支链聚乙烯是对聚烯烃进行微观结构精细控制和分子剪裁合成具有不对称结构的光学活性高分子的一项基础研究.doc

乙烯烯烃共聚物中单体链结构对共聚物性能的影响乙烯烯烃共聚物性能随烯烃类型、含量以及聚合工艺不同而有不同的性能特点，常见的共聚单体有1-丁烯、1-己烯、1辛烯，在共聚单体含量较低时，可以通过改变短链数量和短支链分布来获得一系列不同性能的低密度线性聚乙烯，而作为共聚单体的1辛烯在含量比较高的时候，可以制成弹性体。相关支链方面的研究是对聚烯烃进行微观结构精细控制和分子剪裁乃至设计与合成高分子的一项基础研究。分子链的支链结构是影响共聚物性能的重要因素之一。支链一般分为长支链和短支链,它们对共聚物的性能影响各不相同。大量无规分布的短支链的存在,破坏了聚乙烯分子链的规整性,使其难于结晶甚至不能结晶,进而影响共聚物的形态，从而也影响到共聚物材料的固态性质。长支链的存在,对结晶性能无显著影响,但影响高分子的流动性能和加工性能,对力学性能也有很大影响。对于短链方面的研究，早前，Cady等人研究了利用ZieglarNatta催化体系合成的共聚物的短支链类型和短支链分布在落镖冲击强度和撕裂强度方面的研究，在相同的密度、熔融指数下，1-丁烯相比1-己烯和1辛烯，尽管有更均匀的短支链分布，但性能上要差很多，而对于相同类型的共聚单体，具有更均匀短支链分布的共聚物有更好的机械性能。而该研究中，并没有对共聚单体含量进行统一，而含量也是影响性能方面很重要的因素之一。Liu和Baker通过研究观察到短链长度增加会导致冲击力增加，认为是短链越长，在相邻晶层间就含有更多的系带分子，而系带分子的数量的增加有利于材料抗冲性能的改善。但Alizadeh等人认为系带分子的形成与短链的类型无关，也有人认为只有甲基、乙基链在某种程度可以进到晶层中，其他长的烷基链则不能进入到晶层中，完全被排除在晶间，因此，随共聚单体含量增加结晶区域减少，这与Adriane研究结果相符合，随共聚单体含量增加，熔融温度和结晶度都降低，形态也从层状趋向于粒状，同时也有研究表明，在高共聚单体含量（5mol%）下，乙烯/辛烯共聚物的分子量分布趋向于一致，所有共聚物的性质也都随着链长有着更强烈的改变。所以在设计实验时考虑到摩尔分数5%可能会是共聚物性能大幅度改变的分水岭，共聚单体的含量相应设计在5%以上。同时在大部分的研究中，影响性能的因素如短支链含量、短支链分布、聚合物分散性、短支链类型、短支链密度不能保证只有一个参数不同，所以很难解释结果与某一个单一的参数间的关系，所以设计实验中考虑到这个问题，就在其他变量大致相同的情况下，研究链的长短与性能间的关系，以期找到塑性、弹性转变的临界链长。同时发现Affinity1140辛烯含量有研究表明摩尔分数6.6，质量分数大概在22左右，有长支链存在，但与Engage系列同样含量相比还不是弹性体，需要对他们的结构在进行细致分析，搞清楚原因。实验方案：一、 合成共聚物采用同一种茂金属催化剂、合成一系列共聚单体摩尔含量在6%左右的共聚物，相应的质量分数：1-丁烯11.3、1-己烯16.0、1辛烯20.3，并保证熔融指数、密度、分子量分布大致相同。购买Affinity1140、Engage8440和Engage8452的乙烯/辛烯共聚物比较长链对性能的影响购买Engage8440、Engage8441，比较链段分布对性能的影响二、 共聚物性能测试 1.13C NMR谱图表征方法分析NMR 谱图,可以知道聚合物的构象、链节序列分布、短支链分布等结构特征2.TREF-DSC测试TREF测试所得的聚合物链结构的均匀性，因为茂金属催化剂加载体后可能导致链结构的非均匀性，若非均匀，可以同时精制得到窄组成分布的共聚