[發明專利]一類基于稀土催化體系鏈端功能化聚共軛烯烴及其制備方法

無效

• 申請號: 201310473673.4
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103819611A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 李楊;許薔;郭方;史正海;申凱華;王艷色;王玉榮
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C08F236/06
• 分類號: C08F236/06;C08F236/08;C08F212/08;C08F226/06;C08F4/58;C08F4/54;C08F4/52
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 趙連明;梅洪玉

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，涉及一類基于稀土催化體系鏈端功能化聚共軛烯烴的制備方法。

背景技術

聚合物的功能化是實現高分子材料高性能化的重要途徑。近年來，基于活性陰離子聚合方法實現高分子材料的功能化已取得了大量的研究成果，鏈端功能化聚合物的合成方法已日漸成熟。由于聚合物的端基數目有限，鏈端功能化聚合物的構效難以滿足應用的需求，導致基于活性陰離子方法制備鏈端功能化聚合物的應用局限性較大。乙烯基吡啶是一種常用的功能性共聚單體，由于吡啶環上氮原子的存在，顯示出許多特殊的性質。例如：可以與一些含有金屬原子的小分子熒光、磷光功能小分子化合物通過配位鍵連接，實現聚合物的光功能化，同時由于高分子效應可以很好的改善小分子的熒光磷光易淬滅的缺點；可以與某些具有羥基、羧基的小分子液晶化合物通過氫鍵連接得到具有液晶性的超分子化合物；可以與某些具有羥基、羧基的小分子偶氮苯類化合物通過氫鍵連接制備表面起伏光柵等光學器件。由于乙烯基吡啶反應活性較高，聚合反應條件苛刻，反應難以控制，難以采用陰離子聚合方法在較溫和的條件下制備功能性聚合物。與活性陰離子聚合方法相比，稀土催化體系因其具有較高的定向性，可以制備與天然橡膠結構相似的高順式聚異戊二烯橡膠，稀土催化體系越來越受到人們的關注。高順式結構的聚丁二烯、聚異戊二烯橡膠具有更佳的彈性、耐低溫性能，在橡膠制品領域應用廣泛。如何利用稀土催化體系合成得到具有高彈性同時又具有可進行鏈端功能化的稀土聚合物成為了廣大科研工作者關注的課題。

發明內容

本發明提供了一類基于稀土催化體系鏈端功能化聚共軛烯烴及其制備方法，通過調控共軛雙烯與乙烯基吡啶的單體配比及反應條件，得到一類分子量及其分布可控、微觀結構可控，功能化單元數目可控的鏈端功能化聚共軛烯烴。

本發明的技術方案是：

基于稀土催化體系鏈端功能化聚共軛烯烴具有如下特征：鏈端功能化聚共軛烯烴為共軛烯烴與乙烯基吡啶的共聚物，共軛烯烴選自丁二烯、異戊二烯、苯乙烯中的一種或幾種的混合物；乙烯基吡啶選自4-乙烯基吡啶、2-乙烯基吡啶中的一種或二種的混合物；鏈端功能化聚共軛烯烴的重均分子量一般范圍為1×10⁴-120×10⁴，優選范圍為5×10⁴-80×10⁴；以鏈端功能化聚共軛烯烴總量質量百分數100%計，鏈端功能化聚共軛烯烴中乙烯基吡啶含量質量百分數一般范圍為2%－50%，優選范圍為5%－35%；以聚異戊二烯總量質量百分數100%計，1,4-聚異戊二烯含量質量百分數一般范圍為70%－98%，優選范圍為85%－95%；以聚丁二烯總量質量百分數100%計，1,4-聚丁二烯含量質量百分數一般范圍為70%－98%，優選范圍為85%－95%；以聚異戊二烯總量質量百分數100%計，順1,4-聚異戊二烯含量質量百分數一般范圍為35%－98%，優選范圍為35%－90%；以聚丁二烯總量質量百分數100%計，順1,4-聚丁二烯含量質量百分數一般范圍為35%－98%，優選范圍為35%－90%。

基于稀土催化體系鏈端功能化聚共軛烯烴具有如下特征：鏈端功能化聚共軛烯烴為丁二烯/乙烯基吡啶共聚物，乙烯基吡啶選自4-乙烯基吡啶、2-乙烯基吡啶中的一種或二種的混合物；鏈端功能化丁二烯/乙烯基吡啶共聚物的重均分子量一般范圍為1×10⁴-120×10⁴，優選范圍為5×10⁴-80×10⁴；以鏈端功能化丁二烯/乙烯基吡啶共聚物總量質量百分數100%計，鏈端功能化丁二烯/乙烯基吡啶共聚物中乙烯基吡啶含量質量百分數一般范圍為2%－50%，優選范圍為5%－35%；以聚丁二烯總量質量百分數100%計，1,4-聚丁二烯含量質量百分數一般范圍為70%－98%，優選范圍為85%－95%；以聚丁二烯總量質量百分數100%計，順1,4-聚丁二烯含量質量百分數一般范圍為35%－98%，優選范圍為35%－90%。