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【6h】

单茂钪催化含二茂铁极性α-烯烃聚合反应的研究

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第一章 绪论

1. 1 配位聚合催化剂的发展概述

1.1.1第一代和第二代齐格勒-纳塔催化剂的发展

1.1.2 Kaminsky-Sinn催化剂的发展

1.1.3单组分茂稀土催化剂的发展与特征

1.2 阳离子稀土烷基络合物作为新型催化剂用于烯烃聚合的发展概况

1.2.1 单茂稀土金属双(烷基)配合物的合成

1.2.2 单茂稀土金属双(烷基)配合物催化烯烃自聚

1.2.3 单茂稀土金属双(烷基)配合物催化烯烃与乙烯共聚

1.3 选题及研究意义

第二章 二茂铁极性单体的配位聚合研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验试剂

2.2.2 实验仪器及测试仪器

2.2.3 实验过程

2.3 实验结果与讨论

2.3.1 含二茂铁极性α-烯烃的合成

2.3.2 聚合规律的研究

2.3.3 不同单茂稀土催化剂对新型单体的聚合

2.3.4 聚合物的表征及性质测试

2.4 本章小结

第三章 3-丁烯氧基苯与单体B及苯乙烯的共聚研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验试剂

3.2.2 实验仪器及测试仪器

3.2.3 实验过程

3.3 实验结果与讨论

3.3.1 单体B与3-丁烯氧基苯共聚合

3.3.2 苯乙烯与3-丁烯氧基苯的共聚合

3.3.3 聚合物表征与性质测试

3.4 本章小结

第四章 总结与展望

参考文献

附图

致谢

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摘要

在之前的研究中[119],用稀土金属催化剂催化极性α-烯烃所得聚合物玻璃化温度过低,难以应用,故设想在聚合体系中加入二茂铁以提高聚合物的玻璃化温度,同时赋予聚合物电化学性质。本文合成了五种新型的含二茂铁极性α-烯烃1-(2-二茂铁乙烯基)-4-(3-丁烯氧基)苯(单体A)、1-二茂铁苄基-4-(3-丁烯氧基)苯(单体B)、1-二茂铁苄基-4-(3-丁烯硫基)苯(单体C)、1-二茂铁基-4-(3-丁烯氧基)苯(单体D)、1-二茂铁基-4-(4-戊烯氧基)苯(单体E),并且利用稀土催化剂C5H5Sc(CH2C6H4NMe2-o)2(Sc-Cp),甲苯做溶剂,室温氮气保护条件下得到聚合物A、聚合物B、聚合物C、聚合物D。产物经1H NMR、13C NMR、GPC测试表征其结构,其中由碳谱可知所得聚合物为间规聚合物,间规度依次为91%、92%、97%、99%;经DSC、XRD、CV测试其性质,其中DSC测得玻璃化温度,依次为112.1℃、52.3℃、40.2℃、87.3℃,相对于大多数因玻璃化温度低于室温而难以应用的不含二茂铁的极性α-烯烃聚合物,其具有热性质方面的优势。XRD表明聚合物均为无定形聚合物,CV显示出聚合物均具有准可逆氧化还原过程;经SEM观察其形貌,聚合物A、B、C、D均观察到有球状颗粒结构。 此外,通过不同投料摩尔比的1-二茂铁苄基-4-(3-丁烯氧基)苯与3-丁烯氧基苯(25/50、25/25、50/25),Sc-Cp催化下聚合得到组分含量比依次为0.5/1、0.8/1、1.7/1的共聚聚合物,实现了对聚合物链上含二茂铁的支链数量的可控。本章也尝试了苯乙烯与3-丁烯氧基苯的共聚,但实验结果表明,这两种单体无法得到共聚产物。产物经1H NMR、13C NMR、GPC、DSC、CV、SEM表征以及性质测试。

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