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以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)为代表的聚烯烃材料作为年产量最大的高分子材料在日常生活中有着广泛的应用。但由于其具有简单的脂肪族分子组成,导致了材料极性较差、印染性差、相容性差等,限制了材料的更广泛应用。通过聚烯烃功能化向聚烯烃中引入极性基团或功能性基团可以有效的改善聚烯烃的极性、制备接枝等有着特殊分子结构的聚烯烃材料,进而赋予聚烯烃功能材料的特性,可以有效拓宽聚烯烃材料的应用范围。另一方面,聚烯烃的微观结构直接决定着其宏观性能,从调控聚烯烃的微观结构入手也可制备改性的聚烯烃材料。基于从聚烯烃合成方法的角度研究新型的功能化聚烯烃材料,做出了以下研究工作: (1)合成了新型的含蒽烯烃共聚单体,对在过渡金属配合物催化下的乙烯、丙烯与系列烯烃取代蒽单体的共聚合行为进行了研究。由吡啶胺铪配合物在较高活性下(>24×105gpolymermolcat-1h-1)催化共聚制得了含有高含量悬挂蒽单体(5.7mol%)且相对分子质量较高(>10×104)的等规PP。在共聚物中的悬挂蒽基团有着很高的Diels-Alder(D-A)反应活性,马来酸酐功能化的PP可以通过这种方法简便、高效的合成得到。应用D-A功能化反应机理可以有效的避免自由基等其他功能化机理给材料带来的交联、降解等副反应。在溶液铺膜过程中,共聚物中的悬挂蒽基团可以与双马来酰亚胺交联剂发生D-A反应,可以原位制得交联的PP膜,提升了材料的力学性能及玻璃化转变温度。含蒽聚丙烯由于含有蒽基团,具有独特的荧光性质,可以通过紫外光谱分析对功能化反应进程的跟踪。 (2)利用丙烯/十一烯碘共聚物成功制备了叠氮功能化的PP。通过环酯的开环聚合制备了端基炔基功能化的聚乳酸(PLA)及聚己内酯侧链(PCL)。通过PP中的叠氮基团与聚酯侧链端基炔基的铜(I)催化“点击”化学反应,可控性较高地成功制备了聚乳酸枝的PP(PP-g-PLA)及聚己内酯接枝的PP(PP-g-PCL)。侧链间的PLA立构复合物可以在不同旋光性侧链的PP-g-PLA共混物中形成,与只含有一种旋光性侧链的接枝物相比,这种共混材料具有更好的结晶能力及力学性能。在PP-g-PLA及PP-g-PCL可作为共混增容剂增容PP/PLLA及PP/PCL共混体系,可以提升不相容界面间的粘附力,减小不相容相的分散尺度。增容后的共混物力学性能得到提升,其中PP/PLLA体系拉伸强度及模量在增容后升高,PP/PCL体系的断裂伸长率在增容后得到提升。 (3)设计合成了含环戊二烯基降冰片烯(NB-Cp)及烯丙基四甲基环戊二烯的新型双烯共聚单体,分别选用几种不同的前过渡金属催化剂作为单组分均相催化体系,研究了乙烯与新型单体在不同聚合条件下的直接共聚制备长链支化(LCB)PE。NB-Cp单体的乙烯共聚物极易发生悬挂环戊二烯间的二聚反应而形成网状结构导致交联,而非通过共聚合过程中的悬挂双键的再次配位插入主链中形成LCB结构。研究了由限制几何构型催化剂制备的乙烯与对烯丁基苯乙烯或5-乙烯基-2-降冰片烯的共聚物的共聚行为及产物结构。产物的核磁氢谱分析说明可能形成了支化的结构。在一定共聚条件下,共聚单体只加入量在较窄的范围内能够避免形成交联聚合物,而形成相对分子量分布变宽的LCB-PE。