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聚乙烯树脂是通用合成树脂中产量最大的品种,主要包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯等,广泛应用于工业、农业。乙烯聚合的催化剂主要有:Ziegler-Natta催化剂、Phillips催化剂、茂金属催化剂、后过渡金属催化剂等。其中茂金属催化剂由于催化活性高、单活性中心、结构易于修饰等特点,引起了学术界和工业界的广泛关注。本论文合成并表征了三种吡啶基环戊二烯基配体:2-(2,3,4,5-四甲基环戊二烯)吡啶(L1)、2-甲基-6-(2,3,4,5-四甲基环戊二烯)吡啶(L2)、2-甲基-6-((2,3,4,5-四甲基环戊二烯)甲基)吡啶(L3),分别与 CrC13(THF)3、ZrCl4(THF)2和TiCl4(THF)2络合形成催化剂(C1～C9)。并研究了催化剂(C1～C9)在不同的助催化剂种类、反应温度、催化剂浓度、反应时间、n(Al)/n(Cr)和溶剂的条件下催化乙烯聚合性能的影响,主要研究工作如下:(1)以铬络合物(C1、C2、C3)为催化剂,当以DMAO为助催化剂时,催化乙烯聚合的活性最高,MAO次之,MMAO最低。其中,C3催化剂在以DMAO为助催化剂,反应温度为45。℃、反应压力为1 MPa、n(Al)/n(Cr)摩尔比为500的反应条件下,催化活性可达7 T.×103kg(PE)·(molCr·h)-1,Mw为 999.8kg·mol-1,PDI 为 2.4,Tm为139.2℃。对比三种铬络合物催化剂,发现在环戊二烯基与吡啶环之间引入桥联碳,催化剂的活性增大;增加吡啶环取代基的位阻,催化剂活性降低。(2)以铬络合物C3为催化剂时,MAO为助催化剂,系统研究了反应温度、催化剂浓度、反应时间、n(Al)/n(Cr)和溶剂对该催化剂催化乙烯聚合性能的影响。得出最优的反应条件为:反应温度为30℃,以甲苯为溶剂,催化剂摩尔质量为1.2μmol,反应时间为1 Omin,n(Al)/n(Cr)摩尔比为500时,C3/MAO的催化活性最高为19.03× 103kg(PE)·(molCr·h)-1。(3)以钛络合物(C4、C5、C6)和锆络合物(C7、C8、C9)为催化剂时,当以DMAO为助催化剂时,催化乙烯聚合的活性最高。在锆络合物催化剂体系,发现在环戊二烯基与吡啶环之间引入桥联碳,催化剂的活性增大;增加吡啶环取代基的位阻,催化剂活性增加。钛/锆催化剂所形成的聚乙烯分子量分布(PDI)在4.8以下。