產(chǎn)生甲硅烷基官能化聚烯烴以及結(jié)合了甲硅烷基單體的甲硅烷基官能化聚烯烴的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了產(chǎn)生結(jié)合了甲硅烷基單體的甲硅烷基官能化聚烯烴的方法。所述方法包括使含硅烯烴與α-烯烴在存在催化量IV族催化劑的情況下反應(yīng)足以產(chǎn)生甲硅烷基官能化聚烯烴的時(shí)間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】產(chǎn)生甲硅烷基官能化聚烯烴以及結(jié)合了甲硅烷基單體的甲硅烷基官能化聚烯烴的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)整體涉及產(chǎn)生甲硅烷基官能化聚烯烴的方法，并且更具體地講，涉及使用IV族化合物(包括茂金屬配合物和IV族限定幾何構(gòu)型催化劑)產(chǎn)生甲硅烷基官能化聚烯烴的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]Ziegler-Natta聚合技術(shù)為產(chǎn)生具有受控立構(gòu)規(guī)整性和分子量的聚烯烴提供了機(jī)會(huì)。然而，由于缺乏適當(dāng)?shù)墓倌軋F(tuán)，通過(guò)該技術(shù)產(chǎn)生的聚烯烴聚合物可能存在以下方面的缺陷:粘合性能不良、顏料親和力不良、滲透性不良以及與極性更高的聚合物、填充物加強(qiáng)型或非加強(qiáng)型基材·的相容性較低。在基于烴的聚合物中結(jié)合官能團(tuán)可大大改變聚合物的化學(xué)和物理特性。遺憾的是，當(dāng)代Ziegler-Natta催化劑因催化劑中毒而一般不與極性共聚單體相容。盡管作出了各種努力，包括使用硼烷共聚單體以及具有受保護(hù)的極性官能團(tuán)的單體，但是對(duì)通過(guò)配位聚合過(guò)程更有效產(chǎn)生官能化聚烯烴的反應(yīng)路線的尋找仍在繼續(xù)。
[0003]其中將會(huì)生成甲硅烷基官能化聚烯烴的乙烯基硅烷與α-烯烴的有效共聚反應(yīng)代表了此由來(lái)已久的問(wèn)題的一種可能解決方法。雖然已報(bào)道了在使用Ziegler-Natta型催化劑的情況下α -烯烴與烯丙基硅烷的共聚反應(yīng)，但是其與大量容易獲得的官能性乙烯基硅烷的共聚反應(yīng)極難實(shí)現(xiàn)。甲硅烷基官能化聚烯烴將不僅提供新型物理和化學(xué)特性，還能夠用作制備其他官能化聚烯烴的前體，因?yàn)榧坠柰榛鶊F(tuán)易于修飾并可用于進(jìn)一步交聯(lián)聚烯烴。
[0004]JP2008-177912公開(kāi)了特定的烯基硅烷成分[D]在茂金屬體系聚合反應(yīng)催化劑的作用下與兩種或更多種α-烯烴的共聚反應(yīng)。該烯基硅烷(D)具有如下所示的結(jié)構(gòu)(IV)
[0005][式4]
[0006]
【權(quán)利要求】
1.一種產(chǎn)生甲硅烷基官能化聚烯烴的方法，包括在存在催化量的IV族催化劑的情況下使具有下式的第一烯烴:
R，，CH=CH (CH2)nSiRaIT (3_a) 其中Z為吸電子部分，m為O或1，η為O至30的整數(shù)，R表示烷氧基基團(tuán)、胺基團(tuán)、巰基基團(tuán)、烷基甲硅烷氧基基團(tuán)或含鹵素基團(tuán)，a具有I至3范圍內(nèi)并包括I和3的值；R’表示烴基基團(tuán)，R”表示H或相對(duì)于-CH=CH-鍵或含有與-CH=CH-共軛的芳環(huán)或C=C鍵的部分具有吸電子效應(yīng)或任何其他活化效應(yīng)的基團(tuán)，與具有通式CxH2x的α-烯烴，其中X為I至30的整數(shù)，反應(yīng)足以產(chǎn)生甲硅烷基官能化聚烯烴的時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述α-烯烴選自乙烯和丙烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中R獨(dú)立地選自烷氧基基團(tuán)和胺基團(tuán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述IV族化合物包括IV族茂金屬配合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括結(jié)合能夠使所述IV族催化劑烷基化的共催化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述共催化劑包括甲基鋁氧烷。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述IV族催化劑包括具有下式的IV族茂金屬:
(C5Me5)2Zrje]-ΜθΒ(C6F5)31。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述催化劑包括具有下式的IV族茂金屬 UL 2-C5Me2H3) 2Zrje] -ΜθΒ (C6F5) 31。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述催化劑包括具有下式的IV族茂金屬 (C5H5)2Zrje]-ΜθΒ(C6F5)31。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述IV族化合物包括IV族限定幾何構(gòu)型催化劑(CGC)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述催化劑包括具有下式的IV族CGC Me2Si(C5Me4)(NtBu)MCl2 其中M選自鈦和鋯。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述催化劑包括具有下式的IV族CGC: Me2Si(C5Me4)(NtBu)MCH3][CH3B(C6F5)3] 其中M選自鈦和鋯。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中m為1，Z為C(O)O-并且η在I和6之間，a為3并且R為燒氧基基團(tuán)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述甲硅烷基單體結(jié)合在所得的聚合物中高于0.5摩爾％，優(yōu)選地為I摩爾％。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述IV族CGC包括下式:Me2Si(C5Me4) (NtBu)TiC12。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中將所述CGC與包括甲基鋁氧烷的共催化劑以1:50或更高的摩爾比混合。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述溶劑選自甲苯、二甲苯、均三甲苯、己烷、庚烷、辛烷以及它們的組合。
18.—種通過(guò)權(quán)利要求1所述的方法產(chǎn)生的甲硅烷基官能化共聚物，其中所述甲硅烷基官能化聚烯烴包含介于約0.5摩爾％至約35摩爾％之間的甲硅烷基單體；和介于約65摩爾％至99.5摩爾％之間的聚烯烴。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的組合物，其中所述催化劑包括IV族化合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的組合物，其中所述IV族催化劑包括下式:
Me2Si(C5Me4)(NtBu)MCl2 其中M選自鈦或鋯。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的組合物，其中所述IV族催化劑與甲基鋁氧烷混合。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的組合物，其中所述α-烯烴包括乙烯。
23.一種根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于將所述甲硅烷基官能化聚合物成型為制品隨后通過(guò)暴露于水分而交聯(lián)。
24.通過(guò)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的方法產(chǎn)生的甲硅烷基官能化聚合物作為粘附促進(jìn)劑的用途，以改善低極性聚合物與填充物或基材或粘合劑、油墨、油漆或涂料的粘附性。
25.根據(jù)權(quán)利要求18的甲硅烷基官能化聚合物或通過(guò)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的方法產(chǎn)生的甲硅烷基官能化聚合物作為增容劑的用途，以改善低極性聚合物與具有較高極性的聚合物的相容性以便形成新的合金。
26.一種形成發(fā)泡聚合物 的方法，其特征在于將發(fā)泡劑、水分和縮合催化劑一起加到根據(jù)權(quán)利要求18的所述甲硅烷基官能化聚合物或通過(guò)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的方法產(chǎn)生的所述甲硅烷基官能化聚合物中。
【文檔編號(hào)】C08J5/12GK103443143SQ201280005871
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月19日
【發(fā)明者】加里·伯恩斯, F·德比耶, P-F·傅, 圖斌·J·馬克斯, 瓦萊麗·斯米茨 申請(qǐng)人:道康寧公司, 西北大學(xué)