[發(fā)明專利]官能化基于異丁烯的聚合物的無溶劑方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980030530.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN112074546A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·T·Q·阮;D·J·弗里亞斯;T·N·潘;Y-J·陳;E·J·布勞克;A·J·狄亞斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 埃克森美孚化學(xué)專利公司
• 主分類號(hào): C08F8/00
• 分類號(hào): C08F8/00;C08F10/10;C08F8/34;B01J31/02;C08F210/10;C08F210/12;C08F8/32;C08F212/12;C08F236/08;C08F8/18
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 張博媛

本文提供聚合物的聚合后改性方法。本方法包括使聚合物與至少一種親核試劑在沒有溶劑的情況下進(jìn)行的親核取代反應(yīng)中反應(yīng)以生產(chǎn)官能化的聚合物的步驟。親核試劑可選自以下：硫代乙酸鹽、酚鹽、醇鹽、羧酸鹽、硫醇鹽、硫代羧酸鹽、二硫代羧酸鹽、硫脲、硫代氨基甲酸鹽、二硫代氨基甲酸鹽、黃原酸鹽、硫氰酸鹽。可在相轉(zhuǎn)移催化劑的存在下進(jìn)行親核取代反應(yīng)。還可通過兩步原位反應(yīng)性混合方法進(jìn)行親核取代反應(yīng)，首先形成聚合物?胺離聚物(聚合物?NR₃⁺Br^?)，其催化隨后用第二親核試劑催化的親核取代從而形成雙官能聚合物。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本發(fā)明要求2018年4月3日提交的USSN 62/651,964和2018年5月16日提交的EP申請(qǐng)?zhí)?8172743.9的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，并通過引用全本并入本文。

發(fā)明領(lǐng)域

本公開內(nèi)容總體涉及官能化烯烴的制備，并且更具體地涉及官能化基于異丁烯的聚合物的無溶劑方法。

發(fā)明背景

用官能團(tuán)接枝聚烯烴可向聚合物樹脂提供某些期望的物理性質(zhì)例如抗沖擊性和熱穩(wěn)定性。作為聚合后反應(yīng)，接枝方法可化學(xué)改性聚烯烴的大分子主鏈以便引入能夠官能化的活性中心。通過活性中心的數(shù)目控制接枝到大分子的側(cè)鏈或側(cè)基的數(shù)目。

以聚烯烴主鏈上的一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)部分或側(cè)基形式引入受控量的特定官能度可提高聚烯烴的實(shí)用性。例如，某些種類和量的官能度可允許官能化的烯烴用作其它材料的涂料或漆料和/或與其它材料層合或分散在其它材料中從而產(chǎn)生具有期望性質(zhì)組合的復(fù)合材料。

可通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)與陰離子和陽離子接枝技術(shù)一起合成官能化的烯烴。此外，在溶液中，可通過親核取代處理產(chǎn)生官能化的聚合物。參閱例如加拿大專利號(hào)2009681A1(其中在溶劑的存在下進(jìn)行反應(yīng))。另外，在無溶劑條件下并通過不可逆的離聚物合成，通過PPh₃、咪唑和2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙醇的烷基化制備了溴化聚(異丁烯-共聚-異戊二烯)橡膠(“BIIR”)的離聚物衍生物。Parent,S.等人，Auto-CatalyticChemistry for the Solvent-free Synthesis of Isobutylene-rich Ionomers,GreenChem.2011,13,2818。

因此，需要無溶劑聚合后方法從而以定量收率合成官能化的基于異丁烯的聚合物。

發(fā)明概述

本文提供了聚合物的聚合后改性方法。本方法包括在沒有溶劑的情況下(本文還稱作“基本上沒有溶劑”)進(jìn)行的親核取代反應(yīng)中使聚合物與至少一種親核試劑反應(yīng)以生產(chǎn)官能化的聚合物的步驟。本文使用的術(shù)語“基本上沒有溶劑”是指小于0.1重量％溶劑，基于聚合物和至少一種親核試劑的總重量。

親核試劑可選自以下：硫代乙酸鹽(酯)、酚鹽、醇鹽、羧酸鹽(酯)、硫醇鹽、硫代羧酸鹽(酯)、二硫代羧酸鹽(酯)、硫脲、硫代氨基甲酸鹽(酯)、二硫代氨基甲酸鹽(酯)、黃原酸鹽(酯)、硫氰酸鹽(酯)。可在相轉(zhuǎn)移催化劑的存在下進(jìn)行親核取代反應(yīng)。在一方面，相轉(zhuǎn)移催化劑是具有式R4N+Br-的化合物。還可通過兩步原位方法進(jìn)行親核取代反應(yīng)，首先形成聚合物-胺離聚物(聚合物-NR3+Br-)，其然后催化隨后用第二親核試劑的親核取代從而形成雙官能聚合物。方法還可包括冷卻官能化的聚合物至約23℃至約25℃的步驟。