超高分子量聚乙烯用催化劑研究進展

孫興春 邱曉偉

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一種重要的熱塑性工程塑料品種，通常是指分子量大于100萬的線性結構聚乙烯，密度在0.92～0.96 g/cm3。與普通聚乙烯相比，其具有多種優異性能，例如更優的耐沖擊性、耐磨損性、耐化學腐蝕性、自潤滑性、耐寒性等[1]。

UHMWPE具有的諸多優異性能與其分子量密切相關，為獲得高性能的UHMWPE，需要盡可能地保持其超高的分子量。而制備過程中采用的催化劑則是影響UHMWPE分子量的核心要素，也因此備受關注，成為國內外研究的焦點。

根據組成的不同，制備UHMWPE的催化劑可以分為以下幾類：齊格勒-納塔催化劑、茂金屬催化劑、非茂金屬催化劑、鉻系催化劑等。

1 齊格勒—納塔型催化劑

齊格勒—納塔（Ziegler—Natta）型催化劑（以下簡稱“Z—N催化劑”）是目前最常用的制備UHMWPE的催化劑品種之一。由于其具有催化活性高、產品規整度好、反應條件溫和等優點，自從其面世后，便受到國內外諸多企業和科研機構的廣泛重視和大量研究，相應研究成果已經廣泛應用于工業化生產中。Z—N催化劑的組成主要包括主催化劑、助催化劑、載體、給電子體等。其中主催化劑通常為ⅣB—ⅥB的過渡金屬鹵化物，常用的是四氯化鈦（TiCl4）。助催化劑通常為ⅠA—ⅢA的金屬有機化合物，常用的是三乙基鋁（AlEt3）。載體通常為鎂化合物，常用的是氯化鎂（MgCl2）。根據提供電子的方式不同，給電子體又可以分為內給電子體和外給電子體2類[2，3]。

中璽新材料（安徽）有限公司在CN107674134A中公開了一種超高分子量聚乙烯的制備方法，該方法采用Z—N催化劑……