四碘化钛-三異丁基铝催化体系制备顺式-1,4-聚丁二烯——Ⅰ.催化剂的活性和聚合物的性质

研究了丁二烯在苯中有四碘化钛-三异丁基铝催化剂的存在下的聚合。发现这一催化体系的活性取决于Al/Ti比和聚合温度。对每一四碘化钛用量出现一具有最高活性的“临界Al/Ti此”;低于这一Al/Ti比,活性完全消失;高于这一Al/Ti比则活性逐渐降低(图2)。增加Al/Ti可以减慢聚合速度而不影响最终转化率(图3);因此,可以利用Al/Ti来控制这一聚合反应以防止反应混合物的积热现象(图4)。这一催化体系的优点是不论在任何条件下,包括催化剂组成(例如Al/Ti)和聚合条件(例如温度),聚合物都不合凝胶,而顺-1,4-结构含量总能在90％以上(表2)。聚合物的分子量取决于两个主要因素四碘化钛用量和聚合温度;增加四碘化钛用量和升高聚合温度都降低分子量(图5和图6)。Al/Ti对分子量的影响则不甚明显(图6)。用这种催化剂制得的顺-1,4-聚丁二烯的分子量分布很窄(图7);因此,虽然这是一个非均相催化体系,它的活性中心可能比较单纯,大概不会含有多种活性中心。