具有高硫含量的热塑性共聚物及其制备方法技术

具有高硫含量的热塑性共聚物，其包含相对于所述热塑性共聚物的总重量高于或等于40重量％、优选在45重量％至90重量％的范围内的量的硫、和至少一种具有通式(I)的单体：其中：R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高硫含量的热塑性共聚物及其制备方法描述本专利技术涉及一种具有高硫含量的热塑性共聚物。更特别地，本专利技术涉及一种具有高硫含量的热塑性共聚物，其包含相对于所述热塑性共聚物的总重量高于或等于40重量％、优选在45重量％至90重量％的范围内的量的硫，以及相对于所述热塑性共聚物的总重量低于或等于60重量％、优选在10重量％至55重量％的范围内的量的至少一种具有降冰片烯结构的单体。本专利技术还涉及一种用于制备所述具有高硫含量的热塑性共聚物的方法。所述具有高硫含量的热塑性共聚物展现出高玻璃化转变温度(Tg)[即高于或等于80℃的玻璃化转变温度(Tg)]和良好力学性能，并且可以以原样或以与其他(共)聚合物(例如，苯乙烯、二乙烯基苯)的掺混物有利地用于许多应用，诸如例如包装、电子器件、家用电器、电脑机箱、CD盒、厨房、实验室、办公室和医疗用品，用于建筑物以及用于建筑行业。已知的是，在石油工业中，在天然气和石油的生产期间，生产出越来越大量的元素硫(elementalsulphur，或称为单质硫)，目前元素硫每年的生产过剩超过一百万吨，并且这种趋势随着在新油田被开发进一步增大，其中硫化氢(H2S)和元素硫的含量将变得日益显著。全世界硫的生产过剩不仅使其市场价格下跌，其结果是运输成本可能对其销售具有负面影响，而且由于储存大量的元素硫，也引起了严重的环境问题。实际上，如果是在露天或地下进行储存，则大气物质的侵袭可能引起周围区域的污染。在这方面，值得提及，例如，被称为“粉尘”或硫粉分散体的现象，其又可以通过氧化而产生酸性物质(例如硫酸)。已经进行了研究，目的是使用元素硫来制备具有高硫含量的聚合物。例如，专利申请US2014/0199592描述了一种聚合物组合物，其包含以相对于共聚物至少约50重量％的量的硫共聚物，以及一种或多种选自由烯键式不饱和单体、环氧单体、硫杂丙环单体组成的组中的单体，该单体相对于共聚物的量为约0.1重量％至约50重量％。在烯键式不饱和单体的定义中，特别排除了环戊二烯基化合物如环戊二烯和二环戊二烯。据说上述具有高硫含量的聚合物组合物可有利地用于电化学电池和光学元件中。GriebelJ.J.等人在“AdvancedMaterials(先进材料)”(2014)第26卷，第3014-3018页描述了具有高硫含量的热塑性共聚物的制备，该共聚物经由反向硫化技术通过使硫与1,3-二异丙烯基苯(DIB)反应而获得。据说上述热塑性共聚物在IR光谱中具有良好的透明度以及高的折射率(n～1.8)。此外，据说上述热塑性共聚物可有利地用作对红外光透明的光学材料。然而，上述具有高硫含量的共聚物似乎是脆性的，特别是在低于其玻璃化转变温度的温度下。此外，所述具有高硫含量的共聚物可以仅有利地被用于特定应用。因此，申请人提出了寻找具有高硫含量的共聚物的问题，该共聚物能够有利地用于其中通常要求刚性并且因此要求高玻璃化转变温度(Tg)和良好力学性能的大消耗领域。申请人已找到了具有高硫含量的热塑性共聚物，其具有高玻璃化转变温度(Tg)[即高于或等于80℃的玻璃化转变温度(Tg)]和良好力学性能。所述具有高硫含量的热塑性共聚物由于其特性而是刚性的，并且可以有利地用于许多应用，诸如例如包装、电子器件、家用电器、电脑机箱、CD盒、厨房、实验室、办公室和医疗用品，用于建筑物以及用于建筑行业。此外，所述具有高硫含量的热塑性共聚物的成本显著低于通常用于上述应用的聚合物诸如例如苯乙烯、酚醛树脂。此外，所述具有高硫含量的热塑性共聚物不仅允许大量的元素硫可以用于它们的生产，因此减少了其过剩，而且使得能够避免使用致癌物质(例如，在生产酚醛树脂的情况下的甲醛)。因此，本专利技术的主题是一种具有高硫含量的热塑性共聚物，其包含相对于所述热塑性共聚物的总重量高于或等于40重量％、优选在45重量％至90重量％的范围内的量的硫、以及至少一种具有通式(I)的单体：其中：-R1和R2彼此相同或不同，表示氢原子；或者它们选自C1-C20、优选C1-C15直链或支链烷基基团，C2-C20、优选C2-C15直链或支链烯基基团，C2-C20、优选C2-C15直链或支链亚烷基基团；-或者R1和R2可以任选地彼此结合以与它们结合的其他原子一起形成含有3至6个碳原子的环烯，所述具有通式(I)的单体以相对于所述热塑性共聚物的总重量低于或等于60重量％、优选在10重量％至55重量％的范围内的量存在。出于本说明书和所附权利要求书的目的，除非另有说明，否则数值范围的定义始终包含极限值。出于本说明书和所附权利要求书的目的，术语"包含"也包括术语"其基本上由……组成"或"其由……组成"。出于本说明书和所附权利要求书的目的，术语"C1-C20烷基基团"是指直链或支链的具有1至20个碳原子的烷基基团。C1-C20烷基基团的具体实例是：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、正壬基、正癸基、2-丁基辛基、5-甲基己基、4-乙基己基、2-乙基庚基、2-乙基己基。出于本说明书和所附权利要求书的目的，术语"C2-C20烯基基团"是指直链或支链的具有2至20个碳原子的烯基基团。C2-C20烯基基团的具体实例是：乙烯基(ethenyl)(乙烯基(vinyl))、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基。出于本说明书和所附权利要求书的目的，术语"C2-C20亚烷基基团"是指直链或支链的具有2至20个碳原子的亚烷基基团。C2-C20亚烷基基团的具体实例是：亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、亚异丁基、亚戊基、亚异戊基。出于本说明书和所附权利要求书的目的，术语"环烯"是指含有具有3至6个碳原子和双键的环的体系。环烯的具体实例是：环丙烯、环丁烯、环戊烯、环己烯、环庚烯。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述具有通式(I)的单体可以例如选自：二环戊二烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯或其混合物。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述具有高硫含量的热塑性共聚物包含相对于所述热塑性共聚物的总重量等于50重量％的量的硫、以及至少一种具有通式(I)的单体：其中R1和R2彼此结合以与它们结合的其他原子一起形成环戊烯，所述具有通式(I)的单体以相对于所述热塑性共聚物的总重量等于50重量％的量存在。根据本专利技术的另一个优选实施方案，所述具有高硫含量的热塑性共聚物包含相对于所述热塑性共聚物的总重量等于60重量％的量的硫、以及至少一种具有通式(I)的单体：其中R1和R2结合在一起以与它们结合的其他原子一起形成环戊烯，所述具有通式(I)的单体以相对于所述热塑性共聚物的总重量等于40重量％的量存在。根据本专利技术的一个进一步优选实施方案，所述具有高硫含量的热塑性共聚物包含相对于所述热塑性共聚物的总重量等于50重量％的量的硫、以及至少一种具有通式(I)的单体：其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高硫含量的热塑性共聚物，所述具有高硫含量的热塑性共聚物包含相对于所述热塑性共聚物的总重量高于或等于40重量％、优选在45重量％至90重量％的范围内的量的硫、以及至少一种具有通式(I)的单体：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180511 IT 1020180000052701.一种具有高硫含量的热塑性共聚物，所述具有高硫含量的热塑性共聚物包含相对于所述热塑性共聚物的总重量高于或等于40重量％、优选在45重量％至90重量％的范围内的量的硫、以及至少一种具有通式(I)的单体：



其中：
-R1和R2彼此相同或不同，表示氢原子；或者选自C1-C20、优选C1-C15直链或支链烷基基团，C2-C20、优选C2-C15直链或支链烯基基团，C2-C20、优选C2-C15直链或支链亚烷基基团；
-或者R1和R2可以任选地彼此结合以与它们结合的其他原子一起形成含有3至6个碳原子的环烯；
所述具有通式(I)的单体以相对于所述热塑性共聚物的总重量低于或等于60重量％、优选在10重量％至55重量％的范围内的量存在。


2.根据权利要求1所述的具有高硫含量的热塑性共聚物，其中所述具有通式(I)的单体选自：二环戊二烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯或其混合物。


3.根据权利要求1或2所述的具有高硫含量的热塑性共聚物，其中所述具有高硫含量的热塑性共聚物包含相对于所述热塑性共聚物的总重量等于50重量％的量的硫、以及至少一种具有通式(I)的单体：



其中R1和R2彼此结合以与它们结合的其他原子一起形成环戊烯，所述具有通式(I)的单体以相对于所述热塑性共聚物的总重量等于50重量％的量存在。


4.根据权利要求1或2所述的具有高硫含量的热塑性共聚物，其中所述具有高硫含量的热塑性共聚物包含相对于所述热塑性共聚物的总重量等于60重量％的量的硫、以及至少一种具有通式(I)的单体：



其中R1和R2彼此结合以与它们结合的其他原子一起形成环戊烯，所述具有通式(I)的单体以相对于所述热塑性共聚物的总重量等于40重量％的量存在。


5.根据权利要求1或2所述的具有高硫含量的热塑性共聚物，其中所述具有高硫含量的热塑性共聚物包含相对于所述热塑性共聚物的总重量等于50重量％的量的硫、以及至少一种具有通式(I)的单体：



其中R1是氢和R2是亚乙基，所述具有通式...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔贝托·雷纳托·德·安吉利斯，马可·吉多林，
申请(专利权)人：艾尼股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT