含氧配體鈦配合物催化烯烴聚合

程正載，張衛(wèi)星, 龔 凱, 王 洋, 毛 磊

(1. 武漢科技大學化工學院，湖北 武漢430081; 2.湖北省煤轉化與新型炭材料重點實驗室,湖北 武漢430081)

自20世紀50年代Ziegler-Natta催化劑被發(fā)現(xiàn)能催化乙烯和丙烯聚合得到高相對分子質量聚合物以來，聚烯烴逐步成為工農業(yè)和日常生活中不可缺少的材料。目前，聚烯烴年產量占全世界高分子材料年總量一半以上，而鈦催化劑在烯烴催化聚合領域占有極其重要地位[1]。1980年，Sinn和Kaminsky發(fā)現(xiàn)茂金屬Cp2MCl2(Cp-環(huán)戊二烯基，M=Ti、Zr、Hf)和甲基鋁氧烷組成的均相體系能催化烯烴聚合。這類均相體系與傳統(tǒng)的Ziegler-Natta多相體系相比有著諸多優(yōu)點：如具有單活性中心，催化聚合產物相對分子質量很高，且相對分子質量分布窄(Mw/Mn≈2)；已具有接近生物酶的超高催化活性；并且可通過分子設計來調控聚合物的結構[2-3]。但茂金屬催化劑制備成本較高，催化聚合所得樹脂的加工性差。開發(fā)與茂金屬催化劑性能相似，成本較低的非茂單活性中心催化劑成為烯烴聚合研究的新熱點[4]。非茂金屬有機烯烴聚合催化劑(簡稱非茂催化劑)中不含環(huán)戊二烯基類取代基團，配位原子為氧、氮、硫和磷等，金屬中心包括所有過渡金屬元素和部分主族金屬元素。Ti、Zr和Hf等ⅣB族是最早發(fā)現(xiàn)對烯烴聚合有高活性的金屬，也是開發(fā)新型催化劑的首選金屬元素[4]。繼茂和非茂金屬之后，人們選擇各種非茂或含茂與非茂的混合配體與鈦系金屬化合物反應，所得配合物在助催化劑的作用下催化烯烴均聚或烯烴與甲基丙烯酸甲酯(MMA)等共聚，力求高活性制備聚烯烴材料或新型功能性材料[5]。……