茂金属催化剂：让聚烯烃从“大宗商品”变身“高端材料”的魔法师

高端聚烯烃是一类具有高技术含量、高应用性能和高市场价值的聚烯烃材料，主要包括茂金属聚乙烯(mPE)、茂金属聚丙烯(mPP)、聚烯烃弹性体(POE)、环烯烃共聚物(COC)等。高端聚烯烃材料是支撑航空航天、新能源、电子信息、生物医疗等高新技术产业发展的关键材料。同时，通过材料替代和创新应用，可显著提升能源利用效率，是实现节能减排和发展低碳经济的重要载体。

茂金属催化剂作为新型的单一活性中心催化剂，有着更加精确的调控能力，在高端聚烯烃生产技术中起着举足轻重的作用。根据新思界产业研究中心发布的《2022-2027年茂金属催化剂行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示，近年来，茂金属催化剂行业发展速度不断加快，市场空间持续扩大。2021年，全球茂金属催化剂市场规模达到21.5亿元，同比增长8.4％。随着应用需求日益旺盛，预计到2027年，其市场规模将突破30.0亿元。

茂金属配合物至少含有一个环戊二烯基或取代环戊二烯基环键合到一个中心过渡金属原子上，形成一类金属有机配合物(图一)。

图一 茂金属催化剂的结构

茂金属催化剂的发展可追溯到上世纪50年代(图二)，Miller和Pauson发现二茂铁络合物，开启了相关研究大门，但早期进展缓慢。直到1980年，Kaminsky和Sinn用甲基铝氧烷(MAO)与Cp2ZrMe2组成催化剂体系用于乙烯聚合，活性比当时顶尖的MgCl2载体催化剂高几十倍，这一成果让茂金属催化剂成为科研焦点。1989-1990年，Bercaw合成限定几何构型催化剂（Constrained Geometry Catalyst，简称CGC），ExxonMobil和Dow分别获得单茂催化剂和限定几何构型催化剂专利，拓展了茂金属催化剂在共聚领域应用。

图二：茂金属催化剂发展历程

图片来源：高端乙烯基聚烯烃材料及新型茂金属催化剂分子设计与合成

我国对茂金属催化剂的研究起步于20世纪80年代末，虽晚于国外，但奋起直追。2002年，北京化工研究院在齐鲁石化气相法聚乙烯工业装置上批量生产薄膜级mLLDPE，率先实现茂金属催化剂在我国的工业化。2018年，燕山石化成功生产出茂金属聚丙烯产品，成为国内首家茂金属聚丙烯连续生产企业。2025年2月，广州石化使用中国石化自主研发的茂金属催化剂，在2号聚丙烯装置完成首批茂金属聚丙烯试产，这是国产茂金属催化剂首次成功应用于三井工艺聚丙烯装置产出合格产品，标志着国产化进程又一重大突破。

研峰科技拥有专业的工艺研发和产业化团队，配套了完整的研发设备和生产产线，拥有无水无氧精馏技术、无水无氧结晶、干燥、出料三合一纯化等相关技术能力，可进行全程无水无氧合成及后处理操作。研峰茂金属催化剂及配套助剂，已商业化应用于mPE、mPP、POE等高端聚烯烃的工业生产，与华东、华北、西北等地走在产业前沿的石化企业进行深度合作，参与产业链内催化体系的研发、验证和大规模量化生产。近期，随着关税政策的影响，茂金属催化剂的国产化替代已迫在眉睫，我们将全力提升配套能力，做好国产替代，为我国高端聚烯烃的发展贡献微薄之力。如需了解更多产品信息或咨询定制服务，欢迎致电研峰科技客服热线：400-106-2016。