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本文成功地合成了一类α-二亚胺镍配合物,并以α-二亚胺镍配合物/甲基铝氧烷(MAO)为催化体系催化乙烯聚合,较系统地研究了其聚合行为,并探讨了所制备的支化聚乙烯(b-PE)的热性能和力学性能。
首先,由α-二酮和芳胺在甲酸作用下于无水乙醇中反应,成功地合成了四个α-二亚胺配体L1-L4,采用1HNMR和IR进行了表征。以配体L1-L4与(DME)NiBr2反应,成功地合成了α-二亚胺镍配合物C1-C4,并通过IR对配合物结构进行了表征。
以配合物C1与MAO为催化体系,对乙烯进行催化聚合,配合物C1的催化活性随着聚合时间的增加先增大,后减小。所制得的聚乙烯分子量随着时间的增加而变小,分子量分布随着时间增加而增加。
配合物C1在甲苯、二氯甲烷和正己烷溶剂中对乙烯都有很高的催化活性,且催化剂衰减较慢。以配合物C2、C3、C4与MAO为催化体系催化乙烯聚合时,发现配合物C2在甲苯溶剂中衰减较快,活性较低。将C2先溶于少量二氯甲烷中,再溶于甲苯中,或者用纯的二氯甲烷作反应溶剂时,催化剂衰减速度大大地降低,且催化活性也得到较大的提高。而配合物C3、C4催化活性都很低,且催化剂衰减较快。
通过DSC测试,由配合物C1所制备聚乙烯具有支链结构的特征,结晶完善程度低,Tg较高,Tm较低。与乙丙胶(EPR)和低密度聚乙烯(LDPE)相比较,b-PE的拉伸过程中没有发生明显的屈服现象,但有相当高的拉伸强度和较高的断裂伸长率,而弹性模量很低,表现为具有弹性的橡胶态。b-PE的熔体流动速率(MRF)很小,流动性较差,加工性能较差。
尝试用钯催化偶联反应设计合成新型α-二亚胺配体,所制备的配体L5产量低,且不纯,进一步的研究正在进行中。