目前，虽然利用α－二亚胺钯催化乙烯低聚直接制备了油状的HBPE，并且具有合成润滑油应用的前景，但是也存在一些问题。

        首先，产物聚乙烯油的低温流动性有待进一步提高，倾点是油品能流动的最低温度，而玻璃化温度是聚合物链段开始运动的温度，玻璃化温度虽然较低，但是倾点往往达不到要求；其次，产物的支化结构以甲基短支链为主，长支链含量低，与相同分子量的聚α－烯烃润滑油相比粘度指数偏低；此外，钯催化剂价格较高、 催化活性较低，生产成本将大大提高；最后，α－二亚胺钯的热稳定性较差，且容易产生钯黑导致产品后处理工艺复杂。

        为了避免使用低活性、热稳定性差、价格高的α－二亚胺钯催化剂制备油状HBPE，人们又进行了镍催化合成HBPE油的研究。人们设计合成了一系列不同结构的镍配合物K～M（见图4），不仅能催化 乙烯低聚制备油状HBPE，还能实现HBPE油的功能化，但是都没有进行相关应用性能的研究。

        除了期刊论文报道之外，关于乙烯链行走聚合 直接制备聚烯烃润滑油的专利陆续公开。唐勇课题组在烯烃聚合直接制备聚烯烃润滑油方面申请了多项发明专利，如2011年他们申请了 “一类由烯烃制备高支化烷烃的催化体系”的 专利，保护了多种α－二亚胺镍钯催化剂体系。

        陈昶乐课题组申请了 “一种由乙烯直接合成润滑油基础油的催化剂配体及其 配合物以及制备方法和应用”的专利，保护了一类不对称且有边臂效应的α－二亚胺镍催化剂。傅智盛课题组申请了 “一种液态聚乙烯橡胶及其制备方法”的专利，保护了液态超支化的聚乙烯橡胶，催化剂是其课题组设计合成的新型苊醌骨架α－二亚胺镍。最近我们课题组申请了 “一种饱和的聚烯烃润滑油基础油及其制备方法”的专利，通过加入链转移剂来降低产物的分子量，同时避免β－H消除反应发生，抑制双键的形成，从而直接得到了饱和的低分子量聚烯烃润滑油基础油。 

        上述研究结果表明，通过链行走聚合可以直接催化乙烯低聚制备聚烯烃润滑油，从而实现聚乙烯的高值化。人们已经能够通过催化剂的结构设计实现低分子量HBPE油的结构调控。但是相关应用性能，特别是黏温性能和低温流动性与微观结构关系的研究鲜有报道。 

1. HBPE分散剂 

        HBPE不仅能用做新型弹性体和润滑油，还能作为高效分散剂用于石墨烯、碳纳米管（CNT）等碳纳米材料的制备。与传统的化学气相沉积法和外延生长法相比，HBPE辅助的液相剥离具有能耗低，工艺简单的优点，并且 HBPE 辅助的液相剥离还能实现高品质石墨烯的宏量制备。

       此外，与传统的纯溶剂和表面活性辅助的液相剥离相比，HBPE辅助的液相剥离具有以下优点：①无需使用高沸点的溶剂，有利于后处理；②HBPE与石墨烯或CNT间强烈的界面相互作用有利于石墨的剥离，得到高浓度的 分散液；③石墨烯或CNT表面吸附的HBPE之间的空间排斥作用，可以提高分散液的长久稳定性；④得到的分散液可以直接用于溶液法制备聚合物纳米复合材料。

        因此，HB－PE辅助液相剥离制备高品质石墨烯的方法得到了快速发展。超支化的聚合物不仅能提供强的界面相互作用，还能形成显著的空间排斥作用，因此在石墨烯和CNT的剥离和分散中得到了广泛的应用，其中 HBPE由于合成工艺简单而在此领域得到大量应用（见图5）。

        Baskaran课题组在研究线性聚烯烃与CNT的复合材料时发现，聚丁二烯与CNT之间存在分子间的CH－π界面相互作用，并且所有含质量分数1%CNT的复合材料都能溶解得到均相体系，说明可以利用这种作用实现CNT的有效分散。Ye课题组在此基础上，将α－二亚胺钯催化合成的HBPE用于CNT的分散。研究结果表明，虽然HBPE分子链上没有官能团，但是依然可以通过非共价非特定的界面相互作用实现CNT的高效分散，CNT分散液的浓度高达1235mg/L，这一结果甚至优于通过特定π－π相互作用得到的CNT分散液。

        近年来，徐立新课题组利用HBPE及功能化的HBPE，进行了大量的液相剥离石墨制备石墨烯的研究。首先，他们利用未功能化的HBPE进行了石墨的剥离研究，透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）及拉曼光谱（Roman）测试结果表明，所得石墨烯纳米片的厚度为2～4层， 二维尺寸为0.2～0.5μm，且几乎没有结构缺陷。并且通过红外证实了石墨烯与HBPE之间也存在CH－π界面相互作用，因此可以利用低沸点的氯仿或四氢呋喃实现石墨的有效剥离，浓缩后的分散液浓度高达3.4mg/mL。由于所用 HBPE具有树枝状结构，使得剥离的石墨烯纳米片之间存在显著的空间位阻，因此所得石墨烯分散液具有非常好的贮存稳定性。

        此外，热重分析的结果表明，氯仿和四氢呋喃中所得石墨烯吸附的HBPE分别为28%和 46%。最近，他们又分别设计合成了芘和笼型聚倍半硅氧烷（POSS）功能化的HBPE，不仅得到了高浓度的石墨烯分散液，还通过溶液法制备了相应的聚烯烃和聚硅氧烷纳米复合材料。由于石墨烯纳米片表面吸附了聚合物，不仅能提高其在聚合物中的分散程度，还能提高界面相互作用，进而显著提高复合材料的力学、导电、耐热和导热性能。

        上述研究结果表明，HBPE不仅可以作为功能纳米填料CNT的高效分散剂，还能辅助液相剥离实现廉价石墨到高性能石墨烯的转变，并且还能显著提高分散液的稳定性。所得纳米填料的分散液可以直接用于溶液法制备聚合物复合材料，不仅能提高石墨烯的分散程度，还能提高改性效率。

2. 总结与展望 

        经过20年的发展，HBPE新材料的基础研究已经得到了充分的发展，目前已经进入应用研究的起步阶段。与现有同类产品相比，HBPE型弹性体、润滑油、分散剂在生产工艺及性能上都具有非常明显的优势，因此具有良好的应用前景。

        对于聚烯烃弹性体而言，虽然目前已有大量的品种见诸研究及应用，但是这些弹性体往往需要昂贵的长链α－烯烃作为共聚单体，或者需要多步生产工艺，而HBPE弹性体则无需共聚单体且生产工艺简单。

        对于聚烯烃润滑油而言，HBPE的生产工艺优势更为明显，因为聚α－烯烃合成润滑油的初始原料就是乙烯，由乙烯直接制备润滑油，省去了两步选择性合成工艺，不仅大大简 化了生产工艺，而且显著提高了收率。

        对于石墨烯和CNT分散液的制备而言，特别是石墨烯的高效剥离和稳定分散，HBPE合成工艺简单，剥离效率高，稳定效果好。虽然HBPE材料在这些方面表现出良好的应用前景，而且原料乙烯的价格低廉，但是在工业化 应用之前还有一些问题需要解决。

        第一个问题是催化剂的性能及价格，合成 HBPE材料的催化剂主要是α－二亚胺镍钯配合物。相对于镍基催化剂而言，α－二亚胺钯不仅价格昂贵，催化活性低，而且热稳定性较差，因此α－二亚胺镍更有望成为新型HBPE材料产业化的催化剂。

        第二个问题是生产工艺，包括催化剂合成工艺及HBPE的生产工艺。经典α－二亚胺镍钯催化剂的合成工艺相对简单，但是为了得到性能优异且可控的 HBPE材料，往往需要对催化剂结构进行分子设计，使得催化剂的合成工艺相对复杂，导致生产成本增加。链行走聚合产物与传统聚合产物，在结构和性能方面都有差异，特别是油状HBPE产物，其生产工艺需要重新设计并优化。

        第三个问题是材料结构与性能的关系。经过五六十年的发展，对于传统的低密度聚乙烯 （LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、线性低密度聚乙烯 （LLDPE）材料，基于分子运动联系的链结构与材料性能，基于成型加工联系的凝聚态结构与制品性能都已形成成熟的理论，而HBPE型弹性体和润滑油的微观结构，特别是凝聚态结构与使用性能的关系几乎是一片空白。