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環(huán)球知識:聚丙烯的聚合反應(yīng)機(jī)理

發(fā)表時間:2014-10-28 11:48【

PP是采用Ziegler-Natta催化劑,丙烯在較低溫度和壓力下聚合而得到的一種聚合物,

可以是丙烯均聚或者與乙烯及其他口一烯烴(丁烯、己烯、辛烯、4一甲基-1-戊烯)共聚。其聚合機(jī)理是按配位陰離子聚合機(jī)理進(jìn)行,由于聚合反應(yīng)十分復(fù)雜,至今仍然沒有完全研究清楚,也沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識,以Natta的雙金屬中心模型為例,其基本反應(yīng)機(jī)理如下。

主、輔催化劑兩金屬形成以下結(jié)構(gòu)絡(luò)合物:

鏈引發(fā)過程是烯烴單體的丌電子被Ti+吸引,丌電子進(jìn)入Ti原子空軌道,形成配位絡(luò)合物,又稱7r絡(luò)合物。進(jìn)一步發(fā)生極化、取向和位移,通過環(huán)過渡態(tài),極化的單體在A1-C鍵插入,不斷重復(fù)反應(yīng)后實現(xiàn)鏈增長。

丙烯聚合的催化劑主要由三氯化鈦(TiCl3)和烷基鋁(Et3A1)組成,在TiCl3一AlEt3催化劑存在下發(fā)生聚合反應(yīng),與離子聚合類似,同樣經(jīng)歷鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移等階段。

鏈引發(fā):TICl3與AlEt3進(jìn)行還原反應(yīng)和烷基交換反應(yīng),并發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)形成絡(luò)合催化劑和活性中心,丙烯在催化劑上進(jìn)行定向聚合。