环烯烃共聚物及其制备方法_2

文档序号:9500804阅读:来源:国知局
本发明可通过控制所述聚合反应原料的用量控制制备得到的环締控共聚物的玻 璃化转变溫度。本发明制备得到的环締控共聚物中具有式II结构的化合物越多,环締控共 聚物的玻璃化转变溫度越高。
[0065]本发明中,所述聚合反应的助催化剂为烷基侣类催化剂,优选选自Ξ甲基侣、氯化 二甲基侣、二氯甲基侣、氯化二乙基侣、二氯乙基侣、Ξ乙基侣和Ξ异下基侣中的一种或几 种,更优选为Ξ异下基侣。本发明对所述助催化剂的来源没有特殊的限制,采用本领域技术 人员熟知的上述种类的溶剂即可,可由市场购买获得。
[0066] 本发明中,所述聚合反应的催化剂调节剂为烷基醇类,优选为无水甲醇、无水乙 醇、无水丙醇和无水下醇中的一种或几种,更优选为无水乙醇。本发明对所述催化剂调节剂 的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的上述种类的溶剂即可,可由市场购买 获得。
[0067]本发明中,所述聚合反应的分子量调节剂为α直链締控,优选为1-戊締、1-己締、 1-庚締和1-辛締中的一种或几种,更优选为1-己締。本发明对所述分子量调节剂的来源 没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的上述种类的溶剂即可,可由市场购买获得。 W側在本发明中,所述助催化剂的摩尔数和催化剂的摩尔数的比值优选为(0. 1~6): 1,更优选为(0. 5~5) :1,最优选为(1~4) :1。
[0069] 优选的,所述催化剂调节剂的摩尔数和催化剂的摩尔数的比值优选为(0. 5~5): 1,更优选为(1~4) :1,最优选为(2~3) :1。
[0070] 优选的,所述分子量调节剂的摩尔数和催化剂的摩尔数的比值为(0. 5~40) :1, 更优选为(1~30) :1,最优选为(2~20) :1。
[0071] 在本发明中,通过控制所述催化剂、助催化剂、催化剂调节剂、分子量调节剂的满 足上述比例可W引发具有式II结构化合物和具有式III结构化合物聚合的速度快,使上述 聚合反应具有百分之百的聚合转化率。
[0072]将降冰片二締、蔥和2, 6-二叔下基-对甲酪进行反应,得到具有式II结构的化合 物。
[0073]本发明优选在真空的条件下进行所述降冰片二締、蔥和2, 6-二叔下基-对甲酪反 应。本发明优选在保护性气体的条件下进行所述降冰片二締、蔥和2, 6-二叔下基-对甲 酪反应。在本发明中,所述降冰片二締、蔥和2, 6-二叔下基-对甲酪反应中保护性气体优 选为氮气。在本发明中,所述降冰片二締、蔥和2, 6-二叔下基-对甲酪反应的溫度优选为 160°C~200°C,更优选为170°C~190°C,最优选为180°C。在本发明中,所述降冰片二締、 蔥和2, 6-二叔下基-对甲酪反应的时间优选为25小时~35小时,更优选为28小时~32 小时。
[0074]在本发明中,所述降冰片二締、蔥和2, 6-二叔下基-对甲酪的摩尔比优选为 (1500 ~2000) : (260 ~300) : 1,更优选为(1600 ~1800) : (270 ~295) : 1,最优选为 (1700~1760) : (284~290) : 1。本发明对所述降冰片二締、蔥和2, 6-二叔下基-对甲酪 的来源没有特殊的限制,可由市场购买获得。
[00巧]所述降冰片二締、蔥和2, 6-二叔下基-对甲酪反应完成后,本发明优选将得到的 降冰片二締、蔥和2, 6-二叔下基-对甲酪反应产物冷却、静置、过滤、洗涂,得到具有式II 结构的化合物。本发明对所述冷却、静置、过滤和洗涂的方法没有特殊的限制,采用本领域 技术人员熟知的冷却、静置、过滤和洗涂的技术方案即可。在本发明中,所述冷却的溫度优 选为20°C~30°C,更优选为24°C~28°C。在本发明中,所述静置的时间优选为10小时~16 小时,更优选为12小时~14小时。在本发明中,所述降冰片二締、蔥和2, 6-二叔下基-对 甲酪反应产物洗涂的试剂优选为正己烧。
[0076]本发明对所述具有式III结构化合物的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人 员熟知的具有式III结构化合物,可由市场购买获得。在本发明中,所述具有式III结构的 化合物的纯化方法优选为:
[0077]双环戊二締加入一定的干燥剂后进行减压蒸馈,得到具有式III结构的化合物。[007引在本发明中,所述聚合反应溶剂的种类和来源与上述催化剂溶液中溶剂的种类和 来源一致,在此不再寶述。在本发明中,所述聚合反应的溶剂可W与上述技术方案所述催化 剂溶液中的溶剂相同,也可W不同。
[0079]本发明对所述聚合反应溶剂的用量没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的 聚合反应中溶剂的用量即可。在本发明中,所述聚合反应溶剂的体积选为35~50毫升,更 优选为40~45毫升。
[0080] 所述聚合反应完成后,本发明优选采用停止揽拌终止所述聚合反应,得到聚合反 应溶液;将所述聚合反应溶液和沉淀剂混合,得到沉淀产物;将所述沉淀产物过滤、洗涂、 干燥,得到聚合反应产物。
[0081] 得到沉淀产物后,本发明优选将所述沉淀产物过滤、洗涂、干燥,得到聚合反应产 物。本发明对所述沉淀产物过滤、洗涂和干燥的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员 熟知的过滤、洗涂和干燥的技术方案即可。在本发明中,所述沉淀产物洗涂的试剂优选为乙 醇。在本发明中,所述沉淀产物洗涂的次数优选为2次~4次,更优选为3次。在本发明中, 所述沉淀产物干燥的方法优选为真空干燥。在本发明中,所述沉淀产物干燥的溫度优选为 20°C~40°C,更优选为25°C~35°C,最优选为30°C。在本发明中,所述沉淀产物干燥的时 间优选为12小时~24小时,更优选为16小时~20小时,最优选为18小时。
[0082] 得到聚合反应产物后,本发明将所述聚合反应产物和氨源进行氨化反应,得到环 締控共聚物。本发明优选在保护性气体的条件下进行所述氨化反应。在本发明中,所述氨 化反应的保护性气体优选为氮气。本发明对所述氨化反应的方法没有特殊的限制,采用本 领域技术人员熟知的氨化反应技术方案即可。
[0083] 本发明对所述氨源的种类没有特殊的限制,所述氨源优选为氨气或阱类化合物, 更优选为阱类化合物,最优选为对甲苯横酷阱。
[0084] 在本发明中,当所述氨源为阱类化合物时,本发明优选按照下述方法进行氨化反 应制备得到环締控共聚物:
[0085] 将所述聚合反应产物和阱类化合物在溶剂中进行氨化反应,得到环締控共聚物。
[0086] 在本发明中,所述聚合反应产物中双键的摩尔数和阱类化合物的摩尔数的比值优 选为1: (3~6),更优选为1: (4~5)。在本发明中,所述氨化反应溶剂优选为甲苯。本发 明对所述氨化反应溶剂的用量没有特殊的限制,采用的溶剂能够为上述氨化反应提供液体 环境即可。在本发明中,所述聚合反应产物和阱类化合物进行氨化反应时的反应溫度优选 为110°C~150°C,更优选为120°C~140°C,最优选为130°C。在本发明中,所述聚合反应产 物和阱类化合物进行氨化反应时的反应时间优选为12小时~20小时,更优选为13小时~ 16小时。
[0087] 为了防止上述聚合反应产物和阱类化合物进行氨化反应过程中发生交联反应,所 述聚合反应产物和阱类化合物进行氨化反应时的反应原料优选还包括自由基捕捉剂。本 发明对所述自由基捕捉剂的种类和来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的自由 基捕捉剂即可,可由市场购买获得。在本发明中,所述自由基捕捉剂优选为2, 6-二叔下 基-4-甲基苯酪。本发明对所述自由基捕捉剂的用量没有特殊的限制,采用本领域技术人 员熟知的自由基捕捉剂的用量即可。在本发明中,所述自由基捕捉剂的用量优选为相对于 上述技术方案所述催化剂的摩尔数0. 〇5eqv~3eqv的用量。
[0088] 在本发明中,当所述氨源为氨气时,本发明优选按照下述方法进行氨化反应制备 得到环締控共聚物:
[0089] 将所述聚合反应产物和氨气在溶剂中进行氨化反应,得到环締控共聚物。
[0090] 在本发明中,所述聚合反应产物中双键的摩尔数和氨气的摩尔数的比值优选为 1: (3~6),更优选为1: (4~5)。在本发明中,所述氨化反应溶剂优选为甲苯。本发明对 所述氨化反应溶剂的用量没有特殊的限制,采用的溶剂能够为上述氨化反应提供液体环境 即可。在本发明中,所述聚合反应产物和氨气进行氨化反应时的反应溫度优选为130°C~ 170°C,更优选为140°C~160°C,最优选为150°C。在本发明中,所述聚合反应产物和氨气进 行氨化反应时的反应时间优选为20小时~28小时,更优选为22小时~24小时。
[0091] 为了防止上述聚合反应产物和氨气进行氨化反应过程中发生交联反应,所述聚合 反应产物和氨气进行氨化反应时的反应原料优选还包括自由基捕捉剂。本发明对所述自由 基捕捉剂的种类和来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的自由基捕捉剂即可, 可由市场购买获得。在本发明中,所述自由基捕捉剂优选为2, 6-二叔下基-4-甲基苯酪。 本发明对所述自由基捕捉剂的用量没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的自由基捕 捉剂的用量即可。在本发明中,所述自由基捕捉剂的用量优选为相对于上述技术方案所述 催化剂的摩尔数0. 〇5eqv~3eqv的用量。
[0092] 所述氨化反应完成后,本发明优选将得到的氨化反应产物与乙醇混合,将得到的 混合产物过滤、洗涂、干燥,得到环締控共聚物。在本发明中,所述乙醇的纯度优选为97 %~ 99 %。本发明对所述混合产物过滤、洗涂和干燥的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人 员熟知的过滤、洗涂和干燥的技术方案即可。在本发明中,所述混合产物的干燥方法优选为 真空干燥。在本发明中,所述混合产物的干燥时间优选为12小时~24小时,更优选为16小 时~20小时。在本发明中,所述混合产物的干燥溫度优选为40°C~70°C,更优选为50°C~ 65°C,最优选为60°C。
[0093] 制备得到环締控共聚物后,本发明优选采用W下方式对制备得到的环締控共聚物 进行测定:
[0094] 核磁共振氨谱和碳谱检测:本发明对得到的环締控共聚物进行核磁共振氨谱和碳 谱检测,所述核磁共振氨谱和碳谱检测的检测方法为采用Varia加nity-400型核磁共振波 谱仪在25Γ下测定,四甲基硅烷(TM巧为内标,気代氯仿为溶剂。检测结果为本发明提供的 环締控共聚物具有式I的结构。
[0095] 璃化转变溫度:本发明采用差热分析法和热失重法测试得到的环締控共聚物的玻 璃化转变溫度,检测方法为采用化rkin-ElmerPyrislDSC示差扫描量热仪进行差热分析测 定,升溫、降溫的速率均为l〇°C/min,进行二次扫描。采用化rkin-ElmerPyris1型仪器 测定热失重。
[0096] 力学性能:本发明在INSTR0N1121,Canton,Μ仪器上测试得到的环締控共聚物 的力学性能,按照GB/T1040-1992《塑料拉伸性能测试方法》的标准进行检测,样条夹距为 20. 0mm,测试速率为5mm/min,每个样品至少测试8遍W保证数据的可靠性。
[0097] 透明性:本发明采用化ima化UUV-3600紫外-可见光-近红外分光光度计测试得 到的环締控共聚物的透明性,测试波长为400nm~800nm。
[0098] 分子量分布和数均分子量:本发明采用凝胶渗透色谱测试得到的环締控共聚物的 分子量分布和数均分子量,检测方法为采用化-GPC220型高溫凝胶渗透色谱仪进行测定; 采用RI-Laser检测仪检测;检测溶剂为Ξ氯苯,检测溫度为150°C;流动相流速为1.OmL/ min,义用化EasiCalPS-1为标样。
[0099] 转化率:本发明采用产物称重的方法测试上述技术方案所述聚合反应的聚合转化 率,测试结果为上述聚合反应的聚合转化率为100%。
[0100] 本发明提供了本发明提供了一种环締控共聚物,具有式I的结构,式I中, 170《X《420,50《y《410。本发明提供的环締控共聚
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