烯烴配位聚合理論與實踐（第二版）

前言

本書的前身是著者從1980～1998年積累的研究生課程教學資料。主要內容曾作為北京化工大學和青島化工學院（現為青島科技大學）高分子材料學科研究生課程的教材，進行過十多輪次的教學實踐。部分內容於1986年編入潘祖仁主編的“高分子化學”一書的配位聚合一章（該書為高等學校教材，1986～2003年已出至第三版）。同年，青島化工學院將著者多次講學的錄音、筆記整理匯集成“定向聚合原理及其進展”講義；該講義的主要內容曾在齊魯石化公司、北京化工研究院和滄州石油化工總廠等舉辦的“烯烴聚合催化劑及其聚合物”培訓班中進行過多次巡迴講演。2000年以來，著者又多方收集了近年來發現的茂金屬催化劑和後過渡金屬催化劑等的理論技術新成就，並結合本人的研究體驗，編撰成“烯烴配位聚合理論與實踐”一書，應多方需求由化學工業出版社出版。
目前聚烯烴塑膠已成為塑膠工業的第一大品種，全球產耗量達6500萬噸/年左右，品種牌號多達上百種，這些聚烯烴除少量高壓（低密度）聚乙烯外幾乎都是用ZieglerNatta型催化劑生產的。茂金屬催化劑的發現和發展不僅為聚烯烴工業提供了超高活性催化劑（1g茂鋯催化劑可催化100t乙烯聚合），而且也為採用先進的氣相聚合方法奠定了物質基礎。後過渡金屬催化劑的發現則為用一種乙烯單體製取多種結構和性能的聚烯烴開創出新的反應途徑和方法。ZieglerNatta催化劑和鋰系（烷基鋰）引發劑的發現和套用，不僅開創了二烯烴立構規整聚合的新紀元，而且也引發了橡膠結構和物性的大變革，如今立構規整聚二烯烴橡膠和飽和橡膠的產耗量已占據了合成橡膠生產總量的半壁江山（全球合成橡膠總產量約為1000萬噸/年）。環烯烴的開環易位聚合是一類新的配位聚合反應，在這一領域有兩個重要進展特別引人注目：一是開環聚合催化劑正在由低活性ZieglerNatta催化劑演變出高活性碳金屬卡賓類催化劑；二是採用Ⅷ族後過渡金屬鹵化物（如RuCl3）或ⅥⅧ族金屬的卡賓配合物可在水相或水乳液中以高活性引發環烯烴的開環易位聚合，且有些聚合物已實現了批量工業生產。
基於上述發展概況，本書是以各類催化劑的發現、發展和演進為主線，按照α烯烴配位均聚與共聚、二烯烴和環烯烴配位聚合的順序，依次詳細地論述由催化劑發現和發展所引起的配位聚合理論、聚合方法和聚合物結構、性能等的發展、演進和現狀。以期使讀者系統地了解烯烴配位聚合學科和產業的全貌及其演進發展過程。從而對讀者的學習和工作有所裨益。為了便於有興趣的讀者進一步查證和深究，在各章節的相關部位還引用了較多的參考文獻供讀者參考和借鑑。
本書的第1章是在扼要介紹烯烴配位聚合性質與特點的基礎上，較全面地介紹了該領域中常用的一些術語的含義及其與配位聚合概念的相關性。還從物理化學的角度詳細討論了研究和生產中常遇到的催化劑活性、催化效率、萃取分離、結晶與立構規整度等概念的物理含義和表征方法，以期為讀者深入理解配位聚合本質和正確使用表征方法奠定科學基礎。第2章是從Ziegler、Natta的重大發現開始，沿著Ziegler、Natta催化劑發展為ZieglerNatta催化劑、再演進出茂金屬催化劑直到後過渡金屬催化劑的發展軌跡，詳細地介紹了它們的發展過程和進步標誌，並對由於催化劑進步所引起的聚合理論、聚合方法和聚合物結構性能的變化做出對比分析和評價。第3章是α烯烴的配位聚合，這一章是以乙烯和丙烯作α烯烴的代表，詳細討論了各類催化劑催化α烯烴配位聚合的機理、演進過程、實驗證據、合理性和預見性以及尚待研究發展的問題。由於α烯烴與烯烴（包括α烯烴、二烯烴和環烯烴）的共聚和共聚物結構對催化劑組成和類型很敏感，且烯烴共聚物的生產在聚烯烴工業中已占重要地位，所以在第4章中分別論述了乙烯與丙烯及乙烯、丙烯與二烯烴、環烯烴共聚的催化劑、共聚反應的性質以及製取各類共聚物的聚合方法；最後還簡要介紹了各類催化劑引發的烯烴活性配位聚合。
第5章和第6章分別是二烯烴和環烯烴的配位聚合，由於這兩類烯烴經配位聚合後主要用以生產立構規整橡膠，因此在討論各類催化劑催化聚合反應性質和立構規化成因的同時，還介紹了各種立構規整聚合物的生產和控制方法。第6章重點是介紹環烯烴開環易位聚合反應的催化劑、聚合反應的性質和機理、易位反應的套用以及用ZieglerNatta催化劑合成開環聚烯烴橡膠的方法；還專辟一節討論了這類聚烯烴橡膠的結構和性能特徵。由於近年來發現一類高活性的、並可在水相中（或水乳膠）實現環烯烴開環易位聚合的碳金屬卡賓催化劑。而且這類催化劑催化的環烯烴開環聚合大都具備活性聚合特徵，因此也作了梗概介紹。

烯烴配位聚合理論與實踐（第二版）

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