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本发明公开一种气相法制备高顺式聚丁二烯的聚合体系及其应用。该聚合体系包括分散剂和催化剂,所述分散剂是一种由无机固体颗粒组成的复合体系,所述催化剂是以稀土元素为核心的多组分负载型催化剂,将分散剂与催化剂按质量比5~20 : 1投料,保持气态单体丁二烯的压力为0.05~5MPa,于40~80°C下与单体反应0.5~2小时,即可制备得到高顺式聚丁二烯颗粒。使用该聚合体系进行丁二烯气相聚合,能在保持所用负载型稀土催化剂高活性的同时,减少聚合产品颗粒粘连,细化产品的颗粒形态。