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聚烯烃催化剂未来应用方向探索

2021-09-10张明淏

科技研究 2021年17期

张明淏

摘要:研究将重点分析与探讨聚烯烃催化剂的现阶段研究进展,以及聚烯烃催化剂在未来的主要应用方向。为了实现更精准、更科学的推断和预测,研究将根据;Z-N催化剂、茂金属催化剂和非茂单活性中心催化剂做相应分析,通过当前聚烯烃催化剂应用领域中较为普遍的、较为常见的一些特征,作为热点探讨其应用市场、应用需求和未来前景。

关键词:聚烯烃;Z-N催化剂;茂金属催化剂;非茂单活性中心催化剂

聚烯烃是基于合成树脂进行加工和制作的,而且聚烯烃是合成树脂中用途最为广泛的分析应用材料,催化剂是聚烯烃加工过程中作为关键的要素。随着当前我国工业化发展进程的不断加快,以及化学应用技术和工业物理应用技术的进一步成熟,聚烯烃催化剂作为一种有效推动社会工业化发展的“工具”,受到了人们的普遍关注和应用,且在实际应用该过程中,体现出了其应有的价值和作用。

一、Z-N催化剂

Z-N催化剂属于高定向聚烯烃催化剂,同时也属于高活性聚烯烃催化剂。所以,Z-N催化剂具备有高应用性能和高应用效率的特征。因此在对Z-N催化剂进行开发与应用的过程中,人们往往习惯性的将之看做一个新产品。特别是在21世纪以来,Z-N催化剂的研发工作得到了进一步的加快。

例如:在全世界工业脚步不断加快的时代背景下,日本、荷兰等国家针对Z-N催化剂进行了进一步的改进,且上述国家的PP生产商将大部分的尽力都集中在如何研发Z-N催化剂的试剂上,从而对Z-N催化剂的应用模式和功能做出了进一步的提升与改进。又如,在Basel公司中,针对于Z-N催化剂的加工和创新设计,应用了邻苯二甲酸酯,并将之作为电子体第四代催化剂的应用基础展开了深入研究,随后又产生了以二醚为基础的第五代电子体催化剂。此外,Borealis公司还针对于双峰工艺技术的应用实现了对Z-N催化剂的再加工与再设计,实现了Z-N催化剂与PP装置的协同使用,以此进一步推动了Z-N催化剂在工业化领域中的应用范畴。

二、茂金属催化剂

从当前国际工业化发展的领域中来分析,一些实力较为强劲的、且资金较为雄厚,业务流较为广泛的大型化工企业,针对聚烯烃催化剂的研发方向主要集中于茂金属催化剂的技术探索与设计中。由此可见,在未来的聚烯烃催化剂发展和应用中,茂金属催化剂会作为一个重要的应用板块为世界工业化的发展提供动力和支撑。

例如:Exxon公司、Dow公司等对于茂金属催化剂的研发与设计都比较成熟,且申请的专利数也独占世界前三。其中,Exxon公司在对茂金属催化剂进行研制的过程中,结合了PP发展的新方向,对茂金属催化剂与Z-N催化剂进行了组合,实现了全新品种丙烯共聚物的研发。特别是在对丙烯共聚物进行应用的时候,Exxon公司对茂金属催化剂的设计融入了无规共聚物,在这一背景下,共聚单体的随机应用性能会得到显著提升,而且在共聚单体含量较高的无规共聚物中,茂金属催化剂的应用范畴和应用效果会得到发展。主要有:可以实现在超低温环境中的正产工作。从我国中国石化企业的茂金属催化剂研究方向来看,作为有机化学的专业应用领域,中国石化企业结合欧美授权的专利以及自身研发的专利,实现了对茂金属催化剂长达两个月的连续测试,从而提升了茂金属催化剂的分子质量,促进了茂金属催化剂在工业化生产领域中的应用强度。

三、非茂单活性中心催化剂

非茂单活性中心催化剂作为一种新概念和新生代的技术,在当前受到了人们的普遍关注,但是在应用过程中依然存在有较大的局限性,但是这并不影响人们对非茂单活性中心催化剂的不断研究和深入挖掘。非茂单活性中心催化剂主要指的是一种不含有二烯基团的催化剂,其主要的配位原子是硫、碳以及氮和氧等成分。此类成分中大部分属于过渡金属元素,因此在对非茂单活性中心催化剂进行实际应用的时候,其催化烯烃聚合的质量会更好。

例如:在我国的扬子石化公司,以及上海的化工研究所和催化制剂有限公司中,针对非茂单活性中心催化剂的研发和生产提出了建设性的看法:以上三家公司在研究非茂单活性中心催化剂的过程中,将自主知识产权联合在了一起,实现了对气相法的有效应用,进而满足了淤浆进塑型号的设计,并将之命名为是“SLC-S聚乙烯高效催化剂”。该催化剂的应用能够满足当前我国乃至是国际大部分化工企业的生产和制造需求,且能够实现对催化剂生产装置的有效保护。

综上所述,聚烯烴催化剂也在时代的不断进步和发展中得到了一次次的改进和优化,最终以今天的Z-N催化剂、茂金属催化剂以及后过渡金属催化剂等各类形态呈现在了我们面前,为社会的工业化发展提供着源源不断的动力。

参考文献:

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[2]张欣.烯烃聚合用催化剂流动行为的表征[J].合成树脂及塑料,2019,36(04):11-14.

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