Стереоспецифическая полимеризация изопрена при формировании катализатора на основе TiCl4-Al(i-C4H9)3 в турбулентных потоках

• Автор: Садыков, Ирик Винерович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Теоретические представления о механизме ионнокоординационной полимеризации диенов

1.1.1. Структура активных центров

1.1.2. Механизм синтеза стереорегулярных полимеров

1.2. Гетерогенные катализаторы Циглера-Натта

1.2.1. Поверхностная структура гетерогенных катализаторов

1.2.2. Взаимосвязь поверхностной структуры гетерогенных катализаторов с их активностью в ионно-координационной полимеризации
1.2.3. Взаимосвязь поверхностной структуры гетерогенных катализаторов с их стереорегулирующей способностью

1.2.4. Взаимосвязь поверхностной структуры гетерогенного катализа-

^ тора с содержанием нерастворимой фракции в полидиенах

1.3. Кинетические закономерности стереоспецифической полимеризации

1.3.1. Стадия инициирования
1.3.2. Стадия роста цепи
1.3.3. Стадия ограничения роста цепей
1.4. Анализ кинетической активности центров роста макромолекул ионно-координационной полимеризации диенов
1.4.1. Метод нахождения распределения центров роста макромолекул по кинетической активности
1.4.2. Факторы, влияющие на распределение центров роста макромолекул по кинетической активности
1.5. Факторы, влияющие на закономерности стереоспецифической полимеризации изопрена

1.5.1. Способ приготовления катализатора
1.5.2. Модифицирующие добавки
1.5.3. Концентрация мономера и катализатора
1.5.4. Природа растворителя и температура полимеризации
1.6 Технологические аспекты ионно-координационной полимеризации диенов
1.6.1. Стандартная технология
1.6.2. Новая технология на базе малогабаритных трубчатых турбулентных аппаратов
Заключение по литературному обзору
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Характеристика исходных веществ
2.2. Проведение эксперимента
2.2.1. Стереоспецифическая полимеризация изопрена
2.2.2. Моделирование процесса получения гетерогенного катализатора
^ 2.2.3. Изучение гидродинамической структуры движения реакционной смеси в трубчатом турбулентном предреакторе
2.3. Методы анализа
2.3.1. Определение микроструктуры полиизопрена
2.3.2. Определение молекулярно-массовых характеристик полиизопрена
2.3.3. Определение содержания нерастворимой фракции в полиизопрене
2.3.3.1. Статические условия
2.3.3.2. Динамические условия
2.3.4. Анализ дисперсного состава гетерогенных катализаторов
2.4. Методы расчета
2.4.1. Нахождение концентрации активных центров отдельных типов
2.4.2. Расчет кинетических параметров полимеризации
2.4.3. Расчет размеров частиц гетерогенного катализатора

ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Выбор оптимального гиродинамического режима движения
реакционной смеси в трубчатом турбулентном предреакторе
3.2. Модификация гетерогенных катализаторов Циглера-Натта в
турбулентном режиме
3.2.1. Гидродинамическое воздействие на отдельно приготовленный катализатор
3.2.2. Формирование катализатора в турбулентном режиме (in situ)
3.3. Кинетические закономерности полимеризации изопрена
при формировании катализатора на основе TiCl4-Al(i-С4Н9)3 в турбулентном режиме
3.4. Молекулярно-массовые характеристики цис- 1,4-полиизопрена при формировании катализатора на основе TiCl4-Al(i-C4H9)3 в турбулентном режиме
3.5. Влияние способа формирования TiCI4-AI(i-C4H9)3 катализатора на распределение центров полимеризации по кинетической активности
3.6. Влияние способа формирования TiCI4-Al(i-C4H9)3 катализатора в турбулентном режиме на содержание нерастворимой фракции в полимере
Заключение
Выводы
Список литературы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ
Высокостереорегулярный цис-1,4-полиизопрен, получаемый на катализаторах Циглера-Натта, является одним из крупнотоннажных продуктов производства синтетических каучуков. Эксплуатационные свойства полимерных продуктов на основе г/нс-1,4-полиизопрена и область их использования в значительной степени определяются молекулярными характеристиками макроцепей. Как следствие, важной проблемой является разработка способов регулирования молекулярных характеристик изопренового каучука с целью получения полимера с заданными свойствами. Воздействовать на молекулярные характеристики г/нс-1,4-полиизопрена можно за счет изменения состава каталитических систем, а также экспозиции и способа их приготовления, условий проведения полимеризации и т.д. В то же время при полимеризации диенов на катализаторах Циглера-Натта процесс присоединения первой молекулы мономера к каталитически активной частице (инициирование) отличается от присоединения последующих молекул мономера (рост цепи) и протекает настолько быстро, что сведения о константе скорости инициирования отсутствуют. Высокая скорость формирования активных центров полимеризации диенов при протекании процесса по стандартной схеме в объемных аппаратах смешения предполагает диффузионные ограничения и определяет вероятность возникновения неоднородностей распределения образующихся активных центров как на микро-, так и на макроуровнях, что, естественно, сказывается на молекулярных характеристиках образующихся полимерных продуктов. Практически единственным способом воздействия на протекание быстрых химических процессов является интенсификация турбулентного смешения при формировании центров полимеризации и инициировании процесса, т.е. снижение диффузионных ограничений. Оптимальным в этом случае является использование малогабаритных высокопроизводительных трубчатых турбулентных аппаратов, работающих в режиме квазиидеального вытеснения, прошедших апробацию, в частности, при синтезе полимеров изобутилена.