结构推理
简述两组分Ziegler-Natta引发剂、三组分Ziegler-Natta引发剂、载体型Ziegler-Natta引发剂和茂金属引发剂的组成和特点。
【正确答案】(1)两组分Ziegler-Natta引发剂有两个组分构成:主引发剂和共引发剂。
主引发剂:元素周期表中Ⅳ~Ⅷ族过渡金属化合物。如TiCl4、VCl4等。
共引发剂:Ⅰ~Ⅲ族的金属有机化合物,主要有:RLi、R2Mg、R2Zn、AlR3,其中R为1~11。
碳的烷基或环烷基,有机铝化合物应用最多:如AlRnX3-n (X=F、Cl、Br、I)。
两组分的Z-N引发剂称为第一代引发剂,引发活性为500~1000g PP/g Ti。
(2)三组分Ziegler-Natta引发剂:为了提高引发剂的定向能力和聚合速率,常加入第三组分一含N、P、O、S的化合物,例如:六甲基磷酰胺、丁醚、叔胺等。
加入第三组分的引发剂称为第二代引发剂,引发剂活性提高到5×104g pP/g Ti。
(3)载体型Ziegler-Natta引发剂在第二代引发剂的基础上,使用了载体,如MgCl2、Mg(OH)Cl等,载体使大部分Ti原子裸露而成为活性中心,可大幅度提高引发活性。载体型Ziegler-Natta引发剂属于第三代引发剂,引发剂活性达到6×105 g/g Ti或更高。
(4)茂金属引发剂是IVB族过渡金属(锆、钛或铪)与环戊二烯基(简称茂),可以是单环或双环以及非茂配体三部分组成的有机金属络合物。茂金属引发剂有普通结构、桥链结构和限定几何构型配体结构三种。单独的茂金属引发剂对烯烃聚合基本没有活性,常加入甲基铝氧烷(含—Al(CH3)—0—)作为共引发剂。
茂金属引发剂特点:茂金属引发剂具有高活性,几乎100/%金属原子都形成活性中心;单一活性中心,可获得分子量分布很窄、共聚物组成均一的产物;立构规整能力高,能引发丙烯、苯乙烯聚合生成间规聚合物;几乎能引发所有的乙烯基单体聚合,包括氯乙烯和丙烯腈。
【答案解析】