[發明專利]一種耐熱聚烯烴材料

在審

• 申請號: 201310520709.X
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN104558346A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 王偉;郭梅芳;范國強;鄭剛;王洪濤
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08F210/14
• 分類號: C08F210/14;C08L23/20
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本發明屬于烯烴與共單體聚合技術領域，涉及一種耐熱聚烯烴材料。

背景技術

結晶的聚烯烴材料具有熔點，熔點的高低取決于單體的種類和聚合物立構規整的類型、程度與缺陷，以及結晶的類型。如沒有支鏈的聚乙烯熔點為140℃左右，高度等規的聚丙烯熔點為170℃左右。聚烯烴材料的熔點在很大程度上決定了它的用途，具有高熔點的材料，有可能在更為惡劣的條件下使用。

比丙烯更多碳數的α-烯烴用作聚合單體，有可能獲得高熔點的聚烯烴材料。例如中國專利CN200410042337公開的等規五元組([mmmm])為96.7%的聚(1-丁烯)熔點為117.4℃；中國專利CN200710013587公開的等規五元組為98%的聚(1-丁烯)熔點為127.5℃；中國專利CN200980127393使用4-甲基-1-戊烯與3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、4,4-二甲基-1-戊烯等進行共聚，可以得到熔點高于210℃的聚烯烴材料。

總之，在烯烴聚合方面的研究很多，但是目前尚未成功的研究開發出既具有較好的耐熱性能，又具有較好的加工性和彈性的聚烯烴材料。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種耐熱聚烯烴材料，該耐熱聚烯烴材料由3-甲基-1-戊烯與可選的共單體聚合而得。這種聚烯烴材料可以在保持較高維卡軟化點的同時，有效地改善聚合物的其他性能，如加工性、彈性等。

為此，一種耐熱聚烯烴材料，由3-甲基-1-戊烯與可選的共單體聚合而得，其結構通式如式Ⅰ所示：

其中，共單體中的取代基團R為氫原子或碳數1～50的烴基；優選共單體中取代基R為碳數1～20的烴基。

式中的m和n分別表示3-甲基-1-戊烯和共單體在耐熱聚烯烴材料中的數均聚合度。所述聚烯烴材料的維卡軟化點高于160℃。

在本發明的一個實施例中，共單體可包括但不局限于下列結構：

根據本發明該聚烯烴材料由3-甲基-1-戊烯和可選的共單體聚合而成，該結構并不代表嵌段結構，聚烯烴材料的各單體結構單元在序列上為無規分布，在立體結構上為等規結構。

根據本發明，共單體在耐熱聚烯烴材料中的摩爾百分含量可用式Ⅱ計算：

$F=\frac{n}{m+n}\×100\%$式Ⅱ

式中，F為共單體在耐熱聚烯烴材料中的摩爾百分含量；

m和n分別表示3-甲基-1-戊烯和共單體在耐熱聚烯烴材料中的數均聚合度；

所述共單體結構單元在耐熱聚烯烴材料中含量的摩爾百分含量為0～10%。優選地，共單體結構單元在耐熱聚烯烴材料中含量的摩爾百分含量為0.01%～10%。

本發明中，m和n的值則可通過¹³C-NMR數據與分子量數據推算出來。

本發明中，可選共單體結構單元的摩爾百分含量F也可通過¹³C-NMR方法測定。

本發明中，當共單體在耐熱聚烯烴材料中的摩爾百分含量F為0時，耐熱聚烯烴材料由3-甲基-1-戊烯均聚而得，此時式Ⅰ中的n為0。劇本發明人研究發現，當共單體在耐熱聚烯烴材料中的摩爾百分含量F介于0和0.01%之間時，只有極少量的共單體參與聚合反應，此時的聚合反應主要表現為甲基-1-戊烯的均聚反應。當共單體在耐熱聚烯烴材料中的摩爾百分含量F為0.01%～20%時，聚合反應為甲基-1-戊烯與共單體的共聚反應。

由于本發明所提供的耐熱聚烯烴材料具有等規的立構規整性，所以該聚烯烴材料具有熔點。耐熱聚烯烴材料熔點使用差示掃描量熱分析儀（Q100，美國TA儀器）(DSC測定)根據ASTM D3418進行測定。

核磁共振碳譜(¹³C-NMR)測定采用Avance III-400核磁共振儀，以氘代鄰二氯苯為溶劑，在125℃下測定。

本發明中分子量采用采用GPCV2000凝膠滲透色譜儀進行檢測。