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。

研峰科技公司专注于金属有机化合物的研发、生产，致力为客户提供优质的产品并建立互信、长久的合作关系，可为客户提供定制化服务。在石化领域，公司与多家石化企业等建立了长久的合作关系，独家定向供应茂金属催化剂和助剂类产品，研发生产了多种茂金属催化剂，解决了材料的“卡脖子”问题，受到国内石化催化行业的高度认可。