甲基鋁氧烷(MAO)是三甲基鋁(TMA)同水反應(yīng)而得到的部分水解產(chǎn)物，看似簡單，近幾年茂金屬聚烯烴雖然一直熱，但是MAO卻一直依賴進(jìn)口，4月9日在青島舉辦的環(huán)烯烴共聚物技術(shù)與市場論壇上，專家將介紹《三甲基鋁和MAO國產(chǎn)化最新進(jìn)展》。
甲基鋁氧烷(MAO)作為茂金屬及后過渡金屬烯烴聚合催化劑中的高效助催化劑，催化活性很高，茂金屬聚烯烴、茂金屬聚烯烴彈性體、茂金屬聚烯烴潤滑油(PAO)和茂金屬聚烯烴蠟，新材料環(huán)聚烯烴(COC/COP)等新材料合成用的茂金屬催化劑都需要其作為助催化劑。
茂金屬催化劑性能獨(dú)特，可控制聚合物相對分子質(zhì)量、立體規(guī)整結(jié)構(gòu)、共聚單體含量等，與傳統(tǒng)PE材料相比，茂金屬聚乙烯分子量分布較窄、分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整，反應(yīng)到產(chǎn)品性能上，茂金屬聚乙烯力學(xué)強(qiáng)度高、光學(xué)性能好，相比傳統(tǒng)聚丙烯產(chǎn)品，茂金屬聚丙烯具有相對分子質(zhì)量分布窄、熔點(diǎn)較低、不生成可溶性短鏈嵌段共聚物等特點(diǎn)。以其制備的產(chǎn)品析出物低、感官性能好，可用于醫(yī)療衛(wèi)生和食品包裝領(lǐng)域。
茂金屬聚烯烴的發(fā)展有賴于茂金屬催化劑的改進(jìn)和大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，環(huán)聚烯烴(COC/COP)產(chǎn)業(yè)化，提高催化聚合效率，降低生產(chǎn)成本，擴(kuò)展應(yīng)用范圍，更取決于茂金屬催化劑的優(yōu)化。
但是，高效助催化劑甲基鋁氧烷(MAO)、改性甲基鋁氧烷(MMAO)國內(nèi)還不能生產(chǎn)，全部從Albemarle、Chemtura、AkzoNobel、東曹幾個國外公司進(jìn)口，每公斤高達(dá)3000-4000元，導(dǎo)致茂金屬催化劑成本高，茂金屬聚烯烴及制品價格相對高，終端難以接受，成為茂金屬聚烯烴難以量產(chǎn)的一個關(guān)鍵因素。
MAO的合成根據(jù)參與反應(yīng)的水存在形式不同,可概括為直接水工藝和間接水工藝，直接水工藝采用不同的反應(yīng)器加料技術(shù)將受控的游離水加入三甲基鋁(TMA)-甲苯溶液,MAO的收率可達(dá)到50%以上,但是，由于TMA極度活潑，而且TMA與水反應(yīng)非常劇烈，致使該工藝對設(shè)備質(zhì)量具有很高的要求并且生產(chǎn)過程高度危險；間接水工藝將各種載水劑(如無機(jī)鹽等)分散到有機(jī)溶劑中后與TMA溶液反應(yīng),目標(biāo)產(chǎn)物MAO的單程收率約為40%,最終產(chǎn)品的成本較高，反應(yīng)過程較溫和，對設(shè)備的要求低,生產(chǎn)過程較安全。
為了避免水解法中的各種問題，非水解法制備MAO是MAO中的氧原子由含有羰基的化合物或者金屬氧化物提供，含羰基的化合物有CO?、MeC(O)OH或者Ph?CO,金屬氧化物或氫氧化物有PbO、Ph?SnOH，硼的化合物如硼酸、RB(OH)?、硼氧酯類化合物等，TMA同這些化合物反應(yīng)生成MAO。同氫氧鍵相比，碳、硼和金屬原子同氧原子的化學(xué)鍵反應(yīng)性較弱,因此，非水解方法可以在常溫下進(jìn)行，一般來說也更可控，但是催化劑活性也不高，突破難度大。
選擇大于努力,思路決定出路，國產(chǎn)化技術(shù)路線選擇，從裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行方面考慮，選擇間接水工藝；若是從產(chǎn)品成本方面考慮，應(yīng)該是直接水工藝，一個基本的事實(shí)是，只要TMA國產(chǎn)化了，間接水工藝工藝，產(chǎn)品成本問題能夠逐步解決。
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