專利名稱：一種齊聚催化劑插層蒙脫土層間的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高聚物催化劑插層蒙脫土層間的方法，特別涉及一種聚烯烴催化劑插層蒙脫土層間的方法。
將極性化合物插層蒙脫土層間是近幾年來研究納米復(fù)合材料的一種改性蒙脫土的制備前體，其中最為成功的方法是無機-有機復(fù)合體系的分子復(fù)合材料中的PA-6／粘土混合體系(CN96105362．3)。該方法首先將12-氨基月桂酸交換于蒙脫土層狀，并成功地應(yīng)用于PA-6與蒙脫土的分子復(fù)合材料的合成中。
該方法的分散動力為摻有12-氨基月桂酸的層狀粘土組分(蒙脫土)具有一定極性，在與ε-己內(nèi)酰胺混合時，由于蒙脫土具有一定的交換當量，將部分的ε-己內(nèi)酰胺單體首先插入到蒙脫土層間。
但是該方法的不足是，由于蒙脫土的交換當量是有限的，不能有很大量的單體進入層間。
本發(fā)明為了解決單體在蒙脫土的層間的交換含量低的缺點，而提供一種新將可以吸附非極性單體的齊聚催化劑交換于蒙脫土層間的方法。
本發(fā)明將可以吸附非極性單體的催化劑與蒙脫土在30-160℃，反應(yīng)2-60小時進行交換反應(yīng)使催化劑插層于蒙脫土層間，其中蒙脫土指為H-蒙脫土，催化劑指乙烯齊聚或二聚催化劑體系包括1)．β-二酮二氯化鋯(acac)2ZrCl22)．ZrCl43)．Zr(CH2Ph)44)取代β-二酮二氯化鋯5)．鎳型乙烯齊聚化合物 6)．TiCl47)．Ti(OBu)48)．WCl6等。將齊聚或二聚催化劑交換于H-蒙脫土層間是按下列步驟進行的1．H-蒙脫土需進行脫水或脫羥處理，采用抽真空，加熱及使用烷基鋁或格式試劑等化學(xué)方法，常用的加熱方法，溫度為70-400℃，時間為2-12h。2．將齊聚或二聚催化劑Ti(OBu)4，(acac)2ZrCl2或ZrCl4溶解于己烷，二氯乙烷，甲苯，二甲苯，氯苯等干燥的惰性溶劑中(也可用混合溶劑)，最常用的溶劑為甲苯或氯苯。其催化劑濃度為0．01-30mol／l。3．將H-蒙脫土與催化劑甲苯溶液常壓下進行交換反應(yīng)，反應(yīng)溫度為30-160℃，最佳為50-100℃，反應(yīng)時間為2-60小時，最佳為2-12小時，交換方式可以是將催化劑溶液加入H-蒙脫土中也可以是將H-蒙脫土加入到催化劑溶液中。4．過濾，用己烷洗滌數(shù)次，干燥制得齊聚或二聚催化劑插層于層間的蒙脫土。
本發(fā)明涉及一種齊聚催化劑插層蒙脫土層間的方法具有以下特征1．本發(fā)明選用H-蒙脫土作為插層材料，選用下列結(jié)構(gòu)的齊聚或二聚催化劑作為蒙脫土的交換離子1)． 2)．ZrCl43)．Zr(CH2Ph)4，4)．(acac)2ZrCl25)．鎳型乙烯齊聚化合物 6)．TiCl47)Ti(OBu)48)．WCl62．本發(fā)明將乙烯齊聚或二聚催化劑交換于蒙脫土中，改變了蒙脫土的層間結(jié)構(gòu)，使乙烯在層間無限量的進行吸附聚合，放出大量的聚合熱，確保蒙脫土在這一過程形成納米分散。3．H-蒙脫土與催化劑在溶液溶液常壓下進行交換反應(yīng)，反應(yīng)溫度為30-160℃，最佳為50-100℃，反應(yīng)時間為2-60小時，最佳為2-12小時，交換方式可以是將催化劑溶液加入H-蒙脫土中也可以是將H-蒙脫土加入到催化劑溶液中。4．齊聚催化劑在溶液中的濃度為0．01-30mol／l。
實施例實施例1．H-蒙脫土于400℃條件下處理2小時，在干燥的氮氣條件保護備用。
1)．將0．0038mol(acac)2ZrCl2溶解于50ml甲苯中，攪拌20分鐘。2)．將上述H-蒙脫土0．5g置于接有冷凝管的250ml圓底三口燒瓶中，抽真空置換氮氣保護，加入甲苯50ml，攪拌20分鐘。3)將1)中的溶液滴加于2)中的懸浮液，滴加完畢后，加熱回流反應(yīng)6小時，然后降溫至40℃，過濾，用40℃的甲苯攪拌洗滌10分鐘，重復(fù)三次后，如上方法洗滌兩次，然后抽真空干燥4小時。得到粉狀改性蒙脫土0．5g。
實施例2．H-蒙脫土于170℃條件下處理12小時，在干燥的氮氣條件保護備用。
1)．將0．0038molZrCl4溶解于50ml甲苯中，攪拌20分鐘。2)．將上述H-蒙脫土0．5g置于接有冷凝管的250ml圓底三口燒瓶中，抽真空置換氮氣保護，加入甲苯50ml，攪拌20分鐘。3)．將1)中的溶液滴加于2)中的懸浮液，滴加完畢后，加熱回流反應(yīng)6小時，然后降溫至40℃，過濾，用40℃的甲苯攪拌洗滌10分鐘，重復(fù)三次后，如上方法洗滌兩次，然后抽真空干燥4小時。得到粉狀改性蒙脫土0．43g實施例3．H-蒙脫土于70℃條件下處理12小時，在干燥的氮氣條件保護備用。
1)將0．0038mol Ti(OBu)4溶解于50ml甲苯中，攪拌20分鐘。2)．將上述H-蒙脫土0．5g置于接有冷凝管的250ml圓底三口燒瓶中，抽真空置換氮氣保護，加入甲苯50ml，攪拌20分鐘。3)．將1)中的溶液滴加于2)中的懸浮液，滴加完畢后，加熱回流反應(yīng)6小時，然后降溫至40℃，過濾，用40℃的甲苯攪拌洗滌10分鐘，重復(fù)三次后，如上方法洗滌兩次，然后抽真空干燥4小時得到粉狀改性蒙脫土0．48g。
權(quán)利要求
1．一種齊聚催化劑插層蒙脫土層間的方法，其特征在于按下列步驟進行1)．將H-蒙脫土在70-400℃，加熱2-12h進行脫水或脫羥處理；2)．將Ti(OBu)4，(acac)2ZrCl2或ZrCl4，溶于甲苯中，得到催化劑濃度為0．01-30mol／l；3)．將H-蒙脫土與上述的濃度為0．01-30mol／l催化劑在30-160℃進行交換反應(yīng)2-60小時，得到H-蒙脫土與Ti(OBu)4，(acac)2ZrCl2或ZrCl4的混合溶液；4)．將上述混合溶液過濾，用己烷洗滌數(shù)次，干燥制得齊聚或二聚催化劑插層于層間的蒙脫土。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齊聚催化劑插層蒙脫土層間的方法，其特征在于H-蒙脫土脫水脫羥的溫度為70-170℃。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齊聚催化劑插層蒙脫土層間的方法，其特征在于H-蒙脫土與濃度為0．01-30mol／l催化劑反應(yīng)溫度為50-100℃。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齊聚催化劑插層蒙脫土層間的方法，其特征在于H-蒙脫土與催化劑進行交換反應(yīng)2-12小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種齊聚催化劑插層蒙脫土層間的方法,所述的方法是將H－蒙脫土與乙烯齊聚或二聚的甲苯溶液在30—160℃進行交換反應(yīng)2—60小時,使乙烯在蒙脫土層間進行吸附聚合,放出聚合熱,使蒙脫土形成納米分散。
文檔編號C08F4/42GK1289783SQ9911965
公開日2001年4月4日 申請日期1999年9月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月24日
發(fā)明者柳忠陽, 胡友良, 賀大為, 李秀華, 趙健 申請人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所