Synthesis of high-performance polyethylene

聚烯烃是国民经济建设和日常生活必不可少的重要基础材料和战略物资。目前，我国聚烯烃行业严重依赖进口，高端聚烯烃产品占进口量的一半以上，行业发展严重受制于人。随着金属有机催化理论的迅猛发展，极大地增强了对聚合物分子结构的调控能力，使人们有可能设计出更多性能优异的聚烯烃新产品。但是，如何实现聚烯烃新产品的工业生产，并使之转化成为商品，是制约聚烯烃产品高性能化的瓶颈，涉及了化学工程和高分子科学的深度交叉。本文分别从催化剂结构设计、非均相催化剂结构解析、聚合反应工艺以及产品加工工艺的层面介绍了当前聚乙烯高性能化的重要进展。重点介绍了从活性中心聚合微环境设计出发，通过与催化剂聚合行为的匹配，开发的高性能聚乙烯产品制备新工艺。利用烃类冷凝液的喷射蒸发，在单一流化床反应器中构建温度、浓度差异化的持液颗粒聚合和气相聚合共存的复合流型，打破流化床固有的温度浓度均一性特点，相继开发了超低/极低密度聚乙烯高端产品数万吨，率先生产热收缩膜、拉伸套管膜、双向拉伸聚乙烯膜等高端产品；利用催化剂在惰性组分纳微气泡富集区域的穿梭和碰撞，在生长的聚乙烯颗粒周围营造反应组分的传质开关，使分子链生长和结晶有节奏地交替进行，降低了初生态聚乙烯的链缠结程度，开发了易加工超高分子量聚乙烯产品。