有机硅烷化合物、聚烯烃树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及烯烃聚合领域，公开了一种有机硅烷化合物、聚烯烃树脂及其制备方法和应用。本发明专利技术的有机硅烷化合物的通式为R

Organosilane compounds, polyolefin resins and their preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
有机硅烷化合物、聚烯烃树脂及其制备方法和应用
本专利技术涉及烯烃聚合领域，具体地，涉及一种有机硅烷化合物、聚烯烃树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
几千年来，碳基材料贯穿了材料发展史，在日常生活和社会进步中扮演着重要角色，在人类社会发展中起到了重大推动作用。随着有机碳化学的发展及与在元素周期表中与碳属同一主族的硅基化合物的出现，新结构、新性能的有机硅化合物不断涌现，不但提升了已知材料的性能，拓展了应用领域，而且催生出了大量新的功能材料，极大地推动了科学技术的快速发展，提高了人们的生活质量和社会的发展。目前，在航空航天、电子元器件、家用电器、包装、建筑、汽车、自动控制以及日常生活的各个领域都能见到有机硅化合物的“身影”。与碳基材料中的碳-碳键不同，有机硅化合物中的碳-硅键具有较长的键长和较大的键角，其键合性质介于共价键和离子键之间，因此，有机硅化合物具有分子结构可设计性强、合成方法多样和应用特色性强等突出优势。基于上述特点，有机硅化合物的结构设计及制备和应用研究，一直以来都是科学研究和工业界关注的焦点。有机硅化合物合成方法也经历了直接合成法、有机金属化合物法(Grignard法等)、热缩合法以及硅氢加成法等持续的方法改进(《有机硅产品合成工艺及应用(第二版)》，来国桥，幸松民等，化学工业出版社，2009；《有机硅物化参数与设计数据》廖洪流，章基凯，欧阳建松等，化学工业出版社，2010；US5206402)，新结构的有机硅化合物不断涌现，应用性能不断被开发出来，应用领域也随之不断拓展，最终推动了有机硅化学的蓬勃发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有新型结构的有机硅烷化合物，该有机硅烷化合物可以用于制备烯烃聚合物，一方面可以提高熔体强度，改善聚合物的熔体加工性能；另一方面可以将反应性基团(双键等)引入到烯烃聚合物分子链上，获得反应性功能烯烃聚合物。为了实现上述目的，本专利技术提供一种有机硅烷化合物，其该有机硅烷化合物的通式为R1R2SiX2，其中，R1和R2为碳原子数为2-20的直链、支链或异构化的烯烃基且末端为降冰片烯基团、环烯烃基团或双环戊二烯基团，X为卤素。优选地，X为F、Cl、Br或I。优选地，所述有机硅烷化合物为二(双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基)二氯硅烷、二[(双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基)亚甲基]二氯硅烷、二[(双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基)亚乙基]二氯硅烷、二[5-亚乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基]二氯硅烷、二[(5-亚乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基)亚甲基]二氯硅烷、二[2-(5-亚乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基)亚乙基]二氯硅烷、二[(3-亚乙烯基双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基)亚甲基]二氯硅烷、二[2-(3-亚乙烯基双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基)亚乙基]二氯硅烷、二(5-乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基)二氯硅烷、二[(3-乙烯基双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基)亚甲基]二氯硅烷、二[2(5-乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基)亚乙基]二氯硅烷、二(双环戊二烯)二氯硅烷、二[(双环戊二烯)亚甲基]二氯硅烷、二[2-(双环戊二烯)亚乙基]二氯硅烷、二[(环己-3-烯基)亚甲基]二氯硅烷、二[2-(环己-3-烯基)亚乙基]二氯硅烷、二[(环戊-3-烯基)亚甲基]二氯硅烷和二[2-(环戊-3-烯基)亚乙基]二氯硅烷中的一种或多种。本专利技术还提供一种上述有机硅烷化合物的制备方法，其中，所述有机硅烷化合物的制备方法包括以下步骤：1)在反应溶剂中使卤代烯烃R1X与金属M反应，得到含有金属有机化合物R1MX的产物；2)将步骤1)得到的含有金属有机化合物R1MX的产物与三氯有机硅烷R2SiCl3进行接触，得到所述有机硅烷化合物。优选地，步骤1)中，所述卤代烯烃与所述金属的投料摩尔比为10-1：1。优选地，步骤1)中，所述金属M为锂、镁、钐、钠、锌、钾和铝等中的一种或多种。优选地，X为F、Cl、Br或I。优选地，步骤1)中，所述反应溶剂为乙醚、丁醚、四氢呋喃和正己烷中的一种或多种。优选地，步骤2)中，以所述含有金属有机化合物R1MX的产物中的金属有机化合物R1MX计，所述含有金属有机化合物R1MX的产物与三氯有机硅烷R2SiCl3的摩尔比为10-1：1。优选地，步骤2)中，所述接触的条件包括：接触温度为0-120℃，接触时间为0.5-100小时。本专利技术还提供一种上述有机硅烷化合物的制备方法，其中，所述有机硅烷化合物的制备方法包括以下步骤：1)在反应溶剂中使卤代烯烃R1X与金属M反应，得到含有金属有机化合物R1MX的产物；2)将步骤1)得到的含有金属有机化合物R1MX的产物与四氯化硅进行接触，得到所述有机硅烷化合物。优选地，步骤1)中，所述卤代烯烃R1X与所述金属M的投料摩尔比为10-1：1。优选地，步骤1)中，所述金属M为锂、镁、钐、钠、锌、钾和铝等中的一种或多种。优选地，X为F、Cl、Br或I。优选地，步骤1)中，所述反应溶剂为乙醚、丁醚、四氢呋喃和正己烷中的一种或多种。优选地，步骤2)中，以所述含有金属有机化合物R1MX的产物中的金属有机化合物R1MX计，所述含有金属有机化合物R1MX的产物与四氯化硅的摩尔比为20-2：1。优选地，步骤2)中，所述接触的条件包括：接触温度为0-120℃，接触时间为0.5-100小时。本专利技术还提供一种聚烯烃树脂的制备方法，该方法包括将烯烃单体在催化剂的存在下进行烯烃聚合反应，其中，该方法还包括在所述烯烃聚合反应之前和/或在所述烯烃聚合反应过程中往聚合反应体系中加入有机硅烷化合物，所述有机硅烷化合物为本专利技术所述的有机硅烷化合物。优选地，相对于100重量份的所述烯烃单体，所述有机硅烷的用量为0.0001-20重量份。优选地，所述催化剂为Ziegler-Natta催化剂、茂金属催化剂和非茂金属催化剂中的一种或多种。优选地，所述烯烃单体为乙烯和/或α-烯烃。优选地，所述α-烯烃为丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯和1-辛烯中的一种或多种。本专利技术还提供通过本专利技术的聚烯烃树脂的制备方法制备得到的聚烯烃树脂。本专利技术还提供本专利技术的有机硅烷化合物在制备聚烯烃树脂中的应用。根据本专利技术的有机硅烷化合物，其可以用于制备烯烃聚合物，一方面可以提高熔体强度，改善聚合物的熔体加工性能；另一方面可以将反应性基团(双键等)引入到烯烃聚合物分子链上，获得反应性功能烯烃聚合物。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术的有机硅烷化合物的通式为R1R2SiX2，其中，R1和R2为碳原子数为2-20的直链、支链本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机硅烷化合物，其特征在于，该有机硅烷化合物的通式为R

【技术特征摘要】
1.一种有机硅烷化合物，其特征在于，该有机硅烷化合物的通式为R1R2SiX2，其中，R1和R2为碳原子数为2-20的直链、支链或异构化的烯烃基且末端为降冰片烯基团、环烯烃基团或双环戊二烯基团，X为卤素。


2.根据权利要求1所述的有机硅烷化合物，其中，X为F、Cl、Br或I。


3.根据权利要求1所述的有机硅烷化合物，其中，所述有机硅烷化合物为二(双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基)二氯硅烷、二[(双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基)亚甲基]二氯硅烷、二[(双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基)亚乙基]二氯硅烷、二[5-亚乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基]二氯硅烷、二[(5-亚乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基)亚甲基]二氯硅烷、二[2-(5-亚乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基)亚乙基]二氯硅烷、二[(3-亚乙烯基双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基)亚甲基]二氯硅烷、二[2-(3-亚乙烯基双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基)亚乙基]二氯硅烷、二(5-乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基)二氯硅烷、二[(3-乙烯基双环[2.2.1]庚-5-烯-2-基)亚甲基]二氯硅烷、二[2(5-乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯-7-基)亚乙基]二氯硅烷、二(双环戊二烯)二氯硅烷、二[(双环戊二烯)亚甲基]二氯硅烷、二[2-(双环戊二烯)亚乙基]二氯硅烷、二[(环己-3-烯基)亚甲基]二氯硅烷、二[2-(环己-3-烯基)亚乙基]二氯硅烷、二[(环戊-3-烯基)亚甲基]二氯硅烷和二[2-(环戊-3-烯基)亚乙基]二氯硅烷中的一种或多种。


4.权利要求1-3中任意一项所述的有机硅烷化合物的制备方法，其特征在于，所述有机硅烷化合物的制备方法包括以下步骤：
1)在反应溶剂中使卤代烯烃R1X与金属M反应，得到含有金属有机化合物R1MX的产物；
2)将步骤1)得到的含有金属有机化合物R1MX的产物与三氯有机硅烷R2SiCl3进行接触，得到所述有机硅烷化合物。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤1)中，所述卤代烯烃与所述金属的投料摩尔比为10-1：1；
优选地，步骤1)中，所述金属M为锂、镁、钐、钠、锌、钾和铝等中的一种或多种；
优选地，X为F、Cl、Br或I；
优选地，步骤1)中，所述反应溶剂为乙醚、丁醚、四氢呋喃和正己烷中的一种或多种；
优选地...

【专利技术属性】
技术研发人员：董金勇，秦亚伟，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11