发明名称 多官能团有机硷金属引发剂及其合成方法,以及阴离子聚合星形聚合物及其制备方法
摘要 一种用于阴离子繁合制备各种星形聚合物的多官能团有机硷金属引发剂及其制备方法以及用该引发剂制备星形聚合物的方法和制成的星形聚合物,该引发剂的特征在于可以下述通式表示:Ma(RMe)b式中:M元素选自Sn,Ti,Al,Si和/或B;R为碳原子数8~100的烃基,a=1~3b=2.5~6.5Me为硷金属,可选自Na,Li该引发剂是以有机硷金属与共轭二烯烃和/或罩烯烃类单体反应,再加入含杂原子的卤化物合成的。该引发剂具有合成工艺简单、原料易得、价廉、官能度便于调节的特点。使用该引发剂获得的星形聚合物具有多条以本发明多官能团有机硷金属引发剂为核心向径向方向伸长的经单体反应产生的聚合链臂的放射状分子结构,并且其分子量分布的GPC谱图具有均匀的单峰分布的分布特征。
申请公布号 TW401425 申请公布日期 2000.08.11
申请号 TW086100276 申请日期 1997.01.13
申请人 中国石油化工科技开发公司 中国北京巿 发明人 张兴英;金关泰;赵素合
分类号 C08F4/00;C08F297/02 主分类号 C08F4/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿南京东路三段二四八号七楼;康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种用于阴离子聚合制备星形聚合物的引发剂, 其特征在于其通式表示如下: Ma(RMe)b 式中:M元素选自Sn、Ti、Al、Si和/或B; R为碳原子数8-100的烃基, Me为硷金属, a=0.7-3 b=2.5-6.5。2.如申请专利范围第1项之引发剂,其中该 烃基是单烯烃和/或二烯烃的碳原子数为20-60 的聚合产物。3.如申请专利范围第1项之引发剂,其 中a=1-3及b=3-5。4.如申请专利范围第1项之引发剂, 其中该硷金属为Na和/或Li。5.如申请专利范围第1 项之引发剂,其中该M元素为Sn和/或Si。6.一种制备 如申请专利范围第1项所述之引发剂的方法,其特 征在于该方法包括下列步骤, 在用量为0.2-2莫耳/100克单体的有机硷金属初始引 发剂存在下,第一步骤在烃类溶剂中 引发二烯烃和/或单烯烃类单体形成分子链端带有 活性中心的碳原子数在8-100的烃基;第 二步骤加入带有多个可与活性中心反应的基团的 化合物Mxj和/或MR'Xj-1与活性中心反应, 加入的Mxj、MR'Xj-1的用量应使得: A/B=1.5-3 A:为第一步反应中形成活性中心数 B:为加入MXj或MR'Xj-1中可与活性中心发生反应的基 团总数,形成多官能团有机锂引发剂 Ma(RMe)b,其中: M选自Sn、Ti、Al、Si和/或B; X选自F,Cl和/或Br; R'为C1-C8的烷基; j的取値与所用M元素的价位相等; 而R、Me、a及b的定义与申请专利范围第1项相同。7 .如申请专利范围第6项之方法,其中该MXj系选自SnCl 4.TiCl4.AlCl3.BF3和/或SiCl4 ;MR'Xj-1选自SnCH3Cl3和/或SiCH3Cl3。8.如申请专利范围 第6项之方法,其中于该第一步骤中,初始引发剂用 量为0.3-1.5莫耳每 100克单体,A/B为1.5-2.5。9.如申请专利范围第6项之 方法,其中该有机硷金属为稠环芳烃与硷金属的反 应产物,该稠 环芳烃系选自、、菲硷金属选自Na和/或Li。10 .如申请专利范围第6项之方法,其中该有机硷金属 为锂。11.如申请专利范围第6项之方法,其中该 二烯烃系选自丁二烯、异戊二烯及其衍生物,单烯 烃类单体选自苯乙烯、-甲基苯乙烯及其衍生物 。12.如申请专利范围第6项之方法,其中该烃类溶 剂选自苯、甲苯、环己烷、戊烷、己烷、庚 烷、抽余油、以及它们的混合物。13.如申请专利 范围第6项之方法,其中每100克二烯烃和/或单烯烃 类单体中MXj和/或 MR'X-1的用量为0.017-0.44莫耳。14.如申请专利范围第 6项之方法,其中当使用锂,丁二烯,四氯化锡为反 应物时,其步骤 为以阴离子反应的方法净化反应器,在反应器中加 入丁二烯的苯,锂引发剂,5-50℃反应 0.5-2小时,加入SnCl4,在5-50℃下继续反应0.5-2小时,得 Sna(R"Li)b 其中a为1-3,b为2.5-6.5,R"为碳原子数在30-50的烃基。 15.一种星形聚合物,其特征在于该聚合物系在一种 多官能团有机硷金属引发剂存在下使单 烯烃和/或二烯烃单体进行阴离子溶液聚合制成; 该星形聚合物具有多系以上述引发剂为核 心向径向方向伸长的经单体反应产生的聚合链臂 的放射状分子结构,其中所述引发剂为具有 通式为Ma(RMe)b的多官能团有机硷金属引发剂,式中M 元素是选自Sn,Ti,Al,Si和/或B的 元素; R是碳原子数在8-100的烃基; Me为硷金属; a=0.7-3, b=2.5-6.5。16.一种星形聚合物,其特征在于该聚合物 在一种多官能团有机硷金属引发剂存在下使单烯 烃和/或二烯烃单体进行阴离子溶液聚合制成,该 聚合物具有多条以一种多官能团有机硷金 属引发剂为核心向径向方向伸长的经单体反应产 生的聚合链臂的放射状分子结构,该聚合物 分子量分布的GPC谱图为均匀的单峰分布;所述引发 剂为具有通式为Ma(RMe)b的多官能团有 机硷金属引发剂,式中M元素是选自Sn,Ti,Al,Si和/或B 的元素; R是碳原子数在8-100的烃基; Me为硷金属; a=0.7-3;b=2.5-6.5。 其中所述单体为二烯烃和/或单烯烃。17.如申请专 利范围第15或16之星形聚合物,其中该单体系选自 丁二烯、异戊二烯、戊二烯 及它们的同系物、苯乙烯、-甲基苯乙烯及它们 的同系物、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及它 们的混合物。18.如申请专利范围第15或16项之星形 聚合物,其中该聚合物是单体选自丁二烯、异戊二 烯 、戊二烯及它们的同系物、苯乙烯、-甲基苯乙 烯及它们的同系物、丙烯酸酯、甲基丙烯 酸酯的均聚物。19.如申请专利范围第15或16项之星 形聚合物,其中该聚合物是二种或二种以上选自丁 二烯 、异戊二烯、戊二烯及它们的同系物、苯乙烯、 -甲基苯乙烯及它们的同系物、丙烯酸酯 、甲基丙烯酸酯的单体的共聚物。20.一种星形聚 合物的制备方法,其特征在于该方法包括在一种多 官能团有机硷金属引发剂 存在下,使单烯烃和/或二烯烃单体在烃类溶剂中 进行阴离子溶液聚合反应,所述引发剂是 通式为Ma(RMe)b的化合物,式中:M元素选自Sn,Ti,Al,Si和 /或B; R是碳原子数在8-100的烃基; Me为硷金属, a=0.7-3, b=2.5-6.5。21.如申请专利范围第20项之方法,其中该 烃基是单烯烃和/或二烯烃单体的碳原子数为20 -60的聚合产物;所述单体选自丁二烯、异戊二烯、 戊二烯及它们的同系物、苯乙烯、- 甲基苯乙烯及它们的同系物、丙烯酸酯、甲基丙 烯酸酯及它们的混合物。22.如申请专利范围第20 项之方法,其中该硷金属为Na和/或Li。23.如申请专 利范围第20项之方法,其中该以元素系选自Sn和/或 Si。24.如申请专利范围第20项之方法,其中该单体 系选自丁二烯、异戊二烯、戊二烯及它们的 同系物,苯乙烯,-甲基苯乙烯及它们的同系物、 丙烯酸酯,甲基丙烯酸酯及它们的混合 物。25.如申请专利范围第20项之方法,其中该烃类 溶剂选自苯、甲苯、环己烷、戊烷、己烷、 庚烷、抽余油、及它们的混合物。26.如申请专利 范围第20项之方法,其中该引发剂的用量范围以活 性硷金属毫莫耳量计为每 100克单体使用0.5-10毫莫耳。27.如申请专利范围第 20项之方法,其中该单体的用量范围为5-20%(基于该 聚合反应中之总 重量计)。28.如申请专利范围第20项之方法,其中该 阴离子溶液聚合中加有路易斯硷调节剂,该调节 剂选自二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、二甲氧基 乙烷、六甲基磷三胺、四甲基乙二胺、四 氢喃、二氧六环和/或三乙胺。图式简单说明: 第一图是对本发明合成的星形聚合物所做分子量 分布的GPC谱图; 第二图至第六图分别是以Shell公司、JSR公司、旭 化成公司和瑞翁公司的偶联型S-SBR 产品所做分子量分布的GPC谱图。
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