近50年来,烯烃聚合的研究在学术界以及工业界都取得了巨大的成功。聚烯烃年产量巨大、用途广泛,但是其具有非极性特征,这一不足大大限制了其用途。通过在聚烯烃中引入极性官能团可以极大地改善其性质、拓宽其用途、提高其商业价值。通过使用过渡金属催化剂来实现烯烃与极性单体的共聚是制备官能团化聚烯烃材料最直接的途径,同时也具有非常大的挑战性。本论文主要围绕现有的催化剂体系的改进、全新催化剂体系的设计与制备、新型聚合调控手段的设计、特种聚烯烃以及官能团化聚烯烃材料的制备与性质研究。1.本论文制备并表征了一系列不对称α-二亚胺镍配合物。所制备的镍配合物在乙烯聚合中表现出很好的性能,包括高活性,高热稳定性和产生高分子量聚乙烯的能力;同时这些镍配合物在聚合α-烯烃(如丙烯,1-己烯,1-辛烯和1-癸烯)中也具有活性。这种催化剂的链行走特征导致这些聚合中的直链现象,这在作为镍催化反应中是非常罕见的,该体系已被证明具有使丙烯与极性单体如10-十一碳烯酸甲酯和10-十一碳烯-1-醇共聚的能力。本论文还详细研究了聚乙烯产品的机械性能,表明催化剂结构和聚合条件可显著影响聚乙烯样品的拉伸性能和弹性性质。这些研究结果对未来配体设计,催化剂改进以及此类催化剂催化高性能聚合物材料方面的应用具有很好的参考价值。2.本论文研究了在PNPO配体平台上构建的钯和镍催化剂,二者均能有效地介导乙烯聚合以及与基本极性单体的共聚合。该系统的独特性质源于短咬配体平台,其可以增加配体刚性。此外研究发现由强σ-给予膦部分和弱σ-给予氧化膦部分的组合产生的配体的电子不对称特征有助于它们的独特性质。目前课题组正在探索具有电子不对称性的其他短口径配体,目的是发现更高性能的催化剂以及通用配体设计原则。