CN107936161A - 超高分子量聚乙烯、其制造方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种共聚型超高分子量聚乙烯、其制造方法及其应用。与现有技术的均聚型超高分子量聚乙烯相比，所述共聚型超高分子量聚乙烯的加工性能显著改善，并且显示出改善的耐磨损性能和抗冲击强度性能。

Description

超高分子量聚乙烯、其制造方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种超高分子量聚乙烯。具体而言，本发明涉及一种共聚型超高分子量聚乙烯、其制造方法及其应用。

背景技术

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）一般是指相对分子质量在150万克/摩尔以上的聚乙烯。根据是否含有共聚单体单元，可以区分为均聚型超高分子量聚乙烯和共聚型超高分子量聚乙烯。本领域所称的超高分子量聚乙烯通常指的是均聚型超高分子量聚乙烯。

超高分子量聚乙烯具有普通聚乙烯所没有的优异耐磨损性能、极高的抗冲击强度、极好的自润滑性能、优良的耐化学药品性和耐低温性能、优异的抗粘附性、卫生无毒无污染、可再循环回收利用等优点，已被广泛地应用于纺织、造纸、食品、化工、包装、农业、建筑、医疗、过滤器材的滤芯、体育、娱乐、军事等领域。但是，由于超高分子量聚乙烯的相对分子质量远远大于常规聚乙烯，难以像常规聚乙烯一样进行挤出造粒，只能以粉末形式使用。超高分子量聚乙烯的加工性能和力学性能难以兼得，即具有良好的加工性能的超高分子量聚乙烯难以得到良好力学性能的应用制品。对于下游应用厂家来说，首先要解决加工问题，为了便于加工，下游厂家在加工时需要添加加工助剂（比如最为常用的是低分子量聚乙烯蜡等润滑剂）来改善其加工性能，但与此同时却可能会降低其他有益性能，比如耐磨损性能或抗冲击强度等。

目前超高分子量聚乙烯的制造方法主要是采用齐格勒－纳塔催化剂，在淤浆聚合条件下聚合得到的。比如采用β-TiCl₃/Al(C₂H₅)₂Cl或TiCl₄/Al(C₂H₅)₂Cl为催化剂，在烷烃类溶剂中常压或接近常压，75～85℃条件下使乙烯均聚得到相对分子质量在150万克/摩尔～500万克/摩尔的均聚型超高分子量聚乙烯。

中国专利申请CN1569908A公开了一种超高分子量聚乙烯的制造方法，其是在烷烃类溶剂为分散介质，钛化合物为催化剂，有机铝化合物为助催化剂，聚合温度40～120℃，聚合压力0.1～3.0MPa条件下使乙烯单体发生聚合反应得到均聚型超高分子量聚乙烯。

二十世纪九十年代中后期出现的非茂金属催化剂在某些性能方面已经达到，甚至超过茂金属催化剂，成为继Ziegler、Ziegler-Natta和茂金属催化剂之后的第四代烯烃聚合催化剂。所以，基于该非茂金属催化剂的催化剂或催化剂体系越来越引人注目，为制造超高分子量聚乙烯提供了一种新的途径。

中国专利申请CN101654492A公开了超高分子量聚乙烯、其制造方法及其应用，是通过负载型非茂金属催化剂为主催化剂，以选自铝氧烷和烷基铝的一种或多种为助催化剂，在不存在氢气的条件下在淤浆聚合反应条件下使乙烯聚合得到均聚型超高分子量聚乙烯。

本领域已知的是，催化剂具有长的聚合活性寿命，且在聚合过程中活性稳定释放（衰减小）有利于得到高性能超高分子量聚乙烯，但目前的催化剂（如齐格勒-纳塔性）聚合活性寿命较短，一般在2-6小时，并且活性衰减现象显著，尤其是共聚时衰减更为严重，延长聚合反应时间不利于得到高的生产效率。更为重要的是，在没有氢气存在下，目前的催化剂共聚合时因催化剂的共聚插入调控性能差且不均匀，一旦共聚单体用量过高或因分散不均匀导致局部浓度富集，非常容易发生聚合粘釜现象，导致聚合物不成形且分子量急剧降低。这里的粘釜现象是指当聚合过程中生成的聚合物因分子量过低（粘均分子量低于1万克/摩尔）或者粘度过高（粘度大于10mPa.s）时，表现为聚合物粘附在聚合釜内壁上，不能成为粉末或颗粒。

现有技术普遍关注的是均聚型超高分子量聚乙烯，而对共聚型超高分子量聚乙烯则较少报道。究其原因可知，按照现有技术的乙烯聚合反应方法，随着共聚单体的引入及用量增加，由于共聚单体生来所固有的链转移功能，导致最终所获得的共聚物分子量很难有效提高，甚至难以达到100万克/摩尔，由此也很难有效地制造出共聚型超高分子量聚乙烯。

中国专利申请CN103842394A公开了一种超高分子量聚乙烯的制造方法，也提到了其制造方法还可以用于使乙烯与其他烯烃共聚。同样，中国专利申请CN1080933A公开了一种超高分子量聚乙烯的制造方法，也提到了其制造方法还可以用于使乙烯与其他烯烃共聚。但是，这些专利申请在其实施例中仅制造出均聚型超高分子量聚乙烯。

中国专利申请CN1031868A公开了一种超高分子量乙烯/多烯共聚物，还公开了该共聚物平均每1000个碳原子上的多烯分子个数为0.01至15个。虽然该专利声称可以制造出超高分子量乙烯/多烯共聚物，但根据其实施例，所制造的乙烯/多烯共聚物的特性粘度最高仅为8.72dl/g，远未达到超高分子量聚乙烯的常规水平（一般至少为11.0dl/g），因此很难说该专利已成功地制造出了共聚型超高分子量聚乙烯。

并且现有的催化乙烯聚合的催化剂如用于α-烯烃（如丙烯或1-丁烯等）均聚合时，催化剂需要在制备过程中加入内给电子体（酯或醚类化合物），并且在丙烯或1-丁烯聚合过程中需要加入外给电子体，而加入内外给电子体的催化剂对乙烯聚合时因内外给电子体的良好链转移特性而难以得到超高分子量聚乙烯，因此在制备共聚型超高分子量聚乙烯中难以得到应用。

因此，本领域目前的现状是，仍旧希望开发一种共聚型超高分子量聚乙烯，它在保持超高分子量的同时，还具有相当的共聚单体单元含量。

发明内容

本发明人在现有技术的基础上经过刻苦的研究发现，通过采用特定的聚合反应步骤顺序，优选结合特定的负载型非茂金属催化剂，就可以制造出共聚型超高分子量聚乙烯，并由此完成了本发明。

具体而言，本发明涉及以下方面的内容。

1. 一种超高分子量聚乙烯，其特征在于，分子链具有至少两个链段（优选由两个链段构成），所述两个链段中的一个仅由衍生自乙烯的单体单元构成（称为链段A），而另一个由衍生自乙烯的单体单元和衍生自α-烯烃的单体单元构成（称为链段B1）或者仅由衍生自α-烯烃的单体单元构成（称为链段B2）。

2. 按照前述任一方面所述的超高分子量聚乙烯，其中所述超高分子量聚乙烯的粘均分子量为150万克/摩尔以上，特别是150-500万克/摩尔，优选200-450万克/摩尔，更优选250-350万克/摩尔。

3. 按照前述任一方面所述的超高分子量聚乙烯，其中所述链段A与所述链段B1的质量比是1：1-100，优选1：5-50，更优选1：10-25，而所述链段A与所述链段B2的质量比是1：0.1-10，优选1：0.2-5，更优选1：0.4-2.5。

4. 按照前述任一方面所述的超高分子量聚乙烯，其中相对于构成所述链段B1的全部单体单元的质量之和，所述衍生自α-烯烃的单体单元的含量为0.1-10.0wt%，优选0.2-6.0wt%，更优选0.4-4.5wt%。

5. 按照前述任一方面所述的超高分子量聚乙烯，其中所述α-烯烃选自C₃-C₈ α-烯烃中的至少一种，优选丙烯。

6. 一种乙烯的聚合方法，其特征在于，包含以负载型非茂金属催化剂作为主催化剂，以选自铝氧烷、烷基铝、卤代烷基铝、硼氟烷、烷基硼和烷基硼铵盐中的至少一种（优选选自铝氧烷和烷基铝中的至少一种）作为助催化剂，在非氢气气氛下，先使乙烯均聚0.1-4.0h，优选0.25-2h，然后接续进行乙烯与α-烯烃的共聚。

7. 按照前述任一方面所述的聚合方法，其中乙烯均聚的聚合反应条件包括：聚合反应压力0.8-5.0MPa，优选1.0-3.0MPa，聚合反应温度50-100℃，优选60-90℃，并且乙烯与α-烯烃共聚的聚合反应条件包括：聚合反应压力0.8-5.0MPa，优选1.0-3.0MPa，聚合反应温度50-100℃，优选60-90℃。

8. 按照前述任一方面所述的聚合方法，其中在进行乙烯与α-烯烃的共聚时，相对于乙烯与α-烯烃的总摩尔数，α-烯烃的比例为5-30mol%，优选10-20mol%。

9. 一种乙烯的聚合方法，其特征在于，包含以负载型非茂金属催化剂作为主催化剂，以选自铝氧烷、烷基铝、卤代烷基铝、硼氟烷、烷基硼和烷基硼铵盐中的至少一种（优选选自铝氧烷和烷基铝中的至少一种）作为助催化剂，在非氢气气氛下，先使α-烯烃在预定时间内均聚，然后接续进行乙烯的均聚。

10. 按照前述任一方面所述的聚合方法，其中所述预定时间使得1g所述负载型非茂金属催化剂生成100-5000g（优选200-3000g）α-烯烃均聚物。

11. 按照前述任一方面所述的聚合方法，其中α-烯烃均聚的聚合反应条件包括：聚合反应压力0.8-5.0MPa，优选1.0-4.0MPa，聚合反应温度60-130℃，优选80-110℃，并且乙烯均聚的聚合反应条件包括：聚合反应压力0.8-5.0MPa，优选1.0-3.0MPa，聚合反应温度50-100℃，优选60-90℃。

12. 按照前述任一方面所述的聚合方法，其中所述聚合方法按照淤浆、本体或气相聚合方式进行。

13. 按照前述任一方面所述的聚合方法，其中所述α-烯烃选自C₃-C₈ α-烯烃中的至少一种，优选丙烯。

14. 一种聚合物组合物，其包含按照前述任一方面所述的超高分子量聚乙烯和至少一种添加剂。

15. 一种聚合物成型体，通过成型按照前述任一方面所述的聚合物组合物或者按照前述任一方面所述的超高分子量聚乙烯而制造。

16. 按照前述任一方面所述的超高分子量聚乙烯或者按照前述任一方面所述的聚合物组合物在制造管材、板材、棒材、异型材、薄膜、微孔膜、微孔板或纤维中的应用。

技术效果

本发明所提供的共聚型超高分子量聚乙烯，具有与均聚型超高分子量聚乙烯相当的分子量，同时还具有相当的共聚单体单元含量，并且该共聚单体单元含量可调可控。

本发明所提供的共聚型超高分子量聚乙烯，颗粒形态良好，堆积密度高，易于成型加工和应用。

在本发明所提供的共聚型超高分子量制备条件下，所优选结合特定的负载型非茂金属催化剂具有较长的均聚合和共聚合活性寿命，活性衰减不明显，并且在不需要内外电子体（催化剂制备过程中使用）和外给电子体（聚合过程中使用）即可催化α-烯烃（如丙烯、1-丁烯）的均聚，并且表现出较高且可控的聚合活性，由此可以用来调控共聚型超高分子量聚乙烯中链段结构和组成，并进而得到不同性能的共聚型超高分子量聚乙烯。

本发明所提供的共聚型超高分子量聚乙烯，与现有技术的均聚型超高分子量聚乙烯相比，加工性能显著改善（大幅度减少加工添加剂的用量即可达到相同的加工条件，或者在同等配比的情况下挤出压力和电流得到显著降低），并且加工后的共聚型超高分子量聚乙烯耐磨损性能和抗冲击强度性能损失较低。

本发明所提供的共聚型超高分子量聚乙烯，制备过程简单易控，特别是显著改善了在没有氢气存在下的烯烃共聚反应所特有的粘釜现象，适合工业大规模实施。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细说明，但是需要指出的是，本发明的保护范围并不受这些具体实施方式的限制，而是由附录的权利要求书来确定。

根据本发明，涉及一种超高分子量聚乙烯，特别是共聚型超高分子量聚乙烯。

根据本发明，所述超高分子量聚乙烯的分子链一般具有至少两个链段，优选由至少两个链段构成，特别优选由两个链段构成。据此，本发明的超高分子量聚乙烯也可以称为嵌段共聚型超高分子量聚乙烯。

根据本发明，所述超高分子量聚乙烯的粘均分子量满足超高分子量聚乙烯的通常范围（比如150万克/摩尔以上），特别是150-500万克/摩尔，优选200-450万克/摩尔，更优选250-350万克/摩尔。根据现有技术，迄今也无法制造出在含有（相当量的）共聚单体单元的同时又能够具备如此高分子量的聚乙烯。

根据本发明的一个实施方式，所述超高分子量聚乙烯的堆密度一般为0.33-0.48g/cm³，优选0.38-0.46g/cm³。

根据本发明的一个实施方式，所述超高分子量聚乙烯的真密度一般为0.910-0.940g/cm³，优选0.915-0.935g/cm³。

根据本发明，在所述超高分子量聚乙烯中，所述两个链段中的一个仅由衍生自乙烯的单体单元构成，称为链段A。据此，链段A是乙烯的均聚链段。

根据本发明，在所述超高分子量聚乙烯中，所述两个链段中的另一个可以由衍生自乙烯的单体单元和衍生自α-烯烃的单体单元共同构成，称为链段B1。据此，链段B1是乙烯与α-烯烃的共聚链段。

根据本发明的一个实施方式，从更容易获得超高分子量的角度出发，所述链段A与所述链段B1的质量比一般是1：1-100，优选1：5-50，更优选1：10-25。

根据本发明的一个实施方式，在所述链段B1中，其中相对于构成所述链段B1的全部单体单元的质量之和，所述衍生自α-烯烃的单体单元的含量一般为0.1-10.0wt%，优选0.2-6.0wt%，更优选0.4-4.5wt%。如果所述衍生自α-烯烃的单体单元的含量过高或过低，将无法制造出达到本发明规定范围的超高分子量，由此制造的共聚型聚乙烯也不再是本发明意义上的共聚型超高分子量聚乙烯。

根据本发明，在所述超高分子量聚乙烯中，所述两个链段中的另一个还可以仅由衍生自α-烯烃的单体单元构成，称为链段B2。据此，链段B2是α-烯烃的均聚链段。

根据本发明的一个实施方式，从更容易获得超高分子量的角度出发，所述链段A与所述链段B2的质量比一般是1：0.1-10，优选1：0.2-5，更优选1：0.4-2.5。

根据本发明，所述α-烯烃可以选自C₃-C₈ α-烯烃，从更容易获得超高分子量的角度出发，优选丙烯或1-丁烯，特别优选丙烯。这些α-烯烃可以单独使用一种，或者以任意的比例组合使用多种。

根据本发明一个优选的实施方式，在所述超高分子量聚乙烯中，不含有除了链段A、链段B1和链段B2之外的其他链段。据此，本发明所述的共聚型超高分子量聚乙烯的分子链可以具有一个或多个链段A、一个或多个链段B1和/或一个或多个链段B2，前提是所述分子链至少具有一个链段A。从更容易获得超高分子量且更容易提高共聚单体单元含量的角度出发，特别优选所述超高分子量聚乙烯的分子链具有一个或多个链段A和一个或多个链段B2，或者由一个或多个链段A和一个或多个链段B2构成，特别是具有一个链段A和一个链段B2。

根据本发明，所述共聚型超高分子量聚乙烯可以表现为两嵌段共聚型超高分子量聚乙烯，各链段的排列方式比如可以是A-B1或A-B2，从更容易获得超高分子量且更容易提高共聚单体单元含量的角度出发，优选A-B2。或者，所述共聚型超高分子量聚乙烯还可以是多嵌段共聚型超高分子量聚乙烯，比如三嵌段共聚型超高分子量聚乙烯。在所述三嵌段共聚型超高分子量聚乙烯中，各链段的排列方式比如可以是A-B1-B2、B2-A- B1、B2-A-B2等。

根据本发明，所述超高分子量聚乙烯可以通过一种乙烯的聚合方法来进行制造。

就本发明所涉及的乙烯聚合方法而言，除了以下特别指出的内容以外，其他未言明的内容（比如聚合用反应器等），可以直接适用本领域常规已知的那些，并没有特别的限制，在此省略其说明。

根据本发明，在所述乙烯的聚合方法中，使用负载型非茂金属催化剂作为主催化剂，并且使用选自铝氧烷、烷基铝、卤代烷基铝、硼氟烷、烷基硼和烷基硼铵盐中的至少一种作为助催化剂。如果不使用负载型非茂金属催化剂或者不同时配合使用所述助催化剂，将无法制造出分子量达到本发明规定范围和/或共聚单体单元含量达到本发明规定范围的聚乙烯，由此制造的共聚型聚乙烯也不再是本发明意义上的共聚型超高分子量聚乙烯。

除在聚合过程需要加入助催化剂之外，本发明无需添加公开专利和文献所述的那些用于调节用于α-烯烃（如丙烯，1-丁烯等）在聚合物链段分布的外给电子体。

根据本发明，主催化剂和助催化剂向聚合反应体系中的加入方式可以是先加主催化剂，然后再加入助催化剂，或者先加入助催化剂，然后再加入主催化剂，或者是两者先接触混合后一起加入，或者分别同时加入。将主催化剂和助催化剂分别加入时既可以在同一加料管路中依次加入，也可以在多路加料管路中依次加入，而两者分别同时加入时应选择多路加料管路。对于连续式聚合反应来说，优选多路加料管路同时连续加入，而对于间歇式聚合反应来说，优选两者先混合后在同一加料管路中一起加入，或者在同一加料管路中先加入助催化剂，然后再加入主催化剂。

根据本发明，所述助催化剂选自铝氧烷、烷基铝、卤代烷基铝、硼氟烷、烷基硼和烷基硼铵盐，其中优选铝氧烷和烷基铝。

作为所述铝氧烷，比如可以举出下述通式（I-1）所示的线型铝氧烷：(R)(R)Al-(Al(R)-O)_n-O-Al(R)(R)，以及下述通式（II-1）所示的环状铝氧烷：-(Al(R)-O-)_n+2-。

（I-1） （II-1）。

在前述通式中，基团R彼此相同或不同（优选相同），各自独立地选自C₁-C₈烷基，优选甲基、乙基和异丁基，最优选甲基；n为1-50范围内的任意整数，优选10-30范围内的任意整数。

作为所述铝氧烷，优选甲基铝氧烷、乙基铝氧烷、异丁基铝氧烷和正丁基铝氧烷，进一步优选甲基铝氧烷和异丁基铝氧烷，并且最优选甲基铝氧烷。这些铝氧烷可以单独使用一种，或者以任意的比例组合使用多种。

作为所述烷基铝，比如可以举出如下通式（III-1）所示的化合物：

Al(R)₃ （III-1）

其中，基团R彼此相同或不同（优选相同），并且各自独立地选自C₁-C₈烷基，优选甲基、乙基和异丁基，最优选甲基。

具体而言，作为所述烷基铝，比如可以举出三甲基铝（Al(CH₃)₃）、三乙基铝（Al(CH₃CH₂)₃）、三丙基铝（Al(C₃H₇)₃）、三异丁基铝（Al(i-C₄H₉)₃）、三正丁基铝（Al(C₄H₉)₃）、三异戊基铝（Al(i-C₅H₁₁)₃）、三正戊基铝（Al(C₅H₁₁)₃）、三己基铝（Al(C₆H₁₃)₃）、三异己基铝（Al(i-C₆H₁₃)₃）、二乙基甲基铝（Al(CH₃)(CH₃CH₂)₂）和二甲基乙基铝（Al(CH₃CH₂)(CH₃)₂）等，其中优选三甲基铝、三乙基铝、三丙基铝和三异丁基铝，进一步优选三乙基铝和三异丁基铝，并且最优选三乙基铝。这些烷基铝可以单独使用一种，或者以任意的比例组合使用多种。

作为所述卤代烷基铝、所述硼氟烷、所述烷基硼和所述烷基硼铵盐，可以直接使用本领域常规使用的那些，并没有特别的限制。

根据本发明，所述助催化剂可以单独使用一种，也可以根据需要以任意的比例组合使用多种，并没有特别的限制。

根据本发明，所述乙烯的聚合方法在非氢气气氛下进行。在此，所谓“非氢气气氛”，指的是所述聚合方法全程在不存在氢气的条件下进行，或者在所述聚合方法的整个进行过程中，不向其聚合反应体系中主动引入氢气。

根据本发明，对所述乙烯聚合方法的反应方式没有特别的限定，可以采用本领域公知能够适合制造超高分子量聚乙烯的那些，比如可以举出淤浆法、乳液法、本体法和气相法等，其中从更容易获得超高分子量的角度出发，优选淤浆法、本体法和气相法，特别是淤浆法。

根据本发明，根据所述聚合方法的反应方式的不同，有时需要使用聚合用溶剂。作为所述聚合用溶剂，可以使用本领域在进行烯烃聚合时常规使用的那些，并没有特别的限制。作为所述聚合用溶剂，为了确保获得超高分子量聚乙烯，特别可以举出C_4-10烷烃（比如丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷或癸烷等）等。其中，优选使用己烷作为所述聚合用溶剂。这些聚合用溶剂可以单独使用一种，或者以任意的比例组合使用多种。

根据本发明，所述乙烯的聚合方法可以按照连续方式进行，也可以按照间歇方式进行，或者连续方式与间歇方式的任意组合。在按照间歇方式进行时，其聚合反应时间一般为2-24h，优选4-12h，更优选6-10h；在按照连续方式进行时，聚合反应时间以停留时间计（稳态时，釜内总物料量（含聚合物和溶剂）除以单位小时的出料量（含聚合物和溶剂）），一般为0.5-8h，优选1-6h，更优选2-4h。

根据本发明，在进行所述乙烯的聚合方法时，所述α-烯烃一般可以选自C₃-C₈ α-烯烃，从更容易获得超高分子量的角度出发，优选丙烯或1-丁烯，特别优选丙烯。这些α-烯烃可以单独使用一种，或者以任意的比例组合使用多种。

根据本发明的一个实施方式，为了进行所述聚合方法，可以先使乙烯均聚至预定时间（称为步骤1-1），然后接续进行乙烯与α-烯烃的共聚（称为步骤1-2）。以下将这种聚合方法称为方式1。

根据本发明的方式1，步骤1-1中乙烯均聚的预定时间一般为0.1-4.0h，优选0.25-2h。如果所述预定时间过长或过短，将无法制造出分子量达到本发明规定范围和/或共聚单体单元含量达到本发明规定范围的聚乙烯，由此制造的共聚型聚乙烯也不再是本发明意义上的共聚型超高分子量聚乙烯。

根据本发明的方式1，在不受任何理论束缚的情况下，本发明的发明人认为，通过使乙烯均聚（步骤1-1），一般会形成所述链段A，而通过进行乙烯与α-烯烃的共聚（步骤1-2），一般会形成所述链段B1。

根据本发明的方式1，步骤1-1的聚合反应压力一般为0.8-5.0MPa，优选1.0-3.0MPa，并且聚合反应温度一般为50-100℃，优选60-90℃。

根据本发明的方式1，步骤1-2的聚合反应压力一般为0.8-5.0MPa，优选1.0-3.0MPa，并且聚合反应温度一般为50-100℃，优选60-90℃。

根据本发明的方式1，从更容易获得超高分子量的角度出发，在进行步骤1-2时，相对于进料的乙烯与α-烯烃的总摩尔数，α-烯烃的比例一般为5-30mol%，优选10-20mol%。乙烯和α-烯烃可以在进料至聚合反应体系中之前就按照预定比例进行混合，或者按照预定比例分别进料到聚合反应体系中，并没有特别的限定。

根据本发明的方式1，所述步骤1-1和所述步骤1-2可以顺次连贯进行，也可以分别独立进行，但前提是，步骤1-2必须接续步骤1-1。在此，所谓“接续”指的是在步骤1-1获得的反应产物（或其至少一部分）的存在下进行步骤1-2的共聚反应。按照这种方式，在不受任何理论束缚的情况下，本发明的发明人认为，以步骤1-1形成的链段A为核心或起点，继续进行乙烯与α-烯烃的共聚，在其上进一步形成链段B1，并最终形成本发明的共聚型超高分子量聚乙烯。

根据本发明的方式1，所述步骤1-1本身或所述步骤1-2本身可以在一个反应器中进行，也可以在多个反应器中进行。而且，所述步骤1-1和所述步骤1-2可以在同一个反应器中进行，也可以在不同的反应器中进行。在此所使用的反应器数量只要适合进行本发明的乙烯聚合方法即可，并没有特别的限定。

根据本发明的方式1，对步骤1-2的反应时间没有特别的限定，取决于聚合方法的总体反应时间，但从更容易获得超高分子量的角度出发，一般为0.5-6h，优选1-4h。

根据本发明的另一个实施方式，为了进行所述聚合方法，还可以先使α-烯烃均聚至预定时间（称为步骤2-1），然后接续进行乙烯的均聚（称为步骤2-2）。以下将这种聚合方法称为方式2。

根据本发明的方式2，步骤2-1中的所述预定时间一般足以使得最终获得的超高分子量聚乙烯中共聚单体单元的含量达到本发明的预定范围即可，但从更容易获得超高分子量的角度出发，优选使得1g所述负载型非茂金属催化剂生成100-5000g（优选200-3000g）α-烯烃均聚物。

根据本发明的方式2，在不受任何理论束缚的情况下，本发明的发明人认为，通过使α-烯烃均聚（步骤2-1），一般会形成所述链段B2，而通过乙烯均聚（步骤2-2），一般会形成所述链段A。

根据本发明的方式2，步骤2-1的聚合反应压力一般为0.8-5.0MPa，优选1.0-4.0MPa，并且聚合反应温度一般为60-130℃，优选80-110℃。

根据本发明的方式2，步骤2-2的聚合反应压力一般为0.8-5.0MPa，优选1.0-3.0MPa，并且聚合反应温度一般为50-100℃，优选60-90℃。

根据本发明的方式2，所述步骤2-1和所述步骤2-2可以顺次连贯进行，也可以分别独立进行，但前提是，步骤2-2必须接续步骤2-1。在此，所谓“接续”指的是在步骤2-1获得的反应产物（或其至少一部分）的存在下进行步骤2-2的均聚反应。按照这种方式，在不受任何理论束缚的情况下，本发明的发明人认为，以步骤2-1形成的链段B2为核心或起点，继续进行乙烯均聚，在其上进一步形成链段A，并最终形成本发明的共聚型超高分子量聚乙烯。

根据本发明的方式2，所述步骤2-1本身或所述步骤2-2本身可以在一个反应器中进行，也可以在多个反应器中进行。而且，所述步骤2-1和所述步骤2-2可以在同一个反应器中进行，也可以在不同的反应器中进行。在此所使用的反应器数量只要适合进行本发明的乙烯聚合方法即可，并没有特别的限定。

根据本发明的方式2，对步骤2-2的反应时间没有特别的限定，取决于聚合方法的总体反应时间，但从更容易获得超高分子量的角度出发，一般为0.5-12h，优选1-8h。

根据本发明的一个优选实施方式，所述负载型非茂金属催化剂是中国专利CN200910210986.4所公开的那些。所述负载型非茂金属催化剂可以单独使用一种，也可以以任意的比例多种混合使用。

根据中国专利CN200910210986.4，公开了本发明优选的负载型非茂金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：使镁化合物和非茂金属配体溶解于溶剂中，获得镁化合物溶液的步骤；向所述镁化合物溶液中加入沉淀剂，获得修饰载体的步骤；和以选自ⅣB族金属化合物的化学处理剂处理所述修饰载体，获得所述负载型非茂金属催化剂的步骤。

以下对获得所述镁化合物溶液的步骤进行具体的说明。

具体而言，使所述镁化合物（固体）和所述非茂金属配体溶解于适当的溶剂（即用于溶解所述镁化合物的溶剂）中，从而获得所述镁化合物溶液。

作为所述溶剂，比如可以举出C_6-12芳香烃、卤代C_6-12芳香烃、酯和醚等溶剂。具体比如可以举出甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、二乙苯、氯代甲苯、氯代乙苯、溴代甲苯、溴代乙苯、乙酸乙酯和四氢呋喃等。其中，优选C_6-12芳香烃和四氢呋喃，最优选四氢呋喃。

这些溶剂可以单独使用一种，也可以以任意的比例多种混合使用。

为了制备所述镁化合物溶液，将所述镁化合物和所述非茂金属配体计量添加到所述溶剂中进行溶解即可。

在制备所述镁化合物溶液时，以镁元素计的所述镁化合物（固体）与用于溶解所述镁化合物的所述溶剂的比例一般为1mol：75～400ml，优选1mol：150～300ml，更优选1mol：200～250ml。

根据本发明，作为所述非茂金属配体的用量，使得以Mg元素计的所述镁化合物（固体）与所述非茂金属配体的摩尔比达到1：0.0001-1，优选1：0.0002-0.4，更优选1：0.0008-0.2，进一步优选1：0.001-0.1。

对所述镁化合物溶液的制备时间（即所述镁化合物和所述非茂金属配体的溶解时间）没有特别的限定，但一般为0.5～24h，优选4～24h。在该制备过程中，可以利用搅拌来促进所述镁化合物和所述非茂金属配体的溶解。该搅拌可采用任何的形式，比如搅拌桨（转速一般为10～1000转／分钟）等。根据需要，有时可以通过适当的加热来促进溶解。

以下对所述镁化合物进行具体的说明。

根据本发明，术语“镁化合物”使用本领域通常的概念，指的是作为负载型烯烃聚合催化剂的载体常规使用的有机或无机固体无水含镁化合物。

根据本发明，作为所述镁化合物，比如可以举出卤化镁、烷氧基卤化镁、烷氧基镁、烷基镁、烷基卤化镁和烷基烷氧基镁。

具体而言，作为所述卤化镁，比如可以举出氯化镁（MgCl₂）、溴化镁（MgBr₂）、碘化镁（MgI₂）和氟化镁（MgF₂）等，其中优选氯化镁。

作为所述烷氧基卤化镁，比如可以举出甲氧基氯化镁（Mg(OCH₃)Cl）、乙氧基氯化镁（Mg(OC₂H₅)Cl）、丙氧基氯化镁（Mg(OC₃H₇)Cl）、正丁氧基氯化镁（Mg(OC₄H₉)Cl）、异丁氧基氯化镁（Mg(i-OC₄H₉)Cl）、甲氧基溴化镁（Mg(OCH₃)Br）、乙氧基溴化镁（Mg(OC₂H₅)Br）、丙氧基溴化镁（Mg(OC₃H₇)Br）、正丁氧基溴化镁（Mg(OC₄H₉)Br）、异丁氧基溴化镁（Mg(i-OC₄H₉)Br）、甲氧基碘化镁（Mg(OCH₃)I）、乙氧基碘化镁（Mg(OC₂H₅)I）、丙氧基碘化镁（Mg(OC₃H₇)I）、正丁氧基碘化镁（Mg(OC₄H₉)I）和异丁氧基碘化镁（Mg(i-OC₄H₉)I）等，其中优选甲氧基氯化镁、乙氧基氯化镁和异丁氧基氯化镁。

作为所述烷氧基镁，比如可以举出甲氧基镁（Mg(OCH₃)₂）、乙氧基镁（Mg(OC₂H₅)₂）、丙氧基镁（Mg(OC₃H₇)₂）、丁氧基镁（Mg(OC₄H₉)₂）、异丁氧基镁（Mg(i-OC₄H₉)₂）和2-乙基己氧基镁（Mg(OCH₂CH(C₂H₅)C₄H)₂）等，其中优选乙氧基镁和异丁氧基镁。

作为所述烷基镁，比如可以举出甲基镁（Mg(CH₃)₂）、乙基镁（Mg(C₂H₅)₂）、丙基镁（Mg(C₃H₇)₂）、正丁基镁（Mg(C₄H₉)₂）和异丁基镁（Mg(i-C₄H₉)₂）等，其中优选乙基镁和正丁基镁。

作为所述烷基卤化镁，比如可以举出甲基氯化镁（Mg(CH₃)Cl）、乙基氯化镁（Mg(C₂H₅)Cl）、丙基氯化镁（Mg(C₃H₇)Cl）、正丁基氯化镁（Mg(C₄H₉)Cl）、异丁基氯化镁（Mg(i-C₄H₉)Cl）、甲基溴化镁（Mg(CH₃)Br）、乙基溴化镁（Mg(C₂H₅)Br）、丙基溴化镁（Mg(C₃H₇)Br）、正丁基溴化镁（Mg(C₄H₉)Br）、异丁基溴化镁（Mg(i-C₄H₉)Br）、甲基碘化镁（Mg(CH₃)I）、乙基碘化镁（Mg(C₂H₅)I）、丙基碘化镁（Mg(C₃H₇)I）、正丁基碘化镁（Mg(C₄H₉)I）和异丁基碘化镁（Mg(i-C₄H₉)I）等，其中优选甲基氯化镁、乙基氯化镁和异丁基氯化镁。

作为所述烷基烷氧基镁，比如可以举出甲基甲氧基镁（Mg(OCH₃)(CH₃)）、甲基乙氧基镁（Mg(OC₂H₅)(CH₃)）、甲基丙氧基镁（Mg(OC₃H₇)(CH₃)）、甲基正丁氧基镁（Mg(OC₄H₉)(CH₃)）、甲基异丁氧基镁（Mg(i-OC₄H₉)(CH₃)）、乙基甲氧基镁（Mg(OCH₃)(C₂H₅)）、乙基乙氧基镁（Mg(OC₂H₅)(C₂H₅)）、乙基丙氧基镁（Mg(OC₃H₇)(C₂H₅)）、乙基正丁氧基镁（Mg(OC₄H₉)(C₂H₅)）、乙基异丁氧基镁（Mg(i-OC₄H₉)(C₂H₅)）、丙基甲氧基镁（Mg(OCH₃)(C₃H₇)）、丙基乙氧基镁（Mg(OC₂H₅)(C₃H₇)）、丙基丙氧基镁（Mg(OC₃H₇)(C₃H₇)）、丙基正丁氧基镁（Mg(OC₄H₉)(C₃H₇)）、丙基异丁氧基镁（Mg(i-OC₄H₉)(C₃H₇)）、正丁基甲氧基镁（Mg(OCH₃)(C₄H₉)）、正丁基乙氧基镁（Mg(OC₂H₅)(C₄H₉)）、正丁基丙氧基镁（Mg(OC₃H₇)(C₄H₉)）、正丁基正丁氧基镁（Mg(OC₄H₉)(C₄H₉)）、正丁基异丁氧基镁（Mg(i-OC₄H₉)(C₄H₉)）、异丁基甲氧基镁（Mg(OCH₃)(i-C₄H₉)）、异丁基乙氧基镁（Mg(OC₂H₅) (i-C₄H₉)）、异丁基丙氧基镁（Mg(OC₃H₇) (i-C₄H₉)）、异丁基正丁氧基镁（Mg(OC₄H₉) (i-C₄H₉)）和异丁基异丁氧基镁（Mg(i-OC₄H₉) (i-C₄H₉)）等，其中优选丁基乙氧基镁。

这些镁化合物可以单独使用一种，也可以多种混合使用，并没有特别的限制。

在以多种混合的形式使用时，所述镁化合物混合物中的任意两种镁化合物之间的摩尔比比如为0.25～4：1，优选0.5～3：1，更优选1～2：1。

根据本发明，术语“非茂金属配合物”指的是一种在与铝氧烷组合时能够显示出烯烃聚合催化活性的金属有机化合物（因此所述非茂金属配合物有时也被称为非茂金属烯烃聚合性配合物），该化合物包含中心金属原子和至少一个与所述中心金属原子以配位键结合的多齿配体（优选三齿配体或更多齿配体），而术语“非茂金属配体”即为前述的多齿配体。

根据本发明，所述非茂金属配体选自具有如下化学结构式的化合物：

。

根据本发明，该化合物中的基团A、D和E（配位用基团）通过其所含的配位用原子（比如N、O、S、Se和P等杂原子）与本发明中作为化学处理剂使用的ⅣB族金属化合物所含的ⅣB族金属原子发生配位反应而形成配位键，由此形成以该ⅣB族金属原子为中心原子的配合物（即本发明所述的非茂金属配合物）。

在一个更为具体的实施方案中，所述非茂金属配体选自具有如下化学结构式的化合物（A）和化合物（B）：

和

（A） （B）。

在一个更为具体的实施方案中，所述非茂金属配体选自具有如下化学结构式的化合物（A-1）至化合物（A-4）和化合物（B-1）至化合物（B-4）：

、 、

（A-1） （A-2）

、、

（A-3） （A-4）

、、

（B-1） （B-2）

和

（B-3） （B-4）。

在以上所有化学结构式中，

q为0或1；

d为0或1；

A选自氧原子、硫原子、硒原子、、-NR²³R²⁴、-N(O)R²⁵R²⁶、、-PR²⁸R²⁹、-P(O)R³⁰OR³¹、砜基、亚砜基或-Se(O)R³⁹，其中N、O、S、Se和P各自为配位用原子；

B选自氮原子、含氮基团、含磷基团或C₁－C₃₀烃基；

D选自氮原子、氧原子、硫原子、硒原子、磷原子、含氮基团、含磷基团、C₁－C₃₀烃基、砜基、亚砜基、、-N(O)R²⁵R²⁶、或-P(O)R³²（OR³³），其中N、O、S、Se和P各自为配位用原子；

E选自含氮基团、含氧基团、含硫基团、含硒基团、含磷基团或氰基（-CN），其中N、O、S、Se和P各自为配位用原子；

F选自氮原子、含氮基团、含氧基团、含硫基团、含硒基团或含磷基团，其中N、O、S、Se和P各自为配位用原子；

G选自C₁－C₃₀烃基、取代的C₁－C₃₀烃基或惰性功能性基团；

Y选自含氮基团、含氧基团、含硫基团、含硒基团或含磷基团，其中N、O、S、Se和P各自为配位用原子；

Z选自含氮基团、含氧基团、含硫基团、含硒基团、含磷基团或氰基（-CN），比如可以举出-NR²³R²⁴、-N(O)R²⁵R²⁶、-PR²⁸R²⁹、-P(O)R³⁰R³¹、-OR³⁴、-SR³⁵、-S(O)R³⁶、-SeR³⁸或-Se(O)R³⁹，其中N、O、S、Se和P各自为配位用原子；

→ 代表单键或双键；

— 代表共价键或离子键；

R¹至R⁴、R⁶至R³⁶、R³⁸和R³⁹各自独立地选自氢、C₁－C₃₀烃基、取代的C₁－C₃₀烃基（其中优选卤代烃基，比如-CH₂Cl和-CH₂CH₂Cl）或惰性功能性基团，上述基团彼此间可以相同也可以不同，其中相邻基团比如R¹与R²，R⁶与R⁷，R⁷与R⁸，R⁸与R⁹，R¹³与R¹⁴，R¹⁴与R¹⁵，R¹⁵与R¹⁶，R¹⁸与R¹⁹，R¹⁹与R²⁰，R²⁰与R²¹，R²³与R²⁴，或者R²⁵与R²⁶等可以彼此结合在一起成键或成环，优选形成芳香族环，比如未取代的苯环或被1-4个C₁－C₃₀烃基、取代的C₁－C₃₀烃基（其中优选卤代烃基，比如-CH₂Cl和-CH₂CH₂Cl）或惰性功能性基团取代的苯环；并且

R⁵选自氮上孤对电子、氢、C₁－C₃₀烃基、取代的C₁－C₃₀烃基、含氧基团、含硫基团、含氮基团、含硒基团或含磷基团；当R⁵为含氧基团、含硫基团、含氮基团、含硒基团或含磷基团时，R⁵中的N、O、S、P和Se可以作为配位用原子与所述中心ⅣB族金属原子进行配位。

根据本发明，在前述所有的化学结构式中，根据具体情况，任何相邻的两个或多个基团，比如R²¹与基团Z，或者R¹³与基团Y，可以彼此结合在一起成环，优选形成包含来自于所述基团Z或Y的杂原子的C₆－C₃₀芳香族杂环，比如吡啶环等，其中所述芳香族杂环任选被1个或多个选自C₁－C₃₀烃基、取代的C₁－C₃₀烃基和惰性功能性基团的取代基取代。

在本发明的上下文中，

所述卤素选自F、Cl、Br或I；

所述含氮基团选自、-NR²³R²⁴、-T-NR²³R²⁴或-N(O)R²⁵R²⁶；

所述含磷基团选自、-PR²⁸R²⁹、-P(O)R³⁰R³¹或-P(O)R³²(OR³³)；

所述含氧基团选自羟基、-OR³⁴和-T-OR³⁴；

所述含硫基团选自-SR³⁵、-T-SR³⁵、-S(O)R³⁶或-T-SO₂R³⁷；

所述含硒基团选自-SeR³⁸、-T-SeR³⁸、-Se(O)R³⁹或-T-Se(O)R³⁹；

所述基团T选自C₁－C₃₀烃基、取代的C₁－C₃₀烃基或惰性功能性基团；和

所述R³⁷选自氢、C₁－C₃₀烃基、取代的C₁－C₃₀烃基或惰性功能性基团。

在本发明的上下文中，所述C₁－C₃₀烃基选自C₁－C₃₀烷基（优选C₁－C₆烷基，比如异丁基）、C₇－C₅₀烷芳基（比如甲苯基、二甲苯基、二异丁基苯基等）、C₇－C₅₀芳烷基（比如苄基）、C₃－C₃₀环状烷基、C₂－C₃₀烯基、C₂－C₃₀炔基、C₆－C₃₀芳基（比如苯基、萘基、蒽基等）、C₈－C₃₀ 稠环基或C₄－C₃₀杂环基，其中所述杂环基含有1-3个选自氮原子、氧原子或硫原子的杂原子，比如吡啶基、吡咯基、呋喃基或噻吩基等。

根据本发明，在本发明的上下文中，根据与其所结合的相关基团的具体情况，所述C₁－C₃₀烃基有时指的是C₁－C₃₀烃二基（二价基团，或者称为C₁－C₃₀亚烃基）或C₁－C₃₀烃三基（三价基团），这对于本领域技术人员而言是显然的。

在本发明的上下文中，所述取代的C₁－C₃₀烃基指的是带有一个或多个惰性取代基的前述C₁－C₃₀烃基。所谓惰性取代基，指的是这些取代基对前述配位用基团（指的是前述基团A、D、E、F、Y和Z，或者还任选包括R⁵）与中心金属原子（前述ⅣB族金属原子）的配位过程没有实质性的干扰；换句话说，受本发明配体的化学结构所限，这些取代基没有能力或没有机会（比如受到位阻等的影响）与所述ⅣB族金属原子发生配位反应而形成配位键。一般而言，所述惰性取代基指的是前述卤素或C₁－C₃₀烷基（优选C₁－C₆烷基，比如异丁基）。

在本发明的上下文中，所述惰性功能性基团不包括前述的C₁－C₃₀烃基和前述的取代的C₁－C₃₀烃基。作为所述惰性功能性基团，比如可以举出前述卤素、前述含氧基团、前述含氮基团、含硅基团、含锗基团、前述含硫基团、含锡基团、C₁－C₁₀酯基和硝基（-NO₂）等。

在本发明的上下文中，受本发明配体的化学结构所限，所述惰性功能性基团具有以下特点：

（1）不干扰所述基团A、D、E、F、Y或Z与所述ⅣB族金属原子的配位过程，和

（2）与所述ⅣB族金属原子的配位能力低于所述A、D、E、F、Y和Z基团，并且不置换这些基团与所述ⅣB族金属原子的已有配位。

在本发明的上下文中，所述含硅基团选自-SiR⁴²R⁴³R⁴⁴或-T-SiR⁴⁵；所述含锗基团选自-GeR⁴⁶R⁴⁷R⁴⁸或-T-GeR⁴⁹；所述含锡基团选自-SnR⁵⁰R⁵¹R⁵²、-T-SnR⁵³或-T-Sn(O)R⁵⁴；并且所述R⁴²至R⁵⁴各自独立地选自氢、前述的C₁－C₃₀烃基、前述的取代的C₁－C₃₀烃基或前述的惰性功能性基团，上述基团彼此间可以相同也可以不同，其中相邻基团可以彼此结合在一起成键或成环，并且所述基团T的定义同前。

作为所述非茂金属配体，比如可以举出如下化合物：

。

其中，所述非茂金属配体优选选自如下化合物：

。

所述非茂金属配体进一步优选选自如下化合物：

、、、 和。

所述非茂金属配体更优选选自如下化合物：

和 。

这些非茂金属配体可以单独使用一种，或者以任意的比例组合使用多种。

根据本发明，所述非茂金属配体并不是本领域中作为电子给体化合物通常使用的二醚化合物。

所述非茂金属配体可以按照本领域技术人员已知的任何方法进行制造。关于其制造方法的具体内容，比如可参见WO03/010207以及中国专利ZL01126323.7和ZL02110844.7等，本说明书就此引入这些文献的全文作为参考。

根据本发明，通过向所述镁化合物溶液中计量加入沉淀剂，使固体物质从该镁化合物溶液中沉淀出来，由此获得修饰载体。

以下对所述沉淀剂进行具体的说明。

根据本发明，术语“沉淀剂”使用本领域通常的概念，指的是能够降低溶质（比如所述镁化合物）在其溶液中的溶解度并进而使其从所述溶液中以固体形式析出的化学惰性液态。

根据本发明，作为所述沉淀剂，比如可以举出对于所述镁化合物而言为不良溶剂，而对于用于溶解所述镁化合物的所述溶剂而言为良溶剂的溶剂，比如可以举出烷烃、环烷烃、卤代烷烃和卤代环烷烃。

作为所述烷烃，比如可以举出戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷和癸烷等，其中优选己烷、庚烷和癸烷，最优选己烷。

作为所述环烷烃，比如可以举出环己烷，环戊烷、环庚烷、环癸烷和环壬烷等，最优选环己烷。

作为所述卤代烷烃，比如可以举出二氯甲烷、二氯己烷、二氯庚烷、三氯甲烷、三氯乙烷、三氯丁烷、二溴甲烷、二溴乙烷、二溴庚烷、三溴甲烷、三溴乙烷和三溴丁烷等。

作为所述卤代环烷烃，比如可以举出氯代环戊烷、氯代环己烷、氯代环庚烷、氯代环辛烷、氯代环壬烷、氯代环癸烷、溴代环戊烷、溴代环己烷、溴代环庚烷、溴代环辛烷、溴代环壬烷和溴代环癸烷等。

这些沉淀剂可以单独使用一种，也可以以任意的比例多种混合使用。

沉淀剂的加入方式可以为一次性加入或者滴加，优选一次性加入。在该沉淀过程中，可以利用搅拌来促进沉淀剂在所述镁化合物溶液中的分散，并有利于固体产物的最终沉淀。该搅拌可采用任何形式，比如搅拌桨（转速一般为10～1000转／分钟）等。

对所述沉淀剂的用量没有特别的限定，但一般按体积计，所述沉淀剂与用于溶解所述镁化合物的所述溶剂的比例为1：0.2～5，优选1：0.5～2，更优选1：0.8～1.5。

对所述沉淀剂的温度也没有特别的限定，但一般优选常温。而且，该沉淀过程一般也优选在常温下进行。

完全沉淀后，对所获得的固体产物进行过滤、洗涤和干燥。对于所述过滤、洗涤和干燥的方法并没有特别的限定，可以根据需要使用本领域常规使用的那些。

根据需要，所述洗涤一般进行1~6次，优选2~3次。其中，洗涤用溶剂优选使用与沉淀剂相同的溶剂，但也可以不同。

所述干燥可以采用常规方法进行，比如惰性气体干燥法、真空干燥法或者真空下加热干燥法，优选惰性气体干燥法或真空下加热干燥法，最优选真空下加热干燥法。

所述干燥的温度范围一般为常温至100℃，而干燥时间以干燥直到物料质量不再减少为限。比如，在采用四氢呋喃作为用于溶解所述镁化合物的溶剂时，干燥温度一般为80℃左右，在真空下干燥2~12小时即可，而在采用甲苯作为用于溶解所述镁化合物的溶剂时，干燥温度一般为100℃左右，在真空下干燥4~24小时即可。

接着，以选自ⅣB族金属化合物的化学处理剂处理所述修饰载体，由此获得本发明的负载型非茂金属催化剂。

根据本发明，通过用所述化学处理剂对所述修饰载体进行化学处理，可以使所述化学处理剂与该修饰载体中所含的非茂金属配体发生反应，从而在载体上原位生成非茂金属配合物（原位负载化反应），由此获得本发明的负载型非茂金属催化剂。

以下对所述化学处理剂进行具体的说明。

根据本发明，以ⅣB族金属化合物作为所述化学处理剂。

作为所述ⅣB族金属化合物，比如可以举出ⅣB族金属卤化物、ⅣB族金属烷基化合物、ⅣB族金属烷氧基化合物、ⅣB族金属烷基卤化物和ⅣB族金属烷氧基卤化物。

作为所述ⅣB族金属卤化物、所述ⅣB族金属烷基化合物、所述ⅣB族金属烷氧基化合物、所述ⅣB族金属烷基卤化物和所述ⅣB族金属烷氧基卤化物，比如可以举出如下通式（IV）结构的化合物：

M(OR¹)_mX_nR² _4-m－n （IV）

其中：

m为0、1、2、3或4；

n为0、1、2、3或4；

M为元素周期表中ⅣB族金属，比如钛、锆和铪等；

X为卤素，比如F、Cl、Br和I等；并且

R¹和R²各自独立地选自C₁-₁₀烷基，比如甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基等，R¹和R²可以相同，也可以不同。

具体而言，作为所述ⅣB族金属卤化物，比如可以举出四氟化钛（TiF₄）、四氯化钛（TiCl₄）、四溴化钛（TiBr₄）、四碘化钛（TiI₄）；

四氟化锆（ZrF₄）、四氯化锆（ZrCl₄）、四溴化锆（ZrBr₄）、四碘化锆（ZrI₄）；

四氟化铪（HfF₄）、四氯化铪（HfCl₄）、四溴化铪（HfBr₄）、四碘化铪（HfI₄）。

作为所述ⅣB族金属烷基化合物，比如可以举出四甲基钛（Ti(CH₃)₄）、四乙基钛（Ti(CH₃CH₂)₄）、四异丁基钛（Ti(i-C₄H₉)₄）、四正丁基钛（Ti(C₄H₉)₄）、三乙基甲基钛（Ti(CH₃)(CH₃CH₂)₃）、二乙基二甲基钛（Ti(CH₃)₂(CH₃CH₂)₂）、三甲基乙基钛（Ti(CH₃)₃(CH₃CH₂)）、三异丁基甲基钛（Ti(CH₃)(i-C₄H₉)₃）、二异丁基二甲基钛（Ti(CH₃)₂(i-C₄H₉)₂）、三甲基异丁基钛（Ti(CH₃)₃(i-C₄H₉)）、三异丁基乙基钛（Ti(CH₃CH₂)(i-C₄H₉)₃）、二异丁基二乙基钛（Ti(CH₃CH₂)₂(i-C₄H₉)₂）、三乙基异丁基钛（Ti(CH₃CH₂)₃(i-C₄H₉)）、三正丁基甲基钛（Ti(CH₃)(C₄H₉)₃）、二正丁基二甲基钛（Ti(CH₃)₂(C₄H₉)₂）、三甲基正丁基钛（Ti(CH₃)₃(C₄H₉)）、三正丁基甲基钛（Ti(CH₃CH₂)(C₄H₉)₃）、二正丁基二乙基钛（Ti(CH₃CH₂)₂(C₄H₉)₂）、三乙基正丁基钛（Ti(CH₃CH₂)₃(C₄H₉)）等；

四甲基锆（Zr(CH₃)₄）、四乙基锆（Zr(CH₃CH₂)₄）、四异丁基锆（Zr(i-C₄H₉)₄）、四正丁基锆（Zr(C₄H₉)₄）、三乙基甲基锆（Zr(CH₃)(CH₃CH₂)₃）、二乙基二甲基锆（Zr(CH₃)₂(CH₃CH₂)₂）、三甲基乙基锆（Zr(CH₃)₃(CH₃CH₂)）、三异丁基甲基锆（Zr(CH₃)(i-C₄H₉)₃）、二异丁基二甲基锆（Zr(CH₃)₂(i-C₄H₉)₂）、三甲基异丁基锆（Zr(CH₃)₃(i-C₄H₉)）、三异丁基乙基锆（Zr(CH₃CH₂)(i-C₄H₉)₃）、二异丁基二乙基锆（Zr(CH₃CH₂)₂(i-C₄H₉)₂）、三乙基异丁基锆（Zr(CH₃CH₂)₃(i-C₄H₉)）、三正丁基甲基锆（Zr(CH₃)(C₄H₉)₃）、二正丁基二甲基锆（Zr(CH₃)₂(C₄H₉)₂）、三甲基正丁基锆（Zr(CH₃)₃(C₄H₉)）、三正丁基甲基锆（Zr(CH₃CH₂)(C₄H₉)₃）、二正丁基二乙基锆（Zr(CH₃CH₂)₂(C₄H₉)₂）、三乙基正丁基锆（Zr(CH₃CH₂)₃(C₄H₉)）等；

四甲基铪（Hf(CH₃)₄）、四乙基铪（Hf(CH₃CH₂)₄）、四异丁基铪（Hf(i-C₄H₉)₄）、四正丁基铪（Hf(C₄H₉)₄）、三乙基甲基铪（Hf(CH₃)(CH₃CH₂)₃）、二乙基二甲基铪（Hf(CH₃)₂(CH₃CH₂)₂）、三甲基乙基铪（Hf(CH₃)₃(CH₃CH₂)）、三异丁基甲基铪（Hf(CH₃)(i-C₄H₉)₃）、二异丁基二甲基铪（Hf(CH₃)₂(i-C₄H₉)₂）、三甲基异丁基铪（Hf(CH₃)₃(i-C₄H₉)）、三异丁基乙基铪（Hf(CH₃CH₂)(i-C₄H₉)₃）、二异丁基二乙基铪（Hf(CH₃CH₂)₂(i-C₄H₉)₂）、三乙基异丁基铪（Hf(CH₃CH₂)₃(i-C₄H₉)）、三正丁基甲基铪（Hf(CH₃)(C₄H₉)₃）、二正丁基二甲基铪（Hf(CH₃)₂(C₄H₉)₂）、三甲基正丁基铪（Hf(CH₃)₃(C₄H₉)）、三正丁基甲基铪（Hf(CH₃CH₂)(C₄H₉)₃）、二正丁基二乙基铪（Hf(CH₃CH₂)₂(C₄H₉)₂）、三乙基正丁基铪（Hf(CH₃CH₂)₃(C₄H₉)）等。

作为所述ⅣB族金属烷氧基化合物，比如可以举出四甲氧基钛（Ti(OCH₃)₄）、四乙氧基钛（Ti(OCH₃CH₂)₄）、四异丁氧基钛（Ti(i-OC₄H₉)₄）、四正丁氧基钛（Ti(OC₄H₉)₄）、三乙氧基甲氧基钛（Ti(OCH₃)(OCH₃CH₂)₃）、二乙氧基二甲氧基钛（Ti(OCH₃)₂(OCH₃CH₂)₂）、三甲氧基乙氧基钛（Ti(OCH₃)₃(OCH₃CH₂)）、三异丁氧基甲氧基钛（Ti(OCH₃)(i-OC₄H₉)₃）、二异丁氧基二甲氧基钛（Ti(OCH₃)₂(i-OC₄H₉)₂）、三甲氧基异丁氧基钛（Ti(OCH₃)₃(i-OC₄H₉)）、三异丁氧基乙氧基钛（Ti(OCH₃CH₂)(i-OC₄H₉)₃）、二异丁氧基二乙氧基钛（Ti(OCH₃CH₂)₂(i-OC₄H₉)₂）、三乙氧基异丁氧基钛（Ti(OCH₃CH₂)₃(i-OC₄H₉)）、三正丁氧基甲氧基钛（Ti(OCH₃)(OC₄H₉)₃）、二正丁氧基二甲氧基钛（Ti(OCH₃)₂(OC₄H₉)₂）、三甲氧基正丁氧基钛（Ti(OCH₃)₃(OC₄H₉)）、三正丁氧基甲氧基钛（Ti(OCH₃CH₂)(OC₄H₉)₃）、二正丁氧基二乙氧基钛（Ti(OCH₃CH₂)₂(OC₄H₉)₂）、三乙氧基正丁氧基钛（Ti(OCH₃CH₂)₃(OC₄H₉)）等；

四甲氧基锆（Zr(OCH₃)₄）、四乙氧基锆（Zr(OCH₃CH₂)₄）、四异丁氧基锆（Zr(i-OC₄H₉)₄）、四正丁氧基锆（Zr(OC₄H₉)₄）、三乙氧基甲氧基锆（Zr(OCH₃)(OCH₃CH₂)₃）、二乙氧基二甲氧基锆（Zr(OCH₃)₂(OCH₃CH₂)₂）、三甲氧基乙氧基锆（Zr(OCH₃)₃(OCH₃CH₂)）、三异丁氧基甲氧基锆（Zr(OCH₃)(i-OC₄H₉)₃）、二异丁氧基二甲氧基锆（Zr(OCH₃)₂(i-OC₄H₉)₂）、三甲氧基异丁氧基锆（Zr(OCH₃)₃(i-C₄H₉)）、三异丁氧基乙氧基锆（Zr(OCH₃CH₂)(i-OC₄H₉)₃）、二异丁氧基二乙氧基锆（Zr(OCH₃CH₂)₂(i-OC₄H₉)₂）、三乙氧基异丁氧基锆（Zr(OCH₃CH₂)₃(i-OC₄H₉)）、三正丁氧基甲氧基锆（Zr(OCH₃)(OC₄H₉)₃）、二正丁氧基二甲氧基锆（Zr(OCH₃)₂(OC₄H₉)₂）、三甲氧基正丁氧基锆（Zr(OCH₃)₃(OC₄H₉)）、三正丁氧基甲氧基锆（Zr(OCH₃CH₂)(OC₄H₉)₃）、二正丁氧基二乙氧基锆（Zr(OCH₃CH₂)₂(OC₄H₉)₂）、三乙氧基正丁氧基锆（Zr(OCH₃CH₂)₃(OC₄H₉)）等；

四甲氧基铪（Hf(OCH₃)₄）、四乙氧基铪（Hf(OCH₃CH₂)₄）、四异丁氧基铪（Hf(i-OC₄H₉)₄）、四正丁氧基铪（Hf(OC₄H₉)₄）、三乙氧基甲氧基铪（Hf(OCH₃)(OCH₃CH₂)₃）、二乙氧基二甲氧基铪（Hf(OCH₃)₂(OCH₃CH₂)₂）、三甲氧基乙氧基铪（Hf(OCH₃)₃(OCH₃CH₂)）、三异丁氧基甲氧基铪（Hf(OCH₃)(i-OC₄H₉)₃）、二异丁氧基二甲氧基铪（Hf(OCH₃)₂(i-OC₄H₉)₂）、三甲氧基异丁氧基铪（Hf(OCH₃)₃(i-OC₄H₉)）、三异丁氧基乙氧基铪（Hf(OCH₃CH₂)(i-OC₄H₉)₃）、二异丁氧基二乙氧基铪（Hf(OCH₃CH₂)₂(i-OC₄H₉)₂）、三乙氧基异丁氧基铪（Hf(OCH₃CH₂)₃(i-C₄H₉)）、三正丁氧基甲氧基铪（Hf(OCH₃)(OC₄H₉)₃）、二正丁氧基二甲氧基铪（Hf(OCH₃)₂(OC₄H₉)₂）、三甲氧基正丁氧基铪（Hf(OCH₃)₃(OC₄H₉)）、三正丁氧基甲氧基铪（Hf(OCH₃CH₂)(OC₄H₉)₃）、二正丁氧基二乙氧基铪（Hf(OCH₃CH₂)₂(OC₄H₉)₂）、三乙氧基正丁氧基铪（Hf(OCH₃CH₂)₃(OC₄H₉)）等。

作为所述ⅣB族金属烷基卤化物，比如可以举出三甲基氯化钛（TiCl(CH₃)₃）、三乙基氯化钛（TiCl(CH₃CH₂)₃）、三异丁基氯化钛（TiCl(i-C₄H₉)₃）、三正丁基氯化钛（TiCl(C₄H₉)₃）、二甲基二氯化钛（TiCl₂(CH₃)₂）、二乙基二氯化钛（TiCl₂(CH₃CH₂)₂）、二异丁基二氯化钛（TiCl₂(i-C₄H₉)₂）、三正丁基氯化钛（TiCl(C₄H₉)₃）、甲基三氯化钛（Ti(CH₃)Cl₃）、乙基三氯化钛（Ti(CH₃CH₂)Cl₃）、异丁基三氯化钛（Ti(i-C₄H₉)Cl₃）、正丁基三氯化钛（Ti(C₄H₉)Cl₃）；

三甲基溴化钛（TiBr(CH₃)₃）、三乙基溴化钛（TiBr(CH₃CH₂)₃）、三异丁基溴化钛（TiBr(i-C₄H₉)₃）、三正丁基溴化钛（TiBr(C₄H₉)₃）、二甲基二溴化钛（TiBr₂(CH₃)₂）、二乙基二溴化钛（TiBr₂(CH₃CH₂)₂）、二异丁基二溴化钛（TiBr₂(i-C₄H₉)₂）、三正丁基溴化钛（TiBr(C₄H₉)₃）、甲基三溴化钛（Ti(CH₃)Br₃）、乙基三溴化钛（Ti(CH₃CH₂)Br₃）、异丁基三溴化钛（Ti(i-C₄H₉)Br₃）、正丁基三溴化钛（Ti(C₄H₉)Br₃）；

三甲基氯化锆（ZrCl(CH₃)₃）、三乙基氯化锆（ZrCl(CH₃CH₂)₃）、三异丁基氯化锆（ZrCl(i-C₄H₉)₃）、三正丁基氯化锆（ZrCl(C₄H₉)₃）、二甲基二氯化锆（ZrCl₂(CH₃)₂）、二乙基二氯化锆（ZrCl₂(CH₃CH₂)₂）、二异丁基二氯化锆（ZrCl₂(i-C₄H₉)₂）、三正丁基氯化锆（ZrCl(C₄H₉)₃）、甲基三氯化锆（Zr(CH₃)Cl₃）、乙基三氯化锆（Zr(CH₃CH₂)Cl₃）、异丁基三氯化锆（Zr(i-C₄H₉)Cl₃）、正丁基三氯化锆（Zr(C₄H₉)Cl₃）；

三甲基溴化锆（ZrBr(CH₃)₃）、三乙基溴化锆（ZrBr(CH₃CH₂)₃）、三异丁基溴化锆（ZrBr(i-C₄H₉)₃）、三正丁基溴化锆（ZrBr(C₄H₉)₃）、二甲基二溴化锆（ZrBr₂(CH₃)₂）、二乙基二溴化锆（ZrBr₂(CH₃CH₂)₂）、二异丁基二溴化锆（ZrBr₂(i-C₄H₉)₂）、三正丁基溴化锆（ZrBr(C₄H₉)₃）、甲基三溴化锆（Zr(CH₃)Br₃）、乙基三溴化锆（Zr(CH₃CH₂)Br₃）、异丁基三溴化锆（Zr(i-C₄H₉)Br₃）、正丁基三溴化锆（Zr(C₄H₉)Br₃）；

三甲基氯化铪（HfCl(CH₃)₃）、三乙基氯化铪（HfCl(CH₃CH₂)₃）、三异丁基氯化铪（HfCl(i-C₄H₉)₃）、三正丁基氯化铪（HfCl(C₄H₉)₃）、二甲基二氯化铪（HfCl₂(CH₃)₂）、二乙基二氯化铪（HfCl₂(CH₃CH₂)₂）、二异丁基二氯化铪（HfCl₂(i-C₄H₉)₂）、三正丁基氯化铪（HfCl(C₄H₉)₃）、甲基三氯化铪（Hf(CH₃)Cl₃）、乙基三氯化铪（Hf(CH₃CH₂)Cl₃）、异丁基三氯化铪（Hf(i-C₄H₉)Cl₃）、正丁基三氯化铪（Hf(C₄H₉)Cl₃）；

三甲基溴化铪（HfBr(CH₃)₃）、三乙基溴化铪（HfBr(CH₃CH₂)₃）、三异丁基溴化铪（HfBr(i-C₄H₉)₃）、三正丁基溴化铪（HfBr(C₄H₉)₃）、二甲基二溴化铪（HfBr₂(CH₃)₂）、二乙基二溴化铪（HfBr₂(CH₃CH₂)₂）、二异丁基二溴化铪（HfBr₂(i-C₄H₉)₂）、三正丁基溴化铪（HfBr(C₄H₉)₃）、甲基三溴化铪（Hf(CH₃)Br₃）、乙基三溴化铪（Hf(CH₃CH₂)Br₃）、异丁基三溴化铪（Hf(i-C₄H₉)Br₃）、正丁基三溴化铪（Hf(C₄H₉)Br₃）。

作为所述ⅣB族金属烷氧基卤化物，比如可以举出三甲氧基氯化钛（TiCl(OCH₃)₃）、三乙氧基氯化钛（TiCl(OCH₃CH₂)₃）、三异丁氧基氯化钛（TiCl(i-OC₄H₉)₃）、三正丁氧基氯化钛（TiCl(OC₄H₉)₃）、二甲氧基二氯化钛（TiCl₂(OCH₃)₂）、二乙氧基二氯化钛（TiCl₂(OCH₃CH₂)₂）、二异丁氧基二氯化钛（TiCl₂(i-OC₄H₉)₂）、三正丁氧基氯化钛（TiCl(OC₄H₉)₃）、甲氧基三氯化钛（Ti(OCH₃)Cl₃）、乙氧基三氯化钛（Ti(OCH₃CH₂)Cl₃）、异丁氧基三氯化钛（Ti(i-C₄H₉)Cl₃）、正丁氧基三氯化钛（Ti(OC₄H₉)Cl₃）；

三甲氧基溴化钛（TiBr(OCH₃)₃）、三乙氧基溴化钛（TiBr(OCH₃CH₂)₃）、三异丁氧基溴化钛（TiBr(i-OC₄H₉)₃）、三正丁氧基溴化钛（TiBr(OC₄H₉)₃）、二甲氧基二溴化钛（TiBr₂(OCH₃)₂）、二乙氧基二溴化钛（TiBr₂(OCH₃CH₂)₂）、二异丁氧基二溴化钛（TiBr₂(i-OC₄H₉)₂）、三正丁氧基溴化钛（TiBr(OC₄H₉)₃）、甲氧基三溴化钛（Ti(OCH₃)Br₃）、乙氧基三溴化钛（Ti(OCH₃CH₂)Br₃）、异丁氧基三溴化钛（Ti(i-C₄H₉)Br₃）、正丁氧基三溴化钛（Ti(OC₄H₉)Br₃）；

三甲氧基氯化锆（ZrCl(OCH₃)₃）、三乙氧基氯化锆（ZrCl(OCH₃CH₂)₃）、三异丁氧基氯化锆（ZrCl(i-OC₄H₉)₃）、三正丁氧基氯化锆（ZrCl(OC₄H₉)₃）、二甲氧基二氯化锆（ZrCl₂(OCH₃)₂）、二乙氧基二氯化锆（ZrCl₂(OCH₃CH₂)₂）、二异丁氧基二氯化锆（ZrCl₂(i-OC₄H₉)₂）、三正丁氧基氯化锆（ZrCl(OC₄H₉)₃）、甲氧基三氯化锆（Zr(OCH₃)Cl₃）、乙氧基三氯化锆（Zr(OCH₃CH₂)Cl₃）、异丁氧基三氯化锆（Zr(i-C₄H₉)Cl₃）、正丁氧基三氯化锆（Zr(OC₄H₉)Cl₃）；

三甲氧基溴化锆（ZrBr(OCH₃)₃）、三乙氧基溴化锆（ZrBr(OCH₃CH₂)₃）、三异丁氧基溴化锆（ZrBr(i-OC₄H₉)₃）、三正丁氧基溴化锆（ZrBr(OC₄H₉)₃）、二甲氧基二溴化锆（ZrBr₂(OCH₃)₂）、二乙氧基二溴化锆（ZrBr₂(OCH₃CH₂)₂）、二异丁氧基二溴化锆（ZrBr₂(i-OC₄H₉)₂）、三正丁氧基溴化锆（ZrBr(OC₄H₉)₃）、甲氧基三溴化锆（Zr(OCH₃)Br₃）、乙氧基三溴化锆（Zr(OCH₃CH₂)Br₃）、异丁氧基三溴化锆（Zr(i-C₄H₉)Br₃）、正丁氧基三溴化锆（Zr(OC₄H₉)Br₃）；

三甲氧基氯化铪（HfCl(OCH₃)₃）、三乙氧基氯化铪（HfCl(OCH₃CH₂)₃）、三异丁氧基氯化铪（HfCl(i-OC₄H₉)₃）、三正丁氧基氯化铪（HfCl(OC₄H₉)₃）、二甲氧基二氯化铪（HfCl₂(OCH₃)₂）、二乙氧基二氯化铪（HfCl₂(OCH₃CH₂)₂）、二异丁氧基二氯化铪（HfCl₂(i-OC₄H₉)₂）、三正丁氧基氯化铪（HfCl(OC₄H₉)₃）、甲氧基三氯化铪（Hf(OCH₃)Cl₃）、乙氧基三氯化铪（Hf(OCH₃CH₂)Cl₃）、异丁氧基三氯化铪（Hf(i-C₄H₉)Cl₃）、正丁氧基三氯化铪（Hf(OC₄H₉)Cl₃）；

三甲氧基溴化铪（HfBr(OCH₃)₃）、三乙氧基溴化铪（HfBr(OCH₃CH₂)₃）、三异丁氧基溴化铪（HfBr(i-OC₄H₉)₃）、三正丁氧基溴化铪（HfBr(OC₄H₉)₃）、二甲氧基二溴化铪（HfBr₂(OCH₃)₂）、二乙氧基二溴化铪（HfBr₂(OCH₃CH₂)₂）、二异丁氧基二溴化铪（HfBr₂(i-OC₄H₉)₂）、三正丁氧基溴化铪（HfBr(OC₄H₉)₃）、甲氧基三溴化铪（Hf(OCH₃)Br₃）、乙氧基三溴化铪（Hf(OCH₃CH₂)Br₃）、异丁氧基三溴化铪（Hf(i-C₄H₉)Br₃）、正丁氧基三溴化铪（Hf(OC₄H₉)Br₃）。

作为所述ⅣB族金属化合物，优选所述ⅣB族金属卤化物，更优选TiCl₄、TiBr₄、ZrCl₄、ZrBr₄、HfCl₄和HfBr₄，最优选TiCl₄和ZrCl₄。

这些ⅣB族金属化合物可以单独使用一种，或者以任意的比例组合使用多种。

当所述化学处理剂在常温下为液态时，可以通过向有待利用该化学处理剂处理的反应对象（即前述的修饰载体）中直接滴加预定量的所述化学处理剂的方式使用所述化学处理剂。

当所述化学处理剂在常温下为固态时，为了计量和操作方便起见，优选以溶液的形式使用所述化学处理剂。当然，当所述化学处理剂在常温下为液态时，有时根据需要也可以以溶液的形式使用所述化学处理剂，并没有特别的限定。

在制备所述化学处理剂的溶液时，对此时所使用的溶剂没有特别的限定，只要其可以溶解该化学处理剂即可。

具体而言，可以举出C_5-12烷烃和卤代C_5-12烷烃等，比如可以举出戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、环己烷、氯代戊烷、氯代己烷、氯代庚烷、氯代辛烷、氯代壬烷、氯代癸烷、氯代十一烷、氯代十二烷和氯代环己烷等，其中优选戊烷、己烷、癸烷和环己烷，最优选己烷。

这些溶剂可以单独使用一种，或者以任意的比例组合使用多种。

显然的是，此时不能选用对所述镁化合物有溶解能力的溶剂（比如醚类溶剂比如四氢呋喃等）来溶解所述化学处理剂。

另外，对所述化学处理剂在其溶液中的浓度没有特别的限定，可以根据需要适当选择，只要其能够实现以预定量的所述化学处理剂来实施所述化学处理即可。如前所述，如果化学处理剂是液态的，可以直接使用化学处理剂来进行所述处理，但也可以将其调制成化学处理剂溶液后使用。方便的是，所述化学处理剂在其溶液中的摩尔浓度一般设定为0.01~1.0mol/L，但并不限于此。

作为进行所述化学处理的方法，比如可以举出，在采用固态化学处理剂（比如四氯化锆）的情况下，首先制备所述化学处理剂的溶液，然后向待处理的所述修饰载体中加入（优选滴加）预定量的所述化学处理剂；在采用液态化学处理剂（比如四氯化钛）的情况下，可以直接（但也可以在制备成溶液之后）将预定量的所述化学处理剂加入（优选滴加）待处理的所述修饰载体中，并且在-30~60℃（优选-20~30℃）的反应温度下使化学处理反应（必要时借助搅拌）进行0.5～24小时，优选1～8小时，更优选2～6小时，然后进行过滤、洗涤和干燥即可。

根据本发明，所述过滤、洗涤和干燥可以采用常规方法进行，其中洗涤用溶剂可以采用与溶解所述化学处理剂时所用相同的溶剂。该洗涤一般进行1～8次，优选2～6次，最优选2～4次。

根据本发明，作为所述化学处理剂的用量，使得以Mg元素计的所述镁化合物（固体）与以ⅣB族金属（比如Ti）元素计的所述化学处理剂的摩尔比达到1：0.01-1，优选1：0.01-0.50，更优选1：0.10-0.30。

根据本发明一个特别的实施方式，本发明的负载型非茂金属催化剂的制备方法还包括在采用所述化学处理剂处理所述修饰载体之前，用选自铝氧烷、烷基铝或其任意组合的助化学处理剂预处理所述修饰载体的步骤（预处理步骤）。然后，再按照与前述完全相同的方式用所述化学处理剂进行所述化学处理，只是将所述修饰载体替换为所述经过预处理的修饰载体即可。

以下对所述助化学处理剂进行具体的说明。

根据本发明，作为所述助化学处理剂，比如可以举出铝氧烷和烷基铝。

作为所述铝氧烷，比如可以举出下述通式（I）所示的线型铝氧烷：(R)(R)Al-(Al(R)-O)_n-O-Al(R)(R)，以及下述通式（II）所示的环状铝氧烷：-(Al(R)-O-)_n+2-。

（I） （II）。

在前述通式中，基团R彼此相同或不同（优选相同），各自独立地选自C₁-C₈烷基，优选甲基、乙基和异丁基，最优选甲基；n为1-50范围内的任意整数，优选10～30范围内的任意整数。

作为所述铝氧烷，优选甲基铝氧烷、乙基铝氧烷、异丁基铝氧烷和正丁基铝氧烷，进一步优选甲基铝氧烷和异丁基铝氧烷。

这些铝氧烷可以单独使用一种，或者以任意的比例组合使用多种。

作为所述烷基铝，比如可以举出如下通式（III）所示的化合物：

Al(R)₃ （III）

其中，基团R彼此相同或不同（优选相同），并且各自独立地选自C₁-C₈烷基，优选甲基、乙基和异丁基，最优选甲基。

具体而言，作为所述烷基铝，比如可以举出三甲基铝（Al(CH₃)₃）、三乙基铝（Al(CH₃CH₂)₃）、三丙基铝（Al(C₃H₇)₃）、三异丁基铝（Al(i-C₄H₉)₃）、三正丁基铝（Al(C₄H₉)₃）、三异戊基铝（Al(i-C₅H₁₁)₃）、三正戊基铝（Al(C₅H₁₁)₃）、三己基铝（Al(C₆H₁₃)₃）、三异己基铝（Al(i-C₆H₁₃)₃）、二乙基甲基铝（Al(CH₃)(CH₃CH₂)₂）和二甲基乙基铝（Al(CH₃CH₂)(CH₃)₂）等，其中优选三甲基铝、三乙基铝、三丙基铝和三异丁基铝，最优选三乙基铝和三异丁基铝。

这些烷基铝可以单独使用一种，或者以任意的比例组合使用多种。

根据本发明，作为所述助化学处理剂，可以只采用所述铝氧烷，也可以只采用所述烷基铝，但也可以采用所述铝氧烷和所述烷基铝的任意混合物。而且，对该混合物中各组分的比例没有特别的限定，可以根据需要任意选择。

根据本发明，所述助化学处理剂一般是以溶液的形式使用的。在制备所述助化学处理剂的溶液时，对此时所使用的溶剂没有特别的限定，只要其可以溶解该助化学处理剂即可。

具体而言，作为所述溶剂，比如可以举出C_5-12烷烃和卤代C_5-12烷烃等，比如可以举出戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、环己烷、氯代戊烷、氯代己烷、氯代庚烷、氯代辛烷、氯代壬烷、氯代癸烷、氯代十一烷、氯代十二烷和氯代环己烷等，其中优选戊烷、己烷、癸烷和环己烷，最优选己烷。

显然的是，此时不能选用对所述镁化合物有溶解能力的溶剂（比如醚类溶剂比如四氢呋喃等）来溶解所述助化学处理剂。

这些溶剂可以单独使用一种，或者以任意的比例组合使用多种。

另外，对所述助化学处理剂在其溶液中的浓度没有特别的限定，可以根据需要适当选择，只要其能够实现以预定量的所述助化学处理剂进行所述预处理即可。

作为进行所述预处理的方法，比如可以举出，首先制备出所述助化学处理剂的溶液，然后在-30~60℃（优选-20~30℃）的温度下，向拟用所述助化学处理剂预处理的修饰载体中计量加入（优选滴加）所述助化学处理剂溶液（含有预定量的所述助化学处理剂），或者向所述助化学处理剂溶液中计量加入所述修饰载体，由此形成反应混合液，使其反应1~8h，优选2~6h，最优选3~4h（必要时借助搅拌）即可。然后，将所获得的预处理产物经过过滤、洗涤（1～6次，优选1～3次）和任选干燥，而从该反应混合液中分离出来，或者，也可以不经过该分离而以混合液的形式直接用于后续的反应步骤。此时，由于所述混合液中已经含有一定量的溶剂，所以可以相应减少所述后续反应步骤中涉及的溶剂用量。

根据本发明，作为所述助化学处理剂的用量，使得以Mg元素计的所述镁化合物（固体）与以Al元素计的所述助化学处理剂的摩尔比达到1：0-1.0，优选1：0-0.5，更优选1：0.1-0.5。

本领域的技术人员已知的是，前述所有的方法步骤均优选在基本上无水无氧的条件下进行。这里所说的基本上无水无氧指的是体系中水和氧的含量持续小于10ppm。而且，本发明的负载型非茂金属催化剂在制备后通常需要在密闭条件下微正压保存备用。

根据本发明，作为所述非茂金属配体的用量，使得以Mg元素计的所述镁化合物（固体）与所述非茂金属配体的摩尔比达到1：0.0001-1，优选1：0.0002-0.4，更优选1：0.0008-0.2，进一步优选1：0.001-0.1。

根据本发明，作为用于溶解所述镁化合物的所述溶剂的用量，使得所述镁化合物（固体）与所述溶剂的比例达到1mol：75～400ml，优选1mol：150～300ml，更优选1mol：200～250ml。

根据本发明，作为所述化学处理剂的用量，使得以Mg元素计的所述镁化合物（固体）与以ⅣB族金属（比如Ti）元素计的所述化学处理剂的摩尔比达到1：0.01-1，优选1：0.01-0.50，更优选1：0.10-0.30。

根据本发明，作为所述助化学处理剂的用量，使得以Mg元素计的所述镁化合物（固体）与以Al元素计的所述助化学处理剂的摩尔比达到1：0-1.0，优选1：0-0.5，更优选1：0.1-0.5。

根据本发明，作为所述沉淀剂的用量，使得所述沉淀剂与用于溶解所述镁化合物的所述溶剂的体积比为1：0.2～5，优选1：0.5～2，更优选1：0.8～1.5。

根据本发明，优选使用由前述的负载型非茂金属催化剂的制备方法制造的负载型非茂金属催化剂。

根据本发明，在进行乙烯的聚合方法时，以铝或硼计的所述助催化剂与以IVB族金属计的所述负载型非茂金属催化剂的摩尔比一般为30-100：1，优选40-70：1，但有时并不限于此。

本发明的超高分子量聚乙烯可以作为聚合物原料直接加工成聚合物成型体，也可以先通过与适当的添加剂配合而制造成聚合物组合物，然后再以此为原料加工成聚合物成型体，并没有特别的限定。为此，本发明还涉及一种聚合物组合物，其包含本发明的超高分子量聚乙烯和至少一种添加剂。作为所述添加剂，比如可以举出本领域通常向超高分子量聚乙烯中添加的那些，比如加工油、其他聚合物、填料、增塑剂、润滑剂等等，并没有特别的限定。这些添加剂可以单独使用一种，或者以需要的比例组合使用多种，而且其用量一般可以参照本领域相应的常规用量。但在此需要特别指出的是，由于本发明的超高分子量聚乙烯与现有技术的超高分子量聚乙烯相比，本身即在加工性能上取得了显著改善，因此与现有技术相比，至少可以大大减少（比如减少10wt%以上，优选减少20wt%以上，更优选减少40wt%以上）含有其的聚合物组合物中润滑剂和加工油等与改善超高分子量聚乙烯的加工性能相关的那类添加剂的用量，由此所获得的聚合物组合物（即，本发明的聚合物组合物）在保持与现有技术的相应聚合物组合物相当的加工性能的同时，相关添加剂的用量显著降低，这将会显著缓解甚至消除这些添加剂对其有益性能（比如耐磨损性能或抗冲击强度等）的不利影响。另外，本发明的超高分子量聚乙烯与现有技术的超高分子量聚乙烯相比，本身即显示出改善的耐磨损性能和抗冲击强度性能，因此在制造成聚合物组合物或聚合物成型体之后，与现有技术相比，在耐磨损性能和抗冲击强度性能方面也可以期待更为优异的表现。

根据本发明，对所述聚合物成型体的成型方法没有特别的限定，比如可以举出本领域常用于超高分子量聚乙烯或含有超高分子量聚乙烯的聚合物组合物加工或成型的那些，并没有特别的限定。而且，由于本发明的超高分子量聚乙烯本身在加工性能上被显著改善，因此在使用现有技术的这些方法进行加工或成型时，可以期待操作容易、节省能量等优点。

根据本发明，所述超高分子量聚乙烯或聚合物组合物可以用于制造管材、板材、棒材、异型材、薄膜、微孔膜、微孔板和纤维等等。具体而言，包括：

耐磨管材，比如适用于各种高腐蚀性、高粘附性、高磨损性的固体颗粒、粉末、固液混合物、液体和气体的输送，如各种酸液、碱液、原油、成品油、尾矿泥浆、水煤浆、电厂排灰、排渣等的输送；

耐磨板材，比如用于热电厂煤仓衬里、散装煤船或汽车车厢衬板等；

各种耐磨棒材和异型材，比如用于矿山工业、一般机械工业、车辆制造、运输、造纸、纺织、饮食、轻工业、陶瓷业、运动娱乐业、家居业和医疗业等各种机械或器械的耐磨部件；

高性能薄膜，比如用于鼠标脚垫、鼠标脚贴、绝缘材料、移动电脑、家具脚垫、滑道、耐摩面板、食品加工台面板等；

各种微孔滤膜、微孔隔板、滤芯的制造，应用于多种领域可实现低能耗的非均相分离，如复杂药物的分离提纯以及蓄电池隔板和免维护铅酸蓄电池等；

以及高强纤维，比如用于制作软质防弹服、防刺衣、防割手套、轻质防弹头盔、防弹装甲或制作高强、耐磨、耐疲劳的绳索、钓鱼线、渔网、和防护网等，广泛用于国防军需、航空、航天、安全防护、海洋工程、体育器材、电力通讯、医用材料等领域。

实施例

以下采用实施例进一步详细地说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。

负载型非茂金属催化剂中IVB族金属（比如Ti）和Mg元素的含量采用ICP－AES法测定，非茂金属配体的含量采用元素分析法测定。

催化剂的聚合活性按照以下方法计算：实际消耗的烯烃质量除以负载型非茂金属催化剂的质量的比值来表示该催化剂的聚合活性（单位是g聚合物/g催化剂或g聚合物/gCat）。

对于方式1（步骤1-1和1-2）所制备的超高分子量聚乙烯，其中相对于构成所述链段B1的全部单体单元的质量之和，其中所述衍生自α-烯烃的单体单元的含量测定先采用600M核磁共振仪（布鲁克AVANCEIII HD 600M）测定总共聚单体单元含量，然后除以共聚消耗量（聚合生产B1链段）与总烯烃单体消耗量（聚合生成A1链段和B1链段）的比值计算得出。

α-烯烃的单体单元的含量

=。

对于方式2（步骤2-1和2-2）所制备的超高分子量聚乙烯，因所使用的催化剂质量相同，所述的A与B2质量比是指步骤2-1所均聚合生成的链段A与步骤2-2所均聚合生成的链段B2的聚合活性比。

超高分子量聚乙烯的堆积密度（单位为g/cm³）测定参照标准GB 1636-79进行。

超高分子量聚乙烯的真密度（单位为g/cm³）测定参照标准GB/T 1033-86在密度管中进行。

超高分子量聚乙烯的粘均分子量按照以下方法计算：按照标准ASTM D4020-00，采用高温稀释型乌氏粘度计法（毛细管内径为0.44mm，恒温浴介质为300号硅油，稀释用溶剂为十氢萘，测定温度为135℃）测定所述聚合物的特性粘度，然后按照如下公式计算粘均分子量Mv。

Mv=5.37×10⁴×[η]^1.37

其中，η为特性粘度，单位为dl/g。

超高分子量聚乙烯的加工性能按照以下方法进行衡量：在柱塞式螺杆挤出机（SJ-45×25，张家港市丰诚机械制造有限公司，螺杆直径45mm，长径比25，加热功率5kW）上，将5kg实施例或比较例制造的超高分子量聚乙烯通过加料料斗加入温度为160~220℃的加长口模中，通过对比挤出压力（MPa）、挤出电流(A)和挤出速率(m/min)来进行判定。

超高分子量聚乙烯的简支梁冲击强度（单位为kJ/m²）的测定参照标准GB/T1043-1993进行。

超高分子量聚乙烯的滑动摩擦磨损磨损率（单位为%）的测定参照标准GB3960-83进行，砂浆磨损磨损率（单位为%）的测定参照标准ISO15527进行，转速＝1100r/min，测定时间为5小时。

实施例1

镁化合物采用无水氯化镁，溶解镁化合物和非茂金属配体的溶剂采用四氢呋喃，化学处理剂采用四氯化钛。非茂金属配体采用结构为 的化合物。

称取5g无水氯化镁和非茂金属配体，加入四氢呋喃溶剂后常温下完全溶解，搅拌2小时后，加入沉淀剂己烷使之沉淀，过滤，洗涤2遍，每次沉淀剂用量与之前加入量相同，均匀加热到60℃下抽真空干燥，得到修饰载体。

接着向所述修饰载体中加入60ml己烷，在搅拌条件下用30分钟滴加四氯化钛，在60℃下搅拌反应4小时，过滤，己烷洗涤2遍，每次己烷用量60ml，常温下真空干燥得到负载型非茂金属催化剂。

其中配比为，氯化镁与四氢呋喃配比为1mol：210ml；氯化镁与非茂金属配体摩尔比为1：0.08；沉淀剂与四氢呋喃体积配比为1：1；氯化镁与四氯化钛摩尔比为1：0.15。

负载型非茂金属催化剂记为CAT-1。

实施例1-1

与实施例1基本相同，但有如下改变：

非茂金属配体采用，溶解镁化合物和非茂金属配体的溶剂改变为甲苯，沉淀剂改变为环己烷，化学处理剂改变为四氯化锆（ZrCl₄）。

其中配比为，镁化合物与溶解镁化合物和非茂金属配体的溶剂配比为1mol：250ml；镁化合物与非茂金属配体摩尔比为1：0.15；沉淀剂与溶解镁化合物和非茂金属配体的溶剂体积配比为1：2；镁化合物与化学处理剂摩尔比为1：0.20。

负载型非茂金属催化剂记为CAT-2。

实施例1-2

与实施例1基本相同，但有如下改变：

镁化合物改变为无水溴化镁（MgBr₂），非茂金属配体采用，溶解镁化合物和非茂金属配体的溶剂改变为乙苯，沉淀剂改变为环庚烷，化学处理剂改变为四溴化钛（TiBr₄）。

其中配比为，镁化合物与溶解镁化合物和非茂金属配体的溶剂配比为1mol：300ml；镁化合物与非茂金属配体摩尔比为1：0.20；沉淀剂与溶解镁化合物和非茂金属配体的溶剂体积配比为1：0.7；镁化合物与化学处理剂摩尔比为1：0.30。

负载型非茂金属催化剂记为CAT-3。

实施例2

将本发明实施例中制得的催化剂CAT-1~3分别按照以下方法（方式1）制备超高分子量聚乙烯聚合：

链段A的聚合制备过程（即步骤1-1）为：5升聚合高压釜，在氮气气氛下，首先将2.5升烷烃溶剂加入到聚合反应釜中，开启搅拌（300转/分钟），然后同时加入50mg负载型非茂金属催化剂和配比的助催化剂混合物，升温到预设聚合温度，排空釜内气体。持续通入乙烯使之在恒定预设聚合压力下均聚合到预设时间，停止乙烯通入，将釜内气体放空，通过乙烯质量流量计计算出均聚合实际消耗的乙烯质量（总乙烯通入质量减去放空乙烯质量），除以所用催化剂质量即为步骤1-1的聚合活性。

链段B1的聚合制备过程（即步骤1-2）为：在排空制备链段A的聚合反应釜内气体和不出料的情况下，按照乙烯和α-烯烃单体配比连续通入共聚用混合气体，在预设聚合压力、聚合和聚合时间下向制备链段A的聚合反应釜内加入乙烯和α-烯烃单体进行共聚合。聚合反应到达预设时间后，将釜内气体放空，放出釜内聚合物，抽真空干燥，得到超高分子量聚乙烯粉末或颗粒。通过烯烃质量流量计计算出共聚合过程实际消耗的混合气体质量（总混合气体通入质量减去放空混合气体质量），除以所用催化剂质量即为步骤1-2的聚合活性。

该聚合制备超高分子量聚乙烯聚合反应制备条件结果如表1所示（均未发生粘釜现象），以及由此得到的超高分子量聚乙烯组成及性能如表2所示。

比较例2-1

与实施例2中实施例2-1基本相同，只是仅进行链段B1的聚合制备过程（即步骤1-2）聚合以制备仅含B1链段的聚合物。该聚合制备聚合物聚合反应制备条件结果如比较例表1所示，以及由此得到的聚合物组成及性能如比较例表2所示。

比较例2-2

与实施例2中实施例2-1基本相同，只是颠倒制备超高分子量聚乙烯的聚合顺序。即先按照链段B1的聚合制备过程（即步骤1-2）进行，然后放空釜内气体和不出料情况下，接着进行链段A的聚合制备过程（即步骤1-1）。该聚合制备超高分子量聚乙烯聚合反应制备条件结果如比较例表1所示，以及由此得到的超高分子量聚乙烯组成及性能如比较例表2所示。

实施例3

将本发明实施例中制得的催化剂CAT-1~3分别按照以下方法（方式2）制备超高分子量聚乙烯聚合：

链段B2的聚合制备过程（即步骤2-1）为：5升聚合高压釜，在氮气气氛下，首先将2.5升烷烃溶剂加入到聚合高压釜中（适用于淤浆法制备），开启搅拌（300转/分钟），然后同时加入50mg负载型非茂金属催化剂和配比的助催化剂混合物，升温到预设聚合温度，排空釜内气体。在一个针对制备链段B2的具体实施例中，如使用本体法制备，其中α-烯烃既为溶剂，同时又是聚合单体，此时不需要加入如上所述的烷烃溶剂。

在淤浆聚合条件下，持续通入α-烯烃单体使之在恒定预设聚合总压下均聚合到预设时间，停止α-烯烃单体通入，将釜内气体放空，通过α-烯烃单体质量流量计计算出均聚合实际消耗的α-烯烃单体质量（总α-烯烃单体通入质量减去放空α-烯烃单体质量），除以所用催化剂质量即为步骤2-1的聚合活性。在一个具体实施例中，如使用本体法制备，其中α-烯烃既为溶剂，同时又是聚合单体，此时α-烯烃的实际消耗质量（总加入质量减去聚合反应结束后排出α-烯烃的质量），除以所用催化剂质量即为步骤2-1的聚合活性。

链段A的聚合制备过程（即步骤2-2）为：在排空制备链段B2反应釜内气体和不出料的情况下，如果需要（比如针对于上一聚合过程采用本体法制备），加入2.5升烷烃溶剂。持续通入乙烯使之在恒定预设聚合压力、聚合和聚合时间均聚合到预设时间，停止乙烯通入，将釜内气体放空，通过乙烯质量流量计计算出均聚合实际消耗的乙烯质量（总乙烯通入质量减去放空乙烯质量），除以所用催化剂质量即为步骤2-2的聚合活性。

该聚合制备超高分子量聚乙烯聚合反应制备条件结果如表3所示（均未发生粘釜现象），以及由此得到的超高分子量聚乙烯组成及性能如表4所示。

比较例3-1

与实施例3中实施例3-1基本相同，只是颠倒制备超高分子量聚乙烯的聚合顺序。即先按照链段A的聚合制备过程（即步骤2-2）进行，然后放空釜内气体和不出料情况下，接着进行链段B2的聚合制备过程（即步骤2-1）。该聚合制备超高分子量聚乙烯聚合反应制备条件结果如比较例表1所示，以及由此得到的超高分子量聚乙烯组成及性能如比较例表2所示。

实施例4应用实施例

使用实施例2-1和3-1所制备的超高分子量聚乙烯，与超高分子量聚乙烯管材挤出加工过程中常用的添加剂混配，然后再柱塞式螺杆挤出机进行挤出，加工挤出情况如表5所示。

由表1 和表3超高分子量聚乙烯聚合反应制备条件，与表2和表4超高分子量聚乙烯组成及性能的结果可见，催化剂聚合活性寿命较长，在聚合过程没有添加外给电子体的条件下得到的共聚型超高分子量聚乙烯在含有较高的共聚单体单元的情况下，仍具有较高的堆积密度、粘均分子量和简支梁冲击强度，并且滑动摩擦磨损率和砂浆磨损磨损率较低。

由比较例表1和2可见，通过乙烯与α-烯烃共聚单体直接共聚合在聚合混合气体组成中高的α-烯烃共聚单体含量会导致粘釜现象，而在低的α-烯烃共聚单体含量，虽然没有粘釜，但聚合物粘均分子量低（低于100万克/摩尔），并且堆积密度低，滑动摩擦磨损率和砂浆磨损磨损率高。而颠倒本发明的超高分子量聚乙烯制备顺序时，虽然没有粘釜，但第二段聚合活性降低较为显著，由此得到的聚合物粘均分子量低（低于100万克/摩尔），并且堆积密度低，滑动摩擦磨损率和砂浆磨损磨损率高。

由表5超高分子量聚乙烯挤出加工性能可见，采用本发明的共聚型超高分子量聚乙烯，在恒定挤出速率的生产效率条件下，所使用的改善加工助剂聚乙烯蜡添加剂用量得到大幅度的降低，挤出压力和挤出电流较低，显示出良好的加工性能，并且挤出的超高分子量管材简支梁冲击强度和耐磨损性能与基料（未添加加工助剂）相比降低较少。而在改善加工助剂聚乙烯蜡添加剂用量相同的条件下，挤出压力和挤出电流则随之降低，加工能耗低，并且挤出的超高分子量管材简支梁冲击强度和耐磨损性能与基料（未添加加工助剂）相比降低较少。由此说明本发明的共聚型超高分子量聚乙烯兼具良好的加工和力学性能。

以上虽然已结合实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的说明，但是需要指出的是，本发明的保护范围并不受这些具体实施方式的限制，而是由附录的权利要求书来确定。本领域技术人员可在不脱离本发明的技术思想和主旨的范围内对这些实施方式进行适当的变更，而这些变更后的实施方式显然也包括在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种超高分子量聚乙烯，其特征在于，分子链具有至少两个链段（优选由两个链段构成），所述两个链段中的一个仅由衍生自乙烯的单体单元构成（称为链段A），而另一个由衍生自乙烯的单体单元和衍生自α-烯烃的单体单元构成（称为链段B1）或者仅由衍生自α-烯烃的单体单元构成（称为链段B2），其中相对于构成所述链段B1的全部单体单元的质量之和，所述衍生自α-烯烃的单体单元的含量为0.1-10.0wt%，优选0.2-6.0wt%，更优选0.4-4.5wt%。

2.按照权利要求1所述的超高分子量聚乙烯，其中所述超高分子量聚乙烯的粘均分子量为150万克/摩尔以上，特别是150-500万克/摩尔，优选200-450万克/摩尔，更优选250-350万克/摩尔。

3.按照权利要求1所述的超高分子量聚乙烯，其中所述链段A与所述链段B1的质量比是1：1-100，优选1：5-50，更优选1：10-25，而所述链段A与所述链段B2的质量比是1：0.1-10，优选1：0.2-5，更优选1：0.4-2.5。

4. 按照权利要求1所述的超高分子量聚乙烯，其中所述α-烯烃选自C₃-C₈ α-烯烃中的至少一种，优选丙烯。

5.一种乙烯的聚合方法，其特征在于，包含以负载型非茂金属催化剂作为主催化剂，以选自铝氧烷、烷基铝、卤代烷基铝、硼氟烷、烷基硼和烷基硼铵盐中的至少一种（优选选自铝氧烷和烷基铝中的至少一种）作为助催化剂，在非氢气气氛下，先使乙烯均聚0.1-4.0h，优选0.25-2h，然后接续进行乙烯与α-烯烃的共聚，其中乙烯均聚的聚合反应条件包括：聚合反应压力0.8-5.0MPa，优选1.0-3.0MPa，聚合反应温度50-100℃，优选60-90℃，并且乙烯与α-烯烃共聚的聚合反应条件包括：聚合反应压力0.8-5.0MPa，优选1.0-3.0MPa，聚合反应温度50-100℃，优选60-90℃，并且在进行乙烯与α-烯烃的共聚时，相对于乙烯与α-烯烃的总摩尔数，α-烯烃的比例为5-30mol%，优选10-20mol%。

6.一种乙烯的聚合方法，其特征在于，包含以负载型非茂金属催化剂作为主催化剂，以选自铝氧烷、烷基铝、卤代烷基铝、硼氟烷、烷基硼和烷基硼铵盐中的至少一种（优选选自铝氧烷和烷基铝中的至少一种）作为助催化剂，在非氢气气氛下，先使α-烯烃在预定时间内均聚，然后接续进行乙烯的均聚，其中所述预定时间使得1g所述负载型非茂金属催化剂生成100-5000g（优选200-3000g）α-烯烃均聚物，并且α-烯烃均聚的聚合反应条件包括：聚合反应压力0.8-5.0MPa，优选1.0-4.0MPa，聚合反应温度60-130℃，优选80-110℃，并且乙烯均聚的聚合反应条件包括：聚合反应压力0.8-5.0MPa，优选1.0-3.0MPa，聚合反应温度50-100℃，优选60-90℃。

7.按照权利要求5或6所述的聚合方法，其中所述聚合方法按照淤浆、本体或气相聚合方式进行。

8.按照权利要求5或6所述的聚合方法，其中所述负载型非茂金属催化剂的制备方法包括以下步骤：使镁化合物和非茂金属配体溶解于溶剂中，获得镁化合物溶液的步骤；向所述镁化合物溶液中加入沉淀剂，获得修饰载体的步骤；和以选自ⅣB族金属化合物的化学处理剂处理所述修饰载体，获得所述负载型非茂金属催化剂的步骤。

9.按照权利要求8所述的聚合方法，其中所述非茂金属配体选自具有如下化学结构式的化合物中的一种或多种：

，

优选选自具有如下化学结构式的化合物（A）和化合物（B）中的一种或多种：

和，

（A） （B）

更优选选自具有如下化学结构式的化合物（A-1）至化合物（A-4）和化合物（B-1）至化合物（B-4）中的一种或多种：

、 、

（A-1） （A-2）

、、

（A-3） （A-4）

、、

（B-1） （B-2）

和，

（B-3） （B-4）

在以上所有的化学结构式中，

q为0或1；

d为0或1；

A选自氧原子、硫原子、硒原子、、-NR²³R²⁴、-N(O)R²⁵R²⁶、、-PR²⁸R²⁹、-P(O)R³⁰OR³¹、砜基、亚砜基或-Se(O)R³⁹，其中N、O、S、Se和P各自为配位用原子；

B选自氮原子、含氮基团、含磷基团或C₁－C₃₀烃基；

D选自氮原子、氧原子、硫原子、硒原子、磷原子、含氮基团、含磷基团、C₁－C₃₀烃基、砜基或亚砜基，其中N、O、S、Se和P各自为配位用原子；

E选自含氮基团、含氧基团、含硫基团、含硒基团、含磷基团或氰基，其中N、O、S、Se和P各自为配位用原子；

F选自氮原子、含氮基团、含氧基团、含硫基团、含硒基团或含磷基团，其中N、O、S、Se和P各自为配位用原子；

G选自C₁－C₃₀烃基、取代的C₁－C₃₀烃基或惰性功能性基团；

Y选自含氮基团、含氧基团、含硫基团、含硒基团或含磷基团，其中N、O、S、Se和P各自为配位用原子；

Z选自含氮基团、含氧基团、含硫基团、含硒基团、含磷基团或氰基，其中N、O、S、Se和P各自为配位用原子；

→代表单键或双键；

— 代表共价键或离子键；

R¹至R⁴、R⁶至R²¹各自独立地选自氢、C₁－C₃₀烃基、取代的C₁－C₃₀烃基或惰性功能性基团，R²²至R³⁶、R³⁸和R³⁹各自独立地选自氢、C₁－C₃₀烃基或取代的C₁－C₃₀烃基，上述基团彼此间可以相同也可以不同，其中相邻基团可以彼此结合在一起成键或成环，优选形成芳香族环；

所述惰性功能性基团选自卤素、含氧基团、含氮基团、含硅基团、含锗基团、含硫基团、含锡基团、C₁－C₁₀酯基和硝基；

R⁵选自氮上孤对电子、氢、C₁－C₃₀烃基、取代的C₁－C₃₀烃基、含氧基团、含硫基团、含氮基团、含硒基团或含磷基团；当R⁵为含氧基团、含硫基团、含氮基团、含硒基团或含磷基团时，R⁵中的N、O、S、P和Se可以作为配位用原子；

所述取代的C₁－C₃₀烃基选自带有一个或多个卤素或C₁－C₃₀烷基作为取代基的C₁－C₃₀烃基，

所述非茂金属配体进一步优选选自具有如下化学结构式的化合物中的一种或多种：

、、、、 和，

所述非茂金属配体最优选选自具有如下化学结构式的化合物中的一种或多种：

和 。

10.按照权利要求9所述的聚合方法，其中，

所述卤素选自F、Cl、Br或I；

所述含氮基团选自、-NR²³R²⁴、-T-NR²³R²⁴或-N(O)R²⁵R²⁶；

所述含磷基团选自、-PR²⁸R²⁹、-P(O)R³⁰R³¹或-P(O)R³²(OR³³)；

所述含氧基团选自羟基、-OR³⁴和-T-OR³⁴；

所述含硫基团选自-SR³⁵、-T-SR³⁵、-S(O)R³⁶或-T-SO₂R³⁷；

所述含硒基团选自-SeR³⁸、-T-SeR³⁸、-Se(O)R³⁹或-T-Se(O)R³⁹；

所述基团T选自C₁－C₃₀烃基或取代的C₁－C₃₀烃基；

所述R³⁷选自氢、C₁－C₃₀烃基或取代的C₁－C₃₀烃基；

所述C₁－C₃₀烃基选自C₁－C₃₀烷基、C₇－C₃₀烷芳基、C₇－C₃₀芳烷基、C₃－C₃₀环状烷基、C₂－C₃₀烯基、C₂－C₃₀炔基、C₆－C₃₀芳基、C₈－C₃₀ 稠环基或C₄－C₃₀杂环基，其中所述杂环基含有1-3个选自氮原子、氧原子或硫原子的杂原子；

所述含硅基团选自-SiR⁴²R⁴³R⁴⁴或-T-SiR⁴⁵；

所述含锗基团选自-GeR⁴⁶R⁴⁷R⁴⁸或-T-GeR⁴⁹；

所述含锡基团选自-SnR⁵⁰R⁵¹R⁵²、-T-SnR⁵³或-T-Sn(O)R⁵⁴；

所述R⁴²至R⁵⁴各自独立地选自氢、前述C₁－C₃₀烃基或前述取代的C₁－C₃₀烃基，上述基团彼此间可以相同也可以不同，其中相邻基团可以彼此结合在一起成键或成环，并且

所述基团T同前定义。

11.一种聚合物组合物，其包含按照权利要求1-4任一项所述的超高分子量聚乙烯和至少一种添加剂。

12.一种聚合物成型体，通过成型按照权利要求11所述的聚合物组合物或者按照权利要求1-4任一项所述的超高分子量聚乙烯而制造。

13.按照权利要求1-4任一项所述的超高分子量聚乙烯或者按照权利要求11所述的聚合物组合物在制造管材、板材、棒材、异型材、薄膜、微孔膜、微孔板或纤维中的应用。