聚乙烯支化度调控方法的研究进展*

张 昊，傅智盛，范志强

(浙江大学 高分子科学与工程学系，浙江 杭州 301127)

聚烯烃是世界上产量最大、应用最广泛的聚合物材料，具有优良的力学性能、加工性能、热稳定性和电绝缘性等优点。聚乙烯是聚烯烃材料的主要品类之一，其单体易得、来源丰富，聚乙烯品种多样，具有广阔的应用范围。传统的支化聚乙烯大多是采用乙烯单体与α-烯烃共聚，主要通过改变α-烯烃的加入量来改变支化度[1-2]。但通过这种方法得到的聚乙烯支化度较低、支链较短，并且支链分布不均匀。1995年，Brookhart等[3]6414[4]发现α-二亚胺镍和钯配合物在催化乙烯聚合中，显示出了“链行走”的特性(见图1)，从而得到一种高度支化的聚乙烯材料。这种链行走特性为聚乙烯支化度的调控提供了新的途径，引起了人们广泛的兴趣。在后续的研究中发现，通过改变α-二亚胺镍和钯配合物的结构和控制聚合条件(聚合温度和乙烯压力)，可以调整聚乙烯分子的拓扑结构，得到线性、超支化和树枝状的聚乙烯，同时聚合物的物理性质也从塑料形态变成了弹性体或者橡胶态。

图1 α-二亚胺镍、钯催化剂链行走机理

本文系统综述了α-二亚胺镍催化剂催化乙烯聚合中调控聚乙烯支化度的方法。

1 α-二亚胺镍配合物结构的影响

在α-二亚胺镍催化剂催化乙烯聚合的过程中，主要存在链增长、链转移、链终止和链行走反应。链行走是β-H消除和聚合物链翻转再重新插入共同作用的结果。通常认为，支化聚乙烯是通过链行走机理合成的，而链行走与链增长的竞争决定了聚乙烯的支化度。……