新型醚类给电子体负载型Ziegler-Natta催化体系催化乙烯聚合的研究

发布时间：2017-08-31 12:42

  本文关键词：新型醚类给电子体负载型Ziegler-Natta催化体系催化乙烯聚合的研究

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【摘要】：聚烯烃发展过程中催化剂的科学研究具有非常深远的意义,内给电子体(ED)作为催化剂的重要组分,可以有效调节催化剂的性能,研究和探索新型内给电子体一直是聚烯烃行业的热点。本文主要研究了5种新型醚类给电子体,探讨了不同结构ED1-ED5制备的催化剂对乙烯聚合的影响,实验结果显示,使用ED1-ED5作为内给电子体时,三乙氧基甲烷(ED4)制备的催化剂具有最佳的性能,进而研究了三乙氧基甲烷(ED4)的用量对催化性能的影响,分析了ED4和Si(OEt)4、磷酸三丁酯和硼酸三丁酯混合使用时的效果,并比较了不同TiCl4用量、滴加TiCl4的温度对制备催化剂效果的影响。通过ICP、SEM、XPS、WAXD分析了催化剂的载钛量、粒貌形态、催化剂中Ti的结合能和催化剂晶型变化。使用三乙氧基甲烷(ED4)作为内给电子体时,制备高性能催化剂的最佳条件为n(ED4)：n(MgCl2)=0.20V(TiCl4)=20ml,滴钛温度T=-10℃。从粒径分析和SEM表征可以得出制备的催化剂Cat4粒径分布均匀,颗粒呈类球型,从WAXD分析可以得出Cat4中α-MgCl2的晶型发生变化,生成δ-MgCl2。探究了Cat4聚合过程的影响参数,其中包括Al/Ti和聚合温度Tp,并对Cat4进行了高压聚合评价。实验结果表明,n(Al/Ti)=100:1,聚合温度Tp=80℃,Cat4具有最佳性能。对聚乙烯进行FT-IR、SEM、DSC、WAXD、TG分析得出,制备的PE为线性分子结构,表面呈类球形颗粒堆积,熔点为134.26℃,结晶度为78.05%,而且所得聚乙烯热稳定性好,分解后残余灰分含量很低。
【关键词】：新型醚类给电子体 负载型Ziegler-Natta催化剂 乙烯聚合
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.3;O631.5
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-32
• 1.1 前言12
• 1.2 聚乙烯产品简介12-17
• 1.2.1 LDPE与LLDPE13-14
• 1.2.2 HDPE14-16
• 1.2.3 UHMWPE16-17
• 1.3 聚乙烯催化剂简介17-25
• 1.3.1 Ziegler-Natta催化剂18-20
• 1.3.2 茂金属催化剂20-22
• 1.3.3 非茂催化剂22-25
• 1.4 乙烯聚合工艺25-30
• 1.4.1 高压法聚合工艺25-26
• 1.4.2 淤浆法聚合工艺26-27
• 1.4.3 溶液法聚合工艺27-28
• 1.4.4 气相法聚合工艺28-30
• 1.5 本课题的目的和意义30-32
• 第二章 实验部分32-38
• 2.1 实验所需药品与设备32-34
• 2.1.1 实验药品32-33
• 2.1.2 实验药品的预处理33
• 2.1.3 实验设备及测试方法33-34
• 2.2 催化剂的制备34-36
• 2.3 乙烯淤浆聚合36-38
• 2.3.1 常压聚合36
• 2.3.2 高压聚合36-38
• 第三章 结果与讨论38-58
• 3.1 催化剂的制备与表征38-48
• 3.1.1 新型醚类给电子体的影响38-39
• 3.1.2 三乙氧基甲烷用量的影响39-40
• 3.1.3 Ⅰ类化合物的影响40-41
• 3.1.4 给电子复配41-42
• 3.1.5 TiCl_4滴加温度42-43
• 3.1.6 TiCl_4滴加量43-44
• 3.1.7 催化剂粒径分布表征44-45
• 3.1.8 催化剂SEM表征45-46
• 3.1.9 催化剂WAXD表征46-47
• 3.1.10 催化剂XPS表征47-48
• 3.2 乙烯聚合与聚乙烯的表征48-58
• 3.2.1 Al/Ti摩尔比对乙烯聚合的影响48-49
• 3.2.2 乙烯聚合温度T49-50
• 3.2.3 催化剂高压聚合50-51
• 3.2.4 聚合物表征51-58
• 3.2.4.1 FT-IR表征51-52
• 3.2.4.2 聚乙烯的SEM表征52-54
• 3.2.4.3 聚乙烯的DSC表征54
• 3.2.4.4 聚乙烯的WAXD表征54-55
• 3.2.4.5 聚乙烯的TG表征55-58
• 第四章 结论58-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-66
• 研究成果及发表的学术论文66-68
• 作者简介68-69
• 附件69-70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：765668