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MCM-41分子筛负载氯化铝催化丙烯酸甲酯与1-辛烯共聚

2021-09-10李海勃肖长发江龙黄云淡宜

高等学校化学学报 2021年9期

李海勃,肖长发,江龙,黄云,淡宜

(四川大学高分子研究所,高分子材料工程国家重点实验室(四川大学),成都 610065)

聚烯烃材料具有良好的耐化学药品性、耐水性、机械强度及电绝缘性等,广泛应用于各行各业.在聚烯烃分子链中引入极性功能基团单元可有效实现聚烯烃功能化,提高聚烯烃附加值[1~4].虽然可通过后功能化改性聚烯烃,但聚合物的结构可控性较差[5,6].将极性丙烯酸酯与非极性烯烃共聚可根据需求控制微观结构和性能,已受到越来越多的关注[7,8].但由于活性差异过大,烯烃与极性单体的共聚非常困难[9~11].自1967年Hirai等[12]发现在烷基铝温和反应条件下可以制备得到丙烯与丙烯腈的交替共聚物后,一系列路易斯酸被用来催化非极性烯烃与极性乙烯基单体的共聚反应并得到了良好的结果[13~18].本课题组[19,20]利用廉价安全的氯化铝(AlCl3)均相催化烯烃与丙烯酸酯单体共聚合,成功得到全交替结构的共聚物.为解决均相催化体系因催化剂分离较困难而导致催化剂浪费大、聚合物品质受影响等问题,我们发展了基于负载的路易斯酸非均相催化体系.

本文以MCM-41分子筛负载氯化铝为催化剂,催化极性单体丙烯酸甲酯与非极性单体1-辛烯自由基共聚合,研究了聚合物产率和共聚物组成随聚合反应时间的变化规律,并考察了溶剂、催化剂中活性组分含量、催化剂用量对共聚物组成和相对分子质量的影响以及催化剂的循环使用性能,以建立切实可行的通过催化聚合合成极性单体与非极性烯烃的共聚物的方法.

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