用于制备包含第一聚烯烃嵌段和第二聚合物嵌段的方法和从所述方法中获得的产物技术

本发明专利技术涉及用于制备包含第一类型的聚烯烃嵌段和至少一种类型的第二聚合物嵌段的嵌段共聚物的方法，所述方法包括以下步骤：A)使用催化剂体系来聚合至少一种类型的烯烃单体以获得在至少一个链端上含有主族金属的第一聚烯烃嵌段；所述催化剂体系包含：i)包含来自IUPAC元素周期表的第3‑10族的金属的金属催化剂或金属催化剂前体；和ii)至少一种类型的链转移剂；和iii)任选的助催化剂；B)使在步骤A)中获得的在至少一个链端上含有主族金属的所述第一聚烯烃嵌段与至少一种类型的氧化剂和随后地至少一种类型的金属取代剂反应以获得含有至少一个官能化链端的第一聚烯烃嵌段；C)在所述第一聚烯烃嵌段上形成至少一个第二聚合物嵌段，其中在步骤B)中获得的所述第一聚烯烃嵌段的所述官能化链端被用作引发剂以获得嵌段共聚物和进行酯交换反应以将第二聚合物嵌段添加至第一聚合物嵌段的至少一个链端。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备包含第一聚烯烃嵌段和第二聚合物嵌段的方法和从所述方法中获得的产物本专利技术涉及一种制备包含第一聚烯烃嵌段和至少一个第二聚合物嵌段的嵌段共聚物的方法以及从所述方法中获得的产物。背景本专利技术涉及制备包含第一聚烯烃嵌段和至少一个第二极性或非极性聚合物嵌段的嵌段共聚物以及从其中获得的产物。将聚烯烃嵌段与类聚乙烯聚合物嵌段组合的嵌段共聚物可用作例如聚乙烯(PE)和其他聚烯烃(例如iPP)的掺合物的增容剂。实际聚烯烃-PE嵌段共聚物(例如iPP-PE)的制备是非常乏味的过程，其需要活跃(living)的催化剂或包括中间消除步骤的链转移聚合过程来产生由明确限定的iPP和PE嵌段组成的嵌段共聚物。将聚烯烃嵌段与至少一个极性聚合物嵌段组合的嵌段共聚物可用来增强具有固有非极性特征的聚烯烃聚合物的性质，所述聚烯烃聚合物因可限制其效力的较差粘附、适印性和相容性而导致针对某些应用的缺点。此外，将聚烯烃嵌段与极性聚合物嵌段组合的嵌段共聚物可用作例如聚烯烃(例如iPP)和极性聚合物(例如聚酯或聚碳酸酯)的掺合物的增容剂。在现有技术中，基于活跃的催化剂或由均相单中心催化剂介导的聚合的链转移概念，对于聚烯烃基嵌段共聚物的制备已报道了不同方法。链转移剂产生受控的、类似活跃的体系，并且具有至少一个弱化学键，其可以被破坏以允许生长的聚合物链转移至该试剂。DowGlobalTechnologies的WO2011/014533公开了可用于制备聚乙烯-b-聚己内酯共聚物中的多功能链转移剂的使用。例如，聚烯烃极性或聚烯烃非极性嵌段共聚物可通过首先制备两个单独的嵌段并且随后偶联这些嵌段来获得。制备它们的另一种方式由将具有官能性末端基团的聚烯烃用作引发剂以自其生长聚合物组成。本专利技术的目的在于提供一种允许在金属官能化聚烯烃的制备中有效链转移的催化剂体系，其在氧化和随后的金属取代之后提供链端官能化聚烯烃，其可用作引发剂以用于形成聚烯烃基嵌段共聚物。另外，本专利技术的目的在于产生具有一个聚烯烃嵌段(A)和至少一个极性或类聚乙烯聚合物嵌段(B和/或C)的A-B或A-B-C-…类型的二、三或多嵌段共聚物。另外，本专利技术的目的在于产生具有在每侧上由极性或非极性的至少一个其他聚合物嵌段(B和/或C)侧接的中心聚烯烃嵌段(A)的B-A-B或…-C-B-A-B-C-…三、五或多嵌段共聚物。另外，本专利技术的目的在于提供可用作聚烯烃(例如iPP)与诸如聚碳酸酯的极性聚合物或诸如PE的非极性聚合物的掺合物的增容剂的聚合物。这些目的中的一者或多者通过根据本专利技术的方法来获得。
技术实现思路
本专利技术涉及用于制备具有第一聚烯烃嵌段和至少一个第二聚合物嵌段的嵌段共聚物的新颖和专利技术性方法以及从所述方法中获得的嵌段共聚物。在第一个方面中，本专利技术涉及一种用于制备包含一定类型的第一聚烯烃嵌段和至少一种类型的第二聚合物嵌段的嵌段共聚物的方法，所述方法包括以下步骤：A)使用催化剂体系来聚合至少一种类型的烯烃单体以获得在至少一个链端上含有主族金属的第一聚烯烃嵌段；所述催化剂体系包含：i)包含来自IUPAC元素周期表的第3-10族的金属的金属催化剂或金属催化剂前体；和ii)至少一种类型的链转移剂；和iii)任选的助催化剂；B)使在步骤A)中获得的在至少一个链端上含有主族金属的所述第一聚烯烃嵌段与至少一种类型的氧化剂和随后地至少一种类型的金属取代剂反应以获得含有至少一个氧化链端的第一聚烯烃嵌段；C)在所述第一聚烯烃嵌段上形成至少一个第二聚合物嵌段，其中在步骤B)中获得的所述第一聚烯烃嵌段的所述氧化链端被用作引发剂以获得嵌段共聚物。步骤C)可例如通过使用至少一种环状单体的开环聚合(ROP)和/或可酯交换聚合物的酯交换来进行。在实施方案中，步骤C)可以包括两个子步骤以使得形成例如三嵌段或五嵌段共聚物(A-B-C或C-B-A-B-C，其中A是聚烯烃并且B和C是具有不同单体的聚合物嵌段)。根据本专利技术，步骤B)可例如在步骤A)之后直接进行。根据本专利技术，步骤C)可例如在步骤B)之后直接进行。根据本专利技术，步骤B)可例如在步骤A)之后直接进行和步骤C)可例如在步骤B)之后直接进行。根据本专利技术，步骤A)、B)和C)可在一系列的连接的反应器，优选连续地进行。步骤C)可例如通过开环聚合(ROP)或酯交换来进行。在步骤C)期间，使用用于ROP和/或酯交换的催化剂。在又一个实施方案中，用于步骤A)中的金属催化剂或金属催化剂前体包含来自IUPAC元素周期表的第3-8族、优选第3-6族、更优选第3-4族的金属。用于步骤A)中的金属催化剂或金属催化剂前体包含选自由Ti、Zr、Hf、V、Cr、Fe、Co、Ni、Pd，优选Ti、Zr或Hf组成的组的金属。在又一个实施方案中，助催化剂选自MAO，DMAO，MMAO，SMAO和氟化芳基硼烷或氟化芳基硼酸盐。在又一个实施方案中，用于步骤A)的至少一种烯烃单体选自由以下组成的组：乙烯，丙烯，1-丁烯，4-甲基-1-戊烯，1-戊烯，1-己烯，1-庚烯，1-辛烯，1-壬烯，1-癸烯，1-十一烯，1-十二烯，1-十三烯，1-十四烯，1-十五烯，1-十六烯，1-十七烯，1-十八烯，1-环戊烯，环己烯，降冰片烯，亚乙基降冰片烯，和亚乙烯基降冰片烯以及它们的一种或多种组合。在又一个实施方案中，在步骤C)中在ROP期间使用以获得嵌段共聚物的环状单体是极性单体，选自由以下组成的组：内酯，交酯，环状低聚酯(例如二酯，三酯，四酯，五酯或更高级的低聚酯)，环氧化物，氮丙啶，环氧化物和/或氮丙啶和CO2的组合，环酐，环氧化物和/或氮丙啶和环酐的组合，环氧化物和/或氮丙啶和CO2和环酐的组合，环状N-羧基酸酐，环状碳酸酯，内酰胺以及它们的一种或多种组合。在又一个实施方案中，在步骤C)中在ROP期间用来获得嵌段共聚物的环状单体是包含含羰基官能团和环中的至少10个连续碳原子的环状单体。这样的单体可以优选由环状酯、环状碳酸酯、环酰胺、环状氨基甲酸酯和环状脲，或它们的一种或多种组合组成的组。在又一个实施方案中，在步骤C中添加的第二聚合物包含至少羧酸或碳酸酯官能团或含羰基官能团，选自由以下组成的组：聚酯，聚碳酸酯，聚酰胺，聚氨酯，聚脲，无规或嵌段聚(碳酸酯-酯)，聚(碳酸酯-醚)，聚(酯-醚)，聚(碳酸酯-醚-酯)，聚(酯-酰胺)，聚(酯-醚-酰胺)，聚(碳酸酯-酰胺)，聚(碳酸酯-醚-酰胺)，聚(酯-氨基甲酸酯)，聚(酯-醚-氨基甲酸酯)，聚(碳酸酯-氨基甲酸酯)，聚(碳酸酯-醚-氨基甲酸酯)，聚(酯-脲)，聚(酯-醚-脲)，聚(碳酸酯-脲)，聚(碳酸酯-醚-脲)，聚(醚-酰胺)，聚(酰胺-氨基甲酸酯)，聚(酰胺-脲)，聚(氨基甲酸酯-脲)，或它们的一种或多种组合。在又一个实施方案中，链转移剂是烃基主族金属或主族金属氢化物，优选选自由以下组成的组：烃基铝，烃基镁，烃基锌，烃基镓，烃基硼，烃基钙，氢化铝，氢化镁，氢化锌，氢化镓，氢化硼，氢化钙以及它们的一种或多种组合。在又一个实施方案中，链转移剂选自由以下组成的组：三烷基硼，二烷基卤化硼，二烷基氢化硼，二芳基氢化硼，二烷基烷氧基硼，二烷基芳氧基硼，二烷基氨基硼，二烷基硫醇硼(dialkylboronthiolate)，二烷基羧化硼，二烷基磷化硼，二烷基硫代酚硼(dialkylbor本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备包含第一类型的聚烯烃嵌段和至少一种类型的第二聚合物嵌段的嵌段共聚物的方法，所述方法包括以下步骤：A)使用催化剂体系来聚合至少一种类型的烯烃单体以获得在至少一个链端上含有主族金属的第一聚烯烃嵌段；所述催化剂体系包含：i)包含来自IUPAC元素周期表的第3‑10族的金属的金属催化剂或金属催化剂前体；和ii)至少一种类型的链转移剂；和iii)任选的助催化剂；B)使在步骤A)中获得的在至少一个链端上含有主族金属的所述第一聚烯烃嵌段与至少一种类型的氧化剂和随后地至少一种类型的金属取代剂反应以获得含有至少一个官能化链端的第一聚烯烃嵌段；C)在所述第一聚烯烃嵌段上形成至少一个第二聚合物嵌段，其中在步骤B)中获得的所述第一聚烯烃嵌段的所述官能化链端被用作引发剂以获得嵌段共聚物和进行酯交换反应以将第二聚合物嵌段添加至第一聚合物嵌段的至少一个链端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.17 EP 14198485.61.用于制备包含第一类型的聚烯烃嵌段和至少一种类型的第二聚合物嵌段的嵌段共聚物的方法，所述方法包括以下步骤：A)使用催化剂体系来聚合至少一种类型的烯烃单体以获得在至少一个链端上含有主族金属的第一聚烯烃嵌段；所述催化剂体系包含：i)包含来自IUPAC元素周期表的第3-10族的金属的金属催化剂或金属催化剂前体；和ii)至少一种类型的链转移剂；和iii)任选的助催化剂；B)使在步骤A)中获得的在至少一个链端上含有主族金属的所述第一聚烯烃嵌段与至少一种类型的氧化剂和随后地至少一种类型的金属取代剂反应以获得含有至少一个官能化链端的第一聚烯烃嵌段；C)在所述第一聚烯烃嵌段上形成至少一个第二聚合物嵌段，其中在步骤B)中获得的所述第一聚烯烃嵌段的所述官能化链端被用作引发剂以获得嵌段共聚物和进行酯交换反应以将第二聚合物嵌段添加至第一聚合物嵌段的至少一个链端。2.根据权利要求1所述的方法，其中获得嵌段共聚物的步骤C)通过使用至少一种类型的环状单体的ROP来进行。3.根据权利要求1所述的方法，其中获得嵌段共聚物的步骤C)通过在至少一种类型的第二聚合物的含羰基官能团处的至少一种酯交换反应来进行或其中获得嵌段共聚物的步骤C)通过包含至少一个羧酸或碳酸酯官能团的至少一种类型的第二聚合物的酯交换来进行。4.根据权利要求1所述的方法，其中获得嵌段共聚物的步骤C)通过使用至少一种类型的环状单体的ROP和在至少一种类型的第二聚合物的含羰基官能团处的至少一种酯交换反应的组合来进行。5.根据权利要求2-4所述的方法，其中在步骤C)中使用用于所述ROP或酯交换反应的催化剂。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中用于步骤A)中的所述金属催化剂或金属催化剂前体包含来自所述IUPAC元素周期表的第3-8族、优选第3-6族、更优选第3-4族的金属和/或其中用于步骤A)中的所述金属催化剂或金属催化剂前体包含选自由Ti、Zr、Hf、V、Cr、Fe、Co、Ni、Pd，优选Ti、Zr或Hf组成的组的金属。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述助催化剂选自由MAO、DMAO、MMAO、SMAO、氟化芳基硼烷或氟化芳基硼酸盐组成的组。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中用于步骤A)中的所述至少一种烯烃单体选自由以下组成的组：乙烯，丙烯，1-丁烯，4-甲基-1-戊烯，1-戊烯，1-己烯，1-庚烯，1-辛烯，1-壬烯，1-癸烯，1-十一烯，1-十二烯，1-十三烯，1-十四烯，1-十五烯，1-十六烯，1-十七烯，1-十八烯，1-环戊烯，环己烯，降冰片烯，亚乙基降冰片烯，和亚乙烯基降冰片烯以及它们的一种或多种组合。9.根据权利要求2、4和5-8中任一项所述的方法，其中在步骤C)中在ROP期间所用的所述环状单体是极性单体，选自由以下组成的组：内酯，交酯，环状低聚酯(例如二酯、三酯、四酯、五酯或更高级的低聚酯)，环氧化物，氮丙啶，环氧化物和/或氮丙啶和CO2的组合，环酐，环氧化物和/或氮丙啶和环酐的组合，环氧化物和/或氮丙啶和CO2和环酐的组合，环状N-羧酸酐，环状碳酸酯，内酰胺以及它们的一种或多种组合。10.根据前述权利要求2、4和5-8中任一项所述的方法，其中在步骤C)中在ROP期间所用的所述环状单体是包含含羰基官能团和环中的至少10个连续的碳原子的环状单体，优选选自由环状酯、环状碳酸酯、环酰胺、环状氨基甲酸酯和环状脲，或它们的一种或多种组合组成的组。11.根据权利要求3-8中任一项所述的方法，其中包含至少羧酸或碳酸酯官能团或含羰基官能团的所述第二聚合物嵌段选自由以下组成的组：聚酯，聚碳酸酯，聚酰胺，聚氨酯，聚脲，无规或嵌段聚(碳酸酯-酯)，聚(碳酸酯-醚)，聚(酯-醚)，聚(碳酸酯-醚-酯)，聚(酯-酰胺)，聚(酯-醚-酰胺)，聚(碳酸酯-酰胺)，聚(碳酸酯-醚-酰胺)，聚(酯-氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·甲辛斯卡沃尔克，M·鲍雅伊，R·达查特奥，S·L·鲁特考斯基，A·齐科，
申请(专利权)人：SABIC环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL