新型脂肪烃可溶性氯化稀土催化剂的制备及催化双烯聚合的研究

The drawback of binary rare earth chloride catalyst system for diene polymerization including, 1)low activity; 2)complicated to prepare anhydrous neodymium chloride and difficult to produce on large-scale; 3)low solubility in aliphatic solvent; 4) difficult to be full activated by alkyl-aluminium and lower utilization of rare earth element; 5)hard to form a homogeneous solution and tend to form a gel. To solve the above problem, herein, according to the separation technique (extraction technique) of rare-earth elements, we try to synthesis the rare earth chloride catalyst directly through extraction of rare earth chloride from their aqueous solution by special extractant (high level of coordination ability and including long alkyl chain). Additionally, to give the novel catalyst has the following advantages, 1)soluble in aliphatic hydrocarbon; 2) without complicated process of anhydrous neodymium chloride production; 3）because the catalyst in the form of molecularly dispersed in aliphatic solvent, both alkylation efficiency and utilization of rare earth element improved, thereby increasing catalyst activity; 4) relatively insensitivity to oxygen and water; 5) higher cis content and narrower molecular weight distribution of polymer.

二元氯化稀土催化体系催化双烯烃聚合：1）催化活性低；2）无水氯化钕制备繁琐，大规模制备困难；3）在脂肪烃中溶解度低，存在计量、输送等问题；4）难于被烷基铝完全活化，稀土元素利用率低；5）催化体系难于形成均相状态，易形成凝胶。针对以上问题，本研究借鉴稀土元素分离技术中的萃取技术，拟通过在氯化稀土水溶液中加入与稀土金属配位能力强于水的含长链烷烃的萃取剂，将氯化稀土从水相中萃取出来，直接合成出氯化稀土催化剂，希望可以克服以上缺点，并赋予该催化剂如下优势: 1)制备的氯化稀土催化剂在脂肪烃溶剂中可溶；2）省去繁琐的无水氯化稀土制备过程；3）能够使催化剂呈单分子状态，提高烷基化效率和稀土元素利用率，从而提高催化活性；4)对水氧等相对稳定；5），聚合物顺式含量高，分子量分布窄。

二元氯化稀土催化体系催化双烯烃聚合：1）催化活性低；2）无水氯化钕制备繁琐，大规模制备困难；3）在脂肪烃中溶解度低，存在计量、输送等问题；4）难于被烷基铝完全活化，稀土元素利用率低；5）催化体系难于形成均相状态，易形成凝胶。针对以上问题，本研究借鉴稀土元素分离技术中的萃取技术，通过在氯化稀土水溶液中加入与稀土金属配位能力强于水的萃取剂，将氯化稀土从水相中萃取出来，直接合成出氯化稀土催化剂，该催化剂不仅可以克服以上缺点，同时赋予了该催化剂如下优势: 1)制备的氯化稀土催化剂在脂肪烃溶剂中可溶；2）省去繁琐的无水氯化稀土制备过程；3）能够使催化剂呈单分子状态，提高烷基化效率和稀土元素利用率，从而提高催化活性；4)对水氧等相对稳定。在国家自然科学基金的资助下，通过一系列实验证明了可溶氯化稀土制备的可行性，并获得了具有工业化意义的新型氯化稀土催化双烯烃聚合体系。同时，获得吉林省科技进步一等奖一项，发表论文13篇，授权专利1项，培养博士6名。