增溶型超高分子量超细聚乙烯及其制备方法技术领域
本发明涉及一种增溶型聚合物及其制备方法，具体涉及一种增溶型超高分子量超
细粒径聚乙烯及其制备方法。
背景技术
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是由乙烯、丁二烯单体在齐格勒催化剂的作用下，低
压聚合而成的平均分子量大于150万，且分子具有线型结构的综合性能优异的热塑性工程
塑料。UHMWPE极高的分子量(HDPE的分子量通常只有2～30万)赋予其优异的使用性能，从而
使得超高分子量聚乙烯具有普通高密度聚乙烯及其它一些工程塑料所没有的独特性能，如
优异的抗冲击性、耐磨损性、耐化学腐蚀性、耐低温性、耐应力开裂性、抗粘附和自身润滑性
等，具有“惊异塑料”之称。该材料综合性能优越，密度小，摩擦系数很低，耐磨损、耐低温、耐
腐蚀、自身润滑、抗冲击性能在所有塑料中为最高值，耐磨性能优于聚四氟乙烯、尼龙、碳钢
等材料，可长期在-169～+80℃条件下工作，物理机械性能远远超过了普通聚乙烯。可广泛
应用于冶金、电力、石油、纺织、造纸、食品、化工、机械、电气等行业。
虽然作为热塑性工程塑料的UHMWPE在固态时有优良的综合性能，但其熔体特性和
普通聚乙烯等一般热塑性塑料又截然不同，主要表现在以下几个方面：1)熔体粘度高；2)摩
擦因数小；3)临界剪切速率低；4)成型温度范围窄，易氧化降解。虽然UHMWPE的加工技术经
过几十年的发展，已由最初的压制-烧结成型发展为挤出、吹塑和注射、溶液纺丝成型等多
种成型方法，但是由于UHMWPE存在以上问题，给加工方法带来了困难，使得其应用于型材、
薄膜、纤维、过滤材料等方面时导致性能下降。
比如随着超高分子量聚乙烯含量的增加，体系的粘度也大幅上升，传统湿法工艺
难以处理高粘度原液，限制了超高分子量聚乙烯的应用。例如在常规的湿法制备工艺过程
中，先将聚烯烃加热溶解在石蜡或其它溶剂中，形成均相溶液，采用硫化机压制成薄片后降
温，发生液-液相分离，再萃取-拉伸或者拉伸-萃取，得到多孔隔膜。聚烯烃在降温过程中会
结晶，发生液-液分离，导致了薄膜难以进行高倍率牵伸，限制了隔膜综合性能的提升。因
此，传统湿法工艺难以利用含有超高分子量聚乙烯的溶液制备隔膜，这主要是因为均相溶
液在降温过程中发生液-固相分离或液－液相分离，相分离过程中聚烯烃会结晶，导致薄膜
难以进行高倍率牵伸，限制了隔膜综合性能的提升。
因此，目前的研究主要围绕如何制备加工性能优异的超高分子量聚乙烯展开。部
分研究人员对超高分子量聚乙烯的制备方法中所采用的催化剂进行了广泛研究，以期望在
制备高优异性能的超高分子量聚乙烯方面取得突破。在制备超高分子量聚乙烯时所采用的
催化剂主要为茂金属催化剂和齐格勒纳塔催化剂。但是，茂金属催化剂对温度极其敏感，当
以Cp2ZrCl2催化乙烯聚合，当温度从20℃升到70℃时，聚合物分子量从60万降到12万。同时，
茂金属催化剂若要达到足够高的催化活性，需要大量价格昂贵的甲基铝氧烷(MAO)作为助
催化剂，从而增加了产品制备成本，另一方面，助催化剂MAO并非成分单一的化合物，生产过
程容易造成产品性能不稳定。齐格勒纳塔催化剂是制备超高分子量聚乙烯的工业化催化
剂，例如，ZhangH.X.等[Polym.Bull.，2011，66，627]报道了利用含有内给电子体的齐格勒
纳塔催化剂制备超高分子量聚乙烯的方法，然而，该齐格勒纳塔催化剂中的内给电子体降
低了催化剂的活性。
因此，目前迫切需要出现一种超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的制备方法，使得该方
法能够制备出性能优异的UHMWPE，并保证其在加工为型材、薄膜、纤维或者过滤材料时不会
降低其性能，具有更好的加工性能和更广泛的应用前景。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种加工性能更加优异、更加易于
加工的超高分子量聚乙烯及其制备方法。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种增溶型超高分子量超细粒径聚乙烯的制
备方法，其选自方法(1)或方法(2)中的一种；
所述方法(1)包括以下步骤：
(1a)在催化剂和分散介质的作用下，乙烯进行聚合反应；其中，聚合反应的温度
为-20～100℃；其中，乙烯中的一氧化碳含量少于5ppm，二氧化碳少于15ppm，共轭二烯烃含
量少于10ppm；
(1b)步骤(1a)的聚合结束后，加入溶剂，然后通过分馏的方法去除所述分散介质，
得到所述增溶型超高分子量超细粒径聚乙烯；
所述方法(2)包括以下步骤：
(2a)在催化剂、分散介质和溶剂的作用下，乙烯进行聚合反应；其中，聚合反应的
温度为-20～100℃；其中，乙烯中的一氧化碳含量少于5ppm，二氧化碳少于15ppm，共轭二烯
烃含量少于10ppm；
(2b)步骤(2a)的聚合结束后，通过分馏的方法去除所述分散介质，得到所述增溶
型超高分子量超细粒径聚乙烯；
上述方法(1)或方法(2)中，所述分散介质的沸点低于所述溶剂的沸点且至少低5
℃；
上述方法(1)或方法(2)中，所述催化剂通过包括以下步骤的方法制备得到：
(a)将卤化镁、醇类化合物、助剂、部分的内给电子体和溶剂混合，制得混合物I；
(b)在反应器中加入上述的混合物I，预热到-30℃～30℃，滴加钛化合物；或者，在
反应器中加入钛化合物，预热到-30℃～30℃，滴加上述的混合物I；
(c)滴加完成后，反应体系经过30分钟～3小时升温至90℃～130℃，加入剩余的内
给电子体继续反应；
(d)滤除反应体系的液体，加入剩余的钛化合物，继续反应；
(e)反应完成后，后处理得到所述的催化剂。
根据本发明，其中制得的增溶型超高分子量超细粒径聚乙烯的粘均分子量(Mv)大
于1×106；所述增溶型超高分子量超细粒径聚乙烯为球形或类球形颗粒，平均粒径为10～
100μm，标准差为2μm-15μm，堆密度为0.1g/mL～0.3g/mL；所述增溶型超高分子量超细粒径
聚乙烯中溶剂的重量百分含量为大于0且小于等于98wt％。
根据本发明，所述增溶型超高分子量超细粒径聚乙烯中溶剂的重量百分含量大于
0且小于等于80wt％，优选为大于0且小于等于50wt％，更优选为10-50wt％，还更优选为20-
40wt％。
根据本发明，所述增溶型超高分子量超细粒径聚乙烯的粒径分布近似于正态分
布。
上述的制备方法中，所述聚合反应采用淤浆法。
上述的制备方法中，所述分散介质可为正戊烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、正己烷、
正庚烷、石油醚等中至少一种。
上述的制备方法中，所述溶剂可为环己烷、正己烷、正庚烷、苯、甲苯、二甲苯、二氯
苯、三氯苯、1,1,1-三氯乙烷、白油、石蜡、煤油、烯烃矿物油和十氢萘中至少一种。
根据本发明，所述聚合反应的温度优选为0～90℃，优选为10～85℃，还优选为30
～80℃，更优选为50～80℃。
本发明还提供由上述制备方法制得的增溶型超高分子量超细粒径聚乙烯，所述聚
乙烯的粘均分子量(Mv)大于1×106；所述聚乙烯为球形或类球形颗粒，平均粒径为10～100
μm，标准差为2μm-15μm，堆密度为0.1g/mL～0.3/mL；所述聚乙烯中溶剂的重量百分含量为
大于0且小于等于98wt％。
根据本发明，所述聚乙烯中溶剂的重量百分含量大于0且小于等于80wt％，优选为
大于0且小于等于50wt％，更优选为10-50wt％，还更优选为20-40wt％。
根据本发明，所述聚乙烯的粒径分布近似于正态分布。
根据本发明，所述聚乙烯的粘均分子量(Mv)大于等于1.5×106，优选地为1.5×106
～4.0×106；所述聚乙烯的分子量分布Mw/Mn为2～15，优选为3～10，还优选为4～8。
根据本发明，所述聚乙烯的平均粒径优选为20μm-90μm，还优选为30-85μm，更优选
为50μm-80μm；所述标准差优选为5μm-15μm，更优选为6μm-12μm，还优选为8μm-10μm；所述聚
乙烯的堆密度优选为0.15g/mL-0.25g/mL，例如0.2g/mL。
本发明的有益效果：
本发明提出一种全新的制备增溶型超高分子量超细粒径聚乙烯的方法，所述方法
中通过控制乙烯的聚合温度、单体乙烯的纯度、调整催化剂的制备步骤和在聚合体系中引
入分散介质，合成出了一种增溶型超高分子量超细粒径聚乙烯，该方法步骤简单、易于控
制、重复性高，可以实现工业化。
本发明首次合成出一种同时兼具增溶性、超高分子量和超细的粒径范围的聚乙
烯，研究发现，具备上述特性的聚乙烯特别适合于加工应用，而且易于实现接枝改性，极大
地扩展了超高分子量聚乙烯的加工性能及其制品的应用领域和适用范围。同时，所述聚乙
烯还具备下述优异性能：首先，耐磨损性能非常卓越，比一般碳钢和铜等金属的耐磨指数还
高数倍；其次，由于分子量超高，分子链超长，使得材料的冲击强度高；再次，该聚乙烯的耐
化学腐蚀能力强于一般聚烯烃；最后，该材料的使用温度范围较宽，在较低或较高的温度下
均能保持很好的韧性和强度；最后，该材料在后期成型、成膜、成纤过程中的能耗低、工艺流
程的时间短(例如，在较低温度下完全溶解，或在较高温度较短时间下快速溶解，从而在缩
短溶解过程的同时有效地降低或减少了聚合物降解)。
因此，采用本发明的方法制备出的聚乙烯具有优异的加工性能，有望在后期成型、
成膜、成纤过程中不仅更加节约能耗，而且能够加快工艺流程、制备出更高性能的材料。
具体实施方式
[催化剂的制备方法]
本发明的制备方法中采用的催化剂可以采用申请人已提交的发明专利申请(申请
号201510271254.1)中公开的方法制备，其全文引入本申请中作为参考。
具体地，本发明的制备方法中采用的催化剂通过包括以下步骤的方法制备：
(a)将卤化镁、醇类化合物、助剂、部分的内给电子体和溶剂混合，制得混合物I；
(b)在反应器中加入上述的混合物I，预热到-30℃～30℃，滴加钛化合物；或者，在
反应器中加入钛化合物，预热到-30℃～30℃，滴加上述的混合物I；
(c)滴加完成后，反应体系经过30分钟～3小时升温至90℃—130℃，加入剩余的内
给电子体继续反应；
(d)滤除反应体系的液体，加入剩余的钛化合物，继续反应；
(e)反应完成后，后处理得到所述的催化剂。
根据本发明，所述步骤(b)由下述步骤(b’)替换：
(b’)配置包括纳米粒子、分散剂和溶剂的混合物II；
在反应器中加入上述的混合物I和混合物II得到二者的混合物，预热到-30℃～30
℃，滴加钛化合物；或者，
在反应器中加入钛化合物，预热到-30℃～30℃，滴加上述的混合物I和混合物II
的混合物。
本发明中，所述的混合物Ⅰ优选按照如下方法制备：将卤化镁和醇类化合物在有机
溶剂中混合，升温并保温后，加入助剂和部分的内给电子体，在一定温度反应后得到稳定均
一的混合物Ⅰ。所述醇类化合物选自C1-C15的脂肪醇类化合物、C3-C15的环烷醇类化合物和C6-
C15的芳香醇类化合物中的一种或几种，优选为甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、1，3-丙
二醇、丁醇、异丁醇、己醇、庚醇、正辛醇、异辛醇、壬醇、癸醇、山梨醇、环己醇和苄醇中的一
种或几种，更优选为乙醇、丁醇、己醇及异辛醇。所述内给电子体为单酯、二酯、单醚、二醚类
化合物中的至少一种，更优选的选自二酯或二醚。所述溶剂选自5-20个碳的直链烷烃、5-20
个碳的支链烷烃、6-20个碳的芳香烃或它们的卤代烃中的至少一种，优选甲苯、氯苯、二氯
苯或癸烷中的至少一种。在本发明中，卤化镁在制备可直接获得亚微米级聚烯烃颗粒的催
化剂中具有载体的作用，为传统齐格勒-纳塔催化剂的组成之一，能使制备的催化剂具有合
适的形状、尺寸和机械强度，同时，载体可使活性组分分散在载体表面上，获得较高的比表
面积，提高单位质量活性组分的催化效率。另外，所述醇类化合物的作用在于将载体即卤化
镁溶解。在混合物Ⅰ的制备过程中，所述得到混合溶液的温度优选为110℃-130℃，更优选为
130℃，所述保温时间优选为1-3小时，更优选为2-3小时，所述加入助剂等后的反应时间为
0.5-2小时，更优选为1小时。因此，卤化镁在高温下被醇类化合物溶解，得到了混合物Ⅰ。
按照本发明，所述的混合物Ⅱ优选按照如下方法制备：将纳米粒子、分散剂和溶剂
加入到反应容器中，超声处理，得到均匀的混合物Ⅱ。所述的纳米粒子优选为纳米二氧化
硅、纳米二氧化钛、纳米二氧化锆、纳米氧化镍、纳米氯化镁或纳米碳球中的至少一种，更优
选为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛。纳米粒子的粒度优选为1-80nm，更优选为10-50nm。优选
的纳米粒子的加入质量相对于卤化镁的加入质量为0％-200％，更优选为0％-20％。超声处
理的时间优选为2小时。在本发明中纳米粒子作为晶种引入，目的是为了加速载体的成型和
降低催化剂颗粒的粒径；分散剂和溶剂，包括超声处理都是为了帮助纳米粒子分散，这样促
使每个纳米颗粒都能发挥晶种的作用。
根据本发明，所述步骤(b’)的混合物II中，所述纳米粒子选自纳米二氧化硅、纳米
二氧化钛、纳米二氧化锆、纳米氧化镍、纳米氯化镁或纳米碳球中的至少一种。
优选地，所述纳米粒子的粒度为1-80纳米，优选为2-60纳米，更优选3-50纳米。
所述纳米粒子的加入质量相对于卤化镁的加入质量为大于0％至小于等于200％，
优选地，所述的纳米粒子加入量的范围为大于0％至小于等于20％。
本发明中，所述步骤(b’)的混合物II中，所述溶剂选自5-20个碳的直链烷烃、5-20
个碳的支链烷烃、6-20个碳的芳香烃或它们的卤代烃中的至少一种。
所述分散剂选自四氯化钛、四氯化硅或者两者的混合物。
步骤(a)中，所述混合在加热搅拌下进行，获得均一稳定的透明混合物I。
步骤(b’)中，配置时进行超声分散处理。
步骤(b)或(b’)中，滴加为缓慢滴加。
步骤(b)或(b’)中，优选的反应预热温度为-20℃—30℃，更优选为-20℃—20℃。
步骤(c)的反应时间为1-5小时，优选2-3小时。
步骤(d)的继续反应的时间为1-5小时，优选2-3小时。
步骤(e)中的后处理可以是用己烷对所得产物进行清洗，然后烘干；其中，清洗的
次数可以是1-10次，优选3-6次。
步骤(a)中，所述卤化镁选自氯化镁、溴化镁或碘化镁中的至少一种。
步骤(a)中，所述助剂可以为钛酸酯类化合物。
步骤(b)或(b’)中，所述钛化合物的通式如式I所示：
Ti(R)nX(4-n)
式I
其中，R为C1-C12的支链或直链烷基，X为卤素，n为0、1、2或3。
步骤(d)中，优选的，反应体系经过40分钟—3小时升温至90℃—130℃，更优选反
应体系经过40分钟—2小时升温至100℃—120℃。
从上述方案可以看出，本发明所涉及的齐格勒-纳塔催化剂的制备方法工艺简单，
易于工业化生产。并且，本发明制备的齐格勒-纳塔催化剂在乙烯聚合时能够制得平均粒径
为10～100μm，球形度较高，粒度分布较窄，堆密度低(为0.1～0.3g/mL)的聚乙烯颗粒。通过
研究发现，本发明制备的催化剂用于乙烯聚合得到的聚乙烯颗粒相比与其他聚乙烯，粒度
有20-30倍的降低，粒度分布明显变窄而且堆密度能低至0.1g/mL。
[增溶型超高分子量超细粒径聚乙烯的制备方法]
如上所述，本发明提供了一种超高分子量超细粒径聚乙烯的制备方法，其选自方
法(1)或方法(2)中的一种；
所述方法(1)包括以下步骤：
(1a)在催化剂和分散介质的作用下，乙烯进行聚合反应；其中，聚合反应的温度
为-20～100℃；其中，乙烯中的一氧化碳含量少于5ppm，二氧化碳少于15ppm，共轭二烯烃含
量少于10ppm；
(1b)步骤(1a)的聚合结束后，加入溶剂，然后通过分馏的方法去除所述分散介质，
得到所述增溶型超高分子量超细粒径聚乙烯；
所述方法(2)包括以下步骤：
(2a)在催化剂、分散介质和溶剂的作用下，乙烯进行聚合反应；其中，聚合反应的
温度为-20～100℃；其中，乙烯中的一氧化碳含量少于5ppm，二氧化碳少于15ppm，共轭二烯
烃含量少于10ppm；
(2b)步骤(2a)的聚合结束后，通过分馏的方法去除所述分散介质，得到所述增溶
型超高分子量超细粒径聚乙烯；
上述方法(1)或方法(2)中，所述分散介质的熔点低于所述溶剂的熔点且至少低5
℃；设定这样的温度差，是为了通过分馏的方法有效的分离出体系中的分散介质。
上述方法(1)或方法(2)中，所述催化剂通过上述的催化剂的制备方法制备得到。
本发明通过研究发现，简单的控制所述催化剂的制备方法，确实可以很好实现所
述聚乙烯的粒径的控制，但是制备的聚乙烯的分子量不高，为了实现控制粒径的同时提高
所述聚合物的分子量，发明人进行了诸多的尝试，经研究发现，控制聚合反应的温度和单体
的纯度是一种简单而又有效的方法，而且不会影响所述聚合物粒径的有效控制，甚至有助
于制备更窄粒径范围和更低堆密度范围的聚合物。
通过研究发现，所述聚合反应的温度控制在-20～100℃，乙烯中纯度控制为一氧
化碳含量少于5ppm、二氧化碳少于15ppm以及共轭二烯烃含量少于10ppm，就可以实现粒径
控制的同时制备超高分子量的聚乙烯。优选地，所述聚合反应的温度为0～90℃，优选为10
～85℃，还优选为30-80℃，更优选为50-80℃。
另外，为了进一步提高所述超高分子量超细粒径聚乙烯的加工性能，本发明中进
一步引入了增溶的手段，也就是说，本发明在制备聚乙烯的过程中引入分散介质，或分散介
质和溶剂，这些小分子的存在使得所得到的聚乙烯的晶区尺寸大大减小，分子链更易于运
动，在后续的溶解或熔融加工制品时，热量更易于传递，使得所得到的聚乙烯可以在较低温
度下快速溶解或熔融，从而缩短了工艺流程，此外降低溶解或熔融温度还可以显著减少聚
乙烯的降解，这对于保证其分子量、获得高性能的聚乙烯制品非常关键。
[增溶型超高分子量超细粒径聚乙烯]
如上所述，本发明提供了一种增溶型超高分子量超细粒径聚乙烯，所述聚乙烯的
粘均分子量(Mv)大于1×106，所述聚乙烯为球形或类球形颗粒，平均粒径为10μm-100μm，标
准差为2μm-15μm，堆密度为0.1g/mL-0.3g/mL；所述聚乙烯中溶剂的重量百分含量为大于0
且小于等于98wt％。优选地，所述聚乙烯中溶剂的重量百分含量优选为大于0且小于等于
50wt％，更优选为10-50wt％，还更优选为20-40wt％。优选地，所述聚乙烯的粒径分布近似
于正态分布。所述平均粒径优选为20μm-90μm，还优选为30-85μm，更优选为50μm-80μm。所述
标准差优选为5μm-15μm，更优选为6μm-12μm，还优选为8μm-10μm。所述堆密度优选为0.15g/
mL-0.25g/mL，例如0.2g/mL。具备所述粒径、堆密度和溶剂含量的超高分子量聚乙烯，特别
适用于接枝改性，一方面极大地扩展了聚乙烯的改性空间；另一方面，所述聚合物的加工性
能显著提高，适用于更大范围的制品的制备；这样，就有效扩展了所述聚合物的应用领域。
同时，本发明的聚乙烯还具备下述优异性能：首先，耐磨损性能非常卓越，比一般
碳钢和铜等金属的耐磨指数还高数倍；其次，由于分子量超高，分子链超长，使得材料的冲
击强度高；再次，该聚乙烯的耐化学腐蚀能力强于一般聚烯烃；最后，该材料的使用温度范
围较宽，在较低或较高的温度下均能保持很好的韧性和强度；最后，该材料在后期成型、成
膜、成纤过程中的能耗低、工艺流程的时间短。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书
所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过不同的具体实施方
式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同方面的应用，在没有背离本发
明的精神下进行各种修饰或改变。
对比例1超高分子量超细乙烯均聚物及其制备
1)催化剂的制备
在经过高纯氮气充分置换的反应器中，依次加入无水氯化镁4.94g，异辛醇18.9g，
癸烷30ml，搅拌下升温至130℃，并维持2小时，然后加入2.65g钛酸四丁酯和2.05g邻苯二甲
酸二异丁酯，在130℃下再反应1小时，最后冷却至室温，形成均匀透明溶液，即为混合物Ⅰ。
向反应釜中加入200ml四氯化钛搅拌并预热至0℃，2小时左右将混合物Ⅰ滴加到四
氯化钛中。滴加完毕，开始升温，2小时内升温至110℃。加入内给电子体邻苯二甲酸二异丁
酯1.23g。在此温度下反应2小时后，移除反应液体，再次加入200ml四氯化钛，反应2小时。最
后移除反应液体，将剩下的固体物质用60℃的己烷冲洗10次，干燥即得催化剂。
2)乙烯的淤浆聚合：
在高纯氮气保护下，对1L高压反应釜进行干燥除氧，依次加入150mL正己烷，20mg
上述的催化剂和三乙基铝12ml，然后通入乙烯气体维持0.7MPa；其中，乙烯中，一氧化碳含
量少于5ppm，二氧化碳少于15ppm，共轭二烯烃含量少于10ppm；聚合反应开始，体系温度维
持为80℃、反应时间为30分钟，制得所述乙烯均聚物。
实施例1
在经过高纯氮气充分置换的反应器中，依次加入无水氯化镁4.94g，异辛醇18.9g，
癸烷30ml，搅拌下升温至130℃，并维持2小时，然后加入2.65g钛酸四丁酯和2.05g邻苯二甲
酸二异丁酯，在130℃下再反应1小时，最后冷却至室温，形成均匀透明溶液，即为混合物Ⅰ。
向反应釜中加入200ml四氯化钛搅拌并预热至0℃，2小时左右将混合物Ⅰ滴加到四
氯化钛中。滴加完毕，开始升温，2小时内升温至110℃。加入内给电子体邻苯二甲酸二异丁
酯1.23g。在此温度下反应2小时后，移除反应液体，再次加入200ml四氯化钛，反应2小时。最
后移除反应液体，将剩下的固体物质用60℃的己烷冲洗10次，干燥即得催化剂。
乙烯的淤浆聚合：
采用淤浆法聚合工艺，先将聚合釜预处理(在高纯氮气保护下，对5L高压反应釜进
行干燥除氧)，加入分散介质环己烷500g，再依次加入150mL正己烷，20mg上述的催化剂和三
乙基铝12ml，然后通入乙烯气体维持0.7MPa；其中，乙烯中，一氧化碳含量少于5ppm，二氧化
碳少于15ppm，共轭二烯烃含量少于10ppm；聚合反应开始，体系温度维持为80℃、反应时间
为30分钟。聚合反应结束后冷却降温，从底阀直接排出淤浆物料，加入所需量的白油，蒸馏
去除分散介质，得到本发明的增溶型超高分子量超细粒径乙烯均聚物，其中白油的质量百
分含量为30wt％。所得聚乙烯性质见表1所示。
对比溶解实验：将实施例1制备的含有白油的超高分子量超细粒径乙烯聚合物
10g，加入60g白油，在140℃下溶解，20min溶解完成。
将对比例1制备的超高分子量超细粒径乙烯聚合物7g，加入63g白油，在140℃下溶
解，90min溶解完成。
实施例2
乙烯均聚物及其制备
催化剂的制备方法同实施例1。
乙烯的淤浆聚合：
采用淤浆法聚合工艺，先将聚合釜预处理(在高纯氮气保护下，对5L高压反应釜进
行干燥除氧)，加入分散介质正戊烷500g，再依次加入150mL正己烷，20mg上述的催化剂和三
乙基铝12ml，然后通入乙烯气体维持0.7MPa；其中，乙烯中，一氧化碳含量少于5ppm，二氧化
碳少于15ppm，共轭二烯烃含量少于10ppm；聚合反应开始，体系温度维持为70℃、反应时间
为30分钟。聚合反应结束后冷却降温，从底阀直接排出淤浆物料，加入所需量的白油，蒸馏
去除分散介质，得到本发明的增溶型超高分子量超细粒径乙烯均聚物，其中白油的质量百
分含量为40wt％。所得聚乙烯的性质见表1。
采用与实施例1类似的方法测定溶解性，较溶剂含量为0的聚合物的溶解时间缩短
近80％。
实施例3
乙烯均聚物及其制备
催化剂的制备方法同实施例1。
乙烯的淤浆聚合：
采用淤浆法聚合工艺，先将聚合釜预处理(在高纯氮气保护下，对5L高压反应釜进
行干燥除氧)，加入分散介质环己烷500g和所需量的白油，再依次加入20mg上述的催化剂和
三乙基铝12ml，然后通入乙烯气体维持0.7MPa；其中，乙烯中，一氧化碳含量少于5ppm，二氧
化碳少于15ppm，共轭二烯烃含量少于10ppm；聚合反应开始，体系温度维持为50℃、反应时
间为30分钟。聚合反应结束后冷却降温，从底阀直接排出淤浆物料，蒸馏去除分散介质，得
到本发明的增溶型超高分子量超细粒径乙烯均聚物，其中白油的质量百分含量为30wt％。
所得聚乙烯性质见表1。
采用与实施例1类似的方法测定溶解性，较溶剂含量为0的聚合物的溶解时间缩短
近80％。
经扫描电镜图检测可知，实施例1-3制备的聚乙烯颗粒呈现较好的球形度，为球形
或类球形，而且粒径分布较为均匀，平均粒径较小。
对比例2
乙烯均聚物及其制备
催化剂的制备方法同实施例1。
乙烯的本体聚合：
采用与实施例1类似的方法，不同仅在于聚合温度和单体的纯度，其中，乙烯的纯
度为：一氧化碳含量高于10ppm，二氧化碳高于20ppm，共轭二烯烃含量高于20ppm；体系温度
维持为110℃。所得催化剂活性及聚乙烯的性质见表1。
表1本发明实施例制备的齐格勒-纳塔催化剂的催化活性及制得的聚乙烯的性质
本发明中还进一步检测了实施例1-3的聚乙烯的其他一些性能，经检测发现：(1)
实施例1-3的聚乙烯的耐磨指数均比一般碳钢或铜的耐磨指数高数倍；而对比例1的耐磨指
数却略有降低；(2)实施例1-3的聚乙烯的冲击强度大于10KJ/m2，而对比例1中的冲击强度
则在3KJ/m2左右；(3)实施例1-3的聚乙烯粉体的耐化学腐蚀能力强于一般聚烯烃，对比例1
中的聚乙烯粉体在酸性条件下极易降解；(4)实施例1-3的聚乙烯粉体的使用温度范围较
宽，在较低(如零下30℃)或较高的温度(如110℃)下均能保持很好的韧性和强度。