[發明專利]一種簡單、低成本合成低分子量聚苯乙烯的方法

有效

• 申請號: 202010051389.8
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111171198B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 崔冬梅;劉照賀
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08F112/08
• 分類號: C08F112/08;C08F4/54;C08F4/52;C07C2/32;C07C15/52
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 周蕾

本發明涉及一種簡單、低成本合成低分子量聚苯乙烯的方法，屬于聚苯乙烯制備技術領域。本發明的方法包括：取所述的稀土配合物、烷基鋁化合物與有機硼鹽組成的配位催化體系的溶液，置于經過無水、無氧處理的聚合容器中；以苯乙烯為單體原料，式(VII)結構的分子加入催化體系的溶液或者單體中，聚合反應在–60～80℃下進行0.1～48小時，加入鹽酸乙醇溶液終止聚合反應，將反應溶液倒入甲醇中沉降，得到無規低分子量聚苯乙烯；再干燥至恒重。本發明使用稀土催化體系，通過小分子添加劑(如烯丙基苯基醚)的作用，誘導聚合物鏈向溶劑轉移，合成低分子量聚苯乙烯，分子量介于1.0×10³～50.0×10³。并且此方法具有普適性，可用于多種類型的稀土催化體系。

技術領域

本發明涉及聚苯乙烯制備技術領域，具體涉及一種簡單、低成本合成低分子量聚苯乙烯的方法。

背景技術

作為一種環境友好的溴阻燃劑，溴代聚苯乙烯在國內外市場上日益受到重視，取得了較快的發展。溴化苯乙烯可簡單地分為高分子量溴化聚苯乙烯和低分子量溴化苯乙烯。低分子量溴化聚苯乙烯擁有更好的穩定性和極佳的相容性，幾乎不損壞產品的機械性能，具有易使用、易成型、易加工的特點，可以用于小型、精密、薄壁的電器元件。低分子量溴代聚苯乙烯可通過低分子量聚苯乙烯直接溴化的方法制備，這種方法工藝流程簡單、便于生產、具有很好熱穩定性和溴含量高的優點。美國Ferro公司用于制備該類產品(商品編號為Pyro-Chek LM)的聚苯乙烯分子量介于1000～12000之間。

但是現在合成低分子量的聚苯乙烯主要是通過離子聚合或者自由基懸浮聚合的方法得到。前者需要加入大量的離子引發劑，產生大量的金屬殘留；后者聚合要求嚴格，引發劑、分散劑、鏈轉移劑的添加量、反應溫度、反應時間、攪拌速度等諸多因素都會影響聚合物的分子量。所以，高效簡單地制備低分子量聚苯乙烯不僅可以降低生產成本，并且有望推動低分子量溴化聚苯乙烯作為新型阻燃劑的發展。

迄今為止，向溶劑轉移的報道非常少，并且不具有普適性。只有極少的催化劑能使聚合物鏈向溶劑轉移。

發明內容

本發明要解決現有技術中的技術問題，提供一種簡單、低成本合成低分子量聚苯乙烯的方法。本發明使用稀土催化體系，通過小分子添加劑(如烯丙基苯基醚)的作用，誘導聚合物鏈向溶劑轉移，合成低分子量聚苯乙烯，分子量介于1.0×10³～50.0×10³。并且此方法具有普適性，可用于多種類型的稀土催化體系。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案具體如下：

本發明提供一種簡單、低成本合成低分子量聚苯乙烯的方法，包括以下步驟：

采用稀土配合物、烷基鋁化合物與有機硼鹽組成的配位催化體系，及小分子添加劑，催化苯乙烯單體進行聚合反應，制備得到無規低分子量聚苯乙烯；

所述稀土配合物具有(Ⅱ)或式(Ⅲ)或式(Ⅳ)或式(V)或式(VI)所示結構：

在通式Ⅱ中：

M¹選自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu；