基于ziegler-natta催化剂乙烯聚合动力学的研究

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1、上海化工研究院硕士学位论文Ziegler-Natta催化剂乙烯聚合动力学的研究姓名：郭宁申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：肖明威20030508摘要乙烯聚合的动力学研究是定量的研究传统的Ziegler-Natta催化剂的一种重要手段，本文从工业化生产的角度出发，对几种新型催化剂催化乙烯聚合的动力学行为进行了研究论述了近年来聚乙烯的生产发展概况，聚乙烯的生产工艺，特别是气相法聚乙烯的生产工艺情况：聚乙烯催化剂研究的现状和发展；乙烯聚合动力学的研究进展。讨论了乙烯的配位聚合机理，推导出乙烯聚合动力学方程，研究了SCG．A型，SCG—B型，SCM型催化剂的乙烯聚合动力学

2、行为，确定了聚合反应的动力学控制条件，描述了温度，压力，加氢对乙烯聚合效率的影响，测定了聚合反应级数，采用动力学和相对分子质量法测定了SCM型催化剂体系的活性中心浓度，在此基础上对链增长速率常数等动力学常数作了计算。观察了聚合过程中聚合物形态的变化。研究结果表明该催化剂体系可适用于不同的聚合工艺，为其进一步工业化应用提供了理论依据。关键词：聚乙烯催化剂动力学AbstractKineticsofthepolymerizationoftheethyleneisatooltoresearchZiegler-Nattacatalyst．westudysomenewtypeofca

3、talystthroughresearchingpolymerizationoftheethylene，fromthepointofindustrialization．Inthispaper，wedescribethegeneralsituationofpolyethyleneproductionandthecatMyst．Itisexpoundedespeciallyingas—phaseprocessandthekineticofthepolymerizationofpolyethylene．SCGandSCMcatalystisanewtypeZiegler-Nat

4、tacatalystinventedbyShanghaiResearchInstituteofChemicalIndustry．SCG-A，SCG-BandSCMcatalystsarestudiedrespectivelyfortheirKineticbehave．Theparametersofkineticssuchasreactionorder(门)，theconcentrationofactivecenter(【C+】)，thechainpropagationrateconstant(岛)andtheeffectoftemperature，pressure，hyd

5、rogentopolymerizationactivityareshowedinthispaper．TheresultindicatedthatthereactionWasapproximatelyfirstorder,[C幸】Was0．642mol／mol-Ti，KpWas9．77×10’L／molh·Itisconcludedthatthiscatalystsystemcanbeappliedindifferentpolymerizationprocess，whichofferbasisforindustrializationinthefuture．Keywords：

6、PolyethyleneCatalystKinetics_■¨—-‘p刖吾聚烯烃由于其物美价廉的特性，己发展成为当今世界上占最大份额的合成树脂产品。特别是囱三十年代聚乙烯(PE)问世以来，以其优良的性能，低廉的价格，广阔的应用领域，使它在合成树脂总产量孛所占的比铡最大(约占30％)，应用广泛。由于国际市场竞争日趋激烈，世界各国都致力于PE技术的开发，高效催化剂和改性薪技术不断渤现。尤其是催化剂的研究，世界备大公司都投入大量的财力，人力进行研究，每个公司都有自己的特征工艺及与其工艺相匹配的催化荆。所以对催化剂进行深入的研究具有极其重要的意义。在各种聚烯烃催化剂中，目前使用最

7、广泛的是齐格勒一纳塔(Ziegler-Natta)催化剂，它自50年代闷世以来得到迅猛的发展。齐格勒一纳塔催化剂经过凡代的发展，其催化性能也得到了很大的提高，但由于它在聚烯烃正业中占有重要的地位，现在仍然是各国公司催化剂开发研究的重点。乙烯聚合SCM和SCG催化剂体系是本所研究的具有自主知识产权的聚乙烯催化荆，均属钛系催化剂体系，SCM系列催化剂适用于三并油纯的淤浆工艺和Phillips的环管工艺，而SCG系列催化剂适用于气相法流化床聚合工艺。工业应用表明，这两种催化剂具有较好的聚合特性，所得聚合物性能优良。僵对催优荆体系的动