[發(fā)明專利]一種環(huán)烯烴共聚物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410216495.1
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN103965402A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李悅生;楊繼興;李彥國;穆紅亮;劉三榮;崔磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: C08F232/08
• 分類號: C08F232/08;C08F8/04
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及共聚物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)烯烴共聚物及其制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)烯烴共聚物是一類由環(huán)烯烴聚合而成的高附加值的熱塑性工程塑料，這種共聚物具有高透明性，低介電常數(shù)，優(yōu)良的耐熱性、耐化學(xué)性，熔體的流動性、阻隔性及尺寸穩(wěn)定性較好。因此，環(huán)烯烴共聚物可廣泛地應(yīng)用于制造各種光學(xué)、信息、電器、醫(yī)用材料。

環(huán)烯烴共聚物的耐熱性能是這種材料的重要性能。在某些較高溫度的使用環(huán)境下，如果環(huán)烯烴共聚物的耐熱性能較差，則環(huán)烯烴共聚物會發(fā)生扭曲與變形等尺寸上的變化，從而直接影響環(huán)烯烴共聚物的光學(xué)性能和力學(xué)性能。因此，提高環(huán)烯烴共聚物的耐熱性能可大大擴展環(huán)烯烴共聚物的使用范圍。衡量環(huán)烯烴共聚物耐熱性的重要指標為環(huán)烯烴共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是共聚物從玻璃態(tài)向橡膠態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度，當環(huán)境溫度接近或達到共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時，共聚物會發(fā)生較為嚴重的變形，且力學(xué)性能大大下降，這給共聚物材料的應(yīng)用帶來了極為不利的影響。因此提高共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可有效地提高共聚物的耐熱性。

環(huán)烯烴共聚物的合成方法有兩種：一種方法為乙烯與降冰片烯類單體的鏈式聚合，另一種方法為降冰片烯類單體的開環(huán)易位聚合(ROMP)并氫化。目前利用ROMP方法所得的商品化環(huán)烯烴共聚物，如商品牌號為和的環(huán)烯烴共聚物具有較好的力學(xué)性能，但是這種環(huán)烯烴共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低，如和的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度只有140℃，的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為170℃，因此這種環(huán)烯烴共聚物的耐熱性較差。

采用乙烯與降冰片烯類單體的鏈式聚合的方法可制備得到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高的環(huán)烯烴共聚物，如商品牌號為的環(huán)烯烴共聚物，但是這種環(huán)烯烴共聚物的分子鏈剛性較強，環(huán)烯烴共聚物的斷裂伸長率較差，因此這種環(huán)烯烴共聚物的力學(xué)性能較差。

現(xiàn)有技術(shù)提供的環(huán)烯烴共聚物無法同時具有較好的耐熱性和力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)烯烴共聚物，本發(fā)明提供的環(huán)烯烴共聚物同時具有較好的耐熱性和力學(xué)性能。

本發(fā)明提供了一種環(huán)烯烴共聚物，具有式I所示的結(jié)構(gòu)：

式I中，x、y為聚合度，250≤x≤500，20≤y≤144。

優(yōu)選的，所述式I中，325≤x≤475，30≤y≤125。

本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述環(huán)烯烴共聚物的制備方法，包括以下步驟：

1)、在催化劑的作用下，將具有式II所示結(jié)構(gòu)的化合物和具有式III所示結(jié)構(gòu)的化合物在溶劑中進行聚合反應(yīng)，得到聚合反應(yīng)產(chǎn)物；

2)、將所述聚合反應(yīng)產(chǎn)物和氫源進行氫化反應(yīng)，得到環(huán)烯烴共聚物；

優(yōu)選的，所述催化劑為卡賓型催化劑。

優(yōu)選的，所述催化劑為釕類卡賓化合物。

優(yōu)選的，所述具有式II所示結(jié)構(gòu)的化合物和具有式III所示結(jié)構(gòu)的化合物總的摩爾數(shù)和催化劑的摩爾數(shù)的比值為(400～700)：1；

所述具有式II所示結(jié)構(gòu)的化合物和具有式III所示結(jié)構(gòu)化合物的摩爾比為(1～19)：1。

優(yōu)選的，所述步驟1)中聚合反應(yīng)的溫度為0℃～50℃；

所述步驟1)中聚合反應(yīng)的時間為60分鐘～180分鐘。

優(yōu)選的，所述步驟2)中氫源為肼類化合物。

優(yōu)選的，所述步驟2)中聚合反應(yīng)產(chǎn)物雙鍵的摩爾數(shù)與氫源的摩爾數(shù)的比值為1:(3～6)。

優(yōu)選的，所述步驟2)中氫化反應(yīng)的溫度為110℃～150℃；

所述步驟2)中氫化反應(yīng)的時間為12小時～20小時。

本發(fā)明提供了一種環(huán)烯烴共聚物，具有式I所示的結(jié)構(gòu)，式I中，x、y為聚合度，250≤x≤500，20≤y≤144。本發(fā)明提供的環(huán)烯烴共聚物同時具有較好的耐熱性和力學(xué)性能。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的環(huán)烯烴共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為125℃～215℃，具有較好的耐熱性；拉伸強度為23MPa～35MPa，拉伸模量為1000MPa～1650MPa，斷裂伸長率為3.7％～4.9％，具有較好的力學(xué)性能。此外，本發(fā)明提供的環(huán)烯烴共聚物還具有較好的透明性。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的環(huán)烯烴共聚物的透光率＞90％。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1得到的產(chǎn)品的核磁共振氫譜圖；

圖2為本發(fā)明實施例2得到的產(chǎn)品的核磁共振氫譜圖；

圖3為本發(fā)明實施例3得到的產(chǎn)品的核磁共振氫(¹H)譜圖；