吡咯亞胺釩絡合物催化制備含功能性乙氧基硅烷的乙烯共聚物.pdf

1、聚烯烴材料因具有機械性能好、性價比高、加工性能優(yōu)良等優(yōu)點，一直都是備受關注的高分子材料之一，但分子中極性官能團的缺乏限制了其應用范圍，因此，聚烯烴材料的功能化改性及其性能拓展具有極為深遠的意義。有機硅材料作為一種同時含有“有機”和“無機”結(jié)構(gòu)的特殊材料，集耐熱性、潤滑性、耐候性、疏水性等優(yōu)異性能于一身，但其與碳基材料的相容性和機械性能較差。若能將聚烯烴與有機硅化合物相結(jié)合，即用有機硅材料對聚烯烴進行改性，則有可能制備兼具兩種材料特性的共

2、聚物。因此，本課題期望通過最直接的配位接枝共聚方法向聚烯烴分子中引入功能性的乙氧基硅烷基團，探究其聚合行為及共聚物的結(jié)構(gòu)性能，由此將聚烯烴和有機硅材料的特性相結(jié)合，并拓展有機硅聚烯烴共聚物的用途。
　　在第二章中，本文首先設計并合成了一種含有功能性基團的有機硅極性單體—7-辛烯基乙氧基二甲基硅烷(OEMS)，在吡咯亞胺釩系催化劑(VCIP)的催化作用下，通過乙烯與該極性單體配位共聚，制得含功能性乙氧基硅烷的乙烯共聚物(PE-co-

3、OEMS)。共聚物的結(jié)構(gòu)組成和性能通過核磁共振氫譜和碳譜(1HNMR和13C NMR)、高溫凝膠滲透色譜(HT-GPC)和熱分析(DSC)等手段進行表征，結(jié)果顯示，當共單體OEMS的投料量增大至60 mmol/L時，共聚反應活性仍可保持在1.2 kg·mmolV-1·h-1，OEMS單體插入率為1.3 mol％;此外，OEMS投料量對于共聚物的重均分子量(Mw)和分子量分布指數(shù)(PDI)均具有較大的影響，當OEMS投料量為30 mmol

4、/L時，共聚物Mw為16.9 kg·mol-1，PDI為2.1;若繼續(xù)增大共單體的投料量，共聚物分子量增大且分子量分布變寬。熔點(Tm)和結(jié)晶焓(ΔHc)隨著OEMS插入率的增大而降低，Tm為120.84～130.64℃，ΔHc為120.3～176.0 J·g-1。在三氟甲磺酸作用下，PE-co-OEMS交聯(lián)后凝膠含量接近100％。
　　在第二章的研究基礎之上，第三章向乙烯/OEMS二元共聚體系中加入了長鏈α-烯烴單體——1--己

5、烯或1-辛烯作為第三單體，成功合成了一系列的乙烯/1-己烯（或1-辛烯）/OEMS三元共聚物。采用與第二章相同的測試手法對三元共聚物進行表征，結(jié)果顯示，三元共聚的反應活性為1.34～5.41 kg·mmolv-1·h-1，共聚產(chǎn)物的Mw為15.3～36.2 kg·mol-1，PDI為2～3，OEMS插入率可在0.29～2.24 mol％范圍內(nèi)調(diào)控;共聚物熔點Tm為107.13～120.35℃，結(jié)晶焓ΔHc為59.6～119.1 J·g-