[發明專利]一種共軛二烯烴和環狀碳酸酯單體嵌段共聚物及其制備方法

有效

• 申請號: 202010484014.0
• 申請日: 2020-06-01
• 公開（公告）號: CN111499787B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 王鳳;馬思宇
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: C08F136/06
• 分類號: C08F136/06;C08F4/58;C08F4/52;C08F4/54;C08G64/18;C08G64/30
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 李外

本發明提供一種共軛二烯烴和環狀碳酸酯單體嵌段共聚物及其制備方法，屬于高分子合成領域。該方法是先將反應單體和催化劑加入到溶劑中反應，得到溶液a；然后將環狀碳酸酯單體加入到步驟一得到的溶液a中反應，得到溶液b；最后向溶液b中加入甲醇溶液，沉降得到共軛二烯烴與環狀碳酸酯嵌段共聚物。本發明制備得到的共軛二烯烴與環狀碳酸酯單體嵌段共聚物，其數均分子量在8.03×10supgt;3/supgt;～14.5×10supgt;3/supgt;，分子量分布為1.51～2.18。

技術領域

本發明屬于高分子合成領域，具體涉及一種共軛二烯烴和環狀碳酸酯單體嵌段共聚物及其制備方法。

背景技術

橡膠是合成材料之一，由于其具有優良的高彈性，在交通運輸、工業生產、航空航天和電子通訊等領域發揮著不可替代的作用。橡膠分為兩大類：一類是從橡膠樹、橡膠草等自然植物中提取出的天然橡膠，經過加工制成的具有高彈性、絕緣性的材料；另一類是采用化學方法制成的合成橡膠，主要以煤、石油、天然氣等作為原料。雙烯烴的聚合是制備合成橡膠的重要方法。由于聚丁二烯是非極性聚合物，很難與其它極性材料進行共混和雜化，這也限制了其在其它方面的應用，如可印染性、導電性、抗靜電性差等。因此，在高順式丁二烯聚合物中引入極性基團或極性鏈段具有重大的理論意義和良好的應用前景。

目前常用的聚合方法有陰離子聚合、可控/活性自由基聚合以及開環易位聚合，這些聚合使用的催化體系制備復雜、價格昂貴，所得聚合物分子量及分子量分布不可控，并且其立構規整度和立體選擇性不高，這使得上述聚合方法有一定的開發局限。配位鏈轉移聚合由于自身的優點，如所制備的共聚物立構選擇性高，中心金屬利用率超過100％等，在高分子合成領域受到了廣泛的關注。

長春應化所崔冬梅課題組報道了以Al(iBu)₃為鏈轉移劑，具有限制幾何構型的烯丙基Gd催化劑催化異戊二烯可逆配位鏈轉移聚合(Zhongbao?Jian,Dongmei?Cui,ZhaominHou,Xiaofang?Li.Living?catalyzed-chain-growth?polymerization?and?blockcopolymerization?of?isoprene?by?rare-earth?metal?allyl?precursors?bearing?aconstrained-geometry-conformation?ligand[J].Chem.Commun.,2010,46(17):3022–3024.)。張學全課題組采用傳統的羧酸稀土和烷氧基稀土體系實現了丁二烯的可逆配位鏈轉移聚合物，并通過改變助催化劑的種類可以調整聚丁二烯的立構規整性?；谂湮绘溵D移聚合制備雙烯烴聚合物的嵌段共聚物也有報道，張學全課題組報道了基于配位鏈轉移聚合制備異戊二烯與己內酯共聚物(Feng?Wang,Chun-yu?Zhang,Yan-ming?Hu,Xiang-yuJia,Chen-xi?Bai,Xue-quan?Zhang.Reversible?coordinative?chain?transferpolymerization?of?isoprene?and?copolymerization?withε-caprolactone?byneodymium-based?catalyst[J].Polymer,2012,53(26):6027-6032.)，丁二烯與丙交酯的嵌段共聚物(W.Zheng,N.Yan,Y.Zhu,W.Zhao,C.Zhang,H.Zhang,C.Bai,Y.Hu,X.Zhang.Highly?trans-1,4-stereoselective?coordination?chain?transferpolymerization?of1,3-butadiene?and?copolymerization?with?cyclic?esters?byneodymium-based?catalyst?system[J].Polym.Chem.,2015,6(33):6088–6095.)。

雖然近年來稀土催化劑催化共軛二烯烴與極性單體工具方面取得了很大的進展，但文獻中關于采用稀土催化體系通過配位鏈轉移的聚合方法在雙烯烴橡膠中引入碳酸酯鏈段的報道少之又少。

發明內容