一种聚合物的制备方法及聚合物技术

技术编号:35362451 阅读:22 留言:0更新日期:2022-10-29 18:00
本发明专利技术公开了一种聚合物的制备方法及聚合物。所述方法包括;在催化剂存在下烯烃和不饱和羧酸酯发生聚合反应,生成烯烃

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物的制备方法及聚合物


[0001]本专利技术涉及高分子材料
,进一步地说,是涉及一种聚合物的制备方法及聚合物。

技术介绍

[0002]聚烯烃产品价格低廉,性能优异,应用范围广。在保留聚烯烃原有优异的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。目前工业上大多使用高压自由基聚合来促使烯烃与极性单体的直接共聚,如乙烯

醋酸乙烯酯共聚物,这种方法一次性投资大,操作成本高,反应条件苛刻。由此,开发低压条件下的配位极性共聚工艺已成为研究热点。
[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,有文献报导采用过渡金属配合物催化烯烃与不饱和羧酸酯共聚。但是,现有技术中无论是采用何种方法进行聚合所得聚合物为粘稠的块状固体,容易在聚合设备中结垢,给聚合物的运输、溶剂脱除、造粒等带来困难。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中出现的问题,本专利技术提供了一种聚合物的制备方法及聚合物。本专利技术所提供的方法无需造粒等后续加工,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。
[0005]本专利技术的目的之一是提供一种聚合物的制备方法。
[0006]所述方法包括;
[0007]在催化剂存在下烯烃和不饱和羧酸酯发生聚合反应,生成烯烃

不饱和羧酸酯聚合物;
[0008]所述催化剂包括主催化剂和任选地助催化剂,
[0009]所述主催化剂为二亚胺金属配合物,结构如式I所示:
[0010][0011]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;R5‑
R8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;R5‑
R8任
选地相互成环;R
12
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烃基含取代基或不含取代基的C1

C10烃氧基。
[0012]本专利技术的一种优选的实施方式中,
[0013]R1、R2独立地选自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C6

C20芳基,优选地,R1、R2是如式A所示的基团:
[0014][0015]式A中,R1‑
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、含取代基或不含取代基的C7

C20烷芳基;R1‑
R5任选地相互成环;
[0016]优选地,式A中,R1‑
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、含取代基或不含取代基的C7

C15烷芳基;
[0017]M选自镍或钯;Y选自O或S;X选自卤素、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、含取代基或不含取代基的C1

C6烷氧基;R
12
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。
[0018]本专利技术的一种优选的实施方式中,
[0019]所述二亚胺金属配合物如式III所示:
=R
11
=甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;
[0033]2)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=乙基,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;
[0034]3)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=异丙基,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;
[0035]4)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1‑
R3=甲基,R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;
[0036]5)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=甲基,R2=Br,R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;
[0037]6)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=F,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物的制备方法,其特征在于所述方法包括;在催化剂存在下烯烃和不饱和羧酸酯发生聚合反应,生成烯烃

不饱和羧酸酯聚合物;所述催化剂包括主催化剂和任选地助催化剂,所述主催化剂为二亚胺金属配合物,结构如式I所示: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;R5‑
R8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;R5‑
R8任选地相互成环;R
12
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、含取代基或不含取代基的C1

C10烃氧基。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:R1、R2独立地选自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C6

C20芳基,优选地,R1、R2是如式A所示的基团:式A中,R1‑
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、含取代基或不含取代基的C7

C20烷芳基;R1‑
R5任选地相互成环;优选地,式A中,R1‑
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、含取代基或不含取代基的C7

C15烷芳基;M选自镍或钯;Y选自O或S;X选自卤素、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、含取代基或不含取代基的C1

C6烷氧基;R
12
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.如权利要求1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,R1‑
R
11
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、含取代基或不含取代基的C7

C20烷芳基;式III中的M、X、Y、R
12
具有与式I相同的定义。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:R1‑
R
11
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、含取代基或不含取代基的C7

C15烷芳基;优选地,R1‑
R
11
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、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、卤素。5.如权利要求4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、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、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、异丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基,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、异丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、正己氧基、异己氧基,3,3

二甲基丁氧基;优选地,所述卤素选自氟、氯、溴、碘。6.如权利要求3所述的方法,其特征在于:1)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=甲基,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;2)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=乙基,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;3)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=异丙基,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;4)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1‑
R3=甲基,R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;5)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=甲基,R2=Br,R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;6)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=F,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;7)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=Cl,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;8)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=Br,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;9)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=甲基,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=异丁基,M=Ni,Y=O,X=Br;10)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=乙基,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=异丁基,M=Ni,Y=O,X=Br;11)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=异丙基,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=异丁基,M=Ni,Y=O,X=Br;12)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1‑
R3=甲基,R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=异丁基,M=Ni,Y=O,X=Br;13)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=甲基,R2=Br,R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=异丁基,M=Ni,Y=O,X=Br;14)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=F,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=异丁基,M=Ni,Y=O,X=Br;15)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=Cl,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=异丁基,M=Ni,Y=O,X=Br;16)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=Br,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=R
11
=甲基,R
12
=异丁基,M=Ni,Y=O,X=Br;17)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=甲基,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=甲基,R
11
=溴代甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;18)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=乙基,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=甲
基,R
11
=溴代甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;19)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=异丙基,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=甲基,R
11
=溴代甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;20)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1‑
R3=甲基,R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=甲基,R
11
=溴代甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;21)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=甲基,R2=Br,R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=甲基,R
11
=溴代甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;22)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=F,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=甲基,R
11
=溴代甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;23)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=Cl,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=甲基,R
11
=溴代甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br;24)式III所示的二亚胺金属配合物,其中R1=R3=Br,R2=R4‑
R7=R
10
=H,R8=R9=甲基,R
11
=溴代甲基,R
12
=乙基,M=Ni,Y=O,X=Br。7.如权利要求1所述的方法,其特征在于:二亚胺金属配合物,结构如式Ⅳ所示:式Ⅳ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
21

R
24
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、含取代基或不含取代基的C1

C20烃氧基;R
21

R
24
任选地相互成环;R
12
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、含取代基或不含取代基的C1

C10烃氧基。8.如权利要求7所述的方法,其特征在于:R1、R2独立地选自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C6

C20芳基,优选地,R1、R2是如式A所示的基团:
式A中,R1‑
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、含取代基或不含取代基的C7

C20烷芳基;R1‑
R5任选地相互成环;优选地,式A中,R1‑
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、含取代基或不含取代基的C7

C15烷芳基;M选自镍或钯;Y选自O或S;X选自卤素、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、含取代基或不含取代基的C1

C6烷氧基;R
12
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。9.如权利要求7所述的方法,其特征在于:所述二亚胺金属配合物具有式

所示的结构:其中,R1‑
R
10
、R
21

R
24
相同或不同,各自独立地选自氢、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、含取代基或不含取代基的C7

C20烷芳基、卤素;R1‑
R
10
任选地相互成环,R
21

R
24
任选地相互成环;R
12
、Y、M和X具有与式I相同的定义。10.如权利要求9所述的方法,其特征在于:R1‑
R
10
、R
21

R
24
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、含取代基或不含取代基的C7

C15烷芳基;优选地,R1‑
R
10
、R
21

R
24
相同或不同,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、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、卤素。11.如权利要求7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、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、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、异丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基,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、异丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、正己氧基、异己氧基,3,3

二甲基丁氧基;优选地,所述卤素选自氟、氯、溴、碘。12.如权利要求9所述的方法,其特征在于:所述二亚胺金属配合物选自:1)式

所示配合物,其中R1=R3=R4=R6=异丙基,R2=R5=R7‑
R
10
=R
21
=R
22
=R
23
=R
24
=H,R
12
=Et,M=Ni,Y=O,X=Br;2)式

所示配合物,其中R1=R3=R4=R6=Et,R2=R5=R7‑
R
10
=R
21
=R
22
=R
23
=R
24
=H,R
12
=Et,M=Ni,Y=O,X=Br;3)式

所示配合物,其中R1=R3=R4=R6=Me,R2=R5=R7‑
R
10
=R
21
=R
22
=R
23
=R
24
=H,R
12
=Et,M=Ni,Y=O,X=Br;4)式

所示配合物,其中R1‑
R6=Me,R7‑
R
10
=R
21
=R
22
=R
23
=R
24
=H,R
12
=Et,M=Ni,Y=O,X=Br;5)式

所示配合物,其中R1=R3=R4=R6=Br,R2=R...

【专利技术属性】
技术研发人员:高榕李娟张晓帆李昕阳宋建会赖菁菁张军辉苟清强周俊领顾元宁
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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