[發明專利]一種用于催化極性共軛烯烴聚合的催化劑體系

有效

• 申請號: 201710593809.3
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107383251B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 徐信;許鵬飛
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C08F120/14
• 分類號: C08F120/14;C08F120/18;C08F120/32;C08F120/56;C08F120/12;C08F4/54
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

本發明屬于高分子合成的技術領域。本發明提供了一種用于催化極性共軛烯烴聚合的催化劑體系，其為一種稀土金屬配合物和一種路易斯堿的組合，其中，稀土金屬配合物和路易斯堿的摩爾比例為0.1～10:1。本發明的催化體系與現有技術的第四副族金屬催化劑和稀土金屬催化劑相比，該基于稀土金屬的催化劑體系使用易于合成且相對較不敏感的均配型稀土金屬配合物和商品化的胺，膦，氮雜環卡賓，降低了催化劑制備和保存成本。本發明催化劑適用于多種共軛極性烯烴單體，得到具有較窄分子量分布和較高規整度的聚合物。通過簡單的調節稀土金屬配合物的空間和電子效應可以有效的調控聚合物的分子量與微觀結構。

技術領域

本發明屬于化學技術領域，具體涉及一種催化劑。

背景技術

極性共軛烯烴聚合物由于具有優越的物化性能，在人們的生產和生活中具有重要應用。傳統的自由基聚合由于鏈轉移反應的存在，得到的聚合物往往有著很寬的分子量分布。第四副族金屬催化劑和傳統稀土金屬催化劑可以高效的催化共軛極性烯烴的聚合，并且可以得到分子量可控，分子量分布窄，規則度高的聚合物。但是這些催化劑難以合成而且極度敏感，這很大程度上限制了它們在這一類聚合中的應用。近年來發現基于磷和硼的路易斯酸堿對可以高效的催化共軛極性烯烴的聚合，但是這一類聚合難以有效的控制聚合物的規整度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的稀土催化劑催化極性共軛烯烴的聚合存在的缺陷，提供了一種使用易于合成且相對較不敏感的稀土金屬配合物與外加路易斯堿組成的催化體系，用于催化極性共軛烯烴聚合。本發明的催化體系利用稀土金屬配合物電子，位阻效應易于調控對催化劑進行修飾，得到具有較高規整度的聚合物。

為了解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為一種用于催化極性共軛烯烴聚合的催化劑體系，其為一種稀土金屬配合物和一種外加的路易斯堿的組合。其中，稀土金屬配合物和路易斯堿的摩爾比例為0.1～10:1，優選地，稀土金屬配合物和路易斯堿的摩爾比例為0.5～5:1；更優選地，稀土金屬配合物和路易斯堿的摩爾比例為1～3:1。

本發明優選的技術方案中，所述稀土金屬配合物通式為:(REX₃)n，其中，n是1～12的整數；RE選自鈧(Sc)、釔(Y)、鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)；X選自鹵素、羧酸基、硝酸基、三氟甲磺酸基、1-12個碳原子的烷基、2-12個碳原子烯基、2-12個碳原子炔基、6-24個碳原子的芳基、5-24個碳原子的環戊二烯基、1-12個碳原子的烷氧基、6-24個碳原子的芳基、1-12個碳原子芳氧基、6-24碳原子芐氧基、1-12個碳原子的胺基、6-24個碳原子的芳胺基、6-24碳原子芐胺基。

本發明優選的技術方案中，路易斯堿通式為:ER₃，E選自磷(P)、氮(N)；R選自1-4個碳原子烷基、3-6個碳原子環烷基、6-24個碳原子的芳基。

本發明優選的技術方案中，路易斯堿通式為:R²選自1-4個碳原子烷基、3-6個碳原子環烷基、6-24個碳原子的芳基；R³選自1-4個碳原子烷基、3-6個碳原子環烷基、6-24個碳原子的芳基；R⁴選自1-4個碳原子烷基、3-6個碳原子環烷基、6-24個碳原子的芳基；R⁵選自1-4個碳原子烷基、3-6個碳原子環烷基、6-24個碳原子的芳基。

本發明的第二方面是上述的催化劑體系用于催化極性共軛烯烴聚合。優選地，催化劑體系在反應中加入量，按路易斯堿計，為單體烯烴摩爾量的0.05％-10％。