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作为高性能热熔胶基体树脂和三元乙丙橡胶(EPDM)最有前途的替代品，非晶型α-烯烃共聚物(APAO)已被广泛应用于热熔胶、沥青改性、密封材料、防水卷材等领域。国内市场对APAO产品的需求越来越迫切，但其关键制备技术长期被国外垄断，产品仍依赖于进口。主要原因之一是缺乏对产品分子链结构与性能关联的详细认知。因此，本文首先针对国内外5个具有代表性的APAO产品，对其分子链结构与性能进行系统的对比研究。利用差示扫描量热仪(DSC)、高温凝胶渗透色谱仪(HT-GPC)、高温碳谱核磁共振仪(HT-13C-NMR)以及热失重分析仪(TGA)对产品的结晶性能、分子量及其分布、链序列分布和高温热稳定性进行了详细的表征，进一步利用程序升温淋洗热分级（TREF）并结合DSC、GPC对国外某高性能APAO产品进行了短支链分布的表征研究。其次，作为APAO合成的初步探索实验，分别对乙烯和丙烯、乙烯和环十二碳三烯(CDT)、乙烯和乙烯基环己烯(VCH)以及乙烯和环辛二烯(COD)的共聚进行了聚合实验研究，并利用密度泛函理论对乙烯和CDT共聚的可行性进行催化剂分子模拟研究。主要取得了以下的研究结果: (1)相对于国内产品，国外优质APAO产品具有较高的分子量、丙烯含量及适当的乙烯序列分布，因此结晶度较低，片晶较厚，从而使其具有较高的熔点，以及较好的热稳定性和高温流动性;国外优质APAO产品的TREF表征结果表明，由于APAO产品的结晶度较低，必须采用低温TREF才能将级份完全分离;随着淋洗温度的升高，级份的分子量逐渐增大，除个别级份（105℃、110℃及120℃）的分子量较大、分子量分布较宽外，其它级份的分子量均较低，且分子量分布较窄;级份的连续自成核-退火热分级(SSA)结果显示，高温级份在较高的温度出现明显的熔融峰，形成的片晶厚度较厚。随着淋洗温度的降低，低温级份的熔融峰信号强度变小，表明其形成的片晶较薄，或者不存在结晶。 (2)采用实验室自主开发的TiCl4/MgCl2/SiO2催化体系，成功实现了乙烯和丙烯、乙烯和COD的共聚，且可以通过调节助催化剂种类和Al/Ti摩尔比，调控聚合活性及产物结构和性能;分别采用CDT和VCH作为共聚单体时，聚合物的13C-NMR和FTIR结果表明，聚合物链中均没有发生共聚单体的插入，即无法实现CDT和VCH与乙烯的共聚反应，推断这主要是由于其空间位阻较大所致;CDT单体和Ti活性中心的分子模拟结果表明，较大的配位能量使CDT和Ti活性中心很难形成稳定的配位结构，较高的插入能垒使单体的插入反应比较困难，证明了上述实验结果。