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CN109384885B - 一种梳状乙烯基聚烯烃热塑性弹性体的制备方法 - Google Patents

一种梳状乙烯基聚烯烃热塑性弹性体的制备方法 Download PDF

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CN109384885B
CN109384885B CN201811147839.2A CN201811147839A CN109384885B CN 109384885 B CN109384885 B CN 109384885B CN 201811147839 A CN201811147839 A CN 201811147839A CN 109384885 B CN109384885 B CN 109384885B
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tert
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张凯伦
齐梦飞
李伯耿
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Zhejiang University ZJU
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Zhejiang University ZJU
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Abstract

本发明公开了一种梳状乙烯基聚烯烃热塑性弹性体及其制备方法，该梳状聚烯烃热塑性弹性体以结晶的聚乙烯硬段为侧链、无定型的乙烯/α‑烯烃共聚物软段为主链，通过串级催化体系，在高温高压溶液聚合系统中，首先通过第一反应器合成结晶的聚乙烯大单体，在第二反应器中进行乙烯、α‑烯烃与聚乙烯大单体的三元共聚，合成梳状乙烯基聚烯烃热塑性弹性体。本发明制备的梳状乙烯基聚烯烃热塑性弹性体可以用于替代传统聚烯烃热塑性弹性体的应用领域，具有很高的工业价值。

Description

一种梳状乙烯基聚烯烃热塑性弹性体的制备方法
技术领域
本发明属于热塑性弹性体的制备技术领域，涉及一种梳状乙烯基聚烯烃热塑性弹性体的制备方法。
背景技术
传统橡胶为了得到比较好的力学性能需要经过硫化交联，这种化学交联使得橡胶很难回收再利用，造成了很严重的环境污染。上世纪40年代开始出现了热塑性弹性体(TPE)，它和硫化橡胶的区别在于物理交联。TPE在常温下具有橡胶的弹性，在高温下又可以热塑成型，已成为继天然橡胶和合成橡胶之后的“第三代橡胶”。其中占TPE总产量30％左右的聚烯烃型热塑性弹性体，因具有良好的耐化学性、良好的耐候性、重量轻和可连续生产等优点，被广泛应用于汽车、电子、电气和日用品等领域。
高共单体插入量的乙烯/α-烯烃共聚物——聚烯烃弹性体(POE)是一种具有高附加值的工业化产品。它首先是美国陶氏公司(Dow)公司通过INSITE工艺使用限定几何构型茂金属催化剂(CGC)制得(EP 0416815)，商品名为ENGAGETM，产品具有分子量分布窄、共聚单体分布均匀、加工性能优异等优点。随后埃克森美孚(ExxonMobil)使用桥联双茂金属催化剂也独立开发了乙烯/1-丁烯、乙烯/1-己烯、乙烯/1-辛烯共聚物弹性体POE，商品名为ExactTM。此外，日本三井化工(Mitusui)、韩国LG化学及SK、荷兰利安德巴塞尔(Lyondellbasell)也都推出了POE产品。此外，DOW公司于2005年又发明了“链穿梭”聚合技术，并利用该技术成功工业化了一种全新的聚烯烃热塑性弹性体—烯烃嵌段共聚物(OBC)，产品商标为InfuseTM(Science 2006,312,714-719)。该产品主链具有硬段和软段交替的多嵌段结构，既能保持与LLDPE类似的熔点，又有POE的弹性，并且能在较高温度下保持较好的弹性，耐热性能远大于POE弹性体。为此，我们考虑可以通过共聚物链拓扑结构的设计，将可结晶的聚乙烯硬段集中在共聚物的侧链、乙烯/α-烯烃的无规共聚物软段作为共聚物的主链，侧链的硬段可以形成结晶的塑料相、主链形成橡胶相，使材料发生相分离，最终合成一种具有梳状结构的乙烯基聚烯烃热塑性弹性体。
目前工业上乙烯/α-烯烃共聚物的生产方法有溶液法、气相法和淤浆法三种(Prog.Polym.Sci.2001,26,1287-1336.)。但在高α-烯烃含量的POE生产中，各大公司均采用高温溶液法。溶液法所得POE产品性能，包括韧性和弹性都要明显优于气相法的产品。虽然有采用淤浆法生产POE的专利报道(US5770664)，但由于POE的熔点低，在溶剂中极易溶胀，产物易熔融结团，目前尚无淤浆法生产POE的工业例子。另外，利用溶液聚合可以在聚合过程中更好的调控链结构，结合链结构的设计和聚合工艺的调节可以合成不同性能的产品。
发明内容
本发明的目的在于针对现有生产产品和技术的不足，提供一种梳状乙烯基聚烯烃热塑性弹性体的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种梳状乙烯基聚烯烃热塑性弹性体的制备方法，包括以下步骤：
(1)在无水无氧条件下，向第一反应器中加入乙烯、乙烯均聚催化剂、助催化剂和有机溶剂，聚合反应得到聚乙烯大单体，聚合温度为60-300℃，聚合压力为0.1-10MPa；以反应釜中有机溶剂的体积计，所述的乙烯均聚催化剂浓度为0.1～100μmol/L，所述的助催化剂与乙烯均聚催化剂的摩尔比为50～10000:1，乙烯的进料浓度为0.1～20mol/L，所有物料在第一反应器中的停留时间控制在2～240min；所制得的聚乙烯大单体的重均分子量为500～50000g/mol，分子量分布指数为1.0～5.0，末端双键比例控制在50％以上；
(2)第一反应器中聚合反应得到的聚合物溶液进入第二反应器，在无水无氧条件下，向第二反应器中加入乙烯、α-烯烃、共聚催化剂、助催化剂和有机溶剂，进行乙烯/α-烯烃/聚乙烯大单体的三元共聚，聚合温度为60-300℃，聚合压力为0.1-10MPa；以反应釜中有机溶剂的体积计，所述的共聚催化剂的浓度为0.1～100μmol/L，所述的共聚催化剂与乙烯均聚催化剂的摩尔比为20:1～1:10，所述的助催化剂与共聚催化剂的摩尔比为50～10000:1，所述的乙烯进料浓度为0.1～20mol/L，所述的α-烯烃与乙烯的进料摩尔比为0.1～25:1，所有物料在第二反应器中的停留时间控制在2～240min；所制得的共聚物重均分子量20000～500000g/mol，分子量分布指数1.0～10.0，α-烯烃摩尔含量5～50％。
进一步地，所述的乙烯均聚催化剂为单活性中心的茂金属催化剂或后茂金属催化剂，选自二氯二茂锆、二甲基碳桥基-双环戊二烯基-二氯化锆、2,6-二亚胺基吡啶铁催化剂、2,6-二亚胺基吡啶钴催化剂、二(4-甲基苯基)碳桥联-环戊二烯基-茚基-二氯化锆、双(3-叔丁基亚水杨基-环戊烷亚胺基)二氯化锆、双(5-甲基-3-叔丁基亚水杨基-环丁烷亚胺基)二氯化锆、双(3-叔丁基亚水杨基-环己烷亚胺基)二氯化锆、二甲基硅桥基-四甲基环戊二烯基-叔丁基氨基-二甲基钛、亚乙烯桥基双茚基二氯化锆。
进一步地，所述的共聚催化剂为单活性中心的茂金属催化剂或后茂金属催化剂，选自双环戊二烯基二甲基铪、双茚基二甲基锆、亚乙烯桥基双茚基二氯化锆、二甲基硅桥基-双茚基、二苯基碳桥基-环戊二烯基-笏基二氯化锆、二甲基硅桥基-四甲基环戊二烯基-叔丁基氨基-二甲基钛、双茚基二氯化锆、双[2-(3',5'-二叔丁基苯基)-茚基]二氯化锆、双(2-甲基-4,5-苯基-茚基)二氯化锆、双环戊二烯基-双苯氧基锆、二甲基硅桥基双茚基二氯化锆、二苯基碳桥基-环戊二烯基-笏基二氯化锆、二苯基碳桥基-环戊二烯基-(2-二甲胺基-笏基)二氯化锆、二甲基硅桥基-四甲基环戊二烯基-叔丁基氨基-二甲基钛、二甲基硅桥基-3-吡咯基茚基-叔丁基氨基-二甲基钛、五甲基环戊二烯基-(2-苯基苯氧基)-二氯化钛、五甲基环戊二烯基-(2,6-二异丙基苯氧基)-二氯化钛、双(3-甲基亚水杨基-五氟苯亚胺基)二氯化钛、双(亚水杨基-苯亚胺基)二氯化钛、二甲基硅桥基-3-吡咯基茚基-叔丁基氨基-二甲基钛、[N-(3,5-二叔丁基亚水杨基)-2-二苯基磷基苯亚胺]三氯化钛、(2,3,4-三氢-8-二苯基磷基-喹啉基)三苄基锆。
进一步地，所述的助催化剂选自甲基铝氧烷、改性甲基铝氧烷、三(五氟苯基)硼化合物、三异丁基铝、三乙基铝、三甲基铝。
进一步地，所述的有机溶剂为具有4～10个碳原子的直链烷烃、异构烷烃、环烷烃或芳烷烃。
进一步地，所述的有机溶剂优选正戊烷、异戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷、异庚烷、正辛烷、异辛烷、正癸烷、异构烷烃油、甲苯、二甲苯。
进一步地，所述的α-烯烃为3～20个碳原子的直链或带支链的α-烯烃。
进一步地，所述的α-烯烃优选丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯。
进一步地，所述步骤1制得的聚乙烯大单体末端双键比例优选80％以上。
进一步地，所述步骤2制得的聚合物断裂伸长率大于100％，断裂强度大于1Mpa。
本发明的有益效果是：基于高活性、高选择性、高共聚能力的串级茂金属催化体系的高温高压串级连续溶液聚合技术，制备结晶的聚乙烯硬段为侧链、无定型的高α-烯烃含量的乙烯/α-烯烃共聚物软段为主链的新型聚烯烃热塑性弹性体，可以用于替代传统聚烯烃热塑性弹性体的应用领域，具有很高的工业价值。
具体实施方式
本发明用以下具体实施例说明，但本发明的范围不局限于以下实施例。
本发明中将使用到的进料摩尔浓度是指，以有机溶剂体积计，乙烯单体进入反应釜时的初始浓度，进料摩尔比是指共单体进入反应釜时与乙烯单体的初始摩尔浓度比。
实施例1～16为高温高压双釜串联连续溶液聚合，在两个300ml的聚合反应釜内进行。
实施例1
本实验中主催化剂均聚催化剂采用双(3-叔丁基亚水杨基-环戊烷亚胺基)二氯化锆，共聚催化剂选用二甲基硅桥基-四甲基环戊二烯基-叔丁基氨基-二甲基钛，助催化剂采用干燥的甲基铝氧烷，溶剂为Isopar E，共单体为1-辛烯，聚合实验在双釜串联高温高压连续溶液体系中进行。实验之前将反应釜与管道用三异丁基铝和Isopar E配成溶液清洗，以除去水氧。称好定量的均聚催化剂、共聚催化剂、助催化剂和共单体，在氮气氛围保护下转移，分别与Isopar E配成溶液储存在各自的储料罐中，溶剂Isopar E也储存在溶剂储料罐中。
实验步骤为：打开反应釜和管道油浴，将釜1温度升高至100℃，釜2温度升高至120℃，搅拌速度都设成1000rpm；打开两釜的进料阀和出料阀，打开1～5号高压化学计量泵，五台计量泵按照设定的流速连续的输入反应釜内，其中乙烯、乙烯均聚催化剂、助催化剂、溶剂连续进入釜1，釜1出料、共聚催化剂、助催化剂、共单体、溶剂连续进入釜2，釜2泄压出料得到最终产物。反应釜内压力均通过比例阀控制，当釜1压力稳定在22bar、釜2压力稳定在20bar后，打开乙烯进气阀，乙烯通过流量计控制定速进入两反应釜。系统达到稳定后，釜1均聚催化剂浓度为2μmol/L,助催化剂浓度为10mmol/L,助催化剂与主催化剂的摩尔比例为5000，乙烯进料浓度为1.30mol/L，釜内温度控制在100℃、釜内压力控制在22bar、物料在釜内的停留时间为8min；釜2共聚催化剂浓度为20μmol/L，助催化剂浓度为20mmol/L，助催化剂与主催化剂的摩尔比例为1000，乙烯进料浓度为0.98mol/L,辛烯进料浓度为1.23mol/L，辛烯与乙烯的进料摩尔比例为1.26，釜内温度控制在120℃、釜内压力控制在20bar左右，物料在反应釜内的停留时间为6min。连续流出的物料经大量酸化乙醇洗涤数次后，过滤抽干，并在60℃下真空干燥8小时以上。
聚合物的分子量(Mw和Mn)及其分布指数(PDI)采用高温凝胶渗透色谱测定(PL-GPC220)。以1，2，4-三氯苯为溶剂，在150℃下配成0.1～0.3wt％的聚合物溶液，以窄分子量分布的聚苯乙烯为标样在150℃下测定，溶剂流速1.0ml/min。对所有PS标样使用参数k＝5.91×10-4，α＝0.69，PP参数k＝15.6×10-4，α＝0.76。
共聚物的熔点(Tm)由TA Instruments Q200测定。取5.0～7.0mg聚合物样品以30℃/min升温到190℃，恒温5min以消除热历史，然后以10℃/min降温到-90℃，再恒温3min后以10℃/min速度升温到190℃，从第二次升温曲线中得到聚合物的熔点。
共聚物中共单体的平均组成使用碳谱核磁(13C NMR)在125℃下测定，仪器型号为Bruker AC 400。聚合物在150℃下配成质量分数为10％的氘代邻二氯苯溶液，预先溶解3至4个小时，使样品溶液均匀。仪器参数优化为脉冲角90°、反向质子去耦、脉冲延迟时间8s、收集时间1.3s和谱宽8000Hz,平均扫描次数不少于5000次。
聚合物的单轴拉伸测试在万能材料试验机(德国INSTRON 2710-100)上进行,测试温度为室温，拉伸速率50mm/min，每个样品进行5组重复测试。聚合物样条在170℃下模压成型，室温下淬火，形状及尺寸参照(GBT 1040.3-2006)5型样条，通过裁刀裁剪制备，厚度约为0.3mm。
实施例2
实验条件为：系统达到稳态后，釜1内均聚催化剂的浓度为1μmol/L，助催化剂浓度为10mmol/L，助催化剂与均聚催化剂的摩尔比例为10000，其它实验条件同实施例1。
实施例3
实验条件为：系统达到稳态后，釜1内均聚催化剂的浓度为4μmol/L，助催化剂浓度为10mmol/L，助催化剂与均聚催化剂的摩尔比例为2500，其它实验条件同实施例1。
实施例4
实验条件为：系统达到稳态后，釜1内均聚催化剂的浓度为8μmol/L，助催化剂浓度为10mmol/L，助催化剂与均聚催化剂的摩尔比例为1250，其它实验条件同实施例1。
实施例5
实验条件为：系统达到稳态后，釜2内共聚催化剂的浓度为40μmol/L，助催化剂浓度为20mmol/L，助催化剂与主催化剂的摩尔比例为500，其它实验条件同实施例1。
实施例6
实验条件为：系统达到稳态后，釜2内共聚催化剂的浓度为10μmol/L，助催化剂浓度为20mmol/L，助催化剂与主催化剂的摩尔比例为2000，其它实验条件同实施例1。
实施例7
实验条件为：系统达到稳态后，釜1的压力稳定在12bar，釜2的压力稳定在10bar，釜2的辛烯进料浓度为0.59mol/L，乙烯的进料浓度为0.47mol/L，辛烯进料与乙烯进料摩尔比为1.26，其它实验条件同实施例1。
实施例8
实验条件为：系统达到稳态后，釜1的压力稳定在6bar，釜2的压力稳定在5bar，釜2的辛烯进料浓度为0.27mol/L，乙烯的进料浓度为0.22mol/L，辛烯进料与乙烯进料摩尔比为1.26，其它实验条件同实施例1。
实施例9
实验条件为：系统达到稳态后，釜2的辛烯进料浓度为1.44mol/L，乙烯的进料浓度为0.98mol/L，辛烯进料与乙烯进料摩尔比为1.47，其它实验条件同实施例1。
实施例10
实验条件为：系统达到稳态后，釜2的辛烯进料浓度为0.82mol/L，乙烯的进料浓度为0.98mol/L，辛烯进料与乙烯进料摩尔比为0.84，其它实验条件同实施例1。
实施例11
实验条件为：系统达到稳态后，釜2的辛烯进料浓度为0.55mol/L，乙烯的进料浓度为1.43mol/L，辛烯进料与乙烯进料摩尔比为0.56，其它实验条件同实施例1。
实施例12
实验条件为：系统达到稳态后，釜1的停留时间为6min，釜2的停留时间为5min，其它实验条件同实施例1。
实施例13
实验条件为：系统达到稳态后，釜1的停留时间为10min，釜2的停留时间为8min，其它实验条件同实施例1。
实施例14
实验条件为：系统达到稳态后，釜2的聚合温度维持在140℃，乙烯进料浓度为0.83mol/L,辛烯进料浓度为1.05mol/L，辛烯与乙烯的进料摩尔比例为1.26，其它实验条件同实施例1。
实施例15
实验条件为：改变共聚催化剂为二苯基碳桥基-环戊二烯基-笏基二氯化锆，其它实验条件同实施例1。
实施例16
实验条件为：改变均聚催化剂为二氯二茂锆或异丙基桥联二氯二茂锆，其它实验条件同实施例1。
实施例17为高温高压间歇共聚，在500ml的烯烃间歇聚合反应器内进行。
实施例17
本实验中均聚催化剂采用双(3-叔丁基亚水杨基-环戊烷亚胺基)二氯化锆，共聚催化剂选用二甲基硅桥基-四甲基环戊二烯基-叔丁基氨基-二甲基钛，助催化剂采用干燥的甲基铝氧烷，溶剂为Isopar E，共单体为1-辛烯，聚合实验在高温高压间歇溶液体系中进行。实验之前先将反应釜在100℃下反复抽真空-通氮置换6小时后，再抽真空通乙烯置换三次，使整个管道、反应釜内达到密封、无水无氧要求。
实验步骤为：先将反应釜升温至100℃随后打开液体进料阀，向反应釜中加入220ml溶剂Isopar E、助催化剂10mmol，随后立即关闭液体进料阀，打开搅拌至1000转/分钟，待釜内温度升至反应温度后，通过压差将均聚催化剂加入反应釜中，釜内压力迅速增至1.0MPa，此后反应过程中釜内乙烯消耗的量通过流量控制器持续补给，保证釜内压力恒定。恒温恒压反应10min，再通过压差将共聚催化剂和辛烯加入反应釜中，继续反应30min后关闭气体进料阀并打开气体放空阀泄压，然后打开液体出料阀，将物料倒入装有大量酸化乙醇的烧杯内。聚合物经过滤，并用乙醇洗涤数次后，60℃下真空干燥8小时以上。
本实验中釜内均聚催化剂的浓度为1μmol/L，共聚催化剂助的浓度为10μmol/L，乙烯在实验条件下饱和操作，1-辛烯与乙烯的进料摩尔比为1.26。实验中所使用的所有物料均经除水除氧处理。
实施例18为两个反应器的高温高压串联连续溶液聚合，两个反应装置分别为300ml的环管反应器和300ml的聚合反应釜。
实施例18
本实验中主催化剂均聚催化剂采用双(3-叔丁基亚水杨基-环戊烷亚胺基)二氯化锆，共聚催化剂选用二甲基硅桥基-四甲基环戊二烯基-叔丁基氨基-二甲基钛，助催化剂采用干燥的甲基铝氧烷，溶剂为Isopar E，共单体为1-辛烯，聚合实验在串联高温高压连续溶液体系中进行。实验之前将反应釜与管道用三异丁基铝和Isopar E配成溶液清洗，以除去水氧。称好定量的均聚催化剂、共聚催化剂、助催化剂和共单体，在氮气氛围保护下转移，分别与Isopar E配成溶液储存在各自的储料罐中，溶剂Isopar E也储存在溶剂储料罐中。
实验步骤为：打开反应釜和管道油浴，将环管反应器温度升高至100℃，反应釜温度升高至120℃，搅拌速度都设成1000rpm；打开两个反应器的进料阀和出料阀，打开1～5号高压化学计量泵，五台计量泵按照设定的流速连续的输入反应器内，其中乙烯、乙烯均聚催化剂、助催化剂、溶剂连续进入环管反应器，环管反应器出料、共聚催化剂、助催化剂、共单体、溶剂连续进入反应釜，反应釜泄压出料得到最终产物。反应釜内压力均通过比例阀控制，当环管反应器压力稳定在22bar、反应釜压力稳定在20bar后，打开乙烯进气阀，乙烯通过流量计控制定速进入两反应釜。系统达到稳定后，环管反应器均聚催化剂浓度为2μmol/L,助催化剂浓度为10mmol/L,助催化剂与主催化剂的摩尔比例为5000，乙烯进料浓度为1.30mol/L，环管反应器温度控制在100℃、环管反应器压力控制在22bar、物料在环管内的停留时间为8min；反应釜共聚催化剂浓度为20μmol/L，助催化剂浓度为20mmol/L，助催化剂与主催化剂的摩尔比例为1000，乙烯进料浓度为0.98mol/L,辛烯进料浓度为1.23mol/L，辛烯与乙烯的进料摩尔比例为1.26，釜内温度控制在120℃、釜内压力控制在20bar左右，物料在反应釜内的停留时间为6min。连续流出的物料经大量酸化乙醇洗涤数次后，过滤抽干，并在60℃下真空干燥8小时以上。
表1.串级催化连续溶液共聚合实验结果
Figure BDA0001817220720000081
注：ENGAGE 8150表示DOW公司的POE工业样品
如上表1所示，本发明在高温高压条件下制备了一系列梳状乙烯基聚烯烃热塑性弹性体，力学性能表明聚合物都显示出了典型的热塑性弹性体的性质。与工业样品相比，该弹性体拥有更高的熔点(>120℃)，表现出了比POE更宽的使用温度。

Claims (10)

1.一种梳状乙烯基聚烯烃热塑性弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在无水无氧条件下，向第一反应器中加入乙烯、乙烯均聚催化剂、助催化剂和有机溶剂，聚合反应得到聚乙烯大单体，聚合温度为60-300℃，聚合压力为0.1-10 MPa；以反应釜中有机溶剂的体积计，所述的乙烯均聚催化剂浓度为0.1~100μmol/L，所述的助催化剂与乙烯均聚催化剂的摩尔比为50~10000:1，乙烯的进料浓度为0.1~20mol/L，所有物料在第一反应器中的停留时间控制在2~240min；所制得的聚乙烯大单体的重均分子量为500~50000g/mol，分子量分布指数为1.0~5.0，末端双键比例控制在50%以上；
（2）第一反应器中聚合反应得到的聚合物溶液进入第二反应器，在无水无氧条件下，向第二反应器中加入乙烯、α-烯烃、共聚催化剂、助催化剂和有机溶剂，进行乙烯/α-烯烃/聚乙烯大单体的三元共聚，聚合温度为60-300℃，聚合压力为0.1-10 MPa；以反应釜中有机溶剂的体积计，所述的共聚催化剂的浓度为0.1~100μmol/L，所述的共聚催化剂与乙烯均聚催化剂的摩尔比为20:1~1:10，所述的助催化剂与共聚催化剂的摩尔比为50~10000:1，所述的乙烯进料浓度为0.1~20mol/L，所述的α-烯烃与乙烯的进料摩尔比为0.1~25:1，所有物料在第二反应器中的停留时间控制在2~240min；所制得的共聚物重均分子量20000~500000g/mol，分子量分布指数1.0~10.0，α-烯烃摩尔含量5~50%。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的乙烯均聚催化剂为单活性中心的茂金属催化剂或后茂金属催化剂，选自二氯二茂锆、二甲基碳桥基-双环戊二烯基-二氯化锆、2,6-二亚胺基吡啶铁催化剂、2,6-二亚胺基吡啶钴催化剂、二（4-甲基苯基）碳桥联-环戊二烯基-茚基-二氯化锆、双（3-叔丁基亚水杨基-环戊烷亚胺基）二氯化锆、双（5-甲基-3-叔丁基亚水杨基-环丁烷亚胺基）二氯化锆、双（3-叔丁基亚水杨基-环己烷亚胺基）二氯化锆、二甲基硅桥基-四甲基环戊二烯基-叔丁基氨基-二甲基钛、亚乙烯桥基双茚基二氯化锆。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的共聚催化剂为单活性中心的茂金属催化剂或后茂金属催化剂，选自双环戊二烯基二甲基铪、双茚基二甲基锆、亚乙烯桥基双茚基二氯化锆、二甲基硅桥基-双茚基、二苯基碳桥基-环戊二烯基-笏基二氯化锆、二甲基硅桥基-四甲基环戊二烯基-叔丁基氨基-二甲基钛、双茚基二氯化锆、双[2-(3',5'-二叔丁基苯基)-茚基]二氯化锆、双(2-甲基-4,5-苯基-茚基)二氯化锆、双环戊二烯基-双苯氧基锆、二甲基硅桥基双茚基二氯化锆、二苯基碳桥基-环戊二烯基-笏基二氯化锆、二苯基碳桥基-环戊二烯基-(2-二甲胺基-笏基)二氯化锆、二甲基硅桥基-四甲基环戊二烯基-叔丁基氨基-二甲基钛、二甲基硅桥基-3-吡咯基茚基-叔丁基氨基-二甲基钛、五甲基环戊二烯基-(2-苯基苯氧基)-二氯化钛、五甲基环戊二烯基-(2,6-二异丙基苯氧基)-二氯化钛、双(3-甲基亚水杨基-五氟苯亚胺基)二氯化钛、双(亚水杨基-苯亚胺基)二氯化钛、二甲基硅桥基-3-吡咯基茚基-叔丁基氨基-二甲基钛、[N-(3,5-二叔丁基亚水杨基)-2-二苯基磷基苯亚胺]三氯化钛、(2,3,4-三氢-8-二苯基磷基-喹啉基)三苄基锆。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的助催化剂选自甲基铝氧烷、改性甲基铝氧烷、三(五氟苯基)硼化合物、三异丁基铝、三乙基铝、三甲基铝。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为具有4~10个碳原子的直链烷烃、异构烷烃、环烷烃或芳烷烃。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为正戊烷、异戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷、异庚烷、正辛烷、异辛烷、正癸烷、甲苯、二甲苯。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的α-烯烃为3~20个碳原子的直链或带支链的α-烯烃。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的α-烯烃为丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）制得的聚乙烯大单体末端双键比例为80%以上。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）制得的聚合物断裂伸长率大于100%，断裂强度大于1MPa。
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