[發明專利]一種側基含有硅氧烷的乙烯共聚物及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202110352268.1
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112940164A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 牛慧;孫爽;龐洪昌
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C08F210/02
• 分類號: C08F210/02;C08F218/08;C08F230/08;C08F220/14;C08F255/02;C08L23/08
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 周媛媛;李馨

本發明公開了一種側基含有硅氧烷基團的乙烯共聚物及其制備方法與應用。該類共聚物可以由乙烯、極性單體、含硅氧烷基團的烯烴單體通過共聚合方法制備，也可以通過將含硅氧烷基團的烯烴單體以自由基接枝方法結合到乙烯/極性單體共聚物上進行制備。所制備的乙烯共聚物是一種具有阻燃功能的新型乙烯共聚物。

技術領域

本發明涉及一種乙烯共聚物及其制備方法，特別是一種側基含有硅氧烷的乙烯共聚物及其制備方法與應用。

背景技術

乙烯/極性單體共聚物是以乙烯和極性烯烴單體經共聚而得的彈性體，其主鏈為飽和碳鏈，側基多為極性酯基。特殊結構賦予其諸多特點，不僅可在高溫下長期使用，還具有優異的耐低溫性能，是優異的特種彈性體，其耐熱、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外線、力學性能和加工性能都十分優異。同時，極性側基可以很好地與其它材料相容，克服了非極性聚烯烴彈性體與其它聚合物相容性差的問題。代表性產品包括乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯/丙烯酸酯共聚物(AEM)等。然而，作為典型的有機高分子，此類材料在實際應用中面臨著阻燃改性的重要需求。例如，人們早期通過添加鹵系阻燃劑的方式改善材料的易燃性，但是鹵系阻燃劑由于燃燒后易產生有害物質而逐漸受到應用限制。目前阻燃劑主要以高效、低煙、無毒為發展方向，包括磷系阻燃劑、膨脹型復合阻燃劑、有機硅阻燃劑、無機阻燃劑在內的眾多無鹵阻燃劑都得到了廣泛研究，而這類添加型阻燃劑通常都面臨著表面改性的要求，才能更好地在聚合物基體中實現分散，并且用量往往很大，甚至需要添加50％以上才能起到較好的阻燃效果，這無疑對制品的彈性造成很大影響，不利于制品性能的優化。

發明內容

如果能將阻燃功能基團直接鍵合到聚合物分子鏈上，將有望徹底改善阻燃劑的分散問題，加工過程中也不會發生阻燃劑的聚集；同時由于實現了分子級的分散，更加有利于阻燃效率的提高。本發明通過將硅氧烷鏈段以化學方法接入到乙烯共聚物側基上，從而賦予乙烯共聚物基體阻燃功能，使傳統的乙烯共聚物獲得在阻燃材料領域的應用。

本發明提供一種側基含有硅氧烷的乙烯共聚物，具有如下結構：

其中，R¹為C₁～C₁₂的酯基或C₆～C₂₀的芳香基，R²為H或CH₃，R³為C₂～C₂₀的酯基，R⁴為H或CH₃；x＝100～100000，優選x＝500～50000；y＝100～50000，優選y＝500～20000；z＝0.0001x～0.2x，優選z＝0.001x～0.1x；m為1～3的正整數，n為1～100的正整數。

本發明的另一目的在于提供所述側基含有硅氧烷的乙烯共聚物的制備方法，包括如下方法(一)或(二)中任一種：

(一)將乙烯和α-烯烴(I)、α-烯烴(II)在引發劑存在下進行共聚合反應得到側基含有硅氧烷的乙烯共聚物；

(二)將乙烯和α-烯烴(I)在引發劑存在下進行共聚合反應得到乙烯/α-烯烴(I)共聚物；將乙烯/α-烯烴(I)共聚物和α-烯烴(II)在引發劑作用下，通過自由基接枝反應得到側基含有硅氧烷的乙烯共聚物；

α-烯烴(I)：

α-烯烴(II)：