本書以通俗易懂的語言回答了聚乙烯是什么，聚乙烯有哪些類型，有哪些催化劑用于生產(chǎn)聚乙烯，使用哪些工藝生產(chǎn)聚乙烯，以及聚乙烯的性能、市場(chǎng)和對(duì)環(huán)境影響的評(píng)估等問題。全書共8章，包括乙烯聚合物簡(jiǎn)介、乙烯自由基聚合、各種催化劑及催化體系、工業(yè)聚乙烯工藝及聚乙烯產(chǎn)業(yè)下游，使用國(guó)內(nèi)外通用術(shù)語詳細(xì)介紹了乙烯聚合物和共聚物的基礎(chǔ)知識(shí)，可滿足各類讀者的不同需求。無論做科學(xué)研究的科研人員，或企業(yè)革新工藝的工程師，還是高等院校正在學(xué)習(xí)或即將從事相關(guān)工作的學(xué)生們，都能從中受益。

李化毅，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所，研究員。
2006年獲得中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所高分子化學(xué)與物理專業(yè)博士學(xué)位。
致力于聚烯烴催化劑和聚烯烴新材料的設(shè)計(jì)、制備、結(jié)構(gòu)與性能的應(yīng)用探索和基礎(chǔ)科學(xué)研究，取得多項(xiàng)創(chuàng)新成果并將其成功應(yīng)用于中國(guó)石化、中國(guó)石油、大唐煤化工和神華寧煤等企業(yè)，為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，受到企業(yè)好評(píng)。具有代表性的工作有：氫調(diào)法高流動(dòng)聚丙烯催化劑體系研發(fā)，同燕山石化合作，用于制備氫調(diào)法高流動(dòng)聚丙烯，年產(chǎn)量約10萬噸；開發(fā)出聚丙烯工藝專用復(fù)合外給電子，實(shí)現(xiàn)專利轉(zhuǎn)讓，轉(zhuǎn)讓費(fèi)300萬元；開發(fā)出新型抗氧劑羥胺，并用于聚烯烴工業(yè)，年產(chǎn)量約100噸。作為主要科技攻關(guān)人員，為化學(xué)所承擔(dān)的 “863” 重點(diǎn)項(xiàng)目做出了重要貢獻(xiàn)，在聚烯烴高性能薄膜樹脂原料和加工方面取得了重大突破。
在聚烯烴配位催化機(jī)理及聚烯烴新材料設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)研究方面也取得一定成績(jī)，承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金3項(xiàng)，參與國(guó)家自然科學(xué)基金2項(xiàng)，參與“973”項(xiàng)目1項(xiàng)，參與“863”項(xiàng)目2項(xiàng)，發(fā)表SCI論文70多篇，獲得中國(guó)授權(quán)發(fā)明專利20余項(xiàng)。受邀參加第475次香山科學(xué)會(huì)議并作報(bào)告。
2011年入選中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)，2014年獲得青促會(huì)優(yōu) 秀會(huì)員稱號(hào)，獲得中國(guó)科學(xué)院180萬元人才資助。2012年—2013年在銀川市科技局掛職（科技副職），為中科院在銀川的科研平臺(tái)建設(shè)和科研成果轉(zhuǎn)化做出了突出貢獻(xiàn)。 
2012年獲得北京市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（1/10），2014年獲得中國(guó)科學(xué)院科技促進(jìn)發(fā)展獎(jiǎng)科技貢獻(xiàn)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（1/6），2014年獲得中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)創(chuàng)新成果獎(jiǎng)，2017年獲得中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)三等獎(jiǎng)（4/5)。

聚乙烯是人類制造的產(chǎn)量最大的合成聚合物。截至撰寫本書時(shí)，每年約生產(chǎn)7700萬噸聚乙烯，在可預(yù)見的未來，其增長(zhǎng)率將繼續(xù)保持每年5％左右。聚乙烯被加工成各種形式，從早上放在路邊的垃圾袋到人工髖關(guān)節(jié)，其在日常生活中的應(yīng)用無處不在。
本書主要為化學(xué)家、工程師和學(xué)生簡(jiǎn)要介紹商業(yè)上重要的乙烯聚合物和共聚物的基礎(chǔ)知識(shí)。讀者需要接受過少量的化學(xué)培訓(xùn)，但是可以對(duì)聚乙烯知之甚少。本書也可以作為高分子化學(xué)課程的補(bǔ)充。本書主要回答以下基本問題：
① 聚乙烯有哪些類型，它們有何不同？
② 哪些催化劑用于生產(chǎn)聚乙烯，它們?nèi)绾伟l(fā)揮作用？
③ 助催化劑在聚乙烯生產(chǎn)中的作用是什么？
④ 聚乙烯生產(chǎn)中使用哪些工藝？
⑤ 聚乙烯使用壽命結(jié)束后，如何處理？
工業(yè)聚乙烯技術(shù)中使用的術(shù)語可能會(huì)令初學(xué)者感到困惑。本書將向讀者介紹通用的術(shù)語，介紹制造聚乙烯的催化劑和助催化劑的化學(xué)本質(zhì)。
第1章回顧了聚乙烯的起源，簡(jiǎn)介這種多用途聚合物的典型性能和命名原則，并介紹過渡金屬催化劑（工業(yè)聚乙烯生產(chǎn)中最重要的催化劑）。第2章討論乙烯自由基聚合和有機(jī)過氧化物引發(fā)劑，也簡(jiǎn)要介紹了有機(jī)過氧化物的危害和高壓工藝。第3、5和6章介紹過渡金屬催化劑，用其生產(chǎn)了近四分之三的聚乙烯。第4章介紹與過渡金屬催化劑一起使用的烷基金屬助催化劑，其與空氣和水能發(fā)生潛在的危險(xiǎn)反應(yīng)。第7章概述了聚乙烯生產(chǎn)工藝，并對(duì)比了每種工藝典型的操作條件。第8章調(diào)查聚乙烯下游的各方面（助劑、流變學(xué)、環(huán)境問題等）。第8章的主題是復(fù)雜和廣泛的，要詳細(xì)討論已經(jīng)超出了本書的范圍。
借此機(jī)會(huì)向我的朋友和同事們表示感謝，他們對(duì)本書的內(nèi)容提出了建設(shè)性的建議。James C.Stevens和Rajen Patel博士（陶氏化學(xué)公司，F(xiàn)reeport，得克薩斯州）對(duì)產(chǎn)品描述和單中心催化劑提出了建議。Roswell (Rick) E. King Ⅲ博士（Ciba公司, 現(xiàn)在屬于BASF公司，Tarry town，紐約）和Brian Goodall博士對(duì)本書的部分內(nèi)容提出了改進(jìn)意見。埃克森美孚公司的Malcolm J. Kaus博士向我推薦了幾篇關(guān)于催化劑和工藝技術(shù)的優(yōu)秀文獻(xiàn)，并提供了一份關(guān)于埃克森美孚公司高壓聚乙烯工藝的會(huì)議論文重印本。James Strickler博士（雅寶公司，Baton Rouge，路易斯安那州）對(duì)烷基金屬這一章提出了有價(jià)值的建議。Chemical Marketing Resources 公司（Webster，得克薩斯州）的Balaji B. Singh和Clifford Lee博士分享了市場(chǎng)和制造工藝的信息。Bill Beaulieu和Max McDaniel博士（雪佛龍菲利普斯公司）審閱了關(guān)于Phillips催化劑的部分，并為我講解了這種神秘催化劑的復(fù)雜特性。上面提到的人提出的建議對(duì)我非常有幫助，我盡力將其融入本書中。然而，本書存在任何的小錯(cuò)誤都是我的責(zé)任。最后，我要感謝我的出版商Martin Scrivener，他邀請(qǐng)我來寫這本書，并感謝他幫助出版這本書。
最后，我要感謝我在得克薩斯烷基公司（現(xiàn)在的阿克薩諾貝爾公司）的前同事們。我和他們一起工作了30多年，一起生產(chǎn)和銷售對(duì)聚烯烴工業(yè)至關(guān)重要的烷基金屬。這些年來所獲得的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)為本書的寫作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而，因?yàn)槊麊翁L(zhǎng)了，在此就不一一列出。
我希望讀者能從本文中獲得有關(guān)工業(yè)聚乙烯方面的基本信息。

丹尼斯·B.馬爾帕斯（Dennis B. Malpass）
2010年3月8日

第1章　乙烯聚合物簡(jiǎn)介   1
1.1 聚乙烯的起源	1
1.2 聚乙烯基本性質(zhì)	2
1.3 聚乙烯的分類和命名	5
1.4 聚乙烯的分子量	12
1.5 用于乙烯聚合的過渡金屬催化劑	15
參考文獻(xiàn)	17

第2章 乙烯自由基聚合   18
2.1 概述	18
2.2 乙烯自由基聚合機(jī)理	19
2.3 有機(jī)過氧化物引發(fā)劑	22
參考文獻(xiàn)	24

第3章 Ziegler-Natta催化劑  25
3.1 Ziegler-Natta催化劑簡(jiǎn)史	25
3.2 定義與命名	26
3.3 Ziegler-Natta催化劑的特性	27
3.4 早期商用Ziegler-Natta催化劑	29
3.5 負(fù)載型Ziegler-Natta催化劑	29
3.6 預(yù)聚合的Ziegler-Natta催化劑	30
3.7 Ziegler-Natta催化劑聚合機(jī)理	31
參考文獻(xiàn)	33

第4章 聚乙烯催化體系中的烷基金屬  35
4.1 概述	35
4.2 Ziegler-Natta催化劑中的烷基鋁	35
4.2.1 過渡金屬還原劑	38
4.2.2 產(chǎn)生活性中心的烷基化劑	38
4.2.3 催化劑毒物清除	38
4.2.4 鏈轉(zhuǎn)移劑	39
4.3 Ziegler-Natta催化劑中的烷基鎂	39
4.3.1 R2Mg用于制備載體	40
4.3.2 R2Mg用作還原劑	41
4.4 烷基鋰	42
4.5 有機(jī)硼化合物	43
4.6 烷基鋅	43
4.7 烷基金屬的安全性及處理方法	44
參考文獻(xiàn)	46

第5章 鉻催化劑  48
5.1 金屬氧化物負(fù)載的鉻催化劑	48
5.2 Phillips催化劑的基本化學(xué)性質(zhì)	49
5.3 四代Phillips催化劑	51
5.4 聯(lián)碳鉻催化劑	52
5.5 負(fù)載型鉻催化劑的聚合機(jī)理	53
參考文獻(xiàn)	54

第6章 單中心催化劑   56
6.1 概述	56
6.2 茂金屬單中心催化劑 	57
6.3 非茂金屬單中心催化劑	58
6.4 單中心催化劑的助催化劑	60
6.4.1 甲基鋁氧烷	60
6.4.2 芳基硼烷	63
6.4.3 單中心催化劑的其他助催化劑	64
6.5 單中心催化劑的聚合機(jī)理	64
參考文獻(xiàn)	65

第7章 工業(yè)聚乙烯工藝概述   67
7.1 概述	67
7.2 高壓工藝	70
7.2.1 高壓釜工藝	71
7.2.2 環(huán)管工藝	72
7.3 淤漿（懸浮液）工藝	72
7.4 氣相工藝	73
7.5 溶液工藝	75
7.6 組合工藝	76
參考文獻(xiàn)	76

第8章 聚乙烯下游   78
8.1 概述	78
8.2 助劑	79
8.3 熔融加工	82
8.4 市場(chǎng)	83
8.5 環(huán)境	86
參考文獻(xiàn)	88

拓展閱讀    90