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支化与功能化聚乙烯

时间:2009-06-26
关键词: 来源:合成树脂及塑料

潘锦,高海洋,伍青

(中山大学高分子研究所, 广东 广州,510275)

    摘要:综述了近年来制备支化和功能化聚乙烯的研究进展。采用Ziegler-Natta催化剂和茂金属催化剂催化乙烯与α-烯烃共聚合得到支化聚乙烯,但由于金属中心的亲电性和亲氧性强,加入极性单体会使催化剂严重失活。采用后过渡金属催化剂可通过调节反应条件得到不同拓扑结构的支化聚乙烯,且可催化乙烯与极性单体共聚合制备各种新颖的功能化聚乙烯。

关键词:乙烯聚合,催化剂,支化聚乙烯,极性单体,功能化聚乙烯

 

    支化聚乙烯(PE)由于主链上有支链而具有良好的柔韧性、延展性、流变性、成膜性和透明性,成为聚烯烃产品的一大品种。在高压(100200 MPa)和高温(160300)条件下,通过乙烯自由基聚合得到低密度聚乙烯(LDPE),聚合物的重均分子量为(912)×103,支化度约为2 11000 C[1]。被称为第三代代PE产品的线型低密度聚乙烯(LLDPE)20世纪70年代发展起来的由乙烯与α-烯烃共聚合获得的新型树脂,目前工业上已大规模生产。

PE树脂由于自身固有的非极性和惰性使其印染性、黏结性以及与其他材料的相容性都较差。PE功能化对于改善PE与其他极性材料的相容性,提高PE表面的黏结性以及赋予其新的性能都具有重要意义。

 

3 展望

支化结构控制和功能化是提高PE性能、拓宽PE用途的重要途径,也是聚烯烃研发领域发展中值得注重的问题。制备支化和功能化PE按需求可采用不同的方法。其中,利用后过渡金属“链行走”的特点,通过调节乙烯压力和聚合温度,能够得到支化、超支化甚至树枝状PE。同时,烯烃催化聚合向其他活性/可控聚合方法转化,可制备各种新颖的功能化PE。这些都是近年来研究发展较快的领域,值得学术界和工业界重视。

 

4 参考文献

[1] Buchelli A, Michael L, Brown A L, et al. Modeling fouling effects in LDPE tubular polymerization reactors: 2. Heat transfer, computational fluid dynamics, and phase equilibria[J]. Ind Eng Chem Res, 2005, 44(50):1480.

[2] Wang jiaxi, Li Hongbo, Guo Neng, et al. Covalently linked heterobimetallic catalysts for olefin polymerization[J]. Organometallics, 2004, 23(22):5112.

[3] Komon Z J A, Diamond G M, Leclerc M K, et al. Triple tandem catalyst mixtures for the synthesis of polyethylenes with varying structures[J]. J Am Chem Soc, 2002, 124(51):15280.

[4] Bianchini C, Frediani M, Kaminsky W, et al. Amorphous polyethylene by tandem action of cobalt and titanium singlesite catalysts[J]. Macromol Rapid Commun, 2005, 26(15):1218.

[5] Quijada R, Rojas R, Bazen G, et al. Synthesis of branched polyethylene from ethylene by tandem action of iron and zirconium single site catalysts[J]. Macromolecules, 2001, 34(8):2411.

et al.