低相對(duì)分子質(zhì)量反式聚異戊二烯蠟的合成、表征及改性.pdf

1、青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文低相對(duì)分子質(zhì)量反式聚異戊二烯蠟的合成、表征及改性摘 要本文主要研究了 采用本室自 制的氯化鎂負(fù)載欽體系催化劑與三異丁基鋁組合，以 氫氣作為相對(duì)分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑合成低相對(duì)分子質(zhì)量反式聚異戊二烯蠟< L MT P I W)的聚合反應(yīng)及影響催化活性和相對(duì)分子質(zhì)量的因素。并對(duì)聚合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。采用本體或溶液聚合催化異戊二烯配位聚合，合成出了 低相對(duì)分子 質(zhì)量反式一 1 , 4 - 聚異戊二 烯蠟 ( L M

2、T P I W ) 。 考察了 氫氣壓力和 聚合溫度對(duì)催化活性和相對(duì)分子質(zhì)量的影響。對(duì)于木體聚合， L MT P I W 的 相對(duì)分子 質(zhì)量隨氫氣壓力升高而 F 降， 氫氣壓力 從0 A M P a r 升 至3 . 2 M p a , L M T P I W在3 0 ℃ 甲 苯 中 的 特 性 粘 數(shù) 從0 . 9 0 1 1 d l g 下 降 到0 . 3 5 4 3 d l “ g - I ; 隨 著 聚 合

3、溫 度 的 增 加 ， L M T P I W的 特 性 粘 數(shù) 先卜 升 后 下降， 在 5 0 ℃ 左右出 現(xiàn)最大值;在一定范圍內(nèi)， 體系的催化效率隨著氫氣壓力和聚合溫度的升高而降低。對(duì)于溶液聚合， 隨著氫氣壓力的升高， L MT P I W的相對(duì)分子質(zhì)量單調(diào)下降，氫氣壓力由 0 . 8 M P a 上升至4 . O M P a 時(shí)， 聚合物在3 0 0 C 甲 苯中的 特性粘數(shù)由 0 . 3 9 1d l · g 

4、9; 1 . 降 至 0 . 1 9 5 1 d l · 歲; 隨 著 聚 合 溫 度 的 上 升 ， L M T P I W的 相 對(duì) 分 子 質(zhì) 量有所增加， 聚合溫度由 2 0 ℃升至6 0 “ C , L MT P I W在甲 苯中的 特性粘數(shù)由 0 . 2 5 5 2d l “ g ‘ 上 升 至 0 . 3 2 9 8 d l “ g ' ; 而 氫 氣 壓 力 和 聚 合 溫 度的 提高 對(duì)

5、 L M T P I W 液 相 的特性粘數(shù)影響不大， 但相對(duì)含量上升; 在 一 定范圍內(nèi)， 氫氣壓力增大導(dǎo)致體系催化效率下降，隨聚合溫度的增加， 催化效率先升高再降低， 在3 0 0 C 左右出現(xiàn)最大值。溶液聚合法較相同條件下本體聚合法所合成L M T P I W的相對(duì)分子質(zhì)量更低，分布也較窄。對(duì)于所得聚合物的分級(jí)實(shí)驗(yàn)表明， 合成的低相對(duì)分子質(zhì)量反式一 1 , 4 - 聚異戊幾 烯蠟 < L M T P I W) 為含有多

6、種相對(duì)分子質(zhì)量不同、 結(jié)構(gòu)和性能亦不同的聚異青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文T H E S Y T H E S I S , C H A R A C T E R I Z A T I O NA N D M O D ! F I C A T I O N O F L O W R E L A T I V EM O L E C U L A R M A S S T R A N S - 1 . 4 - P O L Y ! S O P R E N

7、 E W A XAB S T R AC TU s i n g h y d r o g e n a s r e l a t i v e m o l e c u l a r m a s s m o d i f i e r , l o w r e l a t i v e m o l e c u l a rm a s s t r a n s - 1 , 4 - p o l y ( i s o p r e n e )

8、w a x ( L M T P I W) w a s s y n t h e s i z e d w i t h s u p p o r t e dt i t a n i u m T i C l 4 / M g C 1 2 - A 1 C l 3 ( i - B u ) 3 c a t a l y s t s y s t e m s . T h e i n f l u e n c e o f e x p e

9、r i m e n t a lc o n d i t i o n s o n c a t a l y t i c e f f i c i e n c y ( C E ) , r e l a t i v e m o l e c u l a r m a s s a n d s t r u c t u r e w a sd i s c u s s e d .T h e b u l k p o l y m e r i z

10、 a t i o n r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e i n t r i n s i c v i s c o s i t y o f L MT P I Wi n t o l u e n e d e c r e a s e d f r o m 0 . 9 0 1 1 d 1 / g t o 0 . 3 5 4 3 d 1 / g w i t h t h e

11、i n c r e a s e o f h y d r o g e np r e s s u r e f r o m 0 A M p a t o 3 . 2 M p a . A n d w i t h t h e i n c r e a s e o f t e m p e r a t u r e , t h e i n t r i n s i cv i s c o s i t y d e c r e a s

12、 e d a f t e r i n c r e a s e , s h o w i n g a m a x i m u m v a l u e a t 5 0 0 C . T h e C Ed e c r e a s e d w i t h t h e i n c r e a s e o f h y d r o g e n p r e s s a n d t e m p e r a t u r e

13、.T h e s o l u t i o n p o l y m e r i z a t i o n r e s u l t s i l l u s t r a t e d t h a t t h e i n t r i n s i c v i s c o s i t y o fL MT P I W i n t o l u e n e d e c r e a s e d f r o m 0 . 3 9 1 d

14、 1 / g t o 0 . 1 9 5 1 d l / g w i t h t h e i n c r e a s e o fh y d r o g e n p r e s s u r e f r o m 0 . 8 M p a t o 4 M p a . T h e e f f e c t o f t e m p e r a t u r e o n t h e a v e r a g e -n u

15、 m b e r r e l a t i v e m o l e c u l a r m a s s i s l e s s . A t t h e r a n g e f r o m 2 0 “ C t o 6 0 ' C , t h e m a x . o fC E o c c u r r e d a t 3 0 ' C.T h e f r a c t i o n a t i n

16、 g e x p e r i m e n t s h o w e d t h a t , t h e p r o d u c t i s c o m p o s e d o f a r a n g eo f p o l y i s o p r e n e w i t h v a r i e d s t r u c t u r e a n d p r o p e r t i e s . W h i l e

17、 t h e a v e r a g e - n u m b e rr e l a t i v e m o l e c u l a r m a s s w a s a b o v e 8 6 0 , t h e p o l y m e r c o n v e r t e d f r o m v i s c o u s l i q u i d t ob r i t t l e w a x . A b o

18、v e 1 8 0 0 , t h e p o l y m e r b e c a m e t o u g h n e s s .D S C a n a l y s i s d e m o n s t r a t e d t h a t t h e f r a c t i o n s s e p a r a t e d o u t f r o m t h e s o l u t i o nw e r e

19、p e r f e c t c r y s t a l , w i t h c r y s t a l l i n i t y u p t o 5 9 % . T h e r e s u l t s o f I R a n d N M Rs h o w e d t h a t t h e c o n t e n t o f t r a n s - 1 , 4 - u n i t o f L MT