本文關(guān)鍵詞：負(fù)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(jié)構(gòu)的載體并用來負(fù)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(fù)合材料。詳細(xì)地分析了載體和負(fù)載催化劑的制備方法，并研究了負(fù)載催化劑對(duì)乙烯聚合行為和聚乙烯形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。主要工作如下： (1)以TiO_2納米管為載體負(fù)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(zhǎng)度0.7±0.2μm的粉末狀開口TiO2納米管并負(fù)載MAO/Cp_2ZrCl_2(MAO，甲基鋁氧烷；Cp2ZrCl2，二氯二茂鋯)，成功制備了負(fù)載型茂金屬催化劑。對(duì)載體和負(fù)載催化劑進(jìn)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(shí)間)對(duì)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(yīng)的增加；聚合溫度的變化對(duì)聚合速率和分子量影響不大；而隨著聚合時(shí)間的延長(zhǎng)，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(duì)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(dāng)Al/Zr摩爾比較低時(shí)，納米管充當(dāng)納米反應(yīng)器，通過擠出聚合而生成納米纖維狀聚乙烯；而當(dāng)Al/Zr摩爾比較高時(shí)，聚合速率較大而導(dǎo)致納米管的破裂，由于復(fù)制效應(yīng)而生成納米層狀聚乙烯；而隨著聚合時(shí)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(dǎo)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(guān)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(fù)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(jī)改性劑對(duì)GO進(jìn)行了有機(jī)改性。然后以GO和各種改性GO為載體分別負(fù)載MAO/Cp_2ZrCl_2，制備了多種負(fù)載型茂金屬催化劑Cp_2ZrCl_2/MAO/Surpport，并對(duì)載體和負(fù)載催化劑進(jìn)行了XRD及SEM等方面的表征。 2、研究了不同的負(fù)載催化劑對(duì)乙烯聚合行為的影響：各種改性GO為載體的負(fù)載催化劑催化活性較高，都要高于GO為載體的負(fù)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(fù)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(shí)，得到了兩種不同類型的聚乙烯基復(fù)合材料：(1)傳統(tǒng)的相分離型復(fù)合材料-GO負(fù)載MAO/Cp_2ZrCl_2催化聚合得到；(2)剝離型的納米復(fù)合材料-各種改性GO分別負(fù)載MAO/Cp_2ZrCl_2通過原位插層聚合得到。 3、研究了不同的負(fù)載方式對(duì)乙烯聚合行為的影響(以GO和AGO為載體)： 負(fù)載方式1：Surpport+Cp_2ZrCl_2→Cp_2ZrCl_2/Surpport 負(fù)載方式2：Surpport+MAO+Cp_2ZrCl_2→Cp_2ZrCl_2/MAO/Surpport 在催化劑的負(fù)載效率和催化活性方面，以負(fù)載方式2得到的催化劑要優(yōu)于負(fù)載方式1得到的催化劑。而得到相分離型傳統(tǒng)復(fù)合材料還是剝落的納米復(fù)合材料是由載體性質(zhì)所決定，而與催化劑的負(fù)載方式無關(guān)。 因此，正是由于對(duì)氧化石墨進(jìn)行了有機(jī)改性，通過原位插層乙烯聚合而形成了剝落的納米復(fù)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(dá)到了納米級(jí)的復(fù)合。
【關(guān)鍵詞】：TiO_2納米管 改性氧化石墨 負(fù)載茂金屬 乙烯聚合 形貌
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：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(jī)金屬催化體系17-19
• 1.4 配位聚合實(shí)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(fù)載化20-24
• 1.5.1 負(fù)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(fù)載方式與機(jī)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?jī)?nèi)容27-29
• 第2章 TiO2納米管負(fù)載茂金屬催化劑催化乙烯聚合29-41
• 2.1 引言29
• 2.2 試驗(yàn)部分29-31
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料29-30
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器30
• 2.2.3 TiO2納米管的制備30-31
• 2.2.4 負(fù)載催化劑的制備31
• 2.2.5 聚合31
• 2.2.6 表征31
• 2.3 結(jié)果與討論31-40
• 2.3.1 載體及負(fù)載催化劑的比表面積參數(shù)31-32
• 2.3.2 載體及負(fù)載催化劑的紅外光譜32-34
• 2.3.3 載體及負(fù)載催化劑的形貌34
• 2.3.4 聚合條件對(duì)乙烯聚合行為的影響34-36
• 2.3.5 聚合條件對(duì)聚乙烯形貌的影響36-40
• 2.4 小結(jié)40-41
• 第3章 氧化石墨的改性及負(fù)載茂金屬催化劑催化乙烯聚合41-59
• 3.1 引言41
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分41-44
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料41-42
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)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(fù)載催化劑的制備43
• 3.2.6 聚合43
• 3.2.7 表征43-44
• 3.3 結(jié)果與討論44-58
• 3.3.1 載體及負(fù)載催化劑的形貌44-45
• 3.3.2 載體及負(fù)載催化劑的 XRD 圖45-47
• 3.3.3 不同負(fù)載催化劑對(duì)乙烯聚合行為的影響47-48
• 3.3.4 負(fù)載催化劑對(duì)復(fù)合材料性質(zhì)的影響48-51
• 3.3.5 不同負(fù)載方式制備催化劑催化乙烯聚合51-58
• 3.4 小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-72
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-73
• 致謝73

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)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(fù)載型茂金屬催化劑乙烯淤漿聚合[J];石化技術(shù)與應(yīng)用;2013年03期

  本文關(guān)鍵詞：負(fù)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(hào)：320454