一类适用于硅氢加成化学反应的双硅氢功能化线形聚合物及其制备方法技术

一类适用于硅氢加成化学反应的双硅氢功能化线形聚合物及其制备方法，所述的双硅氢功能化线形聚合物是由双硅氢DPE衍生物单体与通用单体共聚合形成的二元或多元共聚物；其数均分子量为0.2×10

A Kind of Linear Polymers Suitable for Hydrosilylation and Their Preparation

【技术实现步骤摘要】
一类适用于硅氢加成化学反应的双硅氢功能化线形聚合物及其制备方法
本专利技术属于高分子材料合成与制备
，特别涉及到一类适用于硅氢加成化学反应的双硅氢功能化线形聚合物，其特征在于通过双硅氢DPE衍生物实现硅氢基团的“定性”、“定量”以及“定位”的引入到线形聚合物链中，本专利技术所制备的双硅氢功能化线形聚合物具有方便后功能化和高效接枝的优势。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，人们对所使用橡胶的安全性、节能性、环保性的要求会越来越高，功能化是实现橡胶高性能化最为有效的途径，橡胶的高性能化已成为轮胎行业技术进步、产品更新换代、实现轮胎高性能化最为重要的技术瓶颈。功能化聚合物通常分为链端功能化聚合物和链中功能化聚合物，链端功能化聚合物包括单端功能化聚合物和双端功能化聚合物，双端功能化聚合物又包括双端同性功能化聚合物和双端异性功能化聚合物。单端功能化聚合物通常采用功能化封端剂或功能化引发剂来合成，而双端功能化聚合物通常采用功能化引发剂引发、功能化封端剂终止来合成。由于链中功能化具有更多的可功能化单元，已经越来越受到人们的关注，近年来高分子科学工作者已经把研究工作的重心汇聚到具有更高功能化效率的链中功能化聚合物上。例如：大连理工大学以含硅氧基团DPE衍生物(1-[4-硅烷基苯基]-1-苯基乙烯、1-[3-硅烷基苯基]-1-苯基乙烯)为共聚单体，基于活性阴离子聚合机理，采用链中引入功能基团的方法合成了链中功能化溶聚丁苯橡胶，制备了含有丁二烯、苯乙烯、含单硅氧DPE衍生物三元共聚物[1.李杨，马红卫；含硅氧基团链端链中多功能化溶聚丁苯橡胶及其制备方法，CN105837751A]。大连理工大学以含氮功能化单体单胺DPE衍生物或双胺DPE衍生物为共聚单体，基于活性阴离子聚合机理，采用链端链中引入功能基团的方法合成了链端链中多功能化溶聚丁苯橡胶[1.李杨，马红卫；含氮链端链中多功能化溶聚丁苯橡胶及其制备方法，CN104017133A]。近年来随着科学技术的不断进步，人们对高分子材料的要求不断提高，不同的功能材料要具有更突出的性能，这对高分子科学工作者来说是一项挑战。近十几年来可控聚合不断发展，在继可控阴离子聚合后可控自由基聚合、可控阳离子聚合、可控配位聚合以及可控缩合聚合不断发展。由于阴离子聚合具有真正意义上的“活性”特点，可以精确控制分子量及其分布，也是实现聚合物分子结构精确调控设计的最有效手段，阴离子聚合是最具有工业化前景的聚合方法，因此高分子科学工作者正不断拓宽阴离子聚合产品的种类。阴离子聚合过程中合成链中功能化聚合物的关键就是要最大程度地满足“明确定性、准确定量、精确定位”。在聚合物链中硅氢功能基团的引入对聚合物具有重要的意义，由于硅氢功能基团可以与含有双键或三键的不饱和化合物进行高效的硅氢加成反应，因此硅氢功能化基团的引入为共聚物进行后功能化及接枝聚合反应提供了非常便利的条件。目前，在聚合物链中引入含有单个硅氢功能基团的1,1’-二苯基乙烯衍生物共聚单体已经有所报道，并利用高效硅氢加成聚合反应已经实现线形梳状聚合物的合成[1.HuangW,MaH,HanL,etal.SynchronousRegulationofPeriodicityandMonomerSequenceduringLivingAnionicCopolymerizationofStyreneandDimethyl-[4-(1-phenylvinyl)phenyl]silane(DPE-SiH)[J].Macromolecules,2018:acs.macromol.8b00666.]。对于活性阴离子聚合领域来说，极其引人注意的一类单体是1,1’-二苯基乙烯(DPE)类衍生物，该类单体因其具有独特的共聚合反应特性(庞大的空间位阻使DPE不能够进行自聚合)而被应用于精准地合成端基功能化聚合物、定量链中功能化聚合物以及复杂拓扑结构聚合物。而在阴离子聚合中在此类具有明显优势的DPE上“定性、定量”的引入功能基团自然成为人们关注的热点。基于这一反应特性DPE及其衍生物被用于合成官能化引发剂、合成精准端基官能化聚合物和具有复杂拓扑结构的高分子化合物。目前已经有一部分带有功能基团的DPE衍生物报道，其中一部分DPE衍生物单体的聚合特性已经被深入研究[1.SANGW,MAHW,WANGQY,etal.Preparationoffunctionalizedprecursorofsicceramicviahydrosilylationpolymerizationof1,1’-diphenylethylenederivatives,DesignedMonomers&Polymers,2015,18:479-485.2.BROOKSPP,NATALELLOA,HALLJN,etal.Monomersequencinginlivinganionicpolymerizationusingkineticcontrol,MacromolecularSymposia,2013,323:42-50.]。在同一个1,1’-二苯基乙烯衍生物单元上含有两个硅氢功能基团却鲜有报道，此类DPE衍生物共聚单体，带有两个弱吸电子基团，更加有利于阴离子活性种的进攻，因此此类DPE衍生物在阴离子共聚中具有很高的聚合反应活性，且此类DPE衍生物具有高效硅氢加成的功能位点，具有高效功能化的优势。
技术实现思路
本专利技术提供一类适用于硅氢加成化学反应的双硅氢功能化线形聚合物，通过改变投料配比和使用不同种类的调节剂，使硅氢功能化基团在高分子链中的分布可控，功能化效率极大提高。本专利技术能够实现硅氢基团的“定性”、“定位”以及“定量”的引入，并且通过高效硅氢加成点击化学反应实现线形聚合物的后功能化。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一类适用于硅氢加成化学反应的双硅氢功能化线形聚合物，所述的双硅氢功能化线形聚合物是由双硅氢DPE衍生物单体与通用单体的二元或多元共聚物；其数均分子量为0.2×104～500×104g/mol；双硅氢DPE衍生物在该类二元或多元线形共聚物中质量份数为2～85％。该类二元或多元共聚物在共聚合过程中使用不同种类的调节剂或不同当量的调节剂可以使该类线形共聚物分子链呈现不同的序列结构；调节剂的使用也可以使该类线形共聚物链中二烯烃呈现不同的微观结构，以链中微观结构100％计，其中3,4结构含量为0～45％，cis-1,4结构含量为30～80％，trans-1,4结构含量为10～60％。即通过双硅氢DPE衍生物单体与通用单体的投料配比以及使用不同种类和当量的调节剂使共聚物链中共聚单元序列和功能位点变得可控，共聚物链中共聚二烯烃微观结构含量可控。所述的通用单体为共聚烯烃，包括苯乙烯、丁二烯或异戊二烯。所述的双硅氢DPE衍生物单体为含两个硅氢功能基团的1,1’-二苯基乙烯衍生物单体，两个硅氢功能基团分别分布在两个苯环上，硅氢功能基团可以连接在1,1’-二苯基乙烯中苯基的对位、间位或邻位；硅氢功能基团选自结构为-SiH(R)R’的官能团，R、R’选自甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、苯基等，R、R’可以相同也可以不同。硅氢功能化基团在共聚物链中可以呈现不同的序列结构。上述含有两个硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一类适用于硅氢加成化学反应的双硅氢功能化线形聚合物，其特征在于：所述的双硅氢功能化线形聚合物是双硅氢DPE衍生物单体与通用单体的二元或多元共聚物；其数均分子量为0.2×10

【技术特征摘要】
1.一类适用于硅氢加成化学反应的双硅氢功能化线形聚合物，其特征在于：所述的双硅氢功能化线形聚合物是双硅氢DPE衍生物单体与通用单体的二元或多元共聚物；其数均分子量为0.2×104～500×104g/mol；双硅氢DPE衍生物在该类二元或多元线形共聚物中质量份数为2～85％；通过改变双硅氢DPE衍生物单体与通用单体的投料配比以及使用不同种类和当量的调节剂使共聚物链中共聚单元序列和功能位点变得可控，共聚物链中共聚二烯烃微观结构含量可控；所述的通用单体为共聚烯烃，包括苯乙烯、丁二烯或异戊二烯；所述的双硅氢DPE衍生物单体为含两个硅氢功能基团的1,1’-二苯基乙烯衍生物单体，两个硅氢功能基团分别分布在两个苯环上，硅氢功能基团可以连接在1,1’-二苯基乙烯中苯基的对位、间位或邻位；硅氢功能基团选自结构为-SiH(R)R’的官能团，R、R’选自甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、苯基，R、R’可以相同也可以不同。2.根据权利要求1所述的一类适用于硅氢加成化学反应的双硅氢功能化线形聚合物，其特征在于：在该类线形共聚物中每个硅氢功能化的1,1’-二苯基乙烯衍生物单元上均带有两个硅氢键，通过高效的硅氢加成点击化学反应可以将带有双键或三键的不饱和化合物接枝在线形共聚物两侧，若不饱和化合物为功能化小分子则可以在共聚物中引入所需功能基团，从而可以对上述线形共聚物进行后功能化；若不饱和化合物为大分子链则可以在共聚物链中的每一个硅氢基团取代的1,1’-二苯基乙烯衍生物单元上连接两条大分子链，形成以双硅氢功能化线形聚合物为主链，不饱和大分子链为侧链的“瓶刷状”聚合物。3.根据权利要求1或2所述的一类适用于硅氢加成化学反应的双硅氢功能化线形聚合物，其特征在于：调节剂的使用也可以使该类线形共聚物链中二烯烃呈现不同的微观结构，以链中微观结构100％计，其中3,4结构含量为0～45％，cis-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杨，马庆驰，马红卫，冷雪菲，王艳色，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21