本文關鍵詞：負載茂金屬催化劑的制備及催化乙烯聚合，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我們制備了一系列具有特殊結構的載體并用來負載茂金屬催化劑催化乙烯聚合，得到了具有特定形貌的聚乙烯和不同類型的聚乙烯基復合材料。詳細地分析了載體和負載催化劑的制備方法，并研究了負載催化劑對乙烯聚合行為和聚乙烯形態(tài)結構的影響。主要工作如下： (1)以TiO_2納米管為載體負載茂金屬催化劑催化乙烯聚合： 1、通過水熱法合成了直徑14.6nm、長度0.7±0.2μm的粉末狀開口TiO2納米管并負載MAO/Cp_2ZrCl_2(MAO，甲基鋁氧烷；Cp2ZrCl2，二氯二茂鋯)，成功制備了負載型茂金屬催化劑。對載體和負載催化劑進行了BET、IR、SEM及TEM等表征。 2、研究了不同聚合條件(Al/Zr摩爾比、聚合溫度及聚合時間)對乙烯聚合行為的影響：隨著Al/Zr摩爾比的增加，聚合速率和聚乙烯分子量都相應的增加；聚合溫度的變化對聚合速率和分子量影響不大；而隨著聚合時間的延長，聚合速率變小，聚乙烯分子量逐漸增大。其中Al/Zr摩爾比的大小對乙烯聚合活性的影響最為顯著。 3、在不同的聚合條件下得到了三種不同形貌的聚乙烯：納米纖維狀、納米層狀和絮狀聚乙烯。當Al/Zr摩爾比較低時，納米管充當納米反應器，通過擠出聚合而生成納米纖維狀聚乙烯；而當Al/Zr摩爾比較高時，聚合速率較大而導致納米管的破裂，由于復制效應而生成納米層狀聚乙烯；而隨著聚合時間的增加，聚合速率逐漸減小，聚乙烯呈現(xiàn)納米纖維狀以外，其絮狀物也越來越多。正是由于納米管的作用和聚合速率的變化而導致不同形貌聚乙烯的形成。 因此，成功制備粉末狀開口TiO_2納米管是關鍵，而通過聚合條件來控制聚乙烯的形貌是最大的創(chuàng)新之處。 (2)氧化石墨的改性及負載茂金屬催化劑催化乙烯原位聚合： 1、通過Hummers法成功制備了層間距d=0.821nm的氧化石墨GO，并使用3-氨基丙基三乙氧基硅烷、正丁胺、正辛胺和苯丙氨酸等有機改性劑對GO進行了有機改性。然后以GO和各種改性GO為載體分別負載MAO/Cp_2ZrCl_2，制備了多種負載型茂金屬催化劑Cp_2ZrCl_2/MAO/Surpport，并對載體和負載催化劑進行了XRD及SEM等方面的表征。 2、研究了不同的負載催化劑對乙烯聚合行為的影響：各種改性GO為載體的負載催化劑催化活性較高，都要高于GO為載體的負載催化劑和均相催化劑，而其中以AGO(3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性GO)為載體的負載催化劑Cp_2ZrCl_2/MAO/AGO催化活性最高(1.01×106g of PE/mol of Zr·h)。同時，得到了兩種不同類型的聚乙烯基復合材料：(1)傳統(tǒng)的相分離型復合材料-GO負載MAO/Cp_2ZrCl_2催化聚合得到；(2)剝離型的納米復合材料-各種改性GO分別負載MAO/Cp_2ZrCl_2通過原位插層聚合得到。 3、研究了不同的負載方式對乙烯聚合行為的影響(以GO和AGO為載體)： 負載方式1：Surpport+Cp_2ZrCl_2→Cp_2ZrCl_2/Surpport 負載方式2：Surpport+MAO+Cp_2ZrCl_2→Cp_2ZrCl_2/MAO/Surpport 在催化劑的負載效率和催化活性方面，以負載方式2得到的催化劑要優(yōu)于負載方式1得到的催化劑。而得到相分離型傳統(tǒng)復合材料還是剝落的納米復合材料是由載體性質所決定，而與催化劑的負載方式無關。 因此，正是由于對氧化石墨進行了有機改性，通過原位插層乙烯聚合而形成了剝落的納米復合材料，創(chuàng)造性的使氧化石墨和非極性高分子材料聚乙烯達到了納米級的復合。
【關鍵詞】：TiO_2納米管 改性氧化石墨 負載茂金屬 乙烯聚合 形貌
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：O632.12;O643.36
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-29
• 1.1 前言11
• 1.2 聚乙烯的歷程11-12
• 1.2.1 第一代聚乙烯11
• 1.2.2 第二代聚乙烯11
• 1.2.3 第三代聚乙烯11-12
• 1.3 乙烯聚合催化劑的發(fā)展12-19
• 1.3.1 Ziegler-Natta 催化體系12-13
• 1.3.2 茂金屬催化體系13-17
• 1.3.3 非茂有機金屬催化體系17-19
• 1.4 配位聚合實施方法19-20
• 1.4.1 溶液聚合19-20
• 1.4.2 本體聚合20
• 1.5 茂金屬催化劑的負載化20-24
• 1.5.1 負載化的目的20-21
• 1.5.2 選擇載體的原則21
• 1.5.3 載體的種類21-22
• 1.5.4 負載方式與機理22-24
• 1.6 茂金屬烯烴聚合物24-26
• 1.6.1 茂金屬聚乙烯24
• 1.6.2 茂金屬聚烯烴彈性體24-25
• 1.6.3 茂金屬乙丙橡膠25
• 1.6.4 茂金屬聚丙烯25
• 1.6.5 茂金屬間規(guī)聚苯乙烯25-26
• 1.6.6 環(huán)烯烴均聚物和共聚物26
• 1.6.7 乙烯/苯乙烯共聚物26
• 1.7 發(fā)展前景26-27
• 1.8 論文研究目的、意義及內(nèi)容27-29
• 1.8.1 研究目的及意義27
• 1.8.2 研究內(nèi)容27-29
• 第2章 TiO2納米管負載茂金屬催化劑催化乙烯聚合29-41
• 2.1 引言29
• 2.2 試驗部分29-31
• 2.2.1 實驗原料29-30
• 2.2.2 實驗儀器30
• 2.2.3 TiO2納米管的制備30-31
• 2.2.4 負載催化劑的制備31
• 2.2.5 聚合31
• 2.2.6 表征31
• 2.3 結果與討論31-40
• 2.3.1 載體及負載催化劑的比表面積參數(shù)31-32
• 2.3.2 載體及負載催化劑的紅外光譜32-34
• 2.3.3 載體及負載催化劑的形貌34
• 2.3.4 聚合條件對乙烯聚合行為的影響34-36
• 2.3.5 聚合條件對聚乙烯形貌的影響36-40
• 2.4 小結40-41
• 第3章 氧化石墨的改性及負載茂金屬催化劑催化乙烯聚合41-59
• 3.1 引言41
• 3.2 實驗部分41-44
• 3.2.1 實驗原料41-42
• 3.2.2 實驗儀器42
• 3.2.3 氧化石墨 (GO)的制備42-43
• 3.2.4 改性氧化石墨的制備43
• 3.2.5 負載催化劑的制備43
• 3.2.6 聚合43
• 3.2.7 表征43-44
• 3.3 結果與討論44-58
• 3.3.1 載體及負載催化劑的形貌44-45
• 3.3.2 載體及負載催化劑的 XRD 圖45-47
• 3.3.3 不同負載催化劑對乙烯聚合行為的影響47-48
• 3.3.4 負載催化劑對復合材料性質的影響48-51
• 3.3.5 不同負載方式制備催化劑催化乙烯聚合51-58
• 3.4 小結58-59
• 結論59-60
• 參考文獻60-72
• 附錄 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文72-73
• 致謝73

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 崇雅麗;韋少義;張鵬;張平生;王海;喬彤森;;LHQ-12負載型茂金屬催化劑乙烯淤漿聚合[J];石化技術與應用;2013年03期

  本文關鍵詞：負載茂金屬催化劑的制備及催化乙烯聚合，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：320454