利用功能性复合型Ziegler-Natta催化剂制备高熔体强度聚丙烯

高熔体强度聚丙烯具有优良的熔体流变性能，在热成型、吹塑成型和发泡成型中得到广泛应用。高熔体强度聚丙烯树脂一般采用射线辐照或反应挤出等后改性方法制备。本项目提出利用功能性Ziegler-Natta/茂金属复合型催化剂，直接催化丙烯聚合制备高熔体强度聚丙烯。通过连续负载的方法将TiCl4和C2-对称的茂金属催化剂同时负载到MgCl2上，利用茂金属催化剂优良的共聚合能力及确定的结构性能关系，使Ziegler-Natta催化剂获得可调节的催化功能性。将不同组合的Ziegler-Natta/茂金属复合型催化剂应用于丙烯均聚合或共聚合，利用茂金属催化剂活性组分催化丙烯原位共聚或与双烯烃共聚，获得与Ziegler-Natta催化剂活性组分所产生的线型聚丙烯分子相混合的长链支化聚丙烯；调节两活性组分组成与催化效率，控制聚合物中长链支化聚丙烯比例，获得性能可调的高熔体强度聚丙烯。

高熔体强度聚丙烯具有优良的熔体流变性能，在热成型、吹塑成型和发泡成型材料中得到广泛应用，其制备方法一般是过氧化物改性或射线辐照等手段在线型聚丙烯中引入长链支化结构。本项目基于茂金属催化剂rac-[CH2(3-t-Bu-Ind)2]ZrCl2在丙烯均相聚合中具有显著的β-Me消除倾向从而产生大量乙烯基封端的聚合物链的实验事实，通过考察其与茂金属催化剂rac-[Me2Si(2-Me-4-Ph-Ind)2]ZrCl2组成共同催化体系的丙烯聚合行为和聚合物链结构，以及上述催化剂与Ziegler-Natta催化剂组成复合催化体系的丙烯聚合特性，提出并实践了含长链支化结构聚丙烯的集成催化策略，通过调节复合催化剂的组成与催化效率，实现了具有良好表观形态的高熔体强度聚丙烯树脂的可控制备。