اين اختراع در زمينه شيمي كاتاليست، مهندسي پليمريزاسيون، پلي الفين و شيمي سنتز مي‌باشد. در انحصار بودن برخي كاتاليست هاي توليد پلي الفين ها تحت ليسانس شركت هاي بزرگ شيميايي و پتروشيميايي از قبيل Dupont، BP، Eastman و ... يكي از انگيزه‌هاي اصلي براي پيشقدم شدن در عرصه سنتز كاتاليست‌هايي است كه با ويژگي‌ها و كارايي بهتر بتوانند اين انحصار را شكسته و راه را براي مطالعه و كسب دانش بيشتر در اين زمينه فراهم آورد. نوع كاتاليست تك مركزي بر پايه آهن مدنظر تحت ليسانس شركت Dupont و با نام تكنولوژي Versipol قرار‌دارد. از طرفي طي چند دهه اخير توجه بسياري از دانشمندان به سمت دانش كاتاليست هاي چندمركزي جلب شده است. از همين رو رسيدن به دانش سنتز چنين كاتاليستي كه با فعاليت، پايداري بيشتري و سنتز كنترل شده قادر به توليد پلي اتيلن خطي با دانسيته بالا (HDPE) مي باشد از جمله اهداف اين اختراع مي باشد. كاتاليست دومركزي شرايط پليمريزاسيون را با توجه به محصول دهي، پايداري و طول عمر بالاتر آسان تر مي نمايد. كاتاليست مدنظر علاوه بر مزاياي ساختاري كاتاليزوري كه برشمرده شد پلي اتيلني توليد مي نمايد كه تعداد شاخه كم، جرم مولكولي، دماي ذوب و كريستالينيتي بالاتر دارد در نتيجه نيروهاي بين مولكولي قوي و استحكام كششي بالايي داشته و نسبت به بسياري از حلال هاي متفاوت مقاوم است. با توجه به نسبت بالاي استحكام به چگالي، در توليد بطري هاي پلاستيكي، لوله كشي مقاوم در برابر خوردگي، غشا ها و چوب هاي پلاستيكي استفاده مي شود. پلي انيلن به دست آمده نيز مي تواند باعث ارتقا اين خواص گردد.

اين اختراع در زمينه شيمي كاتاليست، مهندسي پليمريزاسيون، پلي الفين، شيمي سنتز و .... مي‌باشد. در طول سال‌هاي اخير تقاضا براي كاتاليست‌هاي تك سايتي توسط كمپاني هاي بزرگ رشد چشم‌گيري داشته است. استفاده ازكاتاليست‌هاي فلزات واسطه انتهايي به علت خواص مطلوب از جمله اكسيژن دوستي كمتر و توليد پليمر با تعداد شاخه بيشتر از دلايل اصلي مي‌باشد. كاتاليست‌هاي دومركزي فلزات واسطه انتهايي به علت فعاليت و توليد پليمر با جرم‌ملكولي بالاتر نسبت به نوع تك‌مركزي متناظر آن امروزه داراي اهميت زيادي مي‌باشند. در توليد الفا الفين‌هايي مانند 1-هگزن كاتاليست‌هايي مختلفي استفاده شده كه هر كدام داراي خواصي بوده كه. لذا سنتز پلي1-هگزن با استفاده از كاتاليست دو مركزي فلز واسطه انتهايي مورد نظر داراي جرم ملكولي بالا و تعداد شاخه بيشتر نسبت به انواع ديگر كاتاليست ها و از جمله تك مركزي متناظر آن مي باشد كه با توجه به كاربرد آن خواص مطلوب تري را ايجاد مي‌كند. روش سنتز ليگاند ارائه شده داراي مزايايي از قبيل خلوص بالاتر به همراه راندمان بهتر بوده كه منجر به تهيه كاتاليست بدون آلودگي مي شود. كاتاليست سنتز شده داراي فعاليت بالاتر نسبت به كاتاليست تك مركزي متناظر آن مي باشد. پلي 1-هگزن سنگين به دست آمده از كاتاليست دومركزي در حضور كمك كاتاليست‌هاي متيل آلومينوكسان اصلاح شده(MMAO)، دي اتيل آلومينيوم كلرايد (DEAC)و اتيل آلومينيوم سسكوئيل كلرايد (EASC) داراي جرم مولكولي بالاتري نسبت به پلي1-هگزن حاصل از تك مركزي آن مي‌باشد. پلي 1-هگزن بدست آمده به علت جرم‌ملكولي بالا و تعداد شاخه زياد به عنوان عامل كاهنده اصطكاك در لوله‌هاي انتقال نفت استفاده مي‌گردد.

عدم توزيع يكنواخت فاز دوم در فاز زمينه در نانوكامپوزيت ها، خواص مكانيكي نانوكامپوزيت ها را كاهش مي دهد. تجمع ذرات پودر بسيار ريز در نانوكامپوزيت ها موجب افزايش انرژي سطحي آنها شده، كاهش خواص مكانيكي نانوكامپوزيت ها را به دنبال دارد. همچنين استفاده از مواد شيميايي گرانقيمت براي توزيع يكنواخت فاز دوم در داخل فاز زمينه و جلوگيري از به هم چسبيدن ذرات پودر نانوكامپوزيتي و ساخت نانوكامپوزيت هايي با ريزساختاري همگن و خواص مكانيكي بالا، باعث غيراقتصادي شدن و همچنين پيچيده تر شدن فرآيند مي گردد. از نانولوله كربني چند جداره كربوكسيلي (MWCNT-COOH) بعنوان پر كننده در بافت پليمر استفاده شد. نانوكامپوزيت پلي اتيلن/نانولوله كربني چندجداره عامل دار (PE/MWCNT)، به روش پليمريزاسيون درجا و در شرايط بهينه، بصورت بافتي كاملاً همگن توليد شد. در نتيجه، رشته هاي CNT در بافت پليمري نانوكامپوزيت ديده نمي شود. در واقع مونومر حين رشد، ذرات پر كننده را در بر گرفته است كه اين باعث مي شود نانولوله ها به خوبي در بافت پلي اتيلن پخش شده و تشكيل يك بافت يكنواخت همگن را بدهند. كاتاليزور زيگلرـ ناتا (ZN)، پلي اتيلن سنگين با بلورينگي بالا توليد مي كند؛ اما با افزودن MWCNT به كاتاليزور ZN، به روش پليمريزاسيون درجا، در شرايط كنترل شده، نانوكامپوزيتي با بلورينگي پايين توليد مي شود. نانوكامپوزيت PE/MWCNT مقاومت حرارتي بالاتري را نشان مي دهد. كاربرد يا كاربردهاي اصلي اختراع: از جمله كاربردهاي اصلي نانوكامپوزيت همگن PE/MWCNT، قطعات داخلي و خارجي خودرو به دليل وزن كمتر قطعه نهايي نانوكامپوزيت در مقايسه با كامپوزيت هاي معمولي، بسته بندي هاي مقاوم در برابر نفوذ گازها و بخارات و الياف مستحكم براي صنعت نساجي مي باشد.

از آنجا كه شكل كروي ذرات پليمر ناشي از رشد ذره، به دلايل زيادي از جمله بيشينه بودن قابليت حركت پليمر حين فرآوري جذاب ترين شكل است؛ از كاتاليزورهاي زيگلرـ ناتايي (ZN) در صنعت استفاده مي شود كه داراي مورفولوژي كروي هستند. از جمله معايب اين كاتاليزورها، حساسيت بالاي آنها مي باشد كه عملاً شاهد از بين رفتن مورفولوژي كروي اين ذرات و تشكيل ذرات كلوخه اي هستيم كه در نتيجه اين امر، ريز شدن ذرات پليمر (غبار) و نيز تشكيل كلوخه ها در محصول پليمري ديده مي شود. كاتاليزور ZN استفاده شده در اين تحقيق كه داراي اجزاي TiCl4/Mg(OEt)Cl/DIBP مي باشد، داراي مورفولوژي كروي است اما منجر به توليد پلي اتيلن كلوخه اي شد. از طرفي كاتاليزور LTM سنتز شده منجر به توليد پلي اتيلن با سطح صاف شد. خوشبختانه تركيب دو كاتاليزور ZN و LTM به روش پليمريزاسيون درجا، ذرات كاملاً كروي پلي اتيلن را نتيجه مي دهند. كاربرد يا كاربردهاي اصلي اختراع: حذف مرحله گرانول سازي و فراورش پليمر و كاهش پديده جرم گرفتگي ديواره هاي راكتور يا تجمع و چسبيدن پودر پليمر سنتز شده به ديواره راكتور به دليل توليد ذرات پلي اتيلن كروي از تركيب كاتاليزورهاي ZN و LTM در دماي پايين را منجر مي شود.

زمينه فني اختراع حاضر، در زمينه شيمي كاتاليست، مهندسي پليمريزاسيون، پلي الفين، شيمي سنتز و .... مي‌باشد. در طول سال‌هاي اخير تقاضا براي كاتاليست‌هاي تك سايتي توسط كمپاني هاي بزرگ رشد چشم‌گيري داشته است. استفاده ازكاتاليست‌هاي فلزات واسطه انتهايي به علت خواص مطلوب از جمله اكسيژن دوستي كمتر و توليد پليمر با تعداد شاخه بيشتر از دلايل اصلي مي‌باشد. در توليد پلي الفا الفين‌هايي مانند 1-هگزن كاتاليست‌هايي مختلفي استفاده شده كه هر كدام داراي خواصي بوده اند. لذا سنتز پلي1-هگزن با استفاده از كاتاليست فلز واسطه انتهايي مورد نظر و همچنين كوپليمريزاسيون 1- هگزن با مونومر هاي مانند متيل استايرن كه امكان عاملدار كردن هاي بعدي محصول حاصله را فراهم مي كند جالب خواهند بود. روش سنتز ليگاند ارائه شده داراي مزايايي از قبيل خلوص بالاتر به همراه راندمان بهتر بوده كه منجر به تهيه كاتاليست بدون آلودگي مي شود. كاتاليست واسطه انتهايي بر پايه فلز نيكل سنتز شده داراي فعاليت و مناسبي در توليد پلي هگزن و كو پليمر ان با متيل استايرن مي باشد. پلي 1-هگزن به دست آمده از كاتاليست مورد نظر در حضور كمك كاتاليست‌هاي متيل آلومينوكسان اصلاح شده(MMAO)، تري ايزو بوتيل آلومينيوم (TIBA)، دي اتيل آلومينيوم كلرايد (DEAC)و اتيل آلومينيوم سسكوئيل كلرايد (EASC) پليمر هاي با وزن هاي مولكولي متفاوت توليد نمود. همچنين كوپليمريزاسيون 1-هگزن و متيل استايرن در حضور كمك كاتاليست‌ متيل آلومينوكسان اصلاح شده(MMAO) در نسبتهاي مختلف از كومونومر متيل استايرن موفقيت اميز بود

از مواردي كه همواره در زندگي روزمره رو به افزايش مي باشد، دستيابي به مواد پليمري با خواص فيزيكي و مكانيكي منحصر به فرد به همراه قيمت مناسب و در دسترس بودن خوراك مي باشد. از اين بين پلي الفينهاي حلقوي باايجاد تنوع محصول و افزايش قابليت كاربرد محصولات الفيني در زندگي روزمره نقشي رو به رشد و حائز اهميت را ايفا مي نمايند.پلي الفين هاي حلقوي از جمله پلي نوربورنن و 5- اتيليدين 2-نوربورنن از جمله پليمرهاي پرمصرفي مي باشند كه با روشهاي مختلف مانند پليمريزاسيون حلقه گشا و كئورديناسيوني توليد مي گردند. در اين اختراع نوعي از كوپليمرهاي حلقوي ( نوربورنن و 5- اتيليدين-2- نوربورنن) با استفاده از كاتاليستهاي واسطه بعدي با فعاليت بالا و كنترل ريز ساختار در سيستم پليمريزاسيوني محلولي و با قابليت عاملدار شدن توليد شده است كه اين امر باعث افزايش دامنه كاربرد اين پليمرها گرديده است.