聚烯烃在锂离子电池隔膜领域的应用进展

隔膜是锂离子电池的重要组成部分之一,它的性能直接决定了锂离子电池的安全性能、使用寿命和电化学性能等。聚烯烃微孔膜凭借电化学性能优异、价格低廉等优势成为锂离子电池隔膜市场的主流。在隔膜减薄化趋势下,超高分子量聚乙烯隔膜独特的性能优势成为聚烯烃微孔膜中最具竞争力的产品。介绍了锂离子电池隔膜的工作原理及性能要求,聚烯烃锂离子电池隔膜的制备方法,包括湿法、干法、静电纺丝等制备工艺;阐述了锂离子电池隔膜专用料的性能要求和研发进展,生产超高分子量聚乙烯的催化剂以及聚烯烃隔膜改性的研究进展。

内给电子体对BCNX系列催化剂性能的影响

考察了内给电子体对BCNX系列催化剂性能的影响,并与参比催化剂进行对比。实验结果表明,醚类化合物作为内给电子体时,制得的BCNX系列催化剂的聚合活性和氢调敏感性较高,其中9,9-二甲氧基甲基芴使得催化剂具有较高的立构定向性;邻苯二甲酸酯类化合物作为内给电子体时,制得的BCNX系列催化剂整体性能均衡,聚合活性、立构定向性及氢调敏感性均较参比催化剂显著提升;二醇酯类化合物作为内给电子体时,制得的BCNX系列催化剂除聚合活性有所提升外,其他性能无显著变化。

乙烯与乙烯基五甲基二硅氧烷的配位共聚

后过渡金属催化剂具有独特的“链行走”机理以及对极性基团的耐毒性等特点,可用于催化α-烯烃与极性单体共聚,得到结构与性能优异的功能化聚烯烃.本文以α-二亚胺镍(Ⅱ)配合物(C1~C6)为催化剂,在倍半乙基氯化铝(EASC)作用下,以乙烯和乙烯基五甲基二硅氧烷(VPMDSO)为单体进行配位共聚,制备了一系列共聚物.考察了VPMDSO单体浓度、催化剂用量、Al/Ni摩尔比、乙烯压力、聚合时间、溶剂以及催化剂结构对配位共聚反应的影响,得到了最优的聚合条件.通过核磁共振氢谱(1H NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热失重分析(TGA)及接触角测试等表征了聚合物的微观结构、热稳定性、硅含量和表面性能.研究结果表明,α-二亚胺镍(Ⅱ)配合物催化活性可达1.26×10^(6)g·mol_(Ni)^(-1)·h^(-1),共聚物中硅含量为0.25%~0.87%(质量分数),与聚乙烯(PE)相比,共聚物的表面能降低、疏水性提高.

硅胶载体的制备及在聚烯烃催化剂领域中的应用

催化剂及催化技术的发展是聚烯烃产业技术进步的核心。硅胶作为聚烯烃催化剂常用的载体材料,在催化剂的合成及聚烯烃树脂的制备领域发挥着重要的作用。近年来,关于硅胶负载聚烯烃催化剂的研究已陆续发表。本文综述了硅胶载体的结构、制备方法以及硅胶载体与聚烯烃催化剂(Ziegler-Natta催化剂、茂金属催化剂、后过渡金属催化剂及铬基催化剂)负载化的研究进展,并介绍了催化剂的制备机理、优点及应用。

高通量技术在非均相聚丙烯催化剂制备中的应用研究

考察了催化剂高通量合成系统(HT-Posycat)在非均相Ziegler-Natta催化剂制备中各种加料计量工具的准确性和平行性。实验结果表明,使用高黏液体重力加料系统代替注射泵有效降低了小剂量液体的计量误差;使用缓冲瓶代替12通分流阀,有效降低了气泡对蠕动泵计量准确性的影响;合理设置各种计量设备的参数,可使小剂量反应原料计量误差小于0.5%,有效提高了HT-Posycat的实验平行性,催化剂产量的相对偏差可低于2.3%;增大滤头管径和更换滤材,在不影响催化剂产量及实验平行性的同时,有效缩短抽滤用时9h,进一步提高了HT-Posycat的工作效率。

我国高端聚烯烃产业发展现状分析

随着我国消费结构不断升级,战略新兴产业不断发展,对高端聚烯烃产品的需求也不断增加。对我国茂金属聚乙烯、茂金属聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯树脂、超高分子量聚乙烯树脂、聚烯烃弹性体、乙烯-乙烯醇共聚树脂、环烯烃聚合物、交联聚乙烯等高端聚烯烃的产业现状、存在问题及制约因素进行了分析,对高端聚烯烃产业存在的问题进行了探讨并对未来发展提出了建议。

ⅣB族金属催化丙烯与烯烃极性单体共聚研究进展

对聚烯烃进行功能化可弥补传统聚烯烃非极性和表面能低的不足。目前常见的是乙烯与极性单体共聚,而聚丙烯功能化修饰报道较少。综述了ⅣB族金属催化丙烯与烯烃极性单体共聚对聚丙烯材料功能化的发展,主要以锆金属和铪金属为催化剂进行介绍,重点按引入氧原子、氮原子、硼原子和硅原子种类讨论了聚丙烯功能化的研究进展,指出了茂金属催化剂在聚丙烯功能化研究中的挑战,并对茂金属催化丙烯与烯烃极性单体共聚的发展进行了展望。

多孔有机聚合物中试制备及其在聚烯烃催化剂中的应用

多孔有机聚合物广泛应用在吸附、分离、催化等领域。本文采用分散聚合工艺,中试制备得到形貌及流动性良好的POP3120T和POP3100载体,POP3120T载体堆密度为0.29g/cm^(3),比表面积为282m^(2)/g,与无机硅胶载体相当,颗粒粒径23.4μm,粒径分布1.00;POP3100载体堆密度为0.34g/cm3,比表面积约503m^(2)/g,均高于无机硅胶载体,颗粒粒径36.0μm,粒径分布0.93。负载的POP型Z-N聚丙烯催化剂具有良好的丙烯聚合活性,其活性可达到1.0×10^(7)g/(mol·h)以上。得到的聚合物堆密度可以达到0.36g/cm^(3),聚合物细粉含量小于1%,达到商业催化剂的水平,此外负载的POP型Z-N聚丙烯催化剂具有高的立构规整选择性及宽的分子量分布,采用DIBP作为内给电子体制备的催化剂,丙烯聚合制备的聚合物等规度可达97.5%以上,分子量分布可达11以上。

醇镁加合物载体在Ziegler-Natta催化剂中的应用进展

基于醇镁加合物载体(简称醇镁载体)的Ziegler-Natta(Z-N)催化剂具有颗粒形貌优良、活性高等特点,醇镁载体的特性对催化剂和聚合物的综合性能有显著影响,是目前聚烯烃领域中的研究热点。介绍了氯化镁载体的发展历程以及醇镁载体的制备方法,分析了不同醇镁比、醇种类对醇镁载体结构的影响,综述了醇镁载体在Z-N催化剂中的应用,并对烯烃聚合用醇镁载体的开发提出了展望。

烯烃聚合用茂金属催化剂及其载体

由于在α-烯烃、二烯烃以及苯乙烯聚合中的单中心催化性能,茂金属催化剂备受学术界和企业界的关注。为了进一步提高催化剂的活性、利用效率以及防止粘釜现象的发生和有效控制催化产物的微形貌,茂金属催化剂通常要负载在载体上进行使用。对茂金属催化剂的基本结构及发展历程进行了介绍,综述了茂金属催化剂载体的种类,包括MgCl 2、分子筛或多孔材料、层状材料、聚合物、碳纳米管和石墨、硅胶载体,总结了其自负载的特点和性能,指出开发高活性催化剂及其高效负载化工艺仍是今后该领域的重要工作。

制备条件对Ziegler-Natta催化剂性能的影响

介绍了聚烯烃技术的核心关键是催化剂,其中催化剂的制备条件对催化剂的性能有较大的影响;主要考察了母液转移时间、TiCl4与MgCl2物质的量比、内给电子体(ID)与MgCl2物质的量比、陈化反应温度等对Ziegler-Natta(Z-N)聚烯烃催化剂性能的影响。结果表明,母液转移时间、载钛过程搅拌转速、TiCl4与MgCl2物质的量比对催化剂平均粒径影响较大;ID与MgCl2物质的量比对催化剂的颗粒形貌及催化活性影响较大;陈化反应温度对催化剂的钛含量及催化活性影响较大。

镍催化剂用于制备乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的研究进展

综述了近年来基于镍催化剂催化乙烯与丙烯酸甲酯(MA)配位共聚制备乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)的最新研究进展。简要概括了从前过渡金属Ziegler-Natta催化剂,到茂金属催化剂,再到后过渡金属镍钯催化剂的发展历程。根据配体的种类对镍催化剂进行分类总结,包括[N,N]型、[N,O]型、[P,O]型、[N,P]型等二齿镍催化剂及[N,N,O]型三齿镍催化剂。后过渡金属镍催化剂因具有良好的极性单体耐受性,在催化乙烯与MA共聚取得了显著进展,通过开发新型镍催化剂实现乙烯与MA共聚制备EMA的工业化进程将越来越近。

烯烃聚合茂金属催化剂研究进展

聚烯烃产品由于其优异的性能,在各个领域广泛应用,与人类的日常生产、生活息息相关。茂金属催化剂因为具有有效调节聚合物的微观结构、单一活性中心和高催化效率等优势,已经在聚烯烃产业占据重要地位。本文从茂金属催化剂的种类结构、助催化剂的种类等方面综述了茂金属催化剂的研究进展,并对其研究方向进行了展望。

烯烃聚合用茂金属催化剂研究进展

综述了主流的非桥联型、桥联型、限定几何构型和吡啶氨基型中典型的6个茂金属催化剂在乙烯与α-烯烃高温溶液聚合方面的应用。为了探究桥联型茂金属催化剂微观结构与烯烃聚合活性的内在关系,着重分析了4个茂金属催化剂的几何结构参数,揭示了该类催化剂通过改变配位空间以提高聚合性能的方向。

双齿配体钒配合物的制备及催化乙烯与极性单体共聚的研究

成功合成一系列含有不同杂原子的双齿配体及相应的三价钒配合物,并研究了其在烯烃聚合中的催化性能,揭示了催化剂结构中双齿配体与催化性能的内在联系。结果表明,在助催化剂的作用下,该系列钒配合物能高效催化乙烯聚合得到线型聚乙烯,其活性高达7740 kg/(mol·h)。结合大位阻基团引入的策略,含有S^N两齿配体的配合物C3中表现出最佳的热稳定性,该催化剂在80℃的聚合条件下仍能保持较高的催化活性[5560 kg/(mol·h)]。在乙烯与极性单体的共聚试验中,该系列三价钒催化剂也表现出中等的活性并成功制备相应的共聚物。

阻燃型超高分子量聚乙烯研究进展

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)作为一种重要的工程塑料,广泛应用于医疗器械、军工防护、电池、建筑工程、运动器材等多个领域。因其分子链只含有碳氢结构,导致阻燃性差,在一定程度上制约了其应用领域。文章首先简要介绍了UHMWPE的燃烧机理和阻燃策略。随后,综述了目前国内外研究制备阻燃型UHMWPE的现状。研究表明,共混法阻燃效果良好,无卤阻燃和绿色环保是当前和未来发展的主导方向。基于茂金属催化剂原位制备阻燃UHMWPE的方法潜力巨大,为UHMWPE这类难加工产品的改性提供了新策略。

丁烯基弹性体的制备与性能

采用自制的负载钛系催化剂催化丁烯-1与己烯-1进行本体聚合制备了丁烯基弹性体,开展了聚合工艺优化研究,通过核磁共振波谱和差示扫描量热表征了共聚物的结构,考察了共聚物的物理机械性能。结果表明,最佳聚合工艺条件:n(单体)/n(催化剂)为20000~25000,n(三乙基铝)/n(负载钛系催化剂)为250~300,聚合温度为45℃,聚合时间为4 h,氢气压力为0.10~0.15 MPa;共聚物含有丁烯-1与己烯-1的无规共聚结构且无固定熔点;随着共聚单体己烯-1用量的增加,共聚物的拉伸强度和弹性模量均减小,当加入己烯-1质量分数为20%时,共聚物的断裂标称应变达到534%。

废旧聚烯烃塑料解聚直接制化学品技术研究进展

塑料产量的增加以及废旧塑料的不当处理使得塑料垃圾的堆积问题愈发严重。废旧聚烯烃塑料的资源化利用是实现高价值回收和解决环境问题的主要途径,并已受到广泛的关注。通过将废旧聚烯烃解聚,长链烃的碳碳键断裂并得到短链烃的化合物是实现废旧聚烯烃塑料高效资源化利用的手段之一,并已取得不错进展。总结了近年来为解聚废旧聚乙烯和聚丙烯塑料而开发的催化剂,鉴于目前解聚反应催化剂昂贵、失活现象严重、产品的选择性较低等问题,希望为未来催化剂的开发提供研究基础。

核壳结构催化剂在低燃烧烟气毒性材料中的应用研究

将核壳结构CuO@γ-Al_(2)O_(3)复合粒子催化剂加入到低烟无卤阻燃聚烯烃材料中,制备了低烟气、毒性低、无卤阻燃聚烯烃复合材料,考查了复合粒子催化剂对复合材料的燃烧烟气毒性、阻燃性能、机械物理性能、耐臭氧性能、热老化性能、耐油性能和耐酸碱性能等的影响。结果显示,核壳结构催化剂的加入可降低复合材料的烟气毒性,并使复合材料的机械物理性能、热老化性能和耐油性能下降,而对材料的阻燃性能和耐酸碱性能影响不大。

双峰乙烯/1-辛烯共聚物的制备及其性能

制备了4种结构不同的茂金属催化剂,通过将两种茂金属催化剂复合的方法制备了分子量双峰分布的乙烯/1-辛烯共聚物,利用GPC,DSC,^(13)C NMR等方法分析了分子量双峰分布对共聚物性能的影响。实验结果表明,通过将茂金属催化剂M1与M4复合或M2与M3复合可成功制备出分子量双峰分布的乙烯/1-辛烯共聚物,所得双峰分布共聚物中1-辛烯富集序列很少,较低的熔体流动速率使其加工性能良好,密度、结晶态与非晶态性质接近低共聚能力催化剂所制备共聚物,具有高拉伸强度、高断裂伸长率及良好的弹性恢复性能。