中科院化学所孙文华研发新型聚烯烃弹性体催化剂

365体育官网2017年5月9日讯  聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer)(POE)是美国DOW化学公司以茂金属为催化剂的具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体。这种弹性体的主要性能非常突出,在很多方面的性能指标超过了普通弹性体。

聚烯烃弹性体是一类新型聚烯烃材料,有着优异的机械性能,可作为弹性体树脂和硅橡胶替代品在众多领域应用。近期,中科院化学所孙文化研究员在利用α-二亚胺镍配合物催化乙烯聚合制备聚烯烃弹性体中取得了巨大进展,相关研究分别发表在《Dalton Translations》、《Polymer Chemistry》和《Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry》上。

传统的聚烯烃弹性体以美国DOW公司为代表采用茂催化剂催化乙烯与α-烯烃共聚制备得到,其聚合成本高且材料性能的稳定性受加料条件影响,制约了其进一步发展。孙文华研究员课题组利用α-二亚胺镍配合物催化乙烯聚合制备高支化度聚乙烯,不需要通过第二类单体的引入即可产生支链结构,不仅提高了材料的均匀性和稳定性,而且降低了聚合成本。

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聚乙烯拉伸测试和断裂拉伸测试 图片来源:Polym. Chem.

对所得聚乙烯拉伸测试和断裂拉伸测试的结果表明,该类高支化聚乙烯有着优异的拉伸性能和耐撕裂性能,而且能够通过控制聚合条件实现对聚乙烯机械性能的调控,这对于工业生产有着重要意义。

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DMA循环拉伸测试 图片来源:Polym. Chem.

DMA循环拉伸测试表明,该类高支化聚乙烯弹性性能良好,其形变回复性能优异,在多次拉伸后仍能保持很好的弹性性能,是一类很好的弹性体树脂和硅橡胶替代品。

并对于该类高支化度聚乙烯中支链形成机理进行了深入研究,结果表明支链是由于链增长过程中β, γ, δ等位置氢原子的转移而形成,导致其支链长度与含量出现变化。

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