■ 文/徐波

聚丙烯是一种通用的热塑性塑料，具有透明度高、无毒性、比重轻、易加工、抗冲击强度高等优良性能，广泛应用于化工、化纤、建筑、轻工、家电、汽车、包装等诸多领域，是近年来发展最快的一种聚烯烃树脂，其关键因素在于催化剂技术的飞速发展。在生产聚丙烯过程中所使用的催化剂大体可以分为三类：Ziegler-Natta（Z-N）催化剂、茂金属催化剂和非茂金属催化剂。其中，用茂金属催化剂生产丙烯聚合物是一个重要的发展方向。

二十世纪八十年代初，Kaminsky等以甲基铝氧烷（MAO）作助催化剂，茂锆化合物为主催化剂催化乙烯聚合，该催化剂活性极高，由此开始了茂金属催化剂的研发[1]。美国Exxon Mobil公司最早将茂金属催化剂工业化，随后荷兰Lyondell Basell公司、美国Grace公司、美国Dow化学公司、北欧化工公司等都开发了茂金属催化剂。虽然茂金属催化剂性能优异，但由于其价格问题及Ziegler-Natta（Z-N）催化剂的不断研发和改进，茂金属聚丙烯（茂金属聚丙烯）占聚丙烯的总产量还不足10%[2]。

1 茂金属催化剂

茂金属催化剂是由茂金属化合物与助催化剂组成的催化剂体系，其中茂金属催化剂的性质很大程度上取决于其结构，而茂金属化合物的结构可以通过改变配体和取代基来进行设计，从而能够根据需要来定制聚合物的结构（如分子量、分子量分布以及共聚单体在聚合物分子链上的分布方式等），并能准确控制聚合物的性能。

茂金属化合物通常指ⅣB族过渡金属元素（Ti、Zr、Hf）和至少一个环戊二烯基（或取代环戊二烯基）作配体组成的一类茂化合物[3]。……