[发明专利]含羟基的无规聚苯乙烯-b-聚烯烃共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料制备领域，特别涉及聚烯烃产品的合成。

背景技术

目前，关于合成具有不同立体结构、多种单体共聚的嵌段共聚物的报道较少。黄启谷(黄启谷，祝方明，伍青，林尚安.高分子学报，2000，5，649)等人采用单茂钛催化剂，通过改变Ti的价态研究了间规聚苯乙烯与聚1-丁烯的嵌段共聚合，得到了高分子量嵌段共聚物，热性能比聚1-丁烯好。但该共聚物由于不含功能基团，与水亲和性差。

为了扩大聚烯烃的使用范围，国际上普遍采用在聚烯烃末端引入极性基团的方法来改善聚烯烃的性能。在聚烯烃的末端引入极性基团可通过加入链转移剂的方法实现。目前，链转移剂还只限于缺电子或中性试剂，如硼烷[Xu G， Chung T C.JAm Chem Soc，1999，121，6763.Bowden N B，Dankova M，Wiyatno W，Hawker C J，Waymouth R M.Macromolecules，2002，35 9246]，铝化合物[Han C J，Lee M S，Byun D J，Kim S Y.Macromolecules，2002，35，8923]和硅烷[Koo K，Marks T J.JAm Chem Soc，1999，121，8791]，得到末端含硼、硅杂原子的有规聚烯烃。Teuben[Ringelberg S N，Meetsma A，Hessen B，Teuben J H.J Am Chem Soc，1999，121，6082]和Marks[Kawaoka A M，Marks T J.JAm Chem Soc，2004，126，12764.]以二茂基稀土金属有机化合物催化乙烯聚合得到了末端含硫、磷杂原子基团的聚乙烯。这些聚烯烃与无机和有机材料的相容性、粘接性和亲水性都不是很好。

采用茂金属化合物作催化剂，可以得到立体结构可控的聚丙烯[Claudio D R，Finizia A，Annunziata D C，Luigi R，Simona G.J Am Chem Soc，2004，126，17040]，结构不同的催化剂催化丙烯聚合可得到序列结构rr含量不同的iPP；无规-等规多嵌段聚丙烯[Coates W G，Waymouth R M.Science，1995，267，217]，由于温度的作用，催化剂结构发生翻转，丙烯配位自由度发生变化，得到无规-等规多嵌段聚丙烯，等规聚丙烯链段可起到交联和增强作用，改善了力学性能；无规-等规多嵌段高分子量聚1-丁烯[Fangming Zhu，Qigu Huang，ShanganLin.J Polym Sci，Part A，Polym Chem，1999，37：4497]，分子量分布小于1.2；高分子量无规聚1-丁烯[Qigu Huang，Qing Wu，Fangming Zhu，Shangan Lin.Journal of Polymer Science，Part A：Polymer Chemistry，2001.39：4068]。

Alexandru[Alexandru D A，Isaac W M.J Am Chem Soc，2004，126，15932]采用Cp₂TiCl₂/BDGE/Zn催化体系催化苯乙烯聚合，发现聚合行为是自由基活性聚合，引发效率可达0.7，苯乙烯转化率大于80％。

以往因配位聚合与自由基聚合的机理不同，也未能得到既具有配位聚合特征又具有自由基聚合特征的聚合物。因此，也就难以改善聚合物的热稳定性和结晶度。

发明内容

本发明的目的是提供一种含羟基的无规聚苯乙烯-b-聚烯烃共聚物及其制备方法。这种共聚物具有更好的热稳定性、结晶度和亲水性。

本发明提供的含羟基的无规聚苯乙烯-b-聚烯烃共聚物，其组成具有如(I)或(II)所示的通式，通式(I)中，R”表示H，CH₃，以及C_1-20以内的烷烃和环烷烃，Ph表示苯环，Pn表示聚苯乙烯，m是10～100000的整数，优选100～10000，y是1～10的整数，优选1～5；通式(II)中，R’表示C_1-30的烷基、环烷基、芳基或其衍生物，R”表示H、CH₃、C_1-20以内的烷烃或环烷烃，Ph表示苯环，n是5～10000的整数，优选5～100，m是10～100000的整数，优选100～10000；