制备聚烯烃反应性遥爪预聚物的方法、聚烯烃反应性遥爪预聚物和交联弹性体和高分子量弹性体技术

提供制备聚烯烃反应性遥爪预聚物的方法，包括将烷基‑顺式‑环辛烯和任选的顺式‑环辛烯在双官能链转移剂存在下于开环易位聚合条件下反应，形成不饱和聚烯烃反应性遥爪预聚物。进一步提供不饱和与氢化的反应性预聚物、交联弹性体和高分子量弹性体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制备聚烯烃反应性遥爪预聚物的方法、聚烯烃反应性遥爪预聚物、交联弹性体和高分子量弹性体。
技术介绍
聚烯烃为用作高摩尔质量聚合物的物质。饱和聚烯烃物质高的耐化学性和抗氧化性加上有竞争力的价格使得聚烯烃对于塑料工业是高度期望的。已经证明将官能团控制包括在聚烯烃上可导致性质增强。然而，尽管大量物质和应用来源于聚烯烃，但用于形成迅速固化的弹性体的预聚物为有待探索的领域。这主要因为精确控制功能化已面临挑战。用于使反应性基团并入聚烯烃的大多数方法涉及聚合后反应，所述聚合后反应通常对官能化定位和官能度数量的控制差，以致机械性质减弱。合成可模压、可注射和另外的可加工聚烯烃反应性遥爪预聚物(其生成固化弹性体)，会提供所需要的有机硅和聚氨酯弹性体的替代物。
技术实现思路
本专利技术为制备聚烯烃反应性遥爪预聚物的方法、聚烯烃反应性遥爪预聚物、交联弹性体和高分子量弹性体。在一个实施方式中，本专利技术提供制备聚烯烃反应性遥爪预聚物的方法，所述方法包括将烷基-顺式-环辛烯和任选的顺式-环辛烯在双官能链转移剂和/或多官能链转移剂存在下于开环易位聚合条件下反应，形成不饱和聚烯烃反应性遥爪预聚物。具体实施方式本专利技术为制备聚烯烃反应性遥爪预聚物的方法、聚烯烃反应性遥爪预聚物、交联弹性体和高分子量弹性体。根据本专利技术的制备聚烯烃反应性遥爪预聚物的方法包括将烷基-顺式-环辛烯和任选的顺式-环辛烯在双官能链转移剂和/或多官能链转移剂存在下于开环易位聚合条件下反应，形成不饱和聚烯烃反应性遥爪预聚物。在一个替代实施方式中，本专利技术进一步提供由本申请披露本专利技术方法的任一个实施方式制备的不饱和聚烯烃反应性遥爪预聚物反应产物。在一个替代实施方式中，根据本申请披露的任一个实施方式，本专利技术提供制备聚烯烃反应性遥爪预聚物的方法，不同之处在于所述方法进一步包括将不饱和聚烯烃反应性遥爪预聚物氢化，生成氢化的聚烯烃反应性遥爪预聚物。在另一个替代实施方式中，本专利技术进一步提供氢化的聚烯烃反应性遥爪预聚物反应产物。在一个替代实施方式中，根据本申请披露的任一个实施方式，本专利技术提供制备聚烯烃反应性遥爪预聚物的方法，不同之处在于所述方法进一步包括将氢化的聚烯烃反应性遥爪预聚物和可与遥爪预聚物反应的多官能化合物任选地在催化剂不存在下热交联，形成交联弹性体。在一个替代实施方式中，根据本申请披露的任一个实施方式，本专利技术提供制备聚烯烃反应性遥爪预聚物的方法，不同之处在于所述方法进一步包括将氢化的聚烯烃反应性遥爪预聚物和可与遥爪预聚物反应的第一双官能化合物任选地在催化剂不存在下进行扩链，形成高分子量弹性体。本申请中所用的高分子量弹性体是指分子量为聚烯烃反应性遥爪预聚物分子量的至少两倍的弹性体。源自至少两倍的所有单个数值和子范围都包括在本申请中并且为本申请所披露。例如，高分子量弹性体的分子量下限可为聚烯烃反应性遥爪预聚物分子量的两倍，或可替代地，高分子量弹性体的分子量下限可为聚烯烃反应性遥爪预聚物分子量的五倍，或可替代地，高分子量弹性体的分子量下限可为聚烯烃反应性遥爪预聚物分子量的十倍，或可替代地，高分子量弹性体的分子量下限可为聚烯烃反应性遥爪预聚物分子量的十五倍。在一个替代实施方式中，根据本申请披露的任一个实施方式，本专利技术提供制备聚烯烃反应性遥爪预聚物的方法，不同之处在于所述方法进一步包括任选地在催化剂不存在下，同时将氢化的聚烯烃反应性遥爪预聚物和双官能化合物的混合物扩链以及将扩链氢化的聚烯烃反应性遥爪预聚物和多官能化合物热交联，所述双官能化合物的混合物和多官能化合物都可与遥爪预聚 物反应，从而形成扩链的交联弹性体。在另一个替代实施方式中，本专利技术进一步提供交联弹性体。在另一个替代实施方式中，本专利技术进一步提供扩链弹性体。用于本专利技术实施方式的烷基-顺式-环辛烯在本领域中是已知的。示例性烷基-顺式-环辛烯包括3-取代-顺式-环辛烯，例如3-甲基-顺式-环辛烯、3-乙基-顺式-环辛烯、3-己基-顺式-环辛烯和3-苯基-顺式-环辛烯。本领域中已知的任何双官能链转移剂都可用于本专利技术的实施方式。双官能链转移剂包括例如，马来酸、顺式-1,4-二乙酰氧基-2-丁烯、1,8-二氰基-4-辛烯和反式-3-己烯二酸二甲酯。在再一个替代实施方式中，可以使用一种或多种多功能性链转移剂。示例性多功能性链转移剂包括2-丁烯-1,1,4,4-四醇；(Z)-丁-2-烯-1,4-二基二(3-羟基-2-(羟甲基)-2-甲基丙酸酯)；和(Z)-2,2'-(丁-2-烯-1,4-二基二(氧基))二(氧基亚甲基)二(2-甲基丙烷-3,2,1-三基)四(3-羟基-2-(羟甲基)-2-甲基丙酸酯)。多功能性链转移剂会导致形成多功能性预聚物，多功能性预聚物可以随后转化成交联弹性体。开环易位聚合(ROMP)条件在本领域中是已知的，例如描述于“3-取代环辛烯的区域选择性和立体选择性开环易位聚合”，Shingo Kobayashi等人,J.Am.Chem.Soc.2011,133,5794–5797以及“通过ROMP使用马来酸作为链转移剂的羧基-遥爪聚烯烃”，Pitet and Hillmyer,Macromolecules 2011,44,2378–2381中。多种多样的催化剂已知用于ROMP，包括简单的基于金属的化合物，例如RuCl3/醇混合物和更复杂的Grubbs催化剂，其包括第一代和第二代Grubbs催化剂和Hoveyda–Grubbs催化剂。第一代Grubbs催化剂为具有以下通式的过渡金属碳烯络合物：第二代Grubbs催化剂具有以下通式：Hoyveda-Grubbs催化剂具有以下通式：本领域技术人员会理解到，可以使用适于ROMP的任何催化剂。本专利技术不限于前述催化剂结构，也不限于使用钌作为所述催化剂的金属。在一个替代实施方式中，根据本申请披露的任一个实施方式，本专利技术提供制备聚烯烃反应性遥爪预聚物的方法、不饱和聚烯烃反应性遥爪预聚物、氢化的聚烯烃反应性遥爪预聚物、交联弹性体和高分子量弹性体，不同之处在于顺式-环辛烯与烷基-顺式-环辛烯的摩尔比为1:0.05至0.05:1。源自1:0.05至0.05:1的所有单个数值和子范围都包括在本申请中并且为本申请所披露。例如，顺式-环辛烯与烷基-顺式-环辛烯的摩尔比可以为1:0.05至0.05:1，或可替代地，顺式-环辛烯与烷基-顺式-环辛烯的摩尔比可以为1:0.08至0.08:1，或可替代地，顺式-环辛烯与烷基-顺式-环辛烯的摩尔比可以为1:0.5至0.5:1，或可替代地，顺式-环辛烯与烷基-顺式-环辛烯的摩尔比可以为1:0.8至0.8:1。在一个替代实施方式中，根据本申请披露的任一个实施方式，本专利技术提供制备聚烯烃反应性遥爪预聚物的方法、不饱和聚烯烃反应性遥爪预聚物、氢化的聚烯烃反应性遥爪预聚物、交联弹性体和高分子量弹性体，不同之处在于不饱和和/或氢化的聚烯烃反应性遥爪预聚物的摩尔质量为1至20kg/mole。源自1至20kg/mole摩尔质量的所有单个数值和子范围都包括在本申请中并且为本申请所披露；例如，不饱和聚烯烃反应性遥爪预聚物的摩尔质量可为下限1、3、6、9、12、15或18kg/mole至上限2、5、8、11、14、17或20kg/mole。在一个替代实施方式中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备聚烯烃反应性遥爪预聚物的方法，包括：将烷基‑顺式‑环辛烯和任选的顺式‑环辛烯在双官能链转移剂和/或多官能链转移剂存在下于开环易位聚合条件下反应，形成不饱和聚烯烃反应性遥爪预聚物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.30 US 61/884,5941.制备聚烯烃反应性遥爪预聚物的方法，包括：将烷基-顺式-环辛烯和任选的顺式-环辛烯在双官能链转移剂和/或多官能链转移剂存在下于开环易位聚合条件下反应，形成不饱和聚烯烃反应性遥爪预聚物。2.权利要求1的方法，其中所述烷基-顺式-环辛烯为3-环己基-顺式-环辛烯。3.权利要求1的方法，其中所述链转移剂为双官能链转移剂并且为马来酸。4.权利要求1的方法，其中顺式-环辛烯存在于反应步骤中，顺式-环辛烯与烷基-顺式-环辛烯的摩尔比为1:0.05至0.05:1。5.权利要求1的方法，其中反应在Grubbs催化剂存在下发生。6.由权利要求1的方法制备的不饱和聚烯烃反应性遥爪预聚物反应产物，其中所述聚烯烃反应性遥爪预聚物的摩尔质量为1至20kg/mole并且显示以下性质中的一种或多种：(a)Td等于或大于310℃；(b)玻璃化转变温度Tg小于或等于或小于-25℃；(c)ΔHm小于56J g-1(第二加热)。7.权利要求1的方法，进一步包括：将所述不饱和聚烯烃反应性遥爪预聚物氢化，生成氢化的聚烯烃反应性遥爪预聚物。8.权利要求7的方法，其中所述氢化为在50至80℃的温度和350至500psi的压力的催化氢化，其中所述催化剂为二氧化硅负载的铂催化剂。9.权利要求7的方法，其中所述氢化为化学氢化。10.由权利要求7的方法制备的氢化的聚烯烃反应性遥爪预聚物反应产物，其具有1至20kg/mole的摩尔质量和选自以下的一种或多种性质：(a)Td等于或大于310℃；(b)玻璃化转变温度Tg小于或等于或小于-25℃；(c)ΔHm小于277J g-1(第二加热)；和(d)在25℃的粘度等于或小于5000Pa·s且大于或等于50Pa·s。11.权利要求7的方法，其进一步包括将所述氢化的聚烯烃反应性遥爪预聚物和可与所述遥爪预聚物反应的多官能化合物任选地在催化剂不存在下热交联，...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·马丁内斯，M·A·伊尔迈尔，J·芒罗，K·L·沃尔顿，M·M·休格斯，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，明尼苏达大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国;US