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本文按照文献合成了几种茂金属催化剂,包括单茂锆CpZrCl3,无桥二茂金属化合物Cp2TiCl2、Cp2ZrCl2和（2-Ph-Ind）2ZrCl2,及桥联茂金属CH2（Ind）2TiCl2。着重研究了以（甲基铝氧烷）MAO为助催化剂的环烷基桥联二茂钛（CH2）4C（Cp）2TiCl2催化乙烯均聚合,及（2-Ph-Ind）2ZrCl2/MAO催化乙烯均聚及乙烯与1-己烯的共聚合。 环烷基桥联二茂钛（CH2）4C（Cp）2TiCl2催化乙烯均聚合时,温度为40℃时达到最高活性2.089×106 gPE/molTi·h,聚合物的粘均分子量为1.97×105 g/mol。温度升至60—80℃时虽活性下降一半多,但仍达1×106 gPE/molTi·h左右,活性比较稳定,且聚合物的分子量仍保持在较高水平。这说明环烷基桥钛茂金属催化体系有较高的热稳定性,有利于其应用于高温聚合工艺,是一种工业应用前景良好的新型乙烯聚合催化体系。 （2-Ph-Ind）2ZrCl2/MAO催化乙烯均聚及乙烯与1-己烯的共聚合时（以甲苯为溶剂）,发现在0℃时聚合活性随1-己烯浓度升高而先上升后下降。在50℃下聚合时,活性随己烯浓度的提高而迅速下降至0,且在低己烯浓度下所得共聚物的分子量分布显著增宽,由乙烯均聚物的单峰型分布改变为双峰分布。而对于乙烯的均聚,50℃下的活性要比0℃下高4倍多。这种特殊的规律在其它结构类似的无桥茂金属催化体系中并未观察到。 用13C-NMR和FTIR法测定了乙烯/1-己烯共聚物的共单体含量和共单体序列分布。发现聚合物共单体含量基本与共单体进料浓度成正比。共聚物的序列分布有明显的嵌段倾向。通过基于一次Markov统计的竞聚率的计算和分析发现,这种无桥催化剂的聚合行为随聚合条件改变而发生敏感的变化。用逐步等温结晶济三〔大华司犷创卜学世公全丈DSC热分析考察了所得聚合物的结晶区结构,计算了片晶厚度分布。用DSC法和NMR法结合计算短支链分布（SCB）,发现二者之间的差值与共聚物中共单体分布的均匀性有关,对此的解释为:NMR法测得聚合物的SCB是真实值,差值越小,说明DSC法越接近真值;DSC法的SCB值小于NMR法的真实值时,说明较多共单体形成了不可结晶的连续链段或无规共聚链段,对降低熔点没有奉献,但对降低熔融焙或结晶度有贡献,此时共单体在聚合物链中的分布趋于嵌段分布;DSC值大于NMR值时,说明绝大部分共单体单元在聚合物链中处于孤立状态,而且乙烯链段长度分布不均匀,此时共单体对熔点降低的贡献大,但结晶度仍然较高;DSC值接近NMR值时,共单体在聚合物链中分布比较均匀,而且乙烯连续链段长度的分布也比较均匀,共单体对熔点和结晶度的降低都有较大贡献。定义了加权平均熔点的概念,发现加权平均熔点与聚合物共单体含量基本为线性关系。可用该直线的斜率表示共单体降低聚合物熔点的效率,斜率绝对值越大,效率越高。从DSC分析所得共聚物长程序列分布特点与NMR表征得到的共聚物序列分布结果相一致。 本文还初步研究了外加静磁场（磁场强度为0.3一0.4T（特斯拉））下催化剂（2一Phhid）zZrCI:在MAO活化下,以甲苯为溶剂的乙烯均聚及乙烯/l一己烯均相共聚合规律,发现0℃下外加磁场可以提高产率和产物分子量,分子量分布变窄,共聚物中己烯含量减少而长乙烯链段有所增加;在50℃下聚合时外加磁场的影响不明显。 茂金属催化体系所得聚合产物的链结构与催化剂的结构有一一对应的构效关系,活性中心在聚合时的构型、构象及其动态变化也影响着聚合物的链结构。（2一Ph一hid）ZZrCI:是一种构象变化较为特殊的无桥茂金属催化剂（可能与其带有能产生芳环堆积作用的苯基取代基有关）,有学者认为这种茂金属在聚合时发生类外消旋（racemic一like）构象与类内消旋（meso一hke）构象间的快速转变,导致生成嵌段结构的聚烯烃;而另一些研究者认为此催化剂只会发生不同的类外消旋构象间的转变,生成含mpnnnrn型立构缺陷的聚丙烯。本文研究的乙烯/1一己烯共聚反应由于对活性中心状态的变化十分敏感,其结果将有助于确切掌握（2一Ph一Ind）ZZrCI:这种特殊茂金属催化剂的催化机理。虽然根据本文的实验结果尚不足以提出该催化体系的确切机理模型,所发现的一些新现象对于更全面地认识浙盛工大学甸犷创卜学戊论丈该体系的微观机理特点己具有重要意义。 本文的创新点主要有: 1.发现环烷基桥二茂钦（C HZ）4C（CP）2TiCl:催化乙烯聚合的活性在高温下仍然稳定在1 xl护gPE/m olTi·h左右,是一种工业应用前景良好的新型乙烯聚合催化体系。 2.发现催化剂（2一Phlnd）ZZrCI:不同寻常的乙烯/己烯共聚合规律,如:高温下乙烯均聚活性高,而加入少量己烯则导致失活,且分子量分布变为双峰型。提出了高温下己烯导致催化剂失活的可能原因。 3.首次研究了外加静磁场下（2一Phlnd）ZZrC12彻AO催化乙烯/己烯共聚合的规律,发现了一系列有意义的现象。关键词:乙烯己烯茂金属共聚合