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聚丙烯催化剂技术新进展伴随着聚烯烃工业的成长，聚烯烃催化剂也经历了一次次成功改进，到目前已形成齐格勒纳塔催化剂(Z-N催化剂)、茂金属催化剂、后过渡金属催化剂等多种催化剂共同发展的格局，不断推动着聚烯烃工业向前高速发展。
Z-N催化剂将在高活性、高定向性的基础上向系列化、高性能化发展，不断开发性能更好的新产品；茂金属和非茂单活性中心催化剂在PP领域的应用得到深入发展，其发展目标是进一步实现技术的工业化和启动需求量较大的通用产品市场。
（1）Z-N催化剂从1957年被广泛地应用在丙烯聚合上以来，就以其催化效率高，成本低，生产的聚合物综合性能好等优点，成为聚丙烯生产工艺的核心，是现代PP生产工艺的基础。
自20世纪90年代以来，美国、日本和西欧等的主要PP生产商将大部分研究工作集中于该类催化剂体系的改进上。
Basel公司在采用邻苯二甲酸酯作为给电子体的第4代催化剂基础上，开发了以二醚作为给电子体的第5代新型Z-N催化剂，催化活性高达 90kg/g(以1g催化剂生产的PP 质量计)。
在较高温度和压力下，用新催化剂可使丙烯抗冲共聚物中的PP段有较高的等规指数，提高了结晶度，即使熔体流动速率很高时，PP的刚性也很好，适合用作洗衣机内桶专用料的生产。
Borealis公司开发出一种适用于其Borstar 双峰工艺的专用Z-N催化剂BCI，既能生产相对分子质量分布很窄的单峰产品，也能生产相对分子质量分布很宽的双峰产品(包括均聚物和无规共聚物)。
目前，这种催化剂已经在Borealis公司现有的PP装置上得到工业应用。
该公司还成功开发出第二代催化剂BCI10。
北京化工研究院开发出N系统形催化剂(已开发了N-l、N-2、N-3)，生产的聚合物具有等规指数高等特点，该院还研制成功第4代DQ球形载体Z-N体系高效催化剂。
中国科学院化学研究所成功研制了CS系列催化剂，其中，CS-l为第3代Z-N体系催化剂，其制备过程、聚合性能及产品质量基本与N催化剂相当，CS-2属于第4代Z-N体系的球形催化剂，具有较好的颗粒形态，聚合物的等规指数容易调节。
目前全球研究及应用的聚丙烯催化剂可分为：Ziegler-Natta 催化剂（Z-N催化剂）、茂金属催化剂以及非茂金属催化剂。
而Z-N催化剂在聚烯烃工业中的应用最为广泛，目前依然主导着聚丙烯催化剂领域的发展[1]。
内给电子体聚丙烯催化剂的重要组成部分，其可以直接影响Z-N催化剂的聚合活性与立构规整性[2]。
因此，对内给电子体作用机理的研究，以及综合性能优异的内给电子体的开发，对于整个Z-N催化剂的发展至关重要[3-4]。
本文对Z-N聚丙烯催化剂体系中内给电子体作用机理、发展过程及最新研究进展进行了评述。
1 内给电子体作用机理内给电子体对催化剂性能的影响主要有以下几方面： 催化剂聚合活性；催化剂氢调敏感性；聚合产物等规指数；聚合产物分子量、分子量分布；聚合物加工性能等[5-6]。
研究聚丙烯催化剂内给电子体的作用机理，对高性能聚丙烯催化剂的研发有重要指导作用。
早期通过对Z-N催化剂给电子体作用机理的研究发现，内给电子体通过其羰基氧或醚基氧等基团的电负性作用于载体上的Mg原子，进而对载体结构产生影响[7-8]。
这些内给电子体通过在载体表面的活性中心位点提供位阻，从而增强 Ti 活性中心的立体定向能力。
红外光谱对内给电子体苯甲酸乙酯（EB）在MgCl2载体上的吸附进行了研究，结果显示EB在MgCl2载体上（110）、（100）面上都有吸附，当引入TiCl4时，EB在（100）面上的吸附被TiCl4占据，而在（110）面上，EB依然占据吸附优势，因此内给电子体 EB通过占据MgCl2（110）晶面，进而阻止TiCl4在（110）晶面上形成无规活性中心[9]。
EB作为单酯类内给电子体被认为只和MgCl2配位而不和TiCl4配位，Soga等人[10]通过在完全非等规立构的催化剂中加入EB后发现，催化剂的立构定向性得到显著提升，该结果显示，内给电子体EB可在MgCl2（100）晶面上与TiCl4共同作用形成高等规活性中心，并阻止双核或多核钛通过桥氯键迁移而转变为无规活性中心。
聚丙烯催化剂研发进展及发展趋势聚丙烯催化剂研发进展及发展趋势（一）自20世纪50年代Ziegler-Natta(Z-N)催化剂问世以来，聚丙烯催化剂经过不断改进得到了很大的发展，目前已经从需要脱灰、脱无规物的第一代催化剂发展到高活性、高立构规整性的高效第五代催化剂。
催化剂的活性已由最初的几十倍提高到几百万倍，聚丙烯等规指数已达98%以上，生产工艺得到了简化。
目前，催化剂仍是推动聚丙烯技术发展的主要动力，Z-N催化剂和单活性中心催化剂都将继续发展。
Z-N催化剂将在高活性、高定向性的基础上向系列化、高性能化发展，不断开发性能更好的新产品；茂金属和非茂单活性中心催化剂(SSC)在聚丙烯领域的应用得到深入发展，其发展目标是进一步实现技术的工业化和启动需求量较大的通用产品市场。
1 Ziegler-Natta催化剂目前，世界上PP生产所用的大多数催化剂仍是基于Ziegler-Natta(Z-N)催化体系，即TiCl3沉积于高比表面和结合Lewis碱的MgCl2结晶载体上，助催化剂是Al(C2H5)2Cl等烷基铝类化合物，其特点是高活性（通常在50kgPP/g催化剂左右）、高立构规整性、长寿命和产品结构的稳定性好。
20世纪90年代以来，美国、西欧和日本等世界主要的PP生产商研究开发工作的重点主要集中于该类催化剂体系的改进上。
早在第一代Z-N催化剂出现后，人们就发现添加第三组分（多为给电子体，又称为Lewis碱）对烯烃聚合行为和聚合物性能都会产生很大的影响。
只有改变催化剂中的给电子体（分为内给电子体和外给电子体两类），才能最大可能地改变催化剂活性中心的性质，从而最大程度地改变催化剂的性能。
因此，新型给电子体的开发一直是5开发的热点。
1.1内给电子体目前，内给电子体主要有1，3-二酮、异氰酸酯、1，3-二醚、烷氧基酮、烷氧基酯、丙二酸酯、琥珀酸酯、1，3-二醇酯、戊二酸酯、邻苯二甲酸高级酯、卡宾类化合物以及环烷二元酸酯等，其中使用最多的是1，3-二醚、琥珀酸酯和1，3-二醇酯类。
世界聚丙烯技术发展趋势探究随着全球化进程的加速，化工行业也迎来了发展的黄金时期。
作为化工原料中的一种重要材料，聚丙烯在全球范围内得到了广泛的应用，成为了各种塑料制品和纺织品的主要原料之一。
在这样的大背景下，聚丙烯技术发展趋势备受关注。
本文就将探讨世界聚丙烯技术的发展趋势，以期为相关行业提供一些参考和启示。
一、聚丙烯技术发展现状聚丙烯是一种热塑性树脂，具有优异的耐热性、抗冲击性、化学稳定性和电绝缘性能，因此在包装、医疗器械、电器电子、汽车零部件等领域都有广泛应用。
在世界范围内，聚丙烯的生产技术主要包括熔融聚合法、气相聚合法和催化剂聚合法等。
而目前，熔融聚合法仍然是最主要的生产工艺之一，其生产成本较低，产品质量较高，因而受到了广泛关注。
聚丙烯的生产技术持续不断地得到了改进和完善，尤其是在催化剂的研发方面，科研人员不断努力，力求提高生产效率，降低生产成本。
可以说聚丙烯技术在不断地向前发展，呈现出了日益成熟和完善的趋势。
1. 绿色环保化随着全球环保意识的日益增强，绿色环保化已经成为了化工行业的发展趋势。
在聚丙烯的生产过程中，如何减少对环境的污染，降低对资源的消耗是一个亟需解决的问题。
绿色环保化将成为未来聚丙烯技术发展的主要方向之一。
在生产工艺上，将采用更加环保的催化剂和新型高效的反应器，以降低能源消耗和废气排放。
2. 高性能化在当今社会，人们对产品的要求已经不再仅仅停留在基本功能上，更加注重产品的性能优劣。
在聚丙烯技术的发展中，高性能化将成为一个重要的发展趋势。
新型的功能性聚丙烯将逐渐取代传统聚丙烯，包括改性聚丙烯、聚丙烯共聚物等。
这些新型材料在抗张强度、耐热性、阻燃性等方面都有显著提升，更加符合市场需求。
3. 智能化生产随着信息技术的进步，智能化生产已经成为了化工行业的发展主要趋势。
在聚丙烯的生产中，智能化生产将主要体现在生产过程中各种参数的实时监测和控制。
通过先进的传感器和自动控制系统，可以实现生产过程的智能化监控，提高生产效率，降低人工成本，减少生产事故。
根据世界聚丙烯催化剂的发展现状及趋势，结合我国聚丙烯催化剂的研究开发现状，今后我国聚丙烯催化剂的重点发展领域主要集中在以下几个方面：（1）微球型聚丙烯催化剂。
微球催化剂是在现有球形催化剂的基础上，通过调节催化剂的粒径，得到粒径较小（0.25-1.50mm）、粒度分布均匀的聚丙烯粒料，以解决现有球形催化剂由于粒子大，在釜式连续法工艺中适应性不佳等问题。
目前我国已经开展了一些研究工作，但催化剂粒径的控制尚不稳定，需要进一步完善进行工业试验。
（2）新型内给电子体聚丙烯催化剂。
Basell公司开发成功的以二醚为新内给电子体的聚丙烯催化剂已经实现工业化，该催化剂不仅活性高、定向能力强，且氢调敏感性好，可以不通过过氧化物降解直接生产高熔体流动指数产品，显示出良好的发展势头。
我国有关研究单位在该催化剂的研究方面也取得了一定的进展，已经进行了催化剂的中试放大和中试聚合试验工业，但在专利方面仍没有突破，所选用的二醚类化合物国外公司已经取得中国专利授权。
因此在积极寻找新的醚类化合物的同时，加大在醚酮化合物、氨基硅烷、三氟烷基硅氧烷等其它类型内给电子体上的研究，形成拥有独立知识产权的新内给电子体制备技术已经成为当务之急。
（3）新型聚丙烯共聚催化剂。
目前国外催化剂技术的发展趋势主要集中在开发可以制备较好刚性和抗冲击性平衡聚丙烯产品的催化剂技术方面，即要求催化剂在提高聚合物抗冲击性能的同时，保持一定的刚性。
Basell公司已经有系列化的由其相应的催化剂生产的高抗冲、高刚性产品投放市场，特别是利用其Catalloy工艺制备的以丙烯为主单体的烯烃共聚合金产品，机械性能优异，除乙烯外，还使用丁烯等高碳α-烯烃作为共聚单体，使制品性能进一步提高。
这些产品的制备除了需要使用特殊的聚合工艺外，对所使用的聚丙烯催化剂的性能，如催化剂的粒径分布、空隙度、孔径分布及聚合反应动力学等也有特殊的要求。
我国现有的催化剂技术在这方面存在较大的差距，导致国内高抗冲、高刚性聚丙烯产品市场基本为进口产品占领。
国内外聚丙烯催化剂的开发进展一、国外聚丙烯催化剂的发展历程聚丙烯催化剂自50年代Ziegler-Natta催化剂问世，经过不断改进已发展到第四代，聚丙烯催化剂的发展如表1所示。
催化剂的活性已由最初的几十倍提高到几万倍，若按过渡金属计已达到几百万倍，聚丙烯的等规度已达≥98%的高水平，生产工艺也得到了简化，这都得益于催化剂的发展。
目前正在开发的茂金属催化剂是第五代催化剂，Fina公司、日本三井东亚化学公司、Exxon公司、日本的三井石化、窒素等都在进行茂金属聚丙烯的研究开发工作，并且已经有工业产品出现。
表1 聚丙烯催化剂的发展1.1 第一代催化剂等规聚丙烯催化剂由Natta在1954年首次合成，用Et3Al还原TiCl4得到TiCl3/ 3AlCl- Al Et2Cl为催化剂，得到了高等规度的聚合物产品，经过不断的研究和改进，出现了第一代聚丙烯催化剂，并实现了工业化生产。
在催化剂发现后仅三年时间，新型工业树脂聚丙烯便问世。
第一代催化剂的缺点是活性和等规度还较低，聚合工艺含有脱除影响产品性能的无规产物和催化剂残渣的后处理工序。
1.2 第二代催化剂第二代催化剂是在第一代催化剂的基础上引入了给电子体（Lewis碱），使TiCl3催化剂的活性和选择性得到了很大改进，聚合活性比第一代催化剂提高4～5倍，其缺点是仍需脱除无规物和催化剂残渣的后处理工序。
1.3 第三代催化剂60年代初，以MgCl2作为催化剂的载体，使催化剂的活性得到很大程度的改善。
通过选择合适的给电子体和催化剂的制备方法，既可实现催化剂的高活性和高立体选择性，又实现了产物的分子量分布和颗粒分布及颗粒形态可控，使生产流程大大简化，无需脱除无规物和催化剂残渣的后处理工序，甚至省去造粒工序。
1.4 第四代催化剂第四代催化剂是由Himont公司发展起来的，其特点是通过控制催化剂的构造达到控制聚合产物的分子结构的目的。
第四代聚丙烯催化剂的发展标志着丙烯催化聚合技术的研究和生产趋于完善和成熟。
聚丙烯催化剂研发进展及发展趋势（一）自20世纪50年代Ziegler-Natta(Z-N)催化剂问世以来，聚丙烯催化剂经过不断改进得到了很大的发展，目前已经从需要脱灰、脱无规物的第一代催化剂发展到高活性、高立构规整性的高效第五代催化剂。
催化剂的活性已由最初的几十倍提高到几百万倍，聚丙烯等规指数已达98%以上，生产工艺得到了简化。
目前，催化剂仍是推动聚丙烯技术发展的主要动力，Z-N催化剂和单活性中心催化剂都将继续发展。
Z-N催化剂将在高活性、高定向性的基础上向系列化、高性能化发展，不断开发性能更好的新产品；茂金属和非茂单活性中心催化剂(SSC)在聚丙烯领域的应用得到深入发展，其发展目标是进一步实现技术的工业化和启动需求量较大的通用产品市场。
1 Ziegler-Natta催化剂目前，世界上PP生产所用的大多数催化剂仍是基于Ziegler-Natta(Z-N)催化体系，即TiCl3沉积于高比表面和结合Lewis碱的MgCl2结晶载体上，助催化剂是Al(C2H5)2Cl等烷基铝类化合物，其特点是高活性（通常在50kgPP/g催化剂左右）、高立构规整性、长寿命和产品结构的稳定性好。
20世纪90年代以来，美国、西欧和日本等世界主要的PP生产商研究开发工作的重点主要集中于该类催化剂体系的改进上。
早在第一代Z-N催化剂出现后，人们就发现添加第三组分（多为给电子体，又称为Lewis碱）对烯烃聚合行为和聚合物性能都会产生很大的影响。
只有改变催化剂中的给电子体（分为内给电子体和外给电子体两类），才能最大可能地改变催化剂活性中心的性质，从而最大程度地改变催化剂的性能。
因此，新型给电子体的开发一直是5开发的热点。
1.1内给电子体目前，内给电子体主要有1，3-二酮、异氰酸酯、1，3-二醚、烷氧基酮、烷氧基酯、丙二酸酯、琥珀酸酯、1，3-二醇酯、戊二酸酯、邻苯二甲酸高级酯、卡宾类化合物以及环烷二元酸酯等，其中使用最多的是1，3-二醚、琥珀酸酯和1，3-二醇酯类。
（1）以1,3-二醚类化合物为内给电子体的催化剂。
1,3-二醚类化合物内给电子体是由Basell公司开发的。
以1,3-二醚类化合物为内给电子体的丙烯聚合催化剂具有高活性、高氢调敏感性及窄相对分子质量分布等特点，并且在聚合过程中不加入外给电子体时仍可以得到高等规度的PP。
在较高温度和较高压力下，用该类催化剂可使丙烯抗冲共聚物中的均聚PP基体具有较高的等规度，提高了结晶度。
即使熔体流动指数很高时，PP的刚性也很好，非常适合用作洗衣机内桶专用料。
目前，Basell公司已经开发了一系列基于二醚类内给电子体的催化剂，据称催化剂的活性超过100 kg/g(以每克催化剂生产的聚合物的质量计)，聚合物的等规指数大于99%。
用这类催化剂得到的产品相对分子质量分布窄，适用于纺粘和熔喷纤维。
另外，以1,3-二醚类化合物为内给电子体合成的Z-N催化剂具有极好的氢调敏感性，对于多反应器聚合工艺，可在现有装置的操作条件下，最大限度地增宽所得聚合物的相对分子质量分布，提高产品的性能，不足之处是所得PP分子链的缺陷较多，不利于生产高性能聚合物。
（2）以琥珀酸酯类化合物为内给电子体的催化剂。
琥珀酸酯类化合物内给电子体也是由Basell公司开发成功的。
以琥珀酸酯类化合物为内给电子体的催化剂具有高立体定向性，所得聚合物的相对分子质量分布宽，用单反应器操作即可生产出以前只能用多反应器工艺生产的产品，且产品为高刚性的均聚物和多相共聚物，大大地扩展了丙烯均聚物和共聚物的性能。
用该类催化剂生产的BOPP薄膜、管材和注塑件的刚度和加工性能均得到改善；生产的低熔体流动指数多相共聚物具有较好的刚性和冲击性能，即在同样弯曲模量下，所得抗冲共聚产品的Izod冲击强度较高，或者在同样冲击强度下，产品的弯曲模量较高，刚性与抗冲性的平衡性较好。
这种新型Z-N催化剂可适用于包括本体法、气相法、淤浆法和大部分本体-气相组合工艺的PP生产工艺。
（3）以1,3-二醇酯类化合物为内给电子体的催化剂。
1,3-二醇酯类化合物由中石化股份有限公司北京化工研究院开发成功。
该类内给电子体的特点是具有较高的催化活性，较好的立体定向性，同时可通过改变取代基的种类与位置，得到不同氢调敏感性的催化剂，所得聚合产物具有较宽的相对分子质量分布，性能也得到较大提高。
目前该类催化剂正处在工业化过程阶段。
另外，韩国、日本、美国、意大利等国家和地区的许多家公司对此类技术也进行了研究开发。
其中给电子体有复合使用的，也有6聚合中使用的，其中有些给电子体复合使用时的效果比二者单独使用时的效果更佳。
1.2外给电子体研究发现，外给电子体对PP催化剂的活性、氢调敏感性及定向性能等都有很大的影响，一般来说,内、外给电子体必须要有一定的匹配性才能使催化剂具有高的活性和定向性能。
目前工业上常用的外给电子体是有机硅氧烷类化合物。
研究发现,有机硅氧烷的性能受烷氧基的数量、大小及与硅原子相连基团(一般为羟基)的影响,要得到高性能的有机硅氧烷,一般需2个或3个小的烷氧基(甲氧基、乙氧基)。
目前工业上最常用的外给电子体是甲基环己基二甲氧基硅烷(CHMDMS)、二异丁基二甲氧基硅烷(DIBDMS)、二环戊基二甲氧基硅烷（DCPDMS)和二异丙基二甲氧基硅烷(DIPDMS)，其中DCPDMS与PP催化剂配合后,催化体系的定向性能最高,但氢调敏感性最差。
因此，为了使PP的相对分子质量分布加宽，其中一种外给电子体一般都固定为DCPDMS,另外再选一种氢调敏感性高、定向性能不太低的外给电子体。
聚丙烯催化剂研发进展及发展趋势（二）近年来,人们也尝试开发新型结构的外给电子体,Kemp等开发了一类新型外给电子体--杯芳烃,它是苯酚和甲醛在碱作用下缩合形成的大环低聚物。
这种化合物具有独特的结构,能与过渡金属进行配位。
以杯芳烃为外给电子体、邻苯二甲酸二异丁酯为内给电子体的Z-N催化剂催化丙烯聚合，实验结果表明,催化剂的立构规整性明显提高，但活性并无明显变化。
若使用杯芳烃的烷基化取代物为外给电子体,则可进一步提高PP的等规度,但催化剂的活性有所降低。
而以杯芳烃的硅氧烷取代物为外给电子体,催化剂的立构选择性明显提高而活性变化较小。
因此，如果选择合适的取代基，通过与适当的内给电子体配合，就可以获得能够满足工业应用所需高活性和高立构规整性的需求。
另外,人们对以氨基硅烷为外给电子体的催化体系也进行了研究。
研究表明,与有机硅氧烷相比,催化体系的活性有所下降,但在未降低PP等规度的情况下,加宽了PP的相对分子质量分布。
当采用环状氨基硅烷(如三甲代甲硅烷基哌啶、三甲代甲硅烷基吡咯烷等)为外给电子体时，所得PP不但具有很高的结晶度,而且相对分子质量分布很宽。
以二乙基氨基三乙氧基硅烷为外给电子体时，催化剂在保持高活性和高定向性能的同时具有非常好的氢调敏感性。
布蒙特公司在开发了1,3-二醚为内给电子体后，又将其作为外给电子体与邻苯二甲酸酯为内给电子体的催化剂进行配合，所得催化体系具有与1，3-二醚为内给电子体的催化剂的良好活性和氢调敏感性。
1.3多活性中心催化剂Borealis公司开发出一种以Ti/Zr为主体的用于Borstar双峰工艺的专有催化剂BCI。
该催化剂是具有两种或更多种类型活性点的载体催化剂体系，能够适应较高的聚合温度，催化剂活性和等规指数随聚合温度的提高而增大，是一种特殊结构的Z-N 载体催化剂。
采用BCI催化剂，既能生产分子量分布很窄的单峰产品，也能生产很宽分子量分布的双峰产品（包括均聚物和无规共聚物）。
目前，这种催化剂已经获得工业应用，第二代催化剂（称为BCI10）也已开发成功。
此外，该公司利用Sirius专用催化剂平台开发出的RCEO2P催化剂，具有非常均匀的粒子结构，可大大改善低、中等刚性均聚和无规聚丙烯的性能，用于生产薄膜和纤维级产品，每吨催化剂的成本可降低约20%，而生产能力提高10%。
今后，传统的Z-N催化剂和茂金属催化剂的混合催化剂将有所发展，这种混合催5重反应器或双重工艺，两种催化剂可以用在一个反应器中或者相互串联或并联的不同反应器中，生产后进行共混也是可行的。
当前的一个主要进展是在单个反应器中生产双峰分布的PP树脂。
Equistar公司称用混合催化剂生产双峰或多峰树脂，工艺更容易控制，共聚产品的柔韧性更大。
2茂金属催化剂茂金属催化剂具有单活性中心的特性，可以更精确地控制分子量、分子量分布、晶体结构以及共聚单体在聚合物分子链上的加入方式。
采用该催化剂生产的聚丙烯产品（简称mPP）具有分子量分布窄、结晶度很低、微晶较小、透明性和光泽度优良、与其它树脂的相容性好、耐冲击性能和韧性优异等特点。
采用该催化剂可以合成出许多Z-N催化剂难于合成的新型丙烯共聚物，如丙烯-苯乙烯的无规和嵌段共聚物，丙烯与长链烯烃、环烯烃及二烯烃的共聚物等，因此用茂金属催化剂生产PP共聚物是近年来一个重要的发展方向。
Exxon公司采用双茂金属催化剂在单反应器中制备了双峰分布的丙烯-乙烯共聚物，其加工温度范围大约为26℃，比常用的PP共聚物的加工温度范围(约15℃)宽，克服了单峰茂金属PP树脂加工温度范围窄的缺点，在生产BOPP薄膜时拉伸更均匀且不易破裂，可以在低于传统PP的加工温度下生产性能良好的PP薄膜。
伴随着茂金属催化剂的开发，其载体化的研究也随之开始。
人们在研究中发现，茂金属催化剂载体化后，不但使所得PP粉料具有较好的颗粒形态，而且可以提高PP 的等规度和相对分子质量，甚至可大幅度减少MAO的用量，有助于降低茂金属催化剂的生产成本，同时也发现，茂金属催化剂载体化后，其单活性中心的特点未变，但其活性有较大幅度的下降。
近年来，茂金属催化剂载体化技术的研究开发重点是开发新型载体，进一步减少MAO的用量和提高催化剂载体化后的活性。
如Grace公司开发了IOLA载体，SiO2与粘土进行反应时，经喷雾干燥可形成IOLA。
IOLA呈微球状，表面非常粗糙，里面布满洞穴和孔隙。
这种微粒具有电离状态的粘土粒子，既可使Lewis酸均匀分散在整个微粒中，同时又使其更易于与催化剂进行相互作用。
因此，在预聚合阶段，IOLA起激活（如离子化）催化剂的作用；而在聚合阶段，它又起负载催化剂的作用。
因此，IOLA具有载体和活化剂的双重功能，因而无需昂贵的MAO或硼烷为助催化剂，大幅度降低了单中心催化剂的生成成本。
中山大学利用高对称性茂环上烷基取代的CpTi（OBz）3/MAO体系合成了高相对分子质量无规聚丙烯，该催化剂体系通过茂环的取代及适当的配体，改善了中心金属电子和空间环境，从而抑制丙烯聚合过程中的链转移反应，该体系在氯苯或甲苯/己烷混合溶剂中聚合具有较高的活性。
CpTi（O-n-Pr）3/MAO催化体系在n（Al）/n（Zr）=200时催化活性最高，并能得到中等相对分子质量的无规聚丙烯弹性体。
