1 引言 |
2.2 合成与表征 |
2.2.1 实验仪器原料与分析测试方法 |
2.2.2 [8-(2,6-(R~1)_2-4-R~2-苯胺)-5,6,7-三氢喹啉]金属(Ⅳ)配合物的合成与表征 |
2.3 金属(Ⅳ)配合物热稳定性的研究 |
2.4 金属(Ⅳ)配合物在烯烃聚合中的应用 |
2.4.1 钛、锆和铪金属配合物在乙烯均聚中的应用 |
2.5 本章小结 |
第三章 金属(Ⅳ)配合物在乙烯与1-辛烯共聚中的应用 |
3.1 引言 |
3.2 合成与表征 |
3.2.1 实验仪器原料与分析测试方法 |
3.3 金属配合物在乙烯与1-辛烯中的应用 |
3.3.1 金属(Ⅳ)配合物在乙烯与1-辛烯共聚中的应用 |
3.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(10)新型聚烯烃弹性体的合成及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 热塑性弹性体 |
1.2.1 热塑性弹性体的发展概述 |
1.2.2 热塑性弹性体的分类及性能 |
1.3 聚烯烃热塑性弹性体 |
1.3.1 聚烯烃热塑性弹性体的发展概述 |
1.3.2 聚烯烃热塑性弹性体的研究进展 |
1.4 长链支化聚烯烃弹性体 |
1.4.1 后功能接枝法 |
1.4.2 单组分催化剂聚合法 |
1.4.3 双组分催化剂聚合法 |
1.5 聚烯烃的改性及性能研究进展 |
1.5.1 聚烯烃的交联改性研究进展 |
1.5.2 聚烯烃的动态交联改性研究进展 |
1.5.3 聚烯烃结晶行为的研究进展 |
1.5.4 聚烯烃的共混改性研究进展 |
1.6 本论文的选题背景和研究内容 |
第2章 丙烯与长链α-烯烃共聚合制备丙烯基弹性体 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 分析与测试 |
2.2.2 原料与试剂 |
2.2.3 催化剂的制备 |
2.2.4 丙烯/α-烯烃共聚物的制备合成 |
2.2.5 乙烯齐聚合 |
2.2.6 “Tandem”共聚合(Cat.1 +Cat.2) |
2.2.7 “Tandem”共聚合(Cat. 3 +Cat.2) |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 丙烯/α-烯烃的共聚合 |
2.3.2 “Tandem”共聚合 |
2.4 本章小节 |
第3章 动态交联乙烯基弹性体POE-vitrimer |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 分析与测试 |
3.2.2 原料与试剂 |
3.2.3 乙烯/1-十四烯/丁烯蒽共聚物的制备合成 |
3.2.4 POE弹性体接枝硼酸酯交换基团 |
3.2.5 基于硼酸酯键的POE-vitrimer的制备合成 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 基于硼酸酯键的POE-vitrimer的合成 |
3.3.2 基于硼酸酯键的POE-vitrimer的性能研究 |
3.4 本章小结 |
第4章 稠环基团对丁烯基弹性体结晶行为的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 分析与测试 |
4.2.2 原料与试剂 |
4.2.3 1-丁烯基弹性体的制备合成 |
4.2.4 1-丁烯共聚物的后功能化 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 1-丁烯/含稠环单体的共聚合 |
4.3.2 单体类型对熔融记忆效应的影响 |
4.3.3 插入率对熔融记忆效应的影响 |
4.3.4 等温熔融时间对记忆效应的影响 |
4.3.5 功能化基团对熔融记忆效应的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 聚烯烃弹性体调控HDPE/iPP共混物相结构 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 分析与测试 |
5.2.2 原料与试剂 |
5.2.3 聚(1-十二烯)的制备合成 |
5.2.4 POE的制备合成 |
5.2.5 含蒽基团丙烯基弹性体(PPO-BA)的制备合成 |
5.2.6 聚合物的熔融共混 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 HDPE/iPP共混物的相结构 |
5.3.2 双连续结构的形成机理探讨 |
5.3.3 侧链长度及支链密度对双连续相的影响 |
5.3.4 增容剂浓度对双连续相的影响 |
5.3.5 剪切速率对双连续相形成的影响 |
5.3.6 弹性体分子结构对双连续区间的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 全文总结 |
6.1 论文内容及主要结论 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
四、微细茂金属催化剂颗粒的乙烯聚合特性研究(论文参考文献)
- [1]含离子液多孔有机载体的合成、表征及茂金属催化剂的负载[D]. 陈晟. 西北师范大学, 2021(12)
- [2]UHMWPE烧结动力学的研究及高性能烧结材料的制备[D]. 马玉龙. 浙江大学, 2021(01)
- [3]POSS诱导高性能非均相Ziegler-Natta催化剂与原位红外光谱研究[D]. 梁鹏. 浙江大学, 2021
- [4]冷凝液相态对聚乙烯微结构的调控及持液粒聚合模式[D]. 胡晓波. 浙江大学, 2021
- [5]大位阻α-二亚胺催化剂合成及其催化烯烃聚合[D]. 安清明. 天津工业大学, 2021(01)
- [6]Cr/SiO2催化剂的活化方法及钒镍改性研究[D]. 吴霞. 东北石油大学, 2020(03)
- [7][N,Si,N,P]型非茂金属催化剂催化乙烯/1-己烯共聚合及HSAB与DFT研究[D]. 时子海. 北京化工大学, 2020(02)
- [8]乙烯与1-癸烯共聚及其共聚物微观结构研究[D]. 成名. 东北石油大学, 2020(03)
- [9]基于氢化喹啉骨架的第四族金属化合物的合成及其在烯烃配位聚合中的应用[D]. 韩丙浩. 青岛科技大学, 2020(01)
- [10]新型聚烯烃弹性体的合成及性能研究[D]. 杨飞. 天津大学, 2020(01)