一种用于制备具有羧基的烯烃共聚物的方法技术

技术编号:31227402 阅读:20 留言:0更新日期:2021-12-08 09:36
本发明专利技术涉及一种具有羧基的烯烃共聚物的制备方法及由所述方法制备的具有羧基的烯烃共聚物。该制备方法包括在催化剂、改进剂和任选地链转移剂的存在下使烯烃和不饱和羧酸进行聚合反应,生成所述具有羧基的烯烃共聚物,其中使用的催化剂包括式I所示的二亚胺金属配合物。通过本发明专利技术的制备方法的可以获得球形和/或类球形聚合物,在工业应用中具有良好的前景。前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备具有羧基的烯烃共聚物的方法


[0001]本专利技术属于高分子聚合物制备领域,具体涉及一种用于制备具有羧基的烯烃共聚物的方法。

技术介绍

[0002]聚烯烃产品价格低廉,性能优异,应用范围广。在保留原有聚烯烃优异物理化学性能的条件下,将极性基团通过化学合成方法引入聚烯烃分子链中,可以改善其化学惰性、印染性、润湿性及与其它材料的相容性,赋予其原料不具备的新特性。虽然用高压自由基共聚可以直接把极性单体引入聚烯烃链中,但该方法需要高温高压条件,能量消耗高,设备费用昂贵。
[0003]配位催化共聚作为一种常温常压的聚合物制备技术,因其在降低能耗,提高反应效率等方面的显著作用而受到了广泛关注。催化剂参与反应过程使得烯烃单体与极性单体的共聚反应活化能大幅度降低,从而有利于在较低的温度和压力下得到较高分子量的功能聚合物。目前,只有少量文献报导采用过渡金属配合物催化烯烃与不饱和羧酸共聚,并且多为单核金属配合物。例如,CN111116801A公开了一种烯烃-不饱和羧酸的制备方法,其中使用的催化剂包括如下所示的配合物:
[0004]
技术实现思路

[0005]本专利技术目的之一是提供一种新的具有羧基的烯烃共聚物(即烯烃-不饱和羧酸共聚物)的制备方法。进一步地,通过本专利技术的方法可直接得到含有球形和/或类球形聚合物,聚合物的形貌良好,具有良好的工业应用前景。
[0006]在第一方面,本专利技术提供一种用于制备具有羧基的烯烃共聚物的方法,其包括在催化剂、任选地链转移剂、改进剂的存在下使烯烃和不饱和羧酸进行聚合反应,生成烯烃-不饱和羧酸共聚物,
[0007]其中,所述催化剂包括主催化剂和和任选地助催化剂,所述主催化剂包括如式I所示的二亚胺金属配合物:
[0008][0009]式I中,R1和R2相同或不同,独立选自含取代基或不含取代基的C1-C30烃基;R
5-R7相同或不同,各自独立地选自氢、卤素、羟基、含取代基或不含取代基的C1-C20烃基;R
5-R7任选地相互成环;R
11
选自含取代基或不含取代基的C1-C20烃基;Y选自VIA族非金属原子;M为

族金属;X选自卤素、含取代基或不含取代基的C1-C10烃基和含取代基或不含取代基的C1-C10烃氧基。
[0010]根据本专利技术的一些实施方式,R1和R2选自含取代基或不含取代基的C1-C20烷基和或含取代基或不含取代基的C6-C20芳基。
[0011]根据本专利技术的一些实施方式,R1和/或R2是如式A所示的基团:
[0012][0013]式A中,R
1-R5相同或不同,各自独立地选自氢、卤素、羟基、含取代基或不含取代基的C1-C20烷基、含取代基或不含取代基的C2-C20烯基、含取代基或不含取代基的C2-C20炔基、含取代基或不含取代基的C3-C20环烷基、含取代基或不含取代基的C1-C20烷氧基、含取代基或不含取代基的C2-C20烯氧基、含取代基或不含取代基的C2-C20炔氧基、含取代基或不含取代基的C3-C20环烷氧基、含取代基或不含取代基的C6-C20芳基、含取代基或不含取代基的C7-C20芳烷基和含取代基或不含取代基的C7-C20烷芳基;R
1-R5任选地相互成环。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式,式A中,R
1-R5相同或不同,各自独立地选自氢、卤素、羟基、含取代基或不含取代基的C1-C10烷基、含取代基或不含取代基的C2-C10烯基、含取代基或不含取代基的C2-C10炔基、含取代基或不含取代基的C3-C10环烷基、含取代基或不含取代基的C1-C10烷氧基、含取代基或不含取代基的C2-C10烯氧基、含取代基或不含取代基的C2-C10炔氧基、含取代基或不含取代基的C3-C10环烷氧基、含取代基或不含取代基的C6-C15芳基、含取代基或不含取代基的C7-C15芳烷基和含取代基或不含取代基的C7-C15烷芳基。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式,M选自镍和钯。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式,Y选自O和S。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式,X选自卤素、含取代基或不含取代基的C1-C10烷基和含取代基或不含取代基的C1-C10烷氧基,优选选自卤素、含取代基或不含取代基的C1-C6烷基和含取代基或不含取代基的C1-C6烷氧基。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式,R
11
选自含取代基或不含取代基的C1-C20烷基,优选含取代基或不含取代基的C1-C10烷基,更优选含取代基或不含取代基的C1-C6烷基。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式,所述二亚胺金属配合物如式II所示:
[0020][0021]式II中,R
5-R
10
相同或不同,各自独立地选自氢、卤素、羟基、含取代基或不含取代基的C1-C20烷基、含取代基或不含取代基的C2-C20烯基、含取代基或不含取代基的C2-C20炔基、含取代基或不含取代基的C3-C20环烷基、含取代基或不含取代基的C1-C20烷氧基、含取代基或不含取代基的C2-C20烯氧基、含取代基或不含取代基的C2-C20炔氧基、含取代基或不含取代基的C3-C20环烷氧基、含取代基或不含取代基的C6-C20芳基、含取代基或不含取代基的C7-C20芳烷基和含取代基或不含取代基的C7-C20烷芳基,
[0022]式II中的R1、R2、M、X、Y以及R
11
具有与式I相同的定义。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式,R
5-R
10
相同或不同,各自独立地选自氢、卤素、羟基、含取代基或不含取代基的C1-C10烷基、含取代基或不含取代基的C2-C10烯基、含取代基或不含取代基的C2-C10炔基、含取代基或不含取代基的C3-C10环烷基、含取代基或不含取代基的C1-C10烷氧基、含取代基或不含取代基的C2-C10烯氧基、含取代基或不含取代基的C2-C10炔氧基、含取代基或不含取代基的C3-C10环烷氧基、含取代基或不含取代基的C6-C15芳基、含取代基或不含取代基的C7-C15芳烷基和含取代基或不含取代基的C7-C15烷芳基。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式,R
5-R
10
各自独立地选自氢、C1-C10烷基、卤代的C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、卤代的C1-C10烷氧基和卤素,更优选选自氢、C1-C6烷基、卤代的C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤代的C1-C6烷氧基和卤素。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式,所述取代基选自卤素、羟基、C1-C10烷基、卤代的C1-C10烷基、C1-C10烷氧基和卤代的C1-C10烷氧基;所述取代基优选选自卤素、羟基、C1-C6烷基、卤代的C1-C6烷基、C1-C6烷氧基和卤代的C1-C6烷氧基。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式,所述C1-C6烷基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和异丁本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备具有羧基的烯烃共聚物的方法,包括在催化剂、改进剂和任选地链转移剂的存在下使烯烃和不饱和羧酸进行聚合反应,生成烯烃-不饱和羧酸共聚物,其中,所述催化剂包括主催化剂和和任选地助催化剂,所述主催化剂包括如式I所示的二亚胺金属配合物:式I中,R1和R2相同或不同,独立选自含取代基或不含取代基的C1-C30烃基;R
5-R7相同或不同,各自独立地选自氢、卤素、羟基、含取代基或不含取代基的C1-C20烃基;R
5-R7任选地相互成环;R
11
选自含取代基或不含取代基的C1-C20烃基;Y选自VIA族非金属原子;M为

族金属;X选自卤素、含取代基或不含取代基的C1-C10烃基和含取代基或不含取代基的C1-C10烃氧基。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,R1和R2选自含取代基或不含取代基的C1-C20烷基和或含取代基或不含取代基的C6-C20芳基,优选地,R1和/或R2是如式A所示的基团:式A中,R
1-R5相同或不同,各自独立地选自氢、卤素、羟基、含取代基或不含取代基的C1-C20烷基、含取代基或不含取代基的C2-C20烯基、含取代基或不含取代基的C2-C20炔基、含取代基或不含取代基的C3-C20环烷基、含取代基或不含取代基的C1-C20烷氧基、含取代基或不含取代基的C2-C20烯氧基、含取代基或不含取代基的C2-C20炔氧基、含取代基或不含取代基的C3-C20环烷氧基、含取代基或不含取代基的C6-C20芳基、含取代基或不含取代基的C7-C20芳烷基和含取代基或不含取代基的C7-C20烷芳基;R
1-R5任选地相互成环;优选地,式A中,R
1-R5相同或不同,各自独立地选自氢、卤素、羟基、含取代基或不含取代基的C1-C10烷基、含取代基或不含取代基的C2-C10烯基、含取代基或不含取代基的C2-C10炔基、含取代基或不含取代基的C3-C10环烷基、含取代基或不含取代基的C1-C10烷氧基、含取代基或不含取代基的C2-C10烯氧基、含取代基或不含取代基的C2-C10炔氧基、含取代基或不含取代基的C3-C10环烷氧基、含取代基或不含取代基的C6-C15芳基、含取代基或不含
取代基的C7-C15芳烷基和含取代基或不含取代基的C7-C15烷芳基;M选自镍和钯;Y选自O和S;X选自卤素、含取代基或不含取代基的C1-C10烷基和含取代基或不含取代基的C1-C10烷氧基,优选选自卤素、含取代基或不含取代基的C1-C6烷基和含取代基或不含取代基的C1-C6烷氧基;R
11
选自含取代基或不含取代基的C1-C20烷基,优选含取代基或不含取代基的C1-C10烷基,更优选含取代基或不含取代基的C1-C6烷基。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述二亚胺金属配合物如式II所示:式II中,R
5-R
10
相同或不同,各自独立地选自氢、卤素、羟基、含取代基或不含取代基的C1-C20烷基、含取代基或不含取代基的C2-C20烯基、含取代基或不含取代基的C2-C20炔基、含取代基或不含取代基的C3-C20环烷基、含取代基或不含取代基的C1-C20烷氧基、含取代基或不含取代基的C2-C20烯氧基、含取代基或不含取代基的C2-C20炔氧基、含取代基或不含取代基的C3-C20环烷氧基、含取代基或不含取代基的C6-C20芳基、含取代基或不含取代基的C7-C20芳烷基和含取代基或不含取代基的C7-C20烷芳基,式II中的R1、R2、M、X、Y以及R
11
具有与式I相同的定义。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,R
5-R
10
相同或不同,各自独立地选自氢、卤素、羟基、含取代基或不含取代基的C1-C10烷基、含取代基或不含取代基的C2-C10烯基、含取代基或不含取代基的C2-C10炔基、含取代基或不含取代基的C3-C10环烷基、含取代基或不含取代基的C1-C10烷氧基、含取代基或不含取代基的C2-C10烯氧基、含取代基或不含取代基的C2-C10炔氧基、含取代基或不含取代基的C3-C10环烷氧基、含取代基或不含取代基的C6-C15芳基、含取代基或不含取代基的C7-C15芳烷基和含取代基或不含取代基的C7-C15烷芳基;优选地,R
5-R
10
各自独立地选自氢、C1-C10烷基、卤代的C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、卤代的C1-C10烷氧基和卤素,更优选选自氢、C1-C6烷基、卤代的C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤代的C1-C6烷氧基和卤素。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述取代基选自卤素、羟基、C1-C10烷基、卤代的C1-C10烷基、C1-C10烷氧基和卤代的C1-C10烷氧基;所述取代基优选选自卤素、羟基、C1-C6烷基、卤代的C1-C6烷基、C1-C6烷氧基和卤代的C1-C6烷氧基;优选地,所述C1-C6烷基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和异丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基和3,3-二甲基丁基;优选地,所述C1-C6烷氧基选自甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基和异丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、正己氧基、异己氧基和3,3-二甲基丁氧基,
优选地,所述卤素选自氟、氯、溴和碘。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述二亚胺金属配合物如式III所示:式III中,R
1-R5选自氢、卤素、含取代基或不含取代基的C1-C6烷基和含取代基或不含取代基的C1-C6烷氧基;R
5-R
10
选自氢、卤素、C1-C6烷基和C1-C6烷氧基;M选自镍;Y选自O;X选自卤素;R
11
选自含取代基或不含取代基的C1-C6烷基;优选地,所述二亚胺金属配合物选自如下配合物:1)式III所示配合物,其中R1=R3=异丙基,R2=R4=R5=R
5-R
10
=H,R
11
=Me,M=Ni,Y=O,X=Br;2)式III所示配合物,其中R1=R3=Et,R2=R4=R5=R
5-R
10
=H,R
11
=Me,M=Ni,Y=O,X=Br;3)式III所示配合物,其中R1=R3=Me,R2=R4=R5=R
5-R
10
=H,R
11
=Me,M=Ni,Y=O,X=Br;4)式III所示配合物,其中R
1-R3=Me,R4=R5=R
5-R
10
=H,R
11
=Me,M=Ni,Y=O,X=Br;5)式III所示配合物,其中R1=R3=Me,R2=Br,R4=R5=R
5-R
10
=H,R
11
=Me,M=Ni,Y=O,X=Br;6)式III所示配合物,其中R1=R3=Br,R2=R4=R5=R
5-R
10
=H,R
11
=Me,M=Ni,Y=O,X=Br;7)式III所示配合物,其中R1=R3=Cl,R2=R4=R5=R
5-R
10
=H,R
11
=Me,M=Ni,Y=O,X=Br;8)式III所示配合物,其中R1=R3=F,R2=R4=R5=R
5-R
10
=H,R
11
=Me,M=Ni,Y=O,X=Br;9)式III所示配合物,其中R1=R3=异丙基,R2=R4=R5=R
5-R
10
=H,R
11
=Et,M=Ni,Y=O,X=Br;10)式III所示配合物,其中R1=R3=Et,R2=R4=R5=R
5-R
10
=H,R
11
=Et,M=Ni,Y=O,X=Br;11)式III所示配合物,其中R1=R3=Me,R2=R4=R5=R
5-R
10
=H,R
11
=Et,M=Ni,Y=O,X=Br;12)式III所示配合物,其中R
1-R3=Me,R4=R5=R
5-R
10
=H,R
11
=Et,M=Ni,Y=O,X=Br;
13)式III所示配合物,其中R1=R3=Me...

【专利技术属性】
技术研发人员:高榕郭子芳张晓帆赖菁菁李昕阳周俊领刘东兵顾元宁安京燕
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
类型:发明
国别省市:

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