负载型单活性中心催化体系烯烃可控配位聚合及聚合物结构与形态调控

研究负载型单活性中心催化体系烯烃可控配位聚合及聚合物结构与形态调控。选用α-胺醛-亚胺镍和二（苯氧-亚胺）钛或锆络合物等单活性中心催化剂，以笼型倍半硅氧烷（POSS）为纳米级均相载体并与MgCl2组成复合载体，采取主催化剂组分配体与载体共价相连或通过在载体表面与助催化组分之间引入柔性长链隔离剂的方式进行化学负载，构建多种负载型单活性中心催化体系。研究纳米级均相载体、复合载体负载单活性催化体系烯烃均聚和共聚活性、动力学行为、聚合物分子链结构和聚集态演变机制，考察复合载体结构、催化剂负载方式、复合催化体系及聚合工艺对烯烃配位活性聚合、配位可逆链转移及链穿梭共聚合特性的影响，揭示负载化单活性催化体系烯烃配位可控聚合的科学原理和基本要素，为利用负载型单活性中心催化体系的非均相烯烃可控配位聚合过程，制备结构精确可控、物理机械性能优异和颗粒形貌规整的新型热塑性聚烯烃共聚物奠定理论基础。

针对单活性中心催化体系可控配位聚合特点以及催化体系负载化和非均相聚合过程中聚合物结构与形态调控存在的问题，选择二（苯氧-亚胺）钛作为典型单活性中心催化剂体系，设计并合成了烯丙基类苯氧亚胺配体和苯乙烯基类苯氧亚胺配体，考察了这些配体与硅烷试剂之间的硅氢加成反应规律，优化了合成工艺。成功制备了多种带有不饱和双键或三乙氧基功能化基团新型单活性中心FI类配位聚合催化剂，考察了催化乙烯聚合行为和特性。针对单活性中心催化体系的负载化和烯烃非均相聚合，考察了烯丙基苯氧-亚胺钛和苯乙烯基苯氧-亚胺钛催化乙烯聚合中的自固载化现象及其对聚合物结构和形态的影响规律。通过在载体表面与助催化组分之间引入柔性长链隔离剂的方式进行化学负载，构建多种负载型单活性中心催化体系。考察了单活性α-二亚胺镍催化体系负载于有机化硅胶或聚丙烯颗粒后，催化乙烯聚合行为和聚合物结构、形态和性能的变化规律。以二（苯氧-亚胺）钛配合物作为单活性中心催化体系，采用活性聚合与配位链转移聚合相结合的新方法，合成了分子量可控的双峰聚乙烯。通过研究单活性中心催化体系乙烯/1-辛烯可控淤浆共聚合特性和动力学行为，测定了乙烯/辛烯活性共聚竞聚率，探讨了影响因素和变化规律。提出了一种新型梯度嵌段结构的乙烯/辛烯共聚物制备方法，并研究了乙烯/辛烯共聚物链结构的调控规律以及聚合物结构与性能间关系。项目研究结果为单活性中心烯烃催化体系及其负载化技术的发展，深入揭示烯烃可控配位聚合机制和变化规律，开发结构组成精确可控的新型高性能聚烯烃新材料提供了有意义的理论基础和技术指导。项目研究工作成果已发表学术论文6篇，其中SCI论文4篇，参加国际学术会议论文交流4篇，获中国授权发明专利1项，公告3项。