專利名稱：一種研究高溫本體陰離子聚合反應動力學的裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高分子化學技術領域，尤其涉及一種研究高溫本體陰離子聚合動力學的裝置及方法。在本發(fā)明裝置上，通過連續(xù)調節(jié)相關參數，獲取一系列不同反應階段的產物，由此研究高溫本體陰離子聚合動力學的方法。

背景技術：
陰離子聚合的最大優(yōu)勢在于它是一種活性聚合，可以進行分子結構設計，并且轉化率非常高。但由于其聚合速度過快，又不能接觸水、醇、胺等含活潑氫化合物，因此，目前已有關于陰離子聚合動力學的研究無一例外地都選擇了溶液聚合方式例如M.Szwarc等(Journal of American Chemical Sciety，1962，842508～2514)研究了苯乙烯在四氫呋喃中的陰離子聚合物反應動力學，其主要裝置示意圖見圖1所示。該裝置左右兩個部分分別是引發(fā)用活性的低聚物以及單體的輸送系統(tǒng)，其輸送動力來自氮氣的氣壓，單體與活性種的混合比例調節(jié)由容器刻度以及氮氣氣壓共同決定，裝置的反應器為玻璃燒瓶。Thioe E.Hogen-Esch等(Marcomolecules，1985，18690～694)研究乙烯基吡啶在四氫呋喃中陰離子聚合反應動力學，所用的反應裝置仍然是普通的燒瓶。Axel H.E.Muller等(Marcomolecules，1999，321356～1361)以直徑為1mm的毛細管為反應器，研究了高氯酸鋰的加入對甲基丙烯酸甲酯在四氫呋喃中聚合反應動力學的影響；Jacques Penelle等(Marcomolecules，2000，334667～4672)同樣在直徑為1mm的毛細管中開展了環(huán)丙烷-1，1-二羧酸酯陰離子開環(huán)反應動力學及聚合機理的研究。Derek P.Gates等(Marcomolecules，2008，41，1961～1965)則在核磁管中開展了含P＝C鍵的烯烴單體在三甘醇二甲醚的聚合反應動力學研究。然而憑借通常的燒瓶或常規(guī)條件開展本體陰離子聚合反應動力學，特別是高溫本體聚合動力學卻遇到了不可逾越的障礙。首先，高溫下本體陰離子聚合速度較常規(guī)的溶液聚合會快數倍至數十倍以上，因而會出現過量放熱現象，極易導致爆炸；其次，陰離子聚合不能接觸水、醇、胺等含活潑氫化合物，也不能接觸空氣，給本體陰離子聚合的取樣帶來了極大的不便。至今為止，有關高溫陰離子本體聚合反應動力學的研究仍未見任何報道，對陰離子本體聚合的理論研究以及工業(yè)化應用形成了極大的障礙。


發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一是為了彌補現有技術的空白，設計了一套能在高溫下研究本體陰離子聚合反應動力學的反應裝置，利用該裝置可獲取不同條件下烯烴單體的反應動力學常數，對烯烴單體的本體陰離子聚合過程形成完善的認知，促進本體陰離子反應擠出技術在工業(yè)上的推廣應用。所述反應裝置的技術方案如下所述。
一種研究高溫本體陰離子聚合反應動力學的裝置，其中，它包含以下設備 單體輸送部分，其由恒定罐內氣壓的氬氣袋、單體儲料罐、驅使單體流動及精確控制單體體積流量的第一計量輸送泵以及可控制管道壓力的背壓閥，通過管道依次連接而成； 引發(fā)劑輸送部分，其由恒定罐內氣壓的氬氣袋、引發(fā)劑儲料罐、驅使引發(fā)劑流動及精確控制引發(fā)劑體積流量的第二計量輸送泵，通過管道依次連接而成； 混合裝置，其為一段可使通過背壓閥后的單體以及通過第二計量輸送泵的引發(fā)劑在該處混合的管內徑在流動方向上交替變化的金屬管； 反應部分，其包括一根通過管道連接所述混合裝置的螺旋形金屬管，以及對所述螺旋形金屬管進行穩(wěn)定且精確溫度控制的溫控裝置； 接收裝置，該接收裝置為連接所述反應部分終端的盛有產物、溶劑和反應終止劑的容器。
其中，所述混和裝置內的金屬管由不銹鋼制成，該金屬管由粗徑段和細徑段以一替一的形式組成，所述粗徑段的內徑范圍是3mm-10mm，所述細徑段的內徑范圍是0.5mm-5mm，所述粗徑段與所述細徑段的交替次數為3-12次，所述金屬管的總長度為8-16cm。優(yōu)選的，所述金屬管的粗徑段的內徑范圍是3mm-6mm，細徑段的內徑范圍是1mm-3mm，粗徑段與細徑段的交替次數為8-10次，所述金屬管的總長度為12-14cm。
其中，所述反應部分的螺旋形金屬管由導熱系數大于30W/m·K的高化學惰性的材質制成，螺旋的直徑為3cm-10cm，金屬管的長度范圍為50cm-1000cm，金屬管的內徑為3mm-15mm。優(yōu)選的，所述螺旋形金屬管是銅管或不銹鋼管，其長度范圍為50cm-500cm。
其中，所述的溫控裝置為控制精度是±0.5℃～±1℃的油浴加熱裝置。
其中，所述的單體為烯類單體，其為苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、二烯烴、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙稀腈中的一種或幾種； 其中，當單體采用低沸點二烯烴時，在所述的反應部分與接收裝置之間設有一保證高溫下二烯烴為液態(tài)的背壓閥。
其中，所述的引發(fā)劑為單官能團引發(fā)劑、雙官能團引發(fā)劑以及多官能團引發(fā)劑中的一種或幾種。
其中，所述單官能團引發(fā)劑為有機堿金屬或堿土金屬、稀土金屬引發(fā)劑體系及路易斯酸引發(fā)劑體系中的一種或幾種；雙官能團引發(fā)劑為雙官能團有機鋰引發(fā)劑、堿金屬-多環(huán)芳烴復合引發(fā)劑體系以及堿土金屬-多環(huán)芳烴復合引發(fā)劑體系中的一種或幾種；所述的多官能團引發(fā)劑為多功能團有機鋰引發(fā)劑中的一種或幾種。
其中，單體與引發(fā)劑的摩爾比由預設聚合物的分子量確定。
其中，所述有機堿金屬或堿土金屬的通式為RMe、ROMe、RMeX或RnMe，R代表烷基、脂環(huán)基、烯基、烯丙基、芐基或芳基中的一種；Me代表堿金屬或堿土金屬，如Li、Na、K、Rb、Cs以及Ca、Mg、Sr、Ba、Zn等；X為鹵素，如F、Cl、Br、I。
所述的稀土金屬引發(fā)劑體系為NdX-Mg(n-Bu)2-HMPA三組分引發(fā)劑體系，其中NdX為主引發(fā)劑，X為磷酸二(2-乙基己)酯；HMPA代表六甲基磷酰胺；Mg(n-Bu)2為助引發(fā)劑正丁基鎂，并添加少量的三乙基鋁，添加量為Mg/Al的摩爾比為2～10；HMPA/Mg的摩爾比為0.3～4.0，優(yōu)選0.5～2.0；Mg(n-Bu)2與NdX的摩爾比為5～35，優(yōu)選10～30。
所述的路易斯酸引發(fā)劑體系中所用的路易斯酸為三氯化鋁、三溴化鋁、二氯乙基鋁、二氯丙基鋁、二氯戊基鋁及倍半乙基氯化鋁等中的一種或幾種，優(yōu)選的使用三氯化鋁；所使用的稀釋劑為烷基鹵化物，具體是一氯甲烷、二氯甲烷、叔丁基氯及叔丁基溴的一種或幾種。
所述的雙官能團有機鋰引發(fā)劑為雙官能團有機鋰引發(fā)劑中的一種或幾種，其通式為LiRLi、Li(DO)nR(DO)nLi，其中R為碳原子數為4～10的烷基，DO是碳原子數為4～8的一種共軛二烯烴或者幾種共軛二烯烴的混合物，以，1，3-丁二烯為佳，n為齊聚度，n為2～8，最好是3～6；所述雙官能團有機鋰引發(fā)劑具體選自1，4-二鋰丁烷、1，2-二鋰-1，2二苯基乙烷以及1，4-二鋰-1，1，4，4-四苯基丁烷中的一種或幾種；1，1’-(1，3-苯撐)-二[3-甲基-1-(4-甲苯基)戊基]雙鋰、1，1-(1，3-苯撐)-二[3-甲基-1-(4-甲苯基)戊基]丁二烯齊聚物雙鋰以及1，1-(1，4-苯撐)-二[3-甲基-1-(4-甲苯基)戊基]異戊二烯齊聚物雙鋰中的一種或幾種。
所述及的堿金屬或堿土金屬-多環(huán)芳烴復合引發(fā)劑體系是用芳香碳氫化合物如萘或聯(lián)苯等與堿金屬或堿土金屬反應制得，優(yōu)選自萘鈉、萘鋰或α-甲基萘鋰，最優(yōu)選為萘鋰。
所述的多官能團有機鋰引發(fā)劑的通式為RLin，T(RLi)n，其中R為碳原子數為4～20的烷烴基或者芳烴基，T是金屬原子，一般為Sn、Si、鉛Pb、鈦Ti、鍺Ge等金屬元素，n為引發(fā)劑官能度，n不小于3，一般在3～150之間，優(yōu)選在3～60，最佳的范圍在3～15。
其中，所述的容器為口徑是15～35mm的20～200mL圓底燒瓶，所述的溶劑是苯、甲苯、二甲苯、四氫呋喃、苯乙烯及氯仿中的一種，所述的終止劑是水、醇、酸、胺、酚等含有活潑氫的化合物，所述溶劑與終止劑的體積范圍為1∶1～8∶1，溶劑與終止劑的總用量范圍為5ml～40ml。優(yōu)選的，所述的溶劑與終止劑的體積范圍為2∶1～5∶1，溶劑與終止劑的總用量范圍為10ml～30ml。
本發(fā)明的目的之一是利用上述反應裝置進行的高溫下陰離子本體聚合反應動力學研究。所述研究方法的步驟如下所述。
一種研究高溫本體陰離子聚合反應動力學的方法，其包含如下步驟 (1)分別利用第一計量輸送泵以及第二計量輸送泵將單體及引發(fā)劑送入混和裝置中，所述單體在進入混和裝置前需要流經背壓閥； (2)引發(fā)劑與單體經混合裝置混合后進入具有一螺旋形金屬管內，該螺旋形金屬管置于溫度精確控制的恒溫油浴槽中，所述引發(fā)劑和單體在所述的螺旋形金屬管內反應一段時間； (3)反應后的混合物進入含有反應終止劑和溶劑的接收裝置。
其中，當單體為烯烴類單體時，第一計量輸送泵控制單體的流速范圍為0.5l/h～10l/h，較佳流速范圍為1.5l/h～6l/h；第二計量輸送泵控制引發(fā)劑的流量范圍由公式(a)確定 上述公式中Minit和Mmono分別為引發(fā)劑與單體的質量流量，

為聚合預設定的數均分子量。質量流量按單體及引發(fā)劑在體系環(huán)境溫度下的密度，由各自的體積流量折算而來。
其中，所述單體流經的背壓閥的出口的壓力范圍控制在0.1MPa～50MPa，優(yōu)選的壓力范圍是20MPa～30MPa。
其中，在所述的螺旋形金屬管內反應的時間由公式(b)確定 上述公式中t為反應時間，以秒(s)為單位；D為螺旋形金屬管內徑，以毫米(mm)為單位；L為螺旋形金屬管長度，以厘米(cm)為單位；Q為體系的體積流量，以分鐘升(L/min)為單位。
其中，所述混和裝置是管內徑在流動方向上交替變化的金屬管，該金屬管由不銹鋼制成，該金屬管由粗徑段和細徑段以交替的形式組成，所述粗徑段的內徑范圍是3mm-10mm，所述細徑段的內徑范圍是0.5mm-5mm，所述粗徑段與所述細徑段的交替次數為3-12次，所述金屬管的總長度為8-16cm。優(yōu)選的，所述金屬管的粗徑段的內徑范圍是3mm-6mm，細徑段的內徑范圍是1mm-3mm，粗徑段與細徑段的交替次數為8-10次，所述金屬管的總長度為12-14cm。
其中，所述的螺旋形金屬管由導熱系數大于30W/m·K的高化學惰性的材質制成，螺旋的直徑為3cm-10cm，金屬管的長度范圍為50cm-1000cm，金屬管的內徑為3mm-15mm。優(yōu)選的，所述螺旋形金屬管是銅管或不銹鋼管，其長度范圍為50cm-500cm。
其中，所述的恒溫油裕槽的控制精度是±0.5℃～±1℃。
其中，所述烯類單體為苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、二烯烴、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙稀腈中的一種或幾種； 其中，當單體采用低沸點二烯烴時，在所述的螺旋形金屬管與接收裝置之間設有一保證高溫下二烯烴為液態(tài)的背壓閥，該背壓閥的出口的壓力范圍控制在0.1MPa～50MPa，優(yōu)選的壓力范圍是20MPa～30MPa。
其中，所述的引發(fā)劑為單官能團引發(fā)劑、雙官能團引發(fā)劑以及多官能團引發(fā)劑中的一種或幾種。
其中，所述單官能團引發(fā)劑為有機堿金屬或堿土金屬、稀土金屬引發(fā)劑體系及路易斯酸引發(fā)劑體系中的一種或幾種；雙官能團引發(fā)劑為雙官能團有機鋰引發(fā)劑、堿金屬-多環(huán)芳烴復合引發(fā)劑體系以及堿土金屬-多環(huán)芳烴復合引發(fā)劑體系中的一種或幾種；所述的多官能團引發(fā)劑為多功能團有機鋰引發(fā)劑中的一種或幾種。
其中，單體與引發(fā)劑的摩爾比由預設聚合物的分子量確定。
其中，所述有機堿金屬或堿土金屬的通式為RMe、ROMe、RMeX或RnMe，R代表烷基、脂環(huán)基、烯基、烯丙基、芐基或芳基中的一種或幾種；Me代表堿金屬或堿土金屬，如Li、Na、K、Rb、Cs以及Ca、Mg、Sr、Ba、Zn等；X為鹵素，如F、Cl、Br、I。
所述的稀土金屬引發(fā)劑體系為NdX-Mg(n-Bu)2-HMPA三組分引發(fā)劑體系，其中NdX為主引發(fā)劑，X為磷酸二(2-乙基己)酯；HMPA代表六甲基磷酰胺；Mg(n-Bu)2為助引發(fā)劑正丁基鎂，并添加少量的三乙基鋁，添加量為Mg/Al的摩爾比為2～10；HMPA/Mg的摩爾比為0.3～4.0，優(yōu)選0.5～2.0；Mg(n-Bu)2與NdX的摩爾比為5～35，優(yōu)選10～30。
所述的路易斯酸引發(fā)劑體系中所用的路易斯酸為三氯化鋁、三溴化鋁、二氯乙基鋁、二氯丙基鋁、二氯戊基鋁及倍半乙基氯化鋁等中的一種，優(yōu)選的使用三氯化鋁；所使用的稀釋劑為烷基鹵化物，具體是一氯甲烷、二氯甲烷、叔丁基氯及叔丁基溴的一種或幾種。
所述的雙官能團有機鋰引發(fā)劑為雙官能團有機鋰引發(fā)劑中的一種或幾種，其通式為LiRLi、Li(DO)nR(DO)nLi，其中R為碳原子數為4～10的烷基，DO是碳原子數為4～8的一種共軛二烯烴或者幾種共軛二烯烴的混合物，以，1，3-丁二烯為佳，n為齊聚度，n為2～8，最好是3～6；所述雙官能團有機鋰引發(fā)劑具體選自1，4-二鋰丁烷、1，2-二鋰-1，2二苯基乙烷以及1，4-二鋰-1，1，4，4-四苯基丁烷中的一種或幾種；1，1’-(1，3-苯撐)-二[3-甲基-1-(4-甲苯基)戊基]雙鋰、1，1-(1，3-苯撐)-二[3-甲基-1-(4-甲苯基)戊基]丁二烯齊聚物雙鋰以及1，1-(1，4-苯撐)-二[3-甲基-1-(4-甲苯基)戊基]異戊二烯齊聚物雙鋰中的一種或幾種。
所述及的堿金屬或堿土金屬-多環(huán)芳烴復合引發(fā)劑體系是用芳香碳氫化合物如萘或聯(lián)苯等與堿金屬或堿土金屬反應制得，優(yōu)選自萘鈉、萘鋰或α-甲基萘鋰，最優(yōu)選為萘鋰。
所述的多官能團有機鋰引發(fā)劑的通式為RLin，T(RLi)n，其中R為碳原子數為4～20的烷烴基或者芳烴基，T是金屬原子，一般為Sn、Si、鉛Pb、鈦Ti、鍺Ge等金屬元素，n為引發(fā)劑官能度，n不小于3，一般在3～150之間，優(yōu)選在3～60，最佳的范圍在3～15。
其中，所述的接收裝置是口徑為15～35mm的20～200mL圓底燒瓶，所述的溶劑是苯、甲苯、二甲苯、四氫呋喃、苯乙烯及氯仿中的一種，所述的終止劑是水、醇、酸、胺、酚等帶有活潑氫的化合物，所述溶劑與終止劑的體積范圍為1∶1～8∶1，溶劑與終止劑的總用量范圍為5ml～40ml。優(yōu)選的，所述的溶劑與終止劑的體積范圍為2∶1～5∶1，溶劑與終止劑的總用量范圍為10ml～30ml。
本發(fā)明設計了一套能在高溫下研究本體陰離子聚合反應動力學的反應裝置，利用該裝置研究獲取不同條件下烯烴單體的反應動力學常數，對烯烴單體的本體陰離子聚合過程形成完善的認知，促進本體陰離子反應擠出技術在工業(yè)上的推廣應用。本發(fā)明還進一步的公開了利用上述反應裝置的研究方法。



圖1是現有技術中苯乙烯陰離子溶液聚合動力學研究裝置的示意圖； 圖2是本發(fā)明實施例中的研究高溫本體陰離子聚合動力學的裝置的示意圖； 圖3是本發(fā)明實施例中混和裝置的示意圖； 圖4是本發(fā)明實施例中苯乙烯單體的轉化率曲線； 圖5是本發(fā)明實施例中苯乙烯、丁二烯單體的轉化率曲線； 圖6是本發(fā)明實施例中苯乙烯、丙烯酸丁酯單體的轉化率曲線； 圖7是本發(fā)明實施例中甲基丙烯酸丁酯單體的轉化率曲線； 圖8是本發(fā)明實施例中苯乙烯單體的轉化率曲線； 主要符號含義 1 氬氣袋2單體儲料罐 3 單體輸送泵4背壓閥 5 三通接頭 6引發(fā)劑輸送泵 7 引發(fā)劑儲料罐 8氬氣袋 9 金屬管10 螺旋形金屬管 11油浴加熱裝置 12 圓底燒瓶 13背壓閥91 粗徑段 92細徑段
具體實施例方式 現依據附圖并結合實施例，對本發(fā)明做進一步的描述。
實施例1 請參見圖2所示，本發(fā)明實施例中的研究高溫本體陰離子聚合動力學的裝置中的單體輸送部分由氬氣袋1、單體儲料罐2、單體輸送泵3、單體背壓閥4通過管道依次連接起來，且單體背壓閥4的另一端接入三通接頭5，而引發(fā)劑輸送部分由氬氣袋8、引發(fā)劑儲料罐7、引發(fā)劑輸送泵6通過管道依次連接起來，且引發(fā)劑輸送泵6的另一端接入三通接頭5，三通接頭5還連接金屬管9，金屬管9的另一端連接螺旋形金屬管10，所述螺旋形金屬管10浸泡于油浴加熱裝置11中，所述螺旋形金屬管10的另一端連接背壓閥13，所述背壓閥13的另一端通入盛有反應終止劑和產物溶劑的口徑為19mm的50ml圓底燒瓶12中。
下面以烯烴類單體參與反應為例介紹各部件的功能及運行參數。
所述單體背壓閥4的作用是穩(wěn)定單體流量、恒定體系壓力，單體經單體背壓閥4流出后，會形成一定的輸送壓力；出口壓力可調范圍為0.1MPa～50MPa，優(yōu)選工作壓力為20MPa～30MPa。
所述單體輸送泵3及引發(fā)劑輸送泵6的流量精度要求在1％以內，而脈動要求控制在3％以內。所述單體輸送泵3及引發(fā)劑輸送泵6的精度若低于1％，脈動超過3％，則動力學數據無法準確，但若要求過高則造成價格過高，也無必要。其中單體輸送泵3的流速范圍為0.5l/h～10l/h，最佳流速范圍為1.5l/h～6l/h。引發(fā)劑輸送泵6的流量范圍由公式(a)確定 上述公式中Minit和Mmono分別為引發(fā)劑與單體的質量流量，

為聚合預設定的數均分子量。質量流量按單體及引發(fā)劑在體系環(huán)境溫度下的密度，由各自的體積流量折算而來。
之所以得出上述的流速范圍是因為單體輸送的流速決定于雷諾數(Re)，Re是表征流體流動特性的一個重要參數，其計算公式(c)為 Re＝duρ/μ(c) 式中u為流體流動速度，以每秒米(m/s)為單位；d為流場的幾何特征尺寸(如管道的內徑)，以米(m)為單位；ρ為流體的密度，以每立方米公斤(kg/m3)為單位；μ為流體的粘度，以泊-秒(Pa·s)為單位。
雷諾數Re的大小直接反映了管內流體的流動狀態(tài)。對本發(fā)明中烯烴單體的聚合體系來說，要求體系的雷諾數Re要小于2000，流動狀態(tài)必須保持為層流流動和穩(wěn)定流動狀態(tài)，因為只有處于該狀態(tài)時，流體各質點才會平行于管路內壁有規(guī)則地流動，彼此間只有熱量傳遞，而不發(fā)生流體湍流和分子間的紊流，保證所得動力學數據真實、可靠。但又不能過慢成為滯流，影響單體的擴散。因此單體輸送泵3的流速大小是影響本發(fā)明成功的關鍵因素，可將公式(c)進一步變換為公式(d) Re＝4Qρ/3600πdμ(d) 式中Q為體系的體積流量，以每小時立方米(m3/h)為單位；ρ為密度，以每立方米公斤(kg/m3)為單位；d為管道內徑，以米(m)為單位；μ為粘度，以泊-秒為單位。
當單體輸送泵流量在1.5l/h～6l/h之間時，反應體系雷諾數為350～1400，流體為層流狀態(tài)，因此，這個流量范圍是非常合適的。
所述金屬管9的材質為不銹鋼，所述金屬管9包括粗徑段91與細徑段92，因此管內徑在流動方向上交替變化，粗徑段91的內徑范圍為3mm～10mm，最佳范圍為3mm～6mm，細徑段92的內徑為0.5mm～5mm，最佳范圍為1mm～3mm。粗徑段91與細徑段92的交替次數在3～12次，最佳范圍為8～10次；所述金屬管9的總長度在8～16cm，最佳范圍為12～14cm。所述金屬管9內徑大小差距大，交替次數多，長度長，則引發(fā)劑與單體混合效果好，但會延長單體在其中的停留時間，造成單體聚合過程的混亂。反之，又會造成引發(fā)劑在單體中混合的不均勻。
所述螺旋形金屬管10的材料要求選擇導熱系數大于30W/m·K的金屬管材，且該材料應具備高的化學惰性，在陰離子聚合反應中呈絕對惰性。該螺旋形金屬管10的最佳選擇為銅管或不銹鋼管。該螺旋形金屬管10中螺旋的直徑為3cm～10cm，管長的范圍為50cm～1000cm，最佳范圍為50cm～500cm。管內徑范圍為3mm～15mm，其內徑決定于公式(d)中的雷諾數Re。
油浴加熱裝置11對螺旋形金屬管10進行加熱，控制反應溫度范圍為60℃～140℃，溫度控制精度為±0.5℃～±1℃。溫度設定按動力學需要決定，溫度控制精度太低影響動力學數據測定的正確性，而太高又提高了裝置費用且無必要。
單體與引發(fā)劑在螺旋形金屬管10內需要控制反應時間，反應的時間由公式(b)確定 上述公式中t為反應時間，以秒(s)為單位；D為螺旋形金屬管內徑，以毫米(mm)為單位；L為螺旋形金屬管長度，以厘米(cm)為單位；Q為體系的體積流量，以分鐘升(L/min)為單位。
反應時間的控制主要通過單體輸送泵3及引發(fā)劑輸送泵6所輸出的流體的流速來調節(jié)。單體輸送泵3及引發(fā)劑輸送泵6均是體積泵，在固定內徑的管道中，當單體及引發(fā)劑輸送泵選定某一刻度，形成穩(wěn)定流量后，單體和引發(fā)劑的混合體系流經固定長度螺旋形金屬管10的時間是一定的，即混合體系的反應時間是確定的。那么固定單體與引發(fā)劑的體積比，增加相應的泵流速，混合體系的流速提高，流經反應管的時間就會減少，體系的反應時間就會相應減少；反之，調低泵的流速，則會增加體系的反應時間，由此可以獲得該溫度下一系列不同反應時間的產物。
其中，當單體采用低沸點二烯烴時，在所述的螺旋形金屬管10與圓底燒瓶12之間設有一保證高溫下二烯烴為液態(tài)的背壓閥13，該背壓閥的出口的壓力范圍控制在0.1MPa～50MPa，優(yōu)選的壓力范圍是20MPa～30MPa。
所述圓底燒瓶12中盛有的溶劑是苯、甲苯、二甲苯、四氫呋喃、苯乙烯及氯仿中的一種，所述的終止劑是水、醇、酸、胺、酚等帶有活潑氫的化合物，所述溶劑與終止劑的體積范圍為1∶1～8∶1，溶劑與終止劑的總用量范圍為5ml～40ml。優(yōu)選的，所述的溶劑與終止劑的體積范圍為2∶1～5∶1，溶劑與終止劑的總用量范圍為10ml～30ml。
本實施例中的反應過程中混合物的體積會收縮從而會影響結果，但是由于反應前后體積收縮比小于1％，故該因素可以忽略。
其中，本實施例中的烯類單體為苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、二烯烴、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙稀腈中的一種或幾種； 其中，所述的引發(fā)劑為單官能團引發(fā)劑、雙官能團引發(fā)劑以及多官能團引發(fā)劑中的一種或幾種。
其中，所述單官能團引發(fā)劑為有機堿金屬或堿土金屬、稀土金屬引發(fā)劑體系及路易斯酸引發(fā)劑體系中的一種或幾種；雙官能團引發(fā)劑為雙官能團有機鋰引發(fā)劑、堿金屬-多環(huán)芳烴復合引發(fā)劑體系以及堿土金屬-多環(huán)芳烴復合引發(fā)劑體系中的一種或幾種；所述的多官能團引發(fā)劑為多功能團有機鋰引發(fā)劑中的一種或幾種。
其中，單體與引發(fā)劑的摩爾比由預設聚合物的分子量確定，摩爾比范圍為300∶1～1500∶1。
其中，所述有機堿金屬或堿土金屬的通式為RMe、ROMe、RMeX或RnMe，R代表烷基、脂環(huán)基、烯基、烯丙基、芐基或芳基中的一種；Me代表堿金屬或堿土金屬，如Li、Na、K、Rb、Cs以及Ca、Mg、Sr、Ba、Zn等；X為鹵素，如F、Cl、Br、I。
所述的稀土金屬引發(fā)劑體系為NdX-Mg(n-Bu)2-HMPA三組分引發(fā)劑體系，其中NdX為主引發(fā)劑，X為磷酸二(2-乙基己)酯；HMPA代表六甲基磷酰胺；Mg(n-Bu)2為助引發(fā)劑正丁基鎂，并添加少量的三乙基鋁，添加量為Mg/Al的摩爾比為2～10；HMPA/Mg的摩爾比為0.3～4.0，優(yōu)選0.5～2.0；Mg(n-Bu)2與NdX的摩爾比為5～35，優(yōu)選10～30。
所述的路易斯酸引發(fā)劑體系中所用的路易斯酸為三氯化鋁、三溴化鋁、二氯乙基鋁、二氯丙基鋁、二氯戊基鋁及倍半乙基氯化鋁等中的一種或幾種，優(yōu)選的使用三氯化鋁；所使用的稀釋劑為烷基鹵化物，具體是一氯甲烷、二氯甲烷、叔丁基氯及叔丁基溴的一種或幾種。
所述的雙官能團有機鋰引發(fā)劑為雙官能團有機鋰引發(fā)劑中的一種或幾種，其通式為LiRLi、Li(DO)nR(DO)nLi，其中R為碳原子數為4～10的烷基，DO是碳原子數為4～8的一種共軛二烯烴或者幾種共軛二烯烴的混合物，以，1，3-丁二烯為佳，n為齊聚度，n為2～8，最好是3～6；所述雙官能團有機鋰引發(fā)劑具體選自1，4-二鋰丁烷、1，2-二鋰-1，2二苯基乙烷以及1，4-二鋰-1，1，4，4-四苯基丁烷中的一種或幾種；1，1’-(1，3-苯撐)-二[3-甲基-1-(4-甲苯基)戊基]雙鋰、1，1-(1，3-苯撐)-二[3-甲基-1-(4-甲苯基)戊基]丁二烯齊聚物雙鋰以及1，1-(1，4-苯撐)-二[3-甲基-1-(4-甲苯基)戊基]異戊二烯齊聚物雙鋰中的一種或幾種。
所述及的堿金屬或堿土金屬-多環(huán)芳烴復合引發(fā)劑體系是用芳香碳氫化合物如萘或聯(lián)苯等與堿金屬或堿土金屬反應制得，優(yōu)選自萘鈉、萘鋰或α-甲基萘鋰，最優(yōu)選為萘鋰。
所述的多官能團有機鋰引發(fā)劑的通式為RLin，T(RLi)n，其中R為碳原子數為4～20的烷烴基或者芳烴基，T是金屬原子，一般為Sn、Si、鉛Pb、鈦Ti、鍺Ge等金屬元素，n為引發(fā)劑官能度，n不小于3，一般在3～150之間，優(yōu)選在3～60，最佳的范圍在3～15。
實施例2 結合公式(b)，選擇長度為350cm、內徑為3mm的螺旋形金屬管，設定苯乙烯單體∶正丁基鋰引發(fā)劑溶液的體積比選擇8∶1。聚合反應時間根據式(b)計算，實際的數據如表1所示。
表1聚合反應時間
以下的各個實施例中采用凝膠液相色譜GPC測試反應生成的聚合物的分子量及其分布。聚苯乙烯規(guī)整度采用核磁共振氫譜測定，其計算公式為 X等規(guī)＝I2.05/(I1.84+I2.05+I2.18) X間規(guī)＝I2.18/(I1.84+I2.05+I2.18) 式中X表示苯乙烯各結構含量，I表示質子共振峰積分面積。丁二烯的含量采用核磁共振氫譜測定，其計算公式為 XBd＝5/(5I4.90～5.90+6I7.00～7.50) 式中X表示含量，I表示質子共振峰積分面積。
單體轉化率的測定選擇固定取樣時間，用盛有終止劑的50mL圓底燒瓶接收產物，然后采用乙醇對接收產物進行沉淀，經過濾后置于真空干燥箱中，恒溫40℃下抽真空至恒重，通過比較所得沉淀重量與反應前相同時間混合體系中的單體重量來計算單體轉化率。
實施例3 恒定油浴溫度為90℃，選定一根長度為150cm的銅質螺旋形金屬管10，選擇單體∶引發(fā)劑的體積比為8∶1，對應調節(jié)單體輸送泵3、引發(fā)劑輸送泵6的流量，將精制后的苯乙烯單體、正丁基鋰引發(fā)劑經三通接頭5、金屬管9均勻混合后，泵入螺旋形金屬管10中，反應一定時間后，用圓底燒瓶12在螺旋形金屬管10的出口處接收一定時間內流出的產物，沉淀后，得到轉化率數據；依次調低單體輸送泵3、引發(fā)劑輸送泵6的流量，使得反應時間逐步延長，獲得完整的轉化率曲線。
苯乙烯單體的轉化率曲線請參見圖4所示。最終產物A測試結果
實施例4 選擇合適的丁二烯用量，配置丁二烯和苯乙烯的混合單體，恒定油浴溫度為90℃，選定一根長度為150cm的銅質螺旋形金屬管10，選擇單體∶引發(fā)劑的體積比為8∶1，對應調節(jié)單體輸送泵3、引發(fā)劑輸送泵6的流量，將混合單體、正丁基鋰引發(fā)劑經三通接頭5、金屬管9均勻混合后，泵入螺旋形金屬管10中，反應一定時間后，用圓底燒瓶12在背壓閥13出口處接收一定時間內流出的產物，沉淀后，得到轉化率數據；依次調低單體輸送泵3、引發(fā)劑輸送泵6的流量，使得反應時間逐步延長，獲得完整的轉化率曲線。
苯乙烯、丁二烯的轉化率曲線請見圖5所示， 最終產物B測試結果
實施例5 選擇合適的丙烯酸丁酯用量，配置丙烯酸丁酯和苯乙烯的混合單體，恒定油浴溫度為60℃，選定一根長度為150cm的銅質螺旋形金屬管10，選擇混合單體∶引發(fā)劑的體積比為8∶1，對應調節(jié)單體輸送泵3、引發(fā)劑輸送泵6的流量，將混合單體、正丁基鋰引發(fā)劑經三通接頭5、金屬管9均勻混合后，泵入螺旋形金屬管10中，反應一定時間后，用圓底燒瓶12在背壓閥13出口處接收一定時間內流出的產物，沉淀后，得到轉化率數據；依次調低單體輸送泵3、引發(fā)劑輸送泵6的流量，使得反應時間逐步延長，獲得完整的轉化率曲線。
苯乙烯、丙烯酸丁酯的轉化率曲線請見圖6所示， 最終產物C測試結果
實施例6 選擇精制后的甲基丙烯酸丁酯為聚合單體，選擇P配合物(華東理工大學研制)∶正丁基鋰的摩爾比為2∶1，按單體比例換算為P配合物∶單體的體積比，將P配合物的四氫呋喃加入到精制后的甲基丙烯酸丁酯中，減壓蒸餾出四氫呋喃，得到P配合物的甲基丙烯酸丁酯溶液，恒定油浴溫度為110℃，選定一根長度為150cm的銅質螺旋形金屬管10，選擇單體∶引發(fā)劑的體積比為8∶1，將精制后的甲基丙烯酸丁酯單體、正丁基鋰引發(fā)劑經三通接頭5、金屬管9均勻混合后，泵入螺旋形金屬管10中，反應一定時間后，用圓底燒瓶12在螺旋形金屬管10出口處接收一定時間內流出的產物，沉淀后，得到轉化率數據；依次調低單體輸送泵3、引發(fā)劑輸送泵6的流量，使得反應時間逐步延長，獲得完整的轉化率曲線。
甲基丙烯酸丁酯單體的轉化率曲線請見圖7所示，最終產物D測試結果
實施例7 采用中國專利CN1148053A公開的技術制備得到多官能團有機鋰引發(fā)劑。將定量的萘鋰和丁二烯在苯溶劑中20℃先反應1小時，再加入定量的四氯化錫溶液繼續(xù)在20℃反應1小時后得到，本實施例制備的多官能團有機鋰引發(fā)劑平均官能度為3.8。恒定油浴溫度為60℃，選定一根長度為150cm的銅質螺旋形金屬管10，選擇單體∶引發(fā)劑的體積比為8∶1，對應調節(jié)單體輸送泵3、引發(fā)劑輸送泵6的流量，將精制后的苯乙烯單體、正丁基鋰引發(fā)劑經三通接頭5、金屬管9均勻混合后，泵入螺旋形金屬管10中，反應一定時間后，用圓底燒瓶12在螺旋形金屬管10出口處接收一定時間內流出的產物，沉淀后，得到轉化率數據；依次調低單體輸送泵、引發(fā)劑輸送泵的流量，使得反應時間逐步延長，獲得完整的轉化率曲線。
苯乙烯單體的轉化率曲線請見圖8所示，最終產物E測試結果

權利要求
1.一種研究高溫本體陰離子聚合反應動力學的裝置，其特征在于，它包含以下設備
單體輸送部分，其由恒定罐內氣壓的氬氣袋、單體儲料罐、驅使單體流動及精確控制單體體積流量的第一計量輸送泵以及可控制管道壓力的背壓閥，通過管道依次連接而成；
引發(fā)劑輸送部分，其由恒定罐內氣壓的氬氣袋、引發(fā)劑儲料罐、驅使引發(fā)劑流動及精確控制引發(fā)劑體積流量的第二計量輸送泵，通過管道依次連接而成；
混合裝置，其為一段可使通過背壓閥后的單體以及通過第二計量輸送泵的引發(fā)劑在該處混合的，管內徑在流動方向上交替變化的金屬管；
反應部分，其包括一根通過管道連接所述混合裝置的螺旋形金屬管，以及給所述螺旋形金屬管進行穩(wěn)定且精確溫度控制的溫控裝置；
接收裝置，該接收裝置為連接在所述反應部分的盛有產物、溶劑和反應終止劑的容器。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述混和裝置內的金屬管由不銹鋼制成，該金屬管由粗徑段和細徑段以交替的形式組成，所述粗徑段的內徑范圍是3mm-10mm，所述細徑段的內徑范圍是0.5mm-5mm，所述粗徑段與所述細徑段的交替次數為3-12次，所述金屬管的總長度為8-16cm。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述金屬管的粗徑段的內徑范圍是3mm-6mm，細徑段的內徑范圍是1mm-3mm，粗徑段與細徑段的交替次數為8-10次，所述金屬管的總長度為12-14cm。
4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述反應部分的螺旋形金屬管由導熱系數大于30W/m·K的高化學惰性的材質制成，螺旋的直徑為3cm-10cm，金屬管的長度范圍為50cm-1000cm，金屬管的內徑為3mm-15mm。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述螺旋形金屬管是銅管或不銹鋼管，其長度范圍為50cm-500cm。
6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的溫控裝置為控制精度是±0.5℃～±1℃的油浴加熱裝置。
7.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的單體為烯類單體，其為苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、二烯烴、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙稀腈中的一種或幾種。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，當單體采用低沸點二烯烴時，在所述的反應部分與接收裝置之間設有一保證高溫下二烯烴為液態(tài)的背壓閥。
9.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的引發(fā)劑為單官能團引發(fā)劑、雙官能團引發(fā)劑以及多官能團引發(fā)劑中的一種或幾種。
10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述單官能團引發(fā)劑為有機堿金屬或堿土金屬、稀土金屬引發(fā)劑體系及路易斯酸引發(fā)劑體系中的一種或幾種；雙官能團引發(fā)劑為雙官能團有機鋰引發(fā)劑、堿金屬-多環(huán)芳烴復合引發(fā)劑體系以及堿土金屬-多環(huán)芳烴復合引發(fā)劑體系中的一種或幾種；所述的多官能團引發(fā)劑為多功能團有機鋰引發(fā)劑中的一種或幾種。
11.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，單體與引發(fā)劑的摩爾比由預設聚合物的分子量確定。
12.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述有機堿金屬或堿土金屬的通式為RMe、ROMe、RMeX或RnMe，R代表烷基、脂環(huán)基、烯基、烯丙基、芐基或芳基中的一種；Me代表堿金屬或堿土金屬，如Li、Na、K、Rb、Cs以及Ca、Mg、Sr、Ba、Zn等；X為鹵素，如F、Cl、Br、I。
13.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述的稀土金屬引發(fā)劑體系為NdX-Mg(n-Bu)2-HMPA三組分引發(fā)劑體系，其中NdX為主引發(fā)劑，X為磷酸二(2-乙基己)酯；HMPA代表六甲基磷酰胺；Mg(n-Bu)2為助引發(fā)劑正丁基鎂，并添加少量的三乙基鋁，添加量為Mg/Al的摩爾比為2～10；HMPA/Mg的摩爾比為0.3～4.0，優(yōu)選0.5～2.0；Mg(n-Bu)2與NdX的摩爾比為5～35，優(yōu)選10～30。
14.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述的路易斯酸引發(fā)劑體系中所用的路易斯酸為三氯化鋁、三溴化鋁、二氯乙基鋁、二氯丙基鋁、二氯戊基鋁及倍半乙基氯化鋁等中的一種或幾種，優(yōu)選的使用三氯化鋁；所使用的稀釋劑為烷基鹵化物，具體是一氯甲烷、二氯甲烷、叔丁基氯及叔丁基溴的一種或幾種。
15.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述的雙官能團有機鋰引發(fā)劑為雙官能團有機鋰引發(fā)劑中的一種或幾種，其通式為LiRLi、Li(DO)nR(DO)nLi，其中R為碳原子數為4～10的烷基，DO是碳原子數為4～8的一種共軛二烯烴或者幾種共軛二烯烴的混合物，以，1，3-丁二烯為佳，n為齊聚度，n為2～8，最好是3～6；所述雙官能團有機鋰引發(fā)劑具體選自1，4-二鋰丁烷、1，2-二鋰-1，2二苯基乙烷以及1，4-二鋰-1，1，4，4-四苯基丁烷中的一種或幾種；1，1’-(1，3-苯撐)-二[3-甲基-1-(4-甲苯基)戊基]雙鋰、1，1-(1，3-苯撐)-二[3-甲基-1-(4-甲苯基)戊基]丁二烯齊聚物雙鋰以及1，1-(1，4-苯撐)-二[3-甲基-1-(4-甲苯基)戊基]異戊二烯齊聚物雙鋰中的一種或幾種。
16.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述及的堿金屬或堿土金屬-多環(huán)芳烴復合引發(fā)劑體系是用芳香碳氫化合物如萘或聯(lián)苯等與堿金屬或堿土金屬反應制得，優(yōu)選自萘鈉、萘鋰或α-甲基萘鋰，最優(yōu)選為萘鋰。
17.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述的多官能團有機鋰引發(fā)劑的通式為RLin，T(RLi)n，其中R為碳原子數為4～20的烷烴基或者芳烴基，T是金屬原子，一般為Sn、Si、鉛Pb、鈦Ti、鍺Ge等金屬元素，n為引發(fā)劑官能度，n不小于3，一般在3～150之間，優(yōu)選在3～60，最佳的范圍在3～15。
18.如權利要求1所述的接收裝置，其特征在于，所述的容器為口徑是15～35mm的20～200mL圓底燒瓶，所述的溶劑是苯、甲苯、二甲苯、四氫呋喃、苯乙烯及氯仿中的一種，所述的終止劑是水、醇、酸、胺、酚等含有活潑氫的化合物，所述溶劑與終止劑的體積范圍為1∶1～8∶1，溶劑與終止劑的總用量范圍為5ml～40ml。
19.如權利要求18所述的裝置，其特征在于，所述的溶劑與終止劑的體積范圍為2∶1～5∶1，溶劑與終止劑的總用量范圍為10ml～30ml。
20.一種利用權利要求1所述裝置進行的高溫下陰離子本體聚合反應動力學研究方法，其包含如下步驟
(1)分別利用第一計量輸送泵以及第二計量輸送泵將單體及引發(fā)劑送入混和裝置中，所述單體在進入混和裝置前需要流經背壓閥；
(2)引發(fā)劑與單體經混合裝置混合后進入具有一螺旋形金屬管內，該螺旋形金屬管置于溫度精確控制的恒溫油浴槽中，所述引發(fā)劑和單體在所述的螺旋形金屬管內反應預定時間；
(3)反應后的混合物進入含有反應終止劑和溶劑的接收裝置。
其中，當單體為烯烴類單體時，第一計量輸送泵控制單體的流速范圍為0.5l/h～10l/h，較佳流速范圍為1.5l/h～6l/h；第二計量輸送泵控制引發(fā)劑的流量范圍由公式(a)確定
上述公式中Minit和Mmono分別為引發(fā)劑與單體的質量流量，
為聚合預設定的數均分子量，質量流量按單體及引發(fā)劑在體系環(huán)境溫度下的密度，由各自的體積流量折算而來。
21.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述單體流經的背壓閥的出口的壓力范圍控制在0.1MPa～50MPa，優(yōu)選的壓力范圍是20MPa～30MPa；
其中，在所述的螺旋形金屬管內反應的時間由公式(b)確定
上述公式中t為反應時間，以秒(s)為單位；D為螺旋形金屬管內徑，以毫米(mm)為單位；L為螺旋形金屬管長度，以厘米(cm)為單位；Q為體系的體積流量，以分鐘升(L/min)為單位。
22.如權利要求20所述的方法，其特征在于，所述混和裝置是管內徑在流動方向上交替變化的金屬管，該金屬管由不銹鋼制成，該金屬管由粗徑段和細徑段以交替的形式組成，所述粗徑段的內徑范圍是3mm-10mm，所述細徑段的內徑范圍是0.5mm-5mm，所述粗徑段與所述細徑段的交替次數為3-12次，所述金屬管的總長度為8-16cm。
23.如權利要求20所述的方法，其特征在于，所述金屬管的粗徑段的內徑范圍是3mm-6mm，細徑段的內徑范圍是1mm-3mm，粗徑段與細徑段的交替次數為8-10次，所述金屬管的總長度為12-14cm。
24.如權利要求20所述的方法，其特征在于，所述的螺旋形金屬管由導熱系數大于30W/m·K的高化學惰性的材質制成，螺旋的直徑為3cm-10cm，金屬管的長度范圍為50cm-1000cm，金屬管的內徑為3mm-15mm。優(yōu)選的，所述螺旋形金屬管是銅管或不銹鋼管，其長度范圍為50cm-500cm。
25.如權利要求20所述的方法，其特征在于，所述的恒溫油裕槽的控制精度是±0.5℃～±1℃。
26.如權利要求20所述的方法，其特征在于，所述烯類單體為苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、二烯烴、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙稀腈中的一種或幾種。
27.如權利要求26所述的方法，其特征在于，當單體采用低沸點二烯烴時，在所述的螺旋形金屬管與接收裝置之間設有一保證高溫下二烯烴為液態(tài)的背壓閥，該背壓閥的出口的壓力范圍控制在0.1MPa～50MPa，優(yōu)選的壓力范圍是20MPa～30MPa。
28.如權利要求20所述的方法，其特征在于，所述的引發(fā)劑為單官能團引發(fā)劑、雙官能團引發(fā)劑以及多官能團引發(fā)劑中的一種或幾種。
29.如權利要求20所述的方法，其特征在于，所述單官能團引發(fā)劑為有機堿金屬或堿土金屬、稀土金屬引發(fā)劑體系及路易斯酸引發(fā)劑體系中的一種或幾種；雙官能團引發(fā)劑為雙官能團有機鋰引發(fā)劑、堿金屬-多環(huán)芳烴復合引發(fā)劑體系以及堿土金屬-多環(huán)芳烴復合引發(fā)劑體系中的一種或幾種；所述的多官能團引發(fā)劑為多功能團有機鋰引發(fā)劑中的一種或幾種。
30.如權利要求20所述的方法，其特征在于，單體與引發(fā)劑的摩爾比由預設聚合物的分子量確定。
31.如權利要求29所述的方法，其特征在于，所述有機堿金屬或堿土金屬的通式為RMe、ROMe、RMeX或RnMe，R代表烷基、脂環(huán)基、烯基、烯丙基、芐基或芳基中的一種；Me代表堿金屬或堿土金屬，如Li、Na、K、Rb、Cs以及Ca、Mg、Sr、Ba、Zn等；X為鹵素，如F、Cl、Br、I。
32.如權利要求29所述的方法，其特征在于，所述的稀土金屬引發(fā)劑體系為NdX-Mg(n-Bu)2-HMPA三組分引發(fā)劑體系，其中NdX為主引發(fā)劑，X為磷酸二(2-乙基己)酯；HMPA代表六甲基磷酰胺；Mg(n-Bu)2為助引發(fā)劑正丁基鎂，并添加少量的三乙基鋁，添加量為Mg/Al的摩爾比為2～10；HMPA/Mg的摩爾比為0.3～4.0，優(yōu)選0.5～2.0；Mg(n-Bu)2與NdX的摩爾比為5～35，優(yōu)選10～30。
33.如權利要求29所述的方法，其特征在于，所述的路易斯酸引發(fā)劑體系中所用的路易斯酸為三氯化鋁、三溴化鋁、二氯乙基鋁、二氯丙基鋁、二氯戊基鋁及倍半乙基氯化鋁等中的一種或幾種，優(yōu)選的使用三氯化鋁；所使用的稀釋劑為烷基鹵化物，具體是一氯甲烷、二氯甲烷、叔丁基氯及叔丁基溴的一種或幾種。
34.如權利要求29所述的方法，其特征在于，所述的雙官能團有機鋰引發(fā)劑為雙官能團有機鋰引發(fā)劑中的一種或幾種，其通式為LiRLi、Li(DO)nR(DO)nLi，其中R為碳原子數為4～10的烷基，DO是碳原子數為4～8的一種共軛二烯烴或者幾種共軛二烯烴的混合物，以，1，3-丁二烯為佳，n為齊聚度，n為2～8，最好是3～6；所述雙官能團有機鋰引發(fā)劑具體選自1，4-二鋰丁烷、1，2-二鋰-1，2二苯基乙烷以及1，4-二鋰-1，1，4，4-四苯基丁烷中的一種或幾種；1，1’-(1，3-苯撐)-二[3-甲基-1-(4-甲苯基)戊基]雙鋰、1，1-(1，3-苯撐)-二[3-甲基-1-(4-甲苯基)戊基]丁二烯齊聚物雙鋰以及1，1-(1，4-苯撐)-二[3-甲基-1-(4-甲苯基)戊基]異戊二烯齊聚物雙鋰中的一種或幾種。
35.如權利要求29所述的方法，其特征在于，所述及的堿金屬或堿土金屬-多環(huán)芳烴復合引發(fā)劑體系是用芳香碳氫化合物如萘或聯(lián)苯等與堿金屬或堿土金屬反應制得，優(yōu)選自萘鈉、萘鋰或α-甲基萘鋰，最優(yōu)選為萘鋰。
36.如權利要求29所述的方法，其特征在于，所述的多官能團有機鋰引發(fā)劑的通式為RLin，T(RLi)n，其中R為碳原子數為4～20的烷烴基或者芳烴基，T是金屬原子，一般為Sn、Si、鉛Pb、鈦Ti、鍺Ge等金屬元素，n為引發(fā)劑官能度，n不小于3，一般在3～150之間，優(yōu)選在3～60，最佳的范圍在3～15。
37.如權利要求20所述的方法，其特征在于，其中，所述的接收裝置是口徑為15～35mm的20～200mL圓底燒瓶，所述的溶劑是苯、甲苯、二甲苯、四氫呋喃、苯乙烯及氯仿中的一種，所述的終止劑是水、醇、酸、胺、酚等含有活潑氫的化合物，所述溶劑與終止劑的體積范圍為1∶1～8∶1，溶劑與終止劑的總用量范圍為5ml～40ml。
38.如權利要求37所述的方法，其特征在于，所述的溶劑與終止劑的體積范圍為2∶1～5∶1，溶劑與終止劑的總用量范圍為10ml～30ml。
全文摘要
本發(fā)明設計了一套能在高溫下實施本體陰離子聚合反應動力學的反應裝置，利用該裝置研究獲取不同條件下烯烴單體的反應動力學常數，完善對烯烴單體的本體陰離子聚合過程的認知，促進本體陰離子反應擠出技術在工業(yè)上的推廣應用。本發(fā)明還進一步的公開了利用上述反應裝置的研究方法。
文檔編號C08F2/01GK101724098SQ200810201038
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權日2008年10月10日
發(fā)明者鄭安吶, 鄭云龍, 管涌, 危大福, 胡福增, 王書忠 申請人:華東理工大學