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乙烯是世界上产量最大的化工原料之一,主要用于生产低分子量的线性a-烯烃(C4及C4以上直链端烯烃)和高分子量的聚乙烯及其衍生物等。线性α-烯烃(LAO)是一种重要的石油化工原料,广泛应用于聚乙烯共聚单体、表面活性剂合成中间体、合成增塑剂用醇、合成润滑油和油品添加剂等产品的生产。聚乙烯(PE)可分为低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)四大类,是人们日常生活中重要的化工用品。LAO的生产方法很多,其中乙烯齐聚法是一种非常重要的方法,利用齐聚法生产α-烯烃占整个α-烯烃生产总量的94.1%。我国以乙烯齐聚为基础的α-烯烃生产基本上是空白,而1-己烯、1-辛烯和1-癸烯等共聚单体几乎完全依赖进口,PE进口量也居五大通用塑料之首,因此开发具有自主知识产权的乙烯齐聚和聚合催化剂及工艺就显得尤为迫切。本论文设计、合成并表征了PNP型和NP型两类新型的膦胺配体,在助催化剂甲基铝氧烷(MAO)的作用下,上述配体与CrCl3(THF)3原位形成络合物催化乙烯齐聚/聚合。研究了反应温度、反应压力和n(Al)/n(Cr)对该催化剂体系催化乙烯齐聚/聚合性能的影响,论文的主要研究工作如下:(Ⅰ)合成并表征了PNP型配体(L1、L2、L3),研究了反应温度、反应压力、n(Al)/n(Cr)对PNP/Cr(Ⅲ)/MAO催化剂体系催化乙烯齐聚性能的影响。研究结果表明:三种催化剂均表现出良好的乙烯齐聚催化活性和线性α-烯烃的选择性,且得到的乙烯齐聚产物均为窄分布。当在以环己烷为溶剂,反应温度为50℃、反应压力为3.0 MPa、n(Al)/n(Cr)为300的反应条件下,对于L1/Cr(Ⅲ)/MAO催化剂体系,催化活性可达35.7×104g/(mol Cr·h),液相中1-C8=的选择性达到75.6%,其中1-C6=和1-C8=在液相中的总选择性可达88.6%;对于L2/Cr(Ⅲ)/MAO催化剂体系,催化活性可达20.7x 104g/(mol Cr·h),其中1-C6=和1-C8=在液相中的总选择性为91.0%;对于L3/Cr(Ⅲ)/MAO催化剂体系,催化活性可达25.4×104 g/(mol Cr·h),其中1-C6=和1-C8=在液相中的总选择性可达91.9%。对比三种PNP催化剂体系,研究发现N取代基上引入S,催化剂体系的催化活性降低,1-C6=的选择性增大,1-C8=的选择性降低;但N取代基上碳链的增长,可以提高催化剂体系的催化活性。(2)合成并表征了NP型配体(L4、L5、L6),研究了反应温度、反应压力、n(Al)/n(Cr)对NP/Cr(Ⅲ)/MAO催化剂体系催化乙烯聚合性能的影响,并对聚合产物的分子量和熔融温度等进行了测定。研究结果表明:L5催化剂表现出良好的乙烯聚合活性,聚合产物重均分子量(Mw)较小,分子量分布较宽(聚乙烯分子质量分布值PDI在5.8-17.5左右),L4/L6催化剂聚合产物Mw较大,分子量分布较窄(PDI在1.9~5.3左右)。配体L4、L5、L6所对应催化剂体系生成的聚乙烯均为线型聚乙烯。当在以环己烷为溶剂,反应温度为30℃、反应压力为0.8MPa、n(Al)/n(Cr)为300的条件下,对于L5/Cr(Ⅲ)/MAO催化剂体系,催化活性可达576.5 kg/(mol Cr·h), Mw为698kg/mol, PDI为17.5,Tm为136.9℃;对于L6/Cr(Ⅲ)/MAO催化剂体系,催化活性可达42.9 kg/(mol Cr·h), Mw为1687 kg/mol, PDI为2.0,Tm为133.3℃。对比三种NP催化剂体系,研究发现N取代基上引入S,催化剂的催化活性增大,所形成的聚乙烯的Mw和Mn降低,聚乙烯PDI显著增大;N取代基上碳链增长,催化剂体系的催化活性降低,所形成的聚乙烯的Mw和Mn都增大,PDI显著减小。