类较少。在追逐更高机 械性能和提高抗撕裂性能的材料研发中，需要提高乙烯与 α-
烯烃共聚树脂中 α-烯烃的共 聚比例，不仅如此，还需要长链 α-烯烃(如辛烯或者
癸烯)的有效共聚, Ziegler-Natta 催化剂就难于达到要求,需要茂金属催化剂解决。
1.2 茂金属催化剂：高端聚烯烃的重要突破口
茂金属催化剂一般指由过渡金属元素（如锆、钛、铪）或稀土金属元素和至少一个环
戊二 烯或环戊二烯衍生物配体组成的茂金属配合物。茂金属催化剂的发现始于 20 世
纪 50 年代 初期， 到上世纪 80 年代，助催化剂甲基铝氧烷（MAO）的发现大幅提高
了催化剂的活性， 多种新结构的聚烯烃（如等规聚丙烯， 间规聚苯乙烯，间规聚丙
烯， 环烯烃共聚物，长链支化、窄相对分子质量分布的聚乙烯等）应运而生。 1991
年，埃克森美孚采用茂金属催 化剂工业化生产得到茂金属线型低密度聚乙烯
（mLLDPE），牌号为 Exact，标志着茂金属 催化剂开始真正工业化应用于烯烃的聚
合，1993 年陶氏利用其开发的限制几何构型催化 剂开发了 POE。此后，国外各大公
司掀起了茂金属催化剂开发及应用的热潮， 茂金属催化 生产的聚烯烃树脂也开始应
用于各种领域。茂金属催化剂相较 Z-N 催化剂具有显著的性能优势。茂金属催化剂的
出现引发了 Z-N 催化 剂之后新的聚烯烃工业的变革， 根据文献梳理，茂金属催化剂
相较传统的 Z-N 催化剂具有 以下的特点：
1）茂金属催化剂具有单一催化活性中心。Z-N 催化剂有许多活性中心，但其中只有一
部 分活性中心有立体选择性， 因此得到的聚合物支链多， 分子量分布宽。而茂金属
催化剂具 有单一活性中心， 且每个活性中心都具有活性， 每个活性中心生成的分子
链长度和共聚单 体含量几乎相同， 因而能精确地控制分子量、分子量分布、共聚单
体含量和在主链上的分 布及结晶构造等，这一特点有利于开发出性能更优的聚烯烃产
品。
2）茂金属催化剂的催化活性高。茂金属催化剂为均相催化剂，其活性中心的每一个分
子 都溶解在溶剂中，所以其活性较高，可达 10^5 kg 聚合物/g 金属， 是传统 Z-N
催化剂的 成百乃至上千倍。
3）茂金属催化剂具有优异的共聚性能。 茂金属催化剂几乎能使大多数共聚单体与乙
烯聚 合，从而获得许多新型聚烯烃材料，例如茂锆催化剂用于 α-烯烃的可控聚合能
够制备立 体规整性不同和性能差异的聚烯烃树脂。
4）茂金属催化剂可有效调控聚合物的微观结构。通过对含环戊二烯基（Cp）配体的电
子 效应和空间结构进行修饰， 可以设计合成出很多不同结构类型的茂金属配合物。
这种修饰 作用可以大大改变催化剂的催化活性， 同时还可以影响生成的聚合物的一
些性能参数， 如： 分子量， 共单体含量， 制得的特定立体规整度的聚烯烃可表现
出独特的性能， 从而可以适 应各种用途。
5）茂金属聚合物常含有较多的末端乙烯基。这对实现产品的官能化， 改进树脂的湿
润性、 可镀性、可涂饰性、粘着性和相溶性提供了十分便利的条件。上述特点使得茂
金属催化剂很适合于 POE 的生产。茂金属催化剂单活性中心、产物相对分 子质量分
布窄、活性高、共聚能力强的特点，使其很适合 POE 的聚合体系， 此外，它也是 设
计制造各种均聚物和共聚物的一种多变手段， 还可应用于 HDPE、LDPE、LLDPE、超低
