[精品]国外聚乙烯催化工艺研究进展

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1、国外聚乙烯催化工艺研究进展08化工2班李栋江08206040209安徽建筑工业学院摘要：聚乙烯(PE)以其性优、价廉的优势，成为通用合成树脂屮产量最人的品种，主要包括低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、屮密度聚乙烯(MDPE)、以及一些具冇特殊性能的专丿IJ料树脂。催化剂是聚烯姪工业的核心，通过调控活性中心和改善聚合工艺，提高了催化剂活性，完善了所得聚烯坯的性能，推动了聚乙烯丄业的蓬勃发展。研发特殊性能或优界性能聚烯桂树脂的催化剂，是目询聚烯坯领域关注的焦点。关键词：乙烯；聚合；催化剂引言本文对

2、近年来国外聚乙烯催化剂的研究进展进行了综述，重点阐述了冃前研究开发中的催化工艺，涵盖了Ziegler-Natta催化剂、俗催化剂、茂金属催化剂以及过渡金属催化剂等；对各类新型催化剂的制备方法和工艺特点进行了总结。关键词：乙烯；聚合；催化剂1Ziegler-Natta催化剂Ziogler-Natta催化剂是将氯化钛负载制备，并普遍使用的大宗催化剂，主要载体是氯化镁和硅胶，制备成为球形负载催化剂。这些固体催化剂需要与烷基铝助催化剂进行复配，形成具有催化活性的催化剂体系。Ziegler-Nattaffi化剂呈现出优异的聚合催化性能，部分改性催化剂具

3、冇共聚催化性能，可以控制共聚单体分布。烯坯共聚所得树脂的溶融指数较低，产品的综合性能良好。Ziegler-NattafflUh剂因其成本低廉，适宜大量生产，获得了普遍使用。止因如此，各大聚乙烯公司正在通过各种方式改进和开发新型Ziegler-Natta催化剂。韩国三星综合化学公司研发出一种钛固态配体催化剂［1］,它是将镁卤化物在乙醇中形成溶液，加入酯类化合物和硼化物，反应麻再加入钛化合物和一种硅化合物，使其形成高活性镁负载钛固体催化剂。该催化剂可制备较窄粒度分布、低微细颗粒含量的高表观密度聚乙烯树脂。美国Engelhard公司研制出一种具有高

4、活性及氢响应值理想的负载催化剂体系［2J.载体由一种镁化合物、一种硅酸烷基脂及一种单酯构成，制备负载钛催化剂，选用不同有机铝化合物调控工艺牛产LLDPE或HDPE0口木三井化学公司开发出一种负载钛催化剂［3］,利用液体镁化合物与液体钛化合物进行反应，同时加入一种不含活性氢的冇机硅化合物，冇机硅化合物对于镁化合物摩尔比例是0.25到0.35Z间。催化剂需要在105〜115°C数小时后，再加入摩尔比0.5以上的有机硅化合物。这种催化剂具有高活性，所得聚乙烯颗粒均匀，灰分极少。Basell公司的意大利分公司将氯化镁负载钛催化剂实现乙烯与口一烯泾进行

5、共聚［4］,比较特殊的是使用了1,3—二讎作为内给电子体，共聚催化活性好，聚合物性能优良。其屮，R是ClG。姪基，R是甲基或乙基，&是一种CrC12,o线性烷基，心和R2可以包含杂原了。这类加入内给电了体的负载催化剂，聚合活性高，所得聚烯坯是单体理想均匀分布的LLDPE,适用于高延展性薄膜，町以用作包装材料使用。图1二醍内给电子体RO-H2C-C(R：.R2)-CH2-OR美国Formosa^料公同发明了一种催化剂系统［5］,催化剂是由初级过渡金属烷氧基化合物(如乙醇钛)和环状二烯坯(即)进行反应构成，载体为球形镁的卤化物。制备过程中还需加入

6、助催化剂R。M,R是一种泾，M从铝、硼、傢和钢屮选择，与一种胺进行反应后与二烷基镁化合物进行反应，最后获得负载催化剂。该催化剂可以生产窄分子最分布的聚乙烯。美国陶氏公司开发出一种催化系统[6],它包括含冇III一XB过渡金属的Ziegler-Natta催化剂，使用一种或多种烷基铝作助催化剂，使用一种脂肪族或芳香族(聚)竣酸脂作为催化控制剂，获得了良好的聚合催化效果。2锯催化剂珞催化剂，又称为Phillips催化剂，是将氧化锯之类化合物负载于单一或复合载体如二氧化硅、氧化铝、氧化钳甚或氧化锂Z类的无机氧化物上；最初主要用于Phillips公司和

7、Univation技术公司的聚乙烯生产工艺，生产均聚HDPE,改进后也可用于乙烯和毒烯桂的共聚,聚烯桂树脂产品的特点是具有非常宽的分子量分布。近年来，将絡系催化剂添加钛，可以较大提高催化剂活性，并且缩短聚合过程中的诱导时间。徳国Basel1聚烯坯公司研发出一种钛与銘复合催化剂[7],可生产机械性能和加工性能兼备的聚乙烯。催化剂载体为一•种球形的、喷雾干燥的氧化物，利用钛化合物対载体在悬浮液中进行处理，然后加入一种钮盐溶液，再在280°C下的惰性气体中锻烧，最后，在500°C至800°C下的含氧气体屮活化。聚烯泾树脂具有良好的机械性能和加工性能

8、，薄膜产品屮的斑点发生率减少。美国埃克森美孚公司研制的钛与馅复合催化剂[8],是将洛浸渍载体脱水，然后加入到含钛化合物的惰性溶液中进行搅拌，生成含钛化合物溶液；然后