[發明專利]一種共軛二烯與極性烯烴單體共聚物的可控制備方法

有效

• 申請號: 202011636828.8
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112778457B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 王慶剛;朱廣乾;王亮;周麗;匡佳
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: C08F236/08
• 分類號: C08F236/08;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/44;C08F236/14;C08F236/06;C08F236/22;C08F2/06
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 裴閃閃

一種共軛二烯與極性烯烴單體共聚物的可控制備方法。本發明屬于自由基聚合領域。本發明為解決現有傳統共軛二烯與極性單體的共聚方法工藝復雜難控制，產物分離繁雜以及所得聚合產物分子量小、分子量分布寬、有乳化劑殘留和微觀結構調控困難的技術問題。本發明的制備方法：在氬氣氛圍下，將自由基引發劑、極性烯烴單體、共軛二烯和溶劑按任意順序加至反應體系中，形成均相溶液，于50～100℃聚合反應2h～48h，得到共軛二烯與極性烯烴單體共聚物；所述自由基引發劑為偶氮類自由基引發劑或過氧類自由基引發劑。本發明方法聚合工藝簡單，普適性強，可實現多種共軛二烯與極性單體的任意共聚，所得的聚合物分子量較高，分子量分布較窄，無其他雜質殘留。

技術領域

本發明屬于自由基聚合領域，具體涉及一種共軛二烯與極性烯烴單體共聚物的可控制備方法。

背景技術

以共軛二烯為單體聚合所得的聚合物是合成橡膠的主要材料之一，根據其優異的立體選擇性、力學性能、熱穩定性以及加工性能等特點，廣泛應用于航空、汽車輪胎、醫療衛生及日常生活多個領域。但是由于所得聚烯烴為非極性鏈，使得其印染性及與其他材料的相容性較差，這導致聚共軛二烯材料的應用范圍大大受限。極性基團或極性聚合物鏈的引入很好地解決了這一問題，提高了材料表面潤濕性、著色性、耐油性、耐熱性、粘附性等，改善了聚共軛二烯與其他高分子材料的相容性及橡膠硫化性質。

共軛二烯與極性單體的共聚傳統的方法是將聚共軛二烯的側鏈官能團化或者端基官能團化，該方法難以控制官能團化程度，使聚合物微觀結構調控困難；通過配位聚合方法實現共軛二烯與極性單體的共聚的例子已得到發展，但條件較為苛刻，極性單體對金屬配合物的毒化作用及催化劑成本問題限制了其大規模工業化應用；相比較而言，自由基聚合對共軛二烯及極性單體都具有很好的普適性，通過自由基乳液聚合方式已經實現了多種共聚的應用，但乳液聚合一般都需要先將單體借助乳化劑形成乳液后，再通過引發劑引發聚合反應，因此，存在聚合工藝較復雜難控制，產物分離析出過程繁雜等缺點外，所得產品也存在分子量較小，分子量分布寬，有乳化劑殘留等問題而影響產品的性能。

發明內容

本發明為解決現有傳統共軛二烯與極性單體的共聚方法工藝復雜難控制，產物分離繁雜以及所得聚合產物分子量小、分子量分布寬、有乳化劑殘留和微觀結構調控困難的技術問題，而提供了一種共軛二烯與極性烯烴單體共聚物的可控制備方法。

本發明的一種共軛二烯與極性烯烴單體共聚物的可控制備方法按以下步驟進行：

在氬氣氛圍下，將自由基引發劑、極性烯烴單體、共軛二烯和溶劑按任意順序加至反應體系中，形成均相溶液，于50～100℃聚合反應2h～48h，得到共軛二烯與極性烯烴單體共聚物；所述自由基引發劑為偶氮類自由基引發劑或過氧類自由基引發劑。

進一步限定，所述極性烯烴單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯腈或山梨酸乙酯。

進一步限定，所述共軛二烯為異戊二烯、丁二烯、β-月桂烯或β-法尼烯。

進一步限定，所述溶劑為甲苯、乙苯、二甲苯、氯苯、三氟甲苯、己烷和環己烷中的一種或幾種按任意比的混合物。

進一步限定，所述偶氮類自由基引發劑為偶氮二異丁腈。

進一步限定，所述過氧類自由基引發劑為過氧化二苯甲酰。

進一步限定，所述共軛二烯與極性烯烴單體摩爾比為(1～9)：(9～1)。

進一步限定，所述共軛二烯與極性烯烴單體摩爾比為1:1。

進一步限定，所述共軛二烯與自由基引發劑的摩爾比為(100～10000)：1。

進一步限定，所述共軛二烯與自由基引發劑的摩爾比為200：1。

進一步限定，所述共軛二烯和極性烯烴單體的總體積與溶劑的體積的比為(1～5)：(5～1)。