[发明专利]一种环烯烃共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及共聚物技术领域，尤其涉及一种环烯烃共聚物及其制备方法。

背景技术

环烯烃共聚物是一类由环烯烃聚合而成的高附加值的热塑性工程塑料，这种共聚物具有高透明性，低介电常数，优良的耐热性、耐化学性，熔体的流动性、阻隔性及尺寸稳定性较好。因此，环烯烃共聚物可广泛地应用于制造各种光学、信息、电器、医用材料。

环烯烃共聚物的耐热性能是这种材料的重要性能。在某些较高温度的使用环境下，如果环烯烃共聚物的耐热性能较差，则环烯烃共聚物会发生扭曲与变形等尺寸上的变化，从而直接影响环烯烃共聚物的光学性能和力学性能。因此，提高环烯烃共聚物的耐热性能可大大扩展环烯烃共聚物的使用范围。衡量环烯烃共聚物耐热性的重要指标为环烯烃共聚物的玻璃化转变温度，玻璃化转变温度是共聚物从玻璃态向橡胶态转变的温度，当环境温度接近或达到共聚物的玻璃化转变温度时，共聚物会发生较为严重的变形，且力学性能大大下降，这给共聚物材料的应用带来了极为不利的影响。因此提高共聚物的玻璃化转变温度可有效地提高共聚物的耐热性。

环烯烃共聚物的合成方法有两种：一种方法为乙烯与降冰片烯类单体的链式聚合，另一种方法为降冰片烯类单体的开环易位聚合(ROMP)并氢化。目前利用ROMP方法所得的商品化环烯烃共聚物，如商品牌号为和的环烯烃共聚物具有较好的力学性能，但是这种环烯烃共聚物的玻璃化转变温度较低，如和的玻璃化转变温度只有140℃，的玻璃化转变温度为170℃，因此这种环烯烃共聚物的耐热性较差。

采用乙烯与降冰片烯类单体的链式聚合的方法可制备得到玻璃化转变温度较高的环烯烃共聚物，如商品牌号为的环烯烃共聚物，但是这种环烯烃共聚物的分子链刚性较强，环烯烃共聚物的断裂伸长率较差，因此这种环烯烃共聚物的力学性能较差。

现有技术提供的环烯烃共聚物无法同时具有较好的耐热性和力学性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环烯烃共聚物，本发明提供的环烯烃共聚物同时具有较好的耐热性和力学性能。

本发明提供了一种环烯烃共聚物，具有式I所示的结构：

式I；

式I中，x为聚合度，300≤x≤1000。

优选的，所述式I中，400≤x≤700。

本发明提供了一种上述技术方案所述环烯烃共聚物的制备方法，包括以下步骤：

1)、在催化剂的作用下，将具有式II所示结构的化合物在溶剂中进行聚合反应，得到聚合反应产物；

2)、将所述聚合反应产物和氢源进行氢化反应，得到环烯烃共聚物；

式II。

优选的，所述催化剂为卡宾型催化剂。

优选的，所述催化剂为钌类卡宾化合物。

优选的，所述具有式II所示结构的化合物和催化剂的摩尔比为(300～1000)：1。

优选的，所述步骤1)中聚合反应的温度为0℃～50℃；

所述步骤1)中聚合反应的时间为60分钟～180分钟。

优选的，所述步骤2)中氢源为肼类化合物。

优选的，所述步骤2)中聚合反应产物双键的摩尔数与肼类化合物的摩尔数的比值为1:(3～6)。

优选的，所述步骤2)中氢化反应的温度为110℃～150℃；

所述步骤2)中氢化反应的时间为12小时～20小时。

本发明提供了一种环烯烃共聚物，具有式I所示的结构，式I中，x为聚合度，300≤x≤1000。本发明提供的环烯烃共聚物同时具有较好的耐热性和力学性能。实验结果表明，本发明提供的环烯烃共聚物的玻璃化转变温度为212℃～224℃，具有较好的耐热性；拉伸强度为21MPa～55MPa，拉伸模量为1400MPa～1950MPa，断裂伸长率为1.7％～2.7％，具有较好的力学性能。此外，本发明提供的环烯烃共聚物还具有较好的透明性。实验结果表明，本发明提供的环烯烃共聚物的透光率＞90％。

附图说明

图1为本发明实施例1得到的产品的核磁共振氢谱图；

图2为本发明实施例2得到的产品的核磁共振氢(¹H)谱图；

图3为本发明实施例2得到的产品的核磁共振磷(³¹P)谱图；

图4为本发明实施例3得到的环烯烃共聚物的核磁共振碳谱图；

图5为本发明实施例3得到的聚合反应产物和环烯烃共聚物的核磁共振氢谱图；