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聚乙烯，使用哪些工藝生產聚乙烯，以及聚乙烯的性能、市場和對環境影響的評估等問題。全書共8章，包括乙烯聚合物簡介、乙烯自由基聚合、各種催化劑及催化體系、工業聚乙烯工藝及聚乙烯產業下游，使用國內外通用術語詳細介紹了乙烯聚合物和共聚物的基礎知識，可滿足各類讀者的不同需求。無論做科學研究的科研人員，或企業革新工藝的工程師，還是高等院校正在學習或即將從事相關工作的學生們，都能從中受益。

李化毅，中國科學院化學研究所，研究員。
2006年獲得中國科學院化學研究所高分子化學與物理專業博士學位。
致力于聚烯烴催化劑和聚烯烴新材料的設計、制備、結構與性能的應用探索和基礎科學研究，取得多項創新成果并將其成功應用于中國石化、中國石油、大唐煤化工和神華寧煤等企業，為企業創造了可觀的經濟和社會效益，受到企業好評。具有代表性的工作有：氫調法高流動聚丙烯催化劑體系研發，同燕山石化合作，用于制備氫調法高流動聚丙烯，年產量約10萬噸；開發出聚丙烯工藝專用復合外給電子，實現專利轉讓，轉讓費300萬元；開發出新型抗氧劑羥胺，并用于聚烯烴工業，年產量約100噸。作為主要科技攻關人員，為化學所承擔的 “863” 重點項目做出了重要貢獻，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理及聚烯烴新材料設計的基礎研究方面也取得一定成績，承擔國家自然科學基金3項，參與國家自然科學基金2項，參與“973”項目1項，參與“863”項目2項，發表SCI論文70多篇，獲得中國授權發明專利20余項。受邀參加第475次香山科學會議并作報告。
2011年入選中國科學院青年創新促進會，2014年獲得青促會優 秀會員稱號，獲得中國科學院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建設和科研成果轉化做出了突出貢獻。 
2012年獲得北京市科技進步二等獎（1/10），2014年獲得中國科學院科技促進發展獎科技貢獻獎二等獎（1/6），2014年獲得中國產學研合作促進會創新成果獎，2017年獲得中國石油和化學工業聯合會三等獎（4/5)。

聚乙烯是人類制造的產量最大的合成聚合物。截至撰寫本書時，每年約生產7700萬噸聚乙烯，在可預見的未來，其增長率將繼續保持每年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節，其在日常生活中的應用無處不在。
本書主要為化學家、工程師和學生簡要介紹商業上重要的乙烯聚合物和共聚物的基礎知識。讀者需要接受過少量的化學培訓，但是可以對聚乙烯知之甚少。本書也可以作為高分子化學課程的補充。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聚乙烯，它們如何發揮作用？
③ 助催化劑在聚乙烯生產中的作用是什么？
④ 聚乙烯生產中使用哪些工藝？
⑤ 聚乙烯使用壽命結束后，如何處理？
工業聚乙烯技術中使用的術語可能會令初學者感到困惑。本書將向讀者介紹通用的術語，介紹制造聚乙烯的催化劑和助催化劑的化學本質。
第1章回顧了聚乙烯的起源，簡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（工業聚乙烯生產中最重要的催化劑）。第2章討論乙烯自由基聚合和有機過氧化物引發劑，也簡要介紹了有機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，其與空氣和水能發生潛在的危險反應。第7章概述了聚乙烯生產工藝，并對比了每種工藝典型的操作條件。第8章調查聚乙烯下游的各方面（助劑、流變學、環境問題等）。第8章的主題是復雜和廣泛的，要詳細討論已經超出了本書的范圍。
借此機會向我的朋友和同事們表示感謝，他們對本書的內容提出了建設性的建議。James C.Stevens和Rajen Patel博士（陶氏化學公司，Freeport，得克薩斯州）對產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, 現在屬于BASF公司，Tarry town，紐約）和Brian Goodall博士對本書的部分內容提出了改進意見。埃克森美孚公司的Malcolm J. Kaus博士向我推薦了幾篇關于催化劑和工藝技術的優秀文獻，并提供了一份關于埃克森美孚公司高壓聚乙烯工藝的會議論文重印本。James Strickler博士（雅寶公司，Baton Rouge，路易斯安那州）對烷基金屬這一章提出了有價值的建議。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）審閱了關于Phillips催化劑的部分，并為我講解了這種神秘催化劑的復雜特性。上面提到的人提出的建議對我非常有幫助，我盡力將其融入本書中。然而，本書存在任何的小錯誤都是我的責任。最后，我要感謝我的出版商Martin Scrivener，他邀請我來寫這本書，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，一起生產和銷售對聚烯烴工業至關重要的烷基金屬。這些年來所獲得的經驗和知識為本書的寫作奠定了堅實的基礎。然而，因為名單太長了，在此就不一一列出。
我希望讀者能從本文中獲得有關工業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　乙烯聚合物簡介   1
1.1 聚乙烯的起源	1
1.2 聚乙烯基本性質	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	17

第2章 乙烯自由基聚合   18
2.1 概述	18
2.2 乙烯自由基聚合機理	19
2.3 有機過氧化物引發劑	22
參考文獻	24

第3章 Ziegler-Natta催化劑  25
3.1 Ziegler-Natta催化劑簡史	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 負載型Ziegler-Natta催化劑	29
3.6 預聚合的Ziegler-Natta催化劑	30
3.7 Ziegler-Natta催化劑聚合機理	31
參考文獻	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	46

第5章 鉻催化劑  48
5.1 金屬氧化物負載的鉻催化劑	48
5.2 Phillips催化劑的基本化學性質	49
5.3 四代Phillips催化劑	51
5.4 聯碳鉻催化劑	52
5.5 負載型鉻催化劑的聚合機理	53
參考文獻	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理	64
參考文獻	65

第7章 工業聚乙烯工藝概述   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	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	83
8.5 環境	86
參考文獻	88

拓展閱讀    90