【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及丙烯酸酯聚合领域，具体涉及一种催化剂体系及其在制备三嵌段丙烯酸酯聚合物中的应用。此外，本专利技术还涉及一种三嵌段丙烯酸酯聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、全丙烯酸酯热塑性弹性是由甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯单体经过催化聚合反应得到甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯的三嵌段共聚物，是战略新兴的热塑性弹性体材料之一。与传统含有烯烃单元的共聚物材料相比，丙烯酸酯类聚合物具有耐候性、耐油、耐热氧化、增韧性等优点。而且丙烯酸酯类单体种类易于调控，可用于不同性能材料的制备。因此，全丙烯酸酯热塑性弹性因其同时具有良好的透光性、耐候性和耐氧化等特性，在航空航天、国防军工和汽车零部件等诸多领域需求明确。
2、目前制备三嵌段全丙烯酸酯热塑性弹性体的方法主要有：偶联法和采用活性聚合方法通过不同单体顺序加料的催化共聚法。通过单活性催化体系，按照不同单体顺序加料的催化共聚法直接制备三嵌段共聚物是最直接、最有效的方法之一，也是最具挑战性的工作之一。目前国内外通过嵌段共聚法制备全丙烯酸酯热塑性弹性体的方法主要用单活性官能团的阴离子聚合法、自由基聚合法、基团转移法和路易斯酸碱对法等。但是上述催化剂的催化活性有待进一步提高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的催化效果不佳的问题，提供一种催化剂体系及应用，该催化剂体系在制备三嵌段丙烯酸酯聚合物上具有较好的催化活性，进而提高三嵌段丙烯酸酯聚合物的产率。
2、此外，本专利技术还提供一种采用上述催化剂制备三
3、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种催化剂体系，该催化剂体系中含有lewis酸和双官能团lewis碱，所述双官能团lewis碱选自双膦化合物、双氮杂卡宾、双氮杂卡宾烯和双膦腈化合物中的至少一种，所述双膦化合物具有式i所示的结构，所述双氮杂卡宾具有式ii所示的结构，所述双氮杂卡宾烯具有式iii所示的结构，所述双膦腈化合物具有式iv所示的结构；
4、
5、其中，r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14、r15、r16、r17、r18、r19和r20各自独立地选自氢基、烷基、芳基、芳氧基、取代烷基、取代芳基和取代芳氧基中的一种，n为0-10中的正整数。
6、优选地，在式i中，r1、r2、r3和r4为相同的基团；
7、在式ii中，r5、r6、r7和r8为相同的基团；
8、在式iii中，r9、r10、r11和r12为相同的基团，r13、r14、r15和r16为相同的基团；
9、在式iv中，r17、r18、r19和r20为相同的基团。
10、更优选地，所述烷基为c1-c20的直链烷基或c3-20的支链烷基，所述取代烷基为c1-c20的直链取代烷基或c3-20的支链取代烷基，所述取代烷基上的取代基选自-f、-br、-i、-oh、-sh、-nh2和-cf3中的至少一种，所述取代芳基和所述取代芳氧基上的取代基各自独立地选自-f、-br、-i、-oh、-sh、-nh2、-cf3、c1-c8的直链烷基和c3-c8的支链烷基中的至少一种。
11、进一步优选地，所述双膦化合物选自：
12、(记作lb7)、(记作lb8)和(记作lb9)中的至少一种；
13、所述双氮杂卡宾选自：
14、(记作lb4)、(记作lb5)和(记作lb6)中的至少一种；
15、所述双氮杂卡宾烯选自：
16、(记作lb1)、(记作lb2)和(记作lb3)中的至少一种；
17、所述双膦腈化合物选自：
18、(记作lb10)、(记作lb11)和(记作lb12)中的至少一种。
19、优选地，所述lewis酸为有机硼化合物和/或有机铝化合物；
20、其中，所述有机硼化合物具有式v所示的结构，所述有机铝化合物具有式vi所示的结构；
21、
22、r21、r22、r23、r24、r25和r26各自独立地选自烷基、芳基、芳氧基、取代烷基、取代芳基和取代芳氧基中的一种；
23、优选地，在式v中，r21、r22和r23为相同的基团；
24、在vi中，r24和r25为相同的基团。
25、更优选地，所述烷基为c1-c20的直链烷基或c3-20的支链烷基，所述取代烷基为c1-c20的直链取代烷基或c3-20的支链取代烷基，所述取代烷基上的取代基选自-f、-br、-i、-oh、-sh、-nh2和-cf3中的至少一种，所述取代芳基和所述取代芳氧基上的取代基各自独立地选自-f、-br、-i、-oh、-sh、-nh2、-cf3、c1-c8的直链烷基和c3-c8的支链烷基中的至少一种；
26、进一步优选地，所述有机硼化合物为：
27、(记作la7)和/或(记作la8)；
28、所述有机铝化合物选自：
29、(记作la1)、(记作la2)、(记作la3)、(记作la4)、(记作la5)和(记作la6)中的至少一种。
30、优选地，所述lewis酸选自：la3、la4、la5、la6、la7和la8中的至少一种；
31、所述双官能团lewis碱选自：lb1、lb2、lb3、lb4、lb5、lb6、lb8、lb10、lb11和lb12中的至少一种。
32、更优选地，所述lewis酸为la6，所述双官能团lewis碱为lb1。
33、优选地，所述lewis酸和所述双官能团lewis碱的摩尔比为2-10：1，更优选为3-8：1。
34、本专利技术第二方面提供一种上述第一方面所述的催化剂体系在制备三嵌段丙烯酸酯聚合物中的应用。
35、本专利技术第三方面提供一种制备三嵌段丙烯酸酯聚合物的方法，该方法包括：在催化剂和有机溶剂的存在下，将丙烯酸酯单体和烷基丙烯酸酯单体进行共聚反应，所述催化剂为第一方面所述的催化剂体系。
36、优选地，所述共聚反应的步骤包括：将所述丙烯酸酯单体和所述烷基丙烯酸酯单体中的一种单体和部分lewis酸混合后加入双官能团lewis碱进行第一阶段反应，然后加入另一种单体和剩余的lewis酸进行第二阶段反应。
37、优选地，参与所述第一阶段反应的所述lewis酸和参与所述第二阶段反应中的所述lewis酸的摩尔比为1：0.5-2。
38、优选地，所述丙烯酸酯单体和所述烷基丙烯酸酯单体的总摩尔数与所述催化剂的总摩尔数之间的比值为100-5000：1。
39、优选地，所述丙烯酸酯单体和所述烷基丙烯酸酯单体的摩尔比为0.01-100：1。
40、优选地，所述丙烯酸酯单体为丙烯酸叔丁酯和/本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种催化剂体系，其特征在于，该催化剂体系中含有Lewis酸和双官能团Lewis碱，所述双官能团Lewis碱选自双膦化合物、双氮杂卡宾、双氮杂卡宾烯和双膦腈化合物中的至少一种，所述双膦化合物具有式I所示的结构，所述双氮杂卡宾具有式II所示的结构，所述双氮杂卡宾烯具有式III所示的结构，所述双膦腈化合物具有式IV所示的结构；
2.根据权利要求1所述的催化剂体系，其特征在于，在式I中，R1、R2、R3和R4为相同的基团；
3.根据权利要求1或2所述的催化剂体系，其特征在于，所述Lewis酸为有机硼化合物和/或有机铝化合物；
4.根据权利要求3所述的催化剂体系，其特征在于，所述Lewis酸选自：
5.根据权利要求1或2所述的催化剂体系，其特征在于，所述Lewis酸和所述双官能团Lewis碱的摩尔比为2-10：1；
6.权利要求1-5中任意一项所述的催化剂体系在制备三嵌段丙烯酸酯聚合物中的应用。
7.一种制备三嵌段丙烯酸酯聚合物的方法，该方法包括：在催化剂和有机溶剂的存在下，将丙烯酸酯单体和烷基丙烯酸酯单体进行共聚
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述共聚反应的步骤包括：将所述丙烯酸酯单体和所述烷基丙烯酸酯单体中的一种单体和部分Lewis酸混合后加入双官能团Lewis碱进行第一阶段反应，然后加入另一种单体和剩余的Lewis酸进行第二阶段反应；
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸酯单体和所述烷基丙烯酸酯单体的总摩尔数与所述催化剂的总摩尔数之间的比值为100-5000：1；
10.权利要求7-9中任意一项所述的方法制备得到的三嵌段丙烯酸酯聚合物；
11.权利要求10所述的三嵌段丙烯酸酯聚合物作为光学保护膜或光学膜粘合剂的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种催化剂体系，其特征在于，该催化剂体系中含有lewis酸和双官能团lewis碱，所述双官能团lewis碱选自双膦化合物、双氮杂卡宾、双氮杂卡宾烯和双膦腈化合物中的至少一种，所述双膦化合物具有式i所示的结构，所述双氮杂卡宾具有式ii所示的结构，所述双氮杂卡宾烯具有式iii所示的结构，所述双膦腈化合物具有式iv所示的结构；
2.根据权利要求1所述的催化剂体系，其特征在于，在式i中，r1、r2、r3和r4为相同的基团；
3.根据权利要求1或2所述的催化剂体系，其特征在于，所述lewis酸为有机硼化合物和/或有机铝化合物；
4.根据权利要求3所述的催化剂体系，其特征在于，所述lewis酸选自：
5.根据权利要求1或2所述的催化剂体系，其特征在于，所述lewis酸和所述双官能团lewis碱的摩尔比为2-10：1；
6.权利要求1-5中任意一项所述的催化剂体系在制备三...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁红文，王庆刚，王亮，朱广乾，莫笑君，彭红丽，张君花，王旭，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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