伊利诺伊大学香槟分校Nat. Commun.:嵌段聚合物封装的催化剂在聚乙烯水相聚合中的应用


引言

聚烯烃树脂作为通用塑料的大宗品种,因其优良的性质,在日常生活用品、工业和军事等领域均得到了广泛的应用。工业催化聚合的聚烯烃产量大概占全球聚烯烃总年产量的40%,其中,乳液聚合的产量为总年产量的10%。虽然乳液聚合在聚烯烃合成领域具有重要的地位,但是其在产业化方面依然存在一些问题。一些工业用的聚烯烃催化剂对水十分敏感,因而不适用于乳液聚合。这种不相容性对于某些特殊性能聚烯烃的合成造成很大的影响。因此,需要对传统乳液聚合技术进行一定地改进。

成果简介

近日,伊利诺伊大学香槟分校Damien Guironnet课题组,提出了一种水相合成半结晶聚乙烯乳胶的新方法。嵌段共聚物PEG-b-PCF3和PEG-b-PS可以在水中形成热力学稳定的胶束,而疏水的催化剂前体封装在胶束内。封装后的催化剂与传统的微乳液技术相比,具有更好的稳定性和催化性能。该成果以题为"Encapsulation of Catalyst in Block Copolymer Micelles for the Polymerization of Ethylene in Aqueous Medium"发表在Nat.Commun.上。

【图文导读】

1封装催化剂在水相中聚合乙烯的示意图

2催化剂和嵌段共聚物的结构

3PEG-PCF3封装的催化剂催化聚乙烯的TEM图

4胶束中催化剂的催化活性

5聚合速率的公式推导

【小结】

在这个工作中,作者通过将催化剂封装在聚合物胶束内,在水相中催化聚合聚乙烯。与传统的微乳液技术相比,封装后的催化剂具有更好的稳定性和催化性能。为工业改进乳液聚合提供了一种新的方法。

文献链接:Encapsulation of Catalyst in Block Copolymer Micelles for the Polymerization of Ethylene in Aqueous Medium.

(Nat. Commun., 2018, DOI: 10.1038/s41467-018-03253-5)

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