[發明專利]一種聚硅氧烷功能化乙烯-降冰片烯共聚物及其制備方法

有效

• 申請號: 202011039452.2
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112225852B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 范宏;田保政;蔡育銓
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08F283/12
• 分類號: C08F283/12;C08F210/02
• 代理公司: 杭州知閑專利代理事務所(特殊普通合伙) 33315
• 代理人: 朱朦琪

本發明公開了一種聚硅氧烷功能化乙烯?降冰片烯共聚物，結構通式如下式(Ⅰ?1)或(Ⅰ?2)所示，式中，R₁選自C₁～C₈的烷基、C₁～C₈的含氟烷基或苯基，R₂選自C₁～C₈的烷基；x選自100～10000的自然數，y選自10～300的自然數，a選自3～90的自然數。制備方法包括硅氫加成、陰離子開環聚合和配位共聚三步反應，該制備方法在高聚硅氧烷含量的情況下避免了聚硅氧烷的強極性對于烯烴聚合中常用的過渡金屬催化劑的毒害作用，制備得到的聚硅氧烷功能化乙烯?降冰片烯共聚物中聚硅氧烷含量與重均分子量大范圍可調，通過結構調控可以作為新型聚烯烴?聚硅氧烷雜化熱塑性彈性體。

技術領域

本發明涉及共聚物的技術領域，尤其涉及一種聚硅氧烷功能化乙烯-降冰片烯共聚物及其制備方法。

背景技術

乙烯-降冰片烯共聚物是一類具有新穎結構與性能的共聚物。不同于傳統的聚烯烴，環烯烴共聚物的主鏈上引入了環狀烷烴結構，這也賦予了其優異的透明性、化學穩定性、耐熱性和折光指數，在光學部件、電子元件、醫療器具以及包裝等領域展現了巨大的潛力。為了進一步拓寬其應用范圍，引入極性基團對其進行功能化是一個重要的方法。但是對于功能化降冰片烯與乙烯直接共聚制備功能化乙烯-降冰片烯共聚物，相關研究中催化劑的選擇大部分局限在后過渡催化劑，若選用前過渡金屬催化劑，則需要設計復雜的配體或者對功能性單體進行“保護-脫保護”操作，如何使用工業上成熟的Ziegler-Natta催化劑實現功能化乙烯-降冰片烯共聚物的簡單與高效制備仍是空白。此外，鑒于環烯烴共聚物與聚硅氧烷均具有獨特且優異的性能，乙烯-降冰片烯共聚物的聚硅氧烷功能化具有重要的研究價值。

申請公布號為JPA 1989056710-000000的日本專利文獻中公開了一種有機硅功能化聚烯烴及其制備方法。該制備方法通過末端含有碳碳雙鍵的有機硅單體與乙烯進行配位共聚合，制備得到有機硅功能化聚烯烴。但是該方法對于有機硅單體的結構調控較差，并且最終共聚產物中有機硅組分的含量無法達到更高的范圍，產物經過后續硫化才展現出彈性體的特征。

申請公布號為CN 105175595A的中國專利文獻中公開了一種烷基硅氧烷-烯烴無規共聚物及其制備方法和應用。該制備方法以含氫雙封頭為起始原料，將其兩端的硅氫鍵分別與直鏈α烯烴和直鏈ɑ,ω-二烯烴發生硅氫加成反應，制備得到雙鍵封端的烷基硅氧烷；隨后通過其與烯烴的配位共聚反應，生成烷基硅氧烷-烯烴無規共聚物。對于共聚單體的設計在一定程度上降低了硅氧烷組分對于催化體系的毒害作用，但共聚單體的共聚活性較低，硅氧烷組分在烷氧基硅烷-烯烴無規共聚物中的含量較低。

因此，如何高效制備聚硅氧烷功能化乙烯-降冰片烯共聚物，如何實現共聚物中聚硅氧烷組分的高含量，如何調控共聚產物的微觀結構與相關性能仍是目前亟待解決的問題。

發明內容

針對目前相關技術中存在的問題，本發明公開了一種聚硅氧烷功能化乙烯-降冰片烯共聚物及其制備方法，該制備方法可以實現對于目標產物的高效制備，共聚物的分子量與其中聚硅氧烷的含量均在較大范圍內可調，并且通過調控共聚物的微觀結構，可以使其成為新型的熱塑性彈性體。

具體技術方案如下：

式中，R₁選自C₁～C₈的烷基、C₁～C₈的含氟烷基或苯基，R₂選自C₁～C₈的烷基；

x選自100～10000的自然數，y選自10～300的自然數，a選自3～90的自然數。

所述聚硅氧烷功能化乙烯-降冰片烯共聚物中，聚硅氧烷單體的質量含量為10～70％；