1-丁烯共聚弹性体的合成

丁烯是仅次于乙烯、丙烯的α烯烃，但在我国利用率很低，大多数作为液化气烧掉了。研究丁烯具有重要的社会意义和经济意义。本课题以改性负载钛催化体系催化1-丁烯和其他α-烯烃共聚，合成出新型弹性体。通过对配位共聚合反应过程的深入研究，考察催化剂制备和聚合条件对共聚单体相对聚合活性（竞聚率）及共聚物中1-丁烯链段立构规整性和组成分布的影响，建立共聚物组成方程，为完善聚烯烃分子设计和烯烃配位共聚合理论提供补充；深入考核其结构与性能（形态学、流变学、加工性能和物理性能等）之间的关系，探索这种新材料在粘度指数改进剂发面的应用，为开发新型弹性体打下基础。.该课题无论是学术上（丰富了1-丁烯共聚物和1-丁烯共聚理论，拓展了聚合物设计和聚烯烃结构与性能关系的理论等），还是实践上（获得具有应用价值的新材料）都具有深远意义。

本项目全部完成课题计划研究内容，采用负载钛体系催化1-丁烯与其它α烯烃（1-己烯、丙烯、乙烯基降冰片烯）进行共聚，得到一系列不同共聚物组成和序列结构的聚1-丁烯共聚弹性体。其中对于1-丁烯/1-己烯、1-丁烯/丙烯的配位共聚合反应过程进行了深入研究，评价不同催化体系下共聚单体相对聚合活性（竟聚率）。考察共聚合动力学，建立共聚物组成方程等，研究聚合条件对共聚物组成及结构的影响，得到可控共聚物组成的共聚物弹性体，为完善聚烯烃分子设计和烯烃配位共聚合理论提供补充。.进一步采用3L及10L升高压聚合釜进行扩试，研究聚合条件对共聚合转化率、共聚物组成的影响，确立适宜的10L聚合工艺条件，在聚合的过程中进行共聚物组成分布控制。对共聚物进行结构和性能测试，掌握共聚物结构和性能的关系。1-丁烯/1-己烯共聚物中，己烯结构单元加入破坏聚1-丁烯的结晶，随己烯结构单元增加共聚物透明性增加，共聚物熔点、热稳定性和结晶性能降低，韧性增加。1-丁烯/1-己烯共聚物熔体为假塑性流体，己烯结构单元增加使剪切粘度下降，剪切稳定性上升。1-丁烯/丙烯共聚物中，丙烯结构单元的引入明显缩短了聚1-丁烯结晶时间，减小晶体尺寸，晶区分布更加均匀，随丙烯加入量的增大，聚合物韧性增加，1-丁烯/丙烯共聚物熔体是假塑性流体。.我们对新共聚物在分别在粘度指数改进剂和PP增韧方面进行的应用研究，取得了很好的成果。通过聚合过程中增加氢气链转移剂调整分子量及分子量分布，能保证共聚物具有很好的增稠能力前提下，抗剪切性随着氢气分压的增大逐渐增加；1-丁烯/1-己烯共聚物具有与陶氏POE弹性体具有相近的增韧效果， SEM和POM结果表明共聚物在PP中的分散比POE要好， 对PP结晶的破坏程度更大，晶粒尺寸更细。.本项目获得2项中国发明专利授权，发表与项目相关的科技论文13篇，其中SCI收录论文7篇，发表会议论文2篇，培养硕士研究生取得学位4人。