文档介绍：烯烃聚合催化剂在聚烯烃的研究中,催化剂的研究占据了很大的一方面,现在工业上大约 80% 的反应都需要催化剂的帮助,有些反应在热力学上可行,但是反应的很慢,或者是反应的条件很苛刻,而催化剂起到很大的作用,所以说催化剂的研究非常重要。催化剂作为聚烯烃工业的核心和发展关键,催化技术的发展、催化剂的改进和新催化剂的成功开发,往往会带动已有工艺的改进和新工艺的诞生,所以一直受到国内外学术界和产业界的广泛关注。现在的聚烯烃催化剂的种类也有很多种,包括茂金属催化剂、后过渡金属催化剂、 Grubbs 催化剂、前过渡金属催化剂等等,最近二三十年内烯烃催化剂研究的热点集中在成本较低的前过渡金属催化剂上,其中最引人注目的一类就是 FI 催化剂。今天我给大家介绍的就是关于 FI催化剂的内容,我的课题是关于聚乙烯的合成, 前期的工作就是关于催化剂的研究。由于 FI 催化剂的研究几乎占据我课题的 50% 左右,而且内容较多,今天我主要给大家介绍 FI催化剂。我们大家都知道过渡金属分为前过渡金属和后过渡金属,前过渡金属包括第四副族到第七副族的金属元素,后过渡金属就是第八副族的元素。 20 世纪 50 年代初, Zieglar-Nata 催化剂的出现,为金属有机化学、催化科学和高分子化学的理论研究开辟了新的领域,也大大促进了高分子工业的迅速发展,开创了烯烃聚合工业的新纪元[1]。20 世纪 80 年代,德国汉堡大学教授 Kaminsky 发现茂二氯化锆(Cp 2 ZrCl 2) 和甲基铝氧烷( MAO )组成的催化体系,用于乙烯聚合,结果显示出超高活性,同时观察到了许多采用一般催化剂不能得到的优异性能,从而在世界范围内引起了极大关注, 并迅速形成了茂金属聚合物研究热潮(见图 1)。茂金属催化剂具有单活性中心、聚合物结构可控、相对分子质量分布窄等优点, 而且具有很高的催化活性,如含 1g锆的均相茂催化剂能够催化 100t 乙烯聚合。因此, 图1 :茂二氯化锆人们曾一度认为茂金属催化剂的催化活性是难以超越的[2]。然而,茂金属催化剂的成本较高, MAO 的用量较大,制得的树脂加工性差,因此,与茂金属催化剂性能相似, 而成本较低的非茂单中心催化剂成为研究开发的新热点[3]。近二十年以来,非茂金属催化剂蓬勃发展。它不仅能像茂金属催化剂那样实现分子设计,而且具有活性高、价格低的优势。1999 年非茂催化剂中增添了一类新型非茂催化剂----FI 催化剂,引起了学术界和工业界的广泛关注。我研究的FI 催化剂中络合的金属原子主要就来自前过渡金属中第四副族中的 Ti、 Zr、 Hf 这三种元素。 FI 催化剂全称是( Fenokishi-Imin catalyst ) 指的是双苯氧基亚胺配体螯合第四副族前过渡金属而形成的,该催化剂是由日本的 Mitsui Chemicals 公司催化剂科学研究所的 Fujita 研究小组首先发现的(见图 2)。由于 FI 催化剂相关的内容也很多,从制备、表征、开发、应用等等各个方面,由于时间的关系我给大家介绍 FI 催化剂在工业上应用的一个难题的解决,以便大家对于 FI催化剂有一定的理解。在科学研究中,我们一般通过平行试验对比的方法,来说明作为对比的比较对象的优势和缺点,所以对于 FI 催化剂的介绍我也秉着这个原则。茂二氯化锆是典型的茂金属催化剂,我们今天就拿以 Z