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在聚乙烯的生产实践中,研究人员发现如果以甲基铝环氧乙烷(MAO)在生产过程中作为助催化剂,其活性表现得非常活跃,也能加大乙烯的聚合。茂金属催化剂的主要是由 Ti、Hf、Zr 等金属与有机物环戊二烯配合衍生物而形成的络合物。
这种催化剂的特点是聚合活性好,活性中心单一,拥有非常好的共聚能力,定向配位能力也很好,得到的产品具有非常狭窄的分量分布,茂金属催化剂可以生产多种性能的聚烯烃产品,包括很多 ZieglerNatta 催化剂无法合成的高间规度的聚丙烯产品,所以这类催化剂发展得较快。
2.3 后过渡金属催化剂
二十世纪九十年代,研究人员发现将 Ni、Pd 等金属与适当配体结合,形成的催化剂可以使烯烃很好的进行聚合,以此出发,发现 Fe、Co、Ni、Pd 等金属的络合物与 MAO 结合, 形成了一种新的催化剂体系,广泛在烯烃生产中应用。
这类催化剂特点是活性好、活性中心单一、较弱的亲电特性等,如果用 Fe 制备催化剂,工艺简单、成本低廉 ;缺点是有机配体在合成工艺方面还不成熟,工业化生产难度较大。聚合反应的过程(乙烯聚合过程为例)中,加入催化剂就会进行如下的反应,四氯化钛被有机铝还原成三氯化钛, 三氯化钛与烷基化合物反应得到氯化烷基钛,这种有机物具有极性,可以吸引烯烃分子在钛原子上配对,形成一种 π- 络合物。经过移位,为第二分子烯烃配位移出空间,重复进行,终形成高分子聚合物。
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