§5.4丙烯的阴离子配位聚合机理 活性中心的结构 链增长的场所 聚合物立体构型的形成原因 1、早期理论一一自由基和离子型机理解释(20世纪50年代) TiCl+AICI RTiCl+AIR,CI RTiCl3→·TiCl3+R R.+TiCl,→TiCl3+RCI
自由基机理无法解释的实验事实 乙烯、丙烯很难在低压条件下自由基聚合 异丙苯、异辛烷等的使用不影响聚合度 聚合物支化度低 活性中心寿命长 离子机理无法解释的实验事实 乙烯、丙烯离子聚合得不到高分子量聚合物 α-烯烃聚合的活性顺序与阳离子聚合规律相反 分子链定向的原因无法解释 配位聚合
2、中期理论一一双金属活性中心模型(1959年,Natta) (1)机理内容 催化剂双组份发生反应,形成含有两种金属的桥形络合物 活性种,-烯烃在这种活性种上引发、增长。 X AK R (2)实验依据 a.共催化剂影响聚丙烯的立构规整度(见P159,表5一4) b.催化剂两组份反应产物结构分析 Cp 一C Et TK >AI长 Cp c.端基分析 14C标记的烷基铝 ◆ 铝上增长 聚合物链端含有14C
(3)反应过程 CI Et Et 6+ T CI Et T +H,C=CH CH CH Et CH, H,C=CH CH, CH 6 CH3 Et Ti上配位、引发 Et CHzCH2-CH2 CH,CH3 CI C Et Et ci CHz CHz CH, Et CI CH, CH,CHg CH-CH3 CH2 单体插入AI一Et间,A上增长 CH3
(2)引发反应 CH CH3 1 CH3 H,C-CH CH2 -CH CI CI Et Ti Ti Ti ci" Et CI CI CI ci (3)增长反应 Ti上引发 方式1 CH CH2-CH-R Cl CI CH CI CI CH CH2 C1 CH, ci -CH-CHz-CH-R CI CH3 7 Ti上增长 间同PP
CH, 方式2 CH,CH-R CI CH,-CH-R CI CH3 Ti上增长 全同PP 间同立构/全同立构 R基的飞回速度/单体的配位速度 吸收热量 放出热量 例如:T=-70oC,间同立构 T=50oC,全同立构