田小禾 王静文 陈可冉 刘柏平

    (华东理工大学，上海 200237)

    乙烯聚合催化剂的研究进展

    田小禾 王静文 陈可冉 刘柏平

    (华东理工大学，上海 200237)

    催化剂是乙烯聚合工业中的核心技术，其研究开发通常伴随着新型聚乙烯产品的发展应用。经过不断的改性研究，现有聚乙烯催化剂主要包括Ziegler-Natta催化剂、铬系催化剂、茂金属催化剂、非茂金属催化剂与复合催化剂五大类。综述了不同类型聚乙烯催化剂的特点、机理与研究现状，指出聚乙烯催化剂的现阶段发展中存在的问题，并对其后续研究提出展望。

    聚乙烯；催化剂；研究进展

    聚乙烯(polyethylene，简称PE)主要由乙烯聚合得到，是目前产量最大、应用最为广泛的合成树脂。聚乙烯产品由于具有良好的绝缘性，耐低温性，且化学性能稳定，所以在管材、薄膜、中空制品以及电线电缆等制品的生产中均有重要贡献。在生产销售领域，现有聚乙烯产品按照密度主要分为高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)。

    工业聚乙烯一般为少量α-烯烃和乙烯的共聚获得。催化剂是聚乙烯生产过程的核心，研究表明，通过调节聚乙烯的生产工艺和对催化剂的不断改性，可以设计并不断调整聚乙烯分子的结构和性质，包括分子量、分子量分布、短支链及其分布等，进而可以实现对聚乙烯产品的设计与生产。1939英国帝国化学公司通过采用过氧自由基引发剂和高温高压法的自由基聚合实现了聚乙烯的首次工业生产，且合成的低密度聚乙烯带有不同种类的短支链和长支链。然而，由于这种聚乙烯工艺因为聚合温度和压力太高，具有较大的安全隐患和较高的生产成本，所以需要开发出低温低压下催化效率更高的催化剂来避免苛刻的生产工艺条件，并生产出满足其他加工性能或机械性能的聚乙烯产品。自1953年Ziegler首次发明了低温低压聚乙烯催化剂技术以来，多种烯烃配位聚合过渡金属催化剂技术相继被开发出来。1980年以前，提高催化剂的催化效率是聚烯烃领域的研究重点，而如今的研究者主要致力于通过催化剂改性来获得特定结构及其性能优化的聚乙烯材料。

    聚乙烯催化剂主要有Ziegler-Natta(ZN)催化剂、铬系催化剂、茂金属催化剂、非茂金属催化剂以及复合催化剂这五大类，本文简述了它们近年来的研究进展。不同类别的催化剂具有不同的结构特点以及作用机理，应用的乙烯聚合工艺也不尽相同。

    1 Ziegler-Natta催化剂

    1953年和1954年 ......