催化剂在整个聚烯烃工业的发展中起着非常关键的作用，但残留在聚烯烃中的催化剂残渣会腐蚀设备、诱发聚烯烃的氧化变色，甚至影响后期加工助剂的效果。添加成核剂是聚烯烃高性能化最简洁的手段，若能将聚合用的催化剂在聚合完成后失活变为有效的成核剂，对聚烯烃工业而言，不仅具有经济价值，而且具有学术意义。本文首先制备了一类以取代芳基为配体的钛酸酯类化合物，将其用于苯乙烯聚合，负载后的催化剂用于丙烯聚合，研究其催化效果；然后，制备了催化剂在聚合烯烃完成后失活产物的模型化合物，并将其作为成核剂添加到聚烯烃中研究其成核效果。其主要研究内容如下： 1.合成了取代芳基钛酸酯类化合物(mbp)TiCl2、(tbp)ZrCl2和(tbp)TiCl2，将其负载在无水氯化镁和二氧化硅上制备了负载催化剂。利用所制备的催化剂催化丙烯聚合，考察了催化剂的活性状况，结果表明负载后的催化剂活性比未负载的有了较大的提高，其中负载(tbp)TiCl2活性最高，达到105gsPS/(molTi·h)。研究了聚合条件和给电子体等对负载(tbp)TiCl2活性和聚丙烯性能影响，得出最佳聚合条件：聚合温度为70℃，[Al]/[Ti]摩尔比为150，给电子体为二异丙基二甲基硅烷，[Si]/[Ti]摩尔比为6。 2.考察了以取代芳基钛酸酯类化合物为主催化剂，MAO为助催化剂催化苯乙烯聚合情况，并研究了聚合温度，[Al]/[Ti]摩尔比，单体浓度和聚合时间等对催化剂活性和聚合产物性质的影响，研究结果表明(tbp)TiCl2具有较高活性，当聚合温度为60℃，[Al]/[Ti]=1000，[St/[Ti]=2000时(tbp)TiCl2的活性达6.87×105gsPS/(molTi·h)，聚合产物为间规型聚苯乙烯，间规度为96.9﹪，熔融温度为269.3℃，相对分子质量为1.98×105。 3.制备了取代芳基钛酸酯(tbp)TiCl2和(mbp)TiCl2在烯烃聚合完成后失活产物的模型化合物TBP-Na、TBP-Me和MBP-Na，研究了模型化合物对聚丙烯性能的影响，结果表明TBP-Na、MBP-Na的添加明显提高聚丙烯的弯曲性能和拉伸性能，当其添加量分别为0.05﹪和0.3﹪时，可以分别使聚丙烯的弯曲模量提高23.2﹪和21.6﹪，拉伸强度提高8.4﹪和8.3﹪，而TBP-Me效果不明显。模型化合物所改性聚丙烯的POM和DSC研究显示，模型化合物的添加明显降低了聚丙烯的球晶尺寸，提高了聚丙烯的结晶温度，因此可以证明模型化合物可以作为聚丙烯成核剂使用，也证明取代芳基钛酸酯类化合物在聚合完成后采用适当的失活处理可以做为聚丙烯成核剂使用。 4.采用Avrami方程，Jeziomy方法和Caze方法分别研究了取代芳基钛酸酯模型化合物改性聚丙烯的等温和非等温结晶动力学，结果表明模型化合物TBP-Na和MBP-Na添加到聚丙烯中可以降低聚丙烯的半结晶时间，提高结晶速率，TBP-Me效果不明显，和模型化合物对聚丙烯力学性能影响一致，但模型化合物没有改变聚丙烯晶体生长方式。在等温结晶条件下，模型化合物TBP-Na通过降低晶体生长时大分子在垂直于分子链方向折叠的界面自由能σe来加快聚丙烯的整个结晶过程。在非等温结晶条件下，模型化合物的添加提高了聚丙烯的结晶活化能，但是由于模型化合物的添加增多了聚丙烯结晶的晶核，大大缩短了聚丙烯的成核时间，最终加快了聚丙烯的整个结晶过程，进一步证明了模型化合物可以作为成核剂使用，即取代芳基钛酸酯类化合物在聚合完成后采用适当的失活处理可以做为聚丙烯成核剂使用。 5.考察了模型化合物对间规聚苯乙烯结晶性能及非等温结晶动力学的影响，结果表明TBP-Na的添加可以抑制间规聚苯乙烯较高熔融温度和较慢冷却条件下结晶所得β晶的形成，使得其在不同熔融温度，不同冷却条件下主要生成α晶型间规聚苯乙烯，而纯间规聚苯乙烯经不同温度熔融处理，以不同冷却速率结晶，可以得到α晶和B晶共存的晶体，并且随着熔融温度的提高和降温速率的降低其形成β晶的趋势逐渐明显。因此取代芳基钛酸酯模型化合物添加到间规聚苯乙烯中可以作为间规聚苯乙烯的α晶型成核剂使用。