用于制备官能化聚合物的方法技术

一种用于制备官能化聚合物的方法，该方法包括以下步骤：(a)在配位催化剂存在下聚合单体以形成聚合物，(b)用路易斯碱抑制所述聚合步骤，和(c)使所述聚合物与官能化试剂反应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的一个或多个实施方案涉及，该方法包括:用路易斯碱处理活性聚合混合物和使其中包含的聚合物与官能化试剂反应。
技术介绍
聚合物可以通过溶液聚合制备，其中单体在溶剂或稀释剂中聚合。聚合物还可以通过本体聚合(也称为本体聚合)制备，其中单体在没有或基本没有任何溶剂存在下聚合，并且实际上，单体本身作为稀释剂。有规立构聚合物如顺式-1，4-聚二烯能够通过在配位催化剂体系存在下聚合单体如共轭二烯来生产。配位催化剂体系的实例为镧系元素基催化剂体系。已知镧系元素基催化剂体系用于生产具有高顺式-1，4-键含量的共轭二烯聚合物是有用的，该镧系元素基催化剂体系包括镧系元素化合物、烷基化剂和卤素源。在一定情况下，通过配位催化剂体系生产的聚合物是活性的。结果，可有利于进一步使该聚合物与官能化试剂反应以生产具有特定性质的官能化聚合物。一旦已制备官能化聚合物，包含该聚合物的聚合混合物可以用急冷剂急冷，以使聚合混合物成为非活性的。例如，急冷混合物能够终止单体的进一步聚合以及使任何残留的反应性聚合物、催化剂和/或催化剂组分去活化·。这种急冷可以通过使残留的反应性聚合物、催化剂和/或催化剂组分质子化而发生。使官能化试剂与通过配位催化剂体系生产的聚合物反应的能力通常不是微不足道的。聚合物的反应性会受到许多因素影响并且通常是不可预知的。另外，官能化试剂与通过配位催化剂体系生产的聚合物之间的反应速率能够很慢，或可以受到在聚合混合物内发生的竞争反应如单体聚合的影响。官能化试剂与反应性聚合物之间反应的慢反应速率和/或不可预知性存在几个缺点。首先，单体转化率(和相应地分子量)不容易控制。这在本体聚合体系中尤其有害，这是因为温度控制会很难并且在聚合混合物内可产生局部过热点，该局部过热点能够导致聚合物降解、凝胶化和/或脱色。在极端情况下，聚合速率的不可控加速能够导致灾难性的“失控(runaway)”反应。同样地，不可控的单体转化率会导致形成凝胶的非常高分子量的聚合物产物。该不期望的不溶凝胶聚合物的形成会弄脏设备，这减少了生产率并增加了操作成本。为了在本体聚合体系中避免这些问题，必须非常小心地设定向聚合混合物中加入官能化试剂的适当时机。并且，必须同样小心地设定添加急冷剂以使混合物质子化并由此去活化的时机。在某些情况下，必须在允许足够的时间用于官能化试剂与聚合物反应之前，将急冷剂加入到聚合混合物中。因为存在许多与用配位催化剂体系制备的官能化聚合物有关的优点，所以需要改进聚合时采用的方法以制备这些官能化聚合物。
技术实现思路
本专利技术的一个或多个实施方案提供，该方法包括以下步骤:(a)在配位催化剂存在下聚合单体以形成聚合物，(b)用路易斯碱抑制所述聚合步骤，和(C)使所述聚合物与官能化试剂反应。本专利技术的一个或多个实施方案还提供，该方法包括以下步骤:(a)向反应器中加入单体和配位催化剂以形成聚合混合物，(b)在催化剂存在下聚合至少部分所述单体，(C)在所述聚合单体步骤后向所述聚合混合物中添加路易斯碱，和(d)向所述聚合混合物中添加官能化试剂。本专利技术的一个或多个实施方案还提供用于制备官能化聚合物的连续聚合方法，该方法包括以下步骤:(a)连续加入配位催化剂和单体以形成聚合混合物，(b)在第一区中允许至少部分所述单体聚合成反应性聚合物，(C)从所述第一区连续移除所述聚合混合物并将该混合物转移到第二区，(d)在所述第二区中向所述聚合混合物中连续加入路易斯碱，(e)从所述第二区连续移除所述聚合混合物并将该混合物转移到第三区，和(f)在所述第三区中向所述聚合混合物中连续加入官能化试剂。本专利技术的一个或多个实施方案还提供通过以下方法制备的官能化聚合物，该方法包括以下步骤:(a)在配位催化剂存在下聚合单体以形成聚合物，(b)用路易斯碱抑制所述的聚合步骤，和(C)使所述聚合物与官能化试剂反应。具体实施方式 根据本专利技术的一个或多个实施方案，用路易斯碱处理用配位催化剂体系制备的活性聚合混合物，并在路易斯碱存在下使聚合混合物中的反应性聚合物与官能化试剂反应。通过向活性聚合混合物中加入路易斯碱，能够实现几个优点。例如，在某些实施方案中，路易斯碱能够抑制聚合而不有害地影响反应性聚合物与官能化试剂反应的能力。因此，能够允许足够的时间用于聚合物与官能化试剂反应而不丧失对单体转化率和聚合物分子量的控制。这对于当反应性聚合物和官能化试剂之间的反应速率缓慢时特别有利。那些在高固体分或本体聚合体系中进行聚合的实施方案中，用路易斯碱处理活性聚合混合物提供另外的优点。例如，极大地减少聚合失控的风险，这是因为在聚合物与官能化试剂之间的反应过程期间能够控制单体转化率。并且，还极大地减少设备的结垢，这是因为能够控制聚合物分子量。在一个或多个实施方案中，活性聚合混合物包括单体、催化剂、增长聚合物(其也可以称为反应性聚合物)和任选的溶剂。在一定实施方案中，聚合混合物还可以任选地包括非增长聚合物和催化剂残余。在一个或多个实施方案中，单体包括那些能够进行配位聚合，即通过配位催化剂引起聚合的单体，所述配位催化剂通过包括单体与活性金属中心配位的机理起作用。在具体实施方案中，单体包括共轭二烯单体和任选地与共轭二烯单体可共聚的单体。共轭二烯单体的实例包括1，3- 丁二烯、异戊二烯、1，3-戊二烯、1，3-己二烯、2，3- 二甲基-1，3- 丁二稀、2-乙基-1, 3- 丁二稀、2_甲基-1，3-戍二稀、3_甲基-1，3-戍二稀、4-甲基_1，3-戍二烯和2，4-己二烯。可以采用两种以上前述二烯单体的混合物。与共轭二烯可共聚的单体的实例包括乙烯基取代的芳族单体如苯乙烯、对甲基苯乙烯、α -甲基苯乙烯和乙烯基萘。增长聚合物包括能够通过添加单体进行进一步聚合的聚合物种。在一个或多个实施方案中，增长聚合物可包括在其活性端的阴离子或负电荷。这些聚合物可包括由配位催化剂引发的那些。在这些或其它实施方案中，增长聚合物种可称为假活性聚合物。非增长聚合物包括不能通过添加单体进行进一步聚合的聚合物种。在一个或多个实施方案中，催化剂包括能够通过链式聚合机理聚合单体的金属化合物。这些金属化合物可包括一种以上有机金属物种或其反应产物(即催化剂残余)连同任选地助催化剂组分。包括配位催化剂，即在单体插入生长的聚合物链之前，通过包括单体与活性金属中心配位或络合的机理引发单体聚合的催化剂。配位催化剂的关键特征已经在许多书(例如 Kuran, W.，Principles of Coordination Polymerization; Johnffiley&Sons:New York, 2001)和综述文章(例如 Mulhaupt, R.，Macromolecular Chemistryand Physics2003,第204卷，第289-327页)中进行了讨论。配位催化剂的有利特征在于它们提供聚合的立体化学控制并由此生产有规立构聚合物的能力。如在本领域中所知的，存在许多用于产生配位催化剂的方法，但所有方法最终产生活性中间体，该中间体能够与单体配位并将单体插入活性金属中心与生长聚合物链之间的共价键中。认为共轭二烯的配位聚合经由作为中间体的η-烯丙基配合物进行。配位催化剂可为一、二、三或多组分体系。在一个或多个实施方案中，配位催化剂可通过组合重金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备官能化聚合物的方法，该方法包括以下步骤：(a)在配位催化剂存在下聚合单体以形成聚合物；(b)用路易斯碱抑制所述聚合步骤；和(c)使所述聚合物与官能化试剂反应。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文·骆，蒂姆西·L·塔特梅拉，马克·W·斯梅尔，凯文·M·麦考利，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：