[发明专利]一种多元共聚物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多元共聚物，包括：聚合活性有很大差别的单体α‑烯烃、1,3‑丁二烯(异戊二烯)和环烯烃，仅由所述的α‑烯烃单元链接而成的α‑烯烃单元部分的峰顶分子量在400～60,000之间，所述的α‑烯烃单元部分的结晶度优选为3～50％；由此，α‑烯烃单元部分在多元共聚物中生成一定量的结晶，该结晶作为多元共聚物中的增强剂，又不会成为多元共聚物中的断裂核；因此能够提高多元共聚物的耐龟裂性和耐磨耗性。本发明的多元共聚物中共轭二烯烃单元中顺‑1,4选择性较高，均大于80％，聚合物的拉伸强度为1.2～4.5Mpa，断裂伸长率为350～620％。本发明还提供了一种多元共聚物的制备方法。

技术领域

本发明属于共聚物技术领域，尤其涉及一种多元共聚物及其制备方法。

背景技术

弹性体材料因其优异的机械性能而被用于各种领域中，尤其用于制备轮胎。近年来，对弹性体材料的性能要求日益多样化，期望出现具备优异性能的弹性体材料，例如高拉伸强度、高断裂伸长率、耐低温、耐裂纹生长性、耐磨耗性等。特别地，在轮胎领域中，对于弹性体材料的耐裂纹生长性、耐磨耗性提出了更高的要求。

乙烯均聚物为塑料，顺式聚丁二烯(异戊二烯)为橡胶，环状烯烃均聚物为透明树脂。聚乙烯分子链柔性大、结晶能力强、模量和强度较高、韧性好、耐撕裂，顺丁橡胶分子链极其柔顺、弹性和耐寒性优异，但拉伸和撕裂强度低，聚环状烯烃作为光学材料强度大、透明度高，但韧性和撕裂强度低。如果把乙烯和丁二烯、环状烯烃单体共聚，制备一种新型“塑料-橡胶”，可以把乙烯和丁二烯性能上的劣势互补，既具有橡胶的弹性又有塑料的韧性和强度；环状烯烃的引入可以使共聚物的拉伸强度更大，并提高材料的透明度。另一方面，结晶性的塑料片段熔融可吸收轮胎滚动和摩擦产生的热量，极大地提高耐磨、抗疲劳和热氧老化等性能，是一种性能优异的新型橡塑材料。

迄今被公开的专利文献中，共轭二烯与非共轭烯烃共聚物中共轭二烯单体大多为丁二烯和异戊二烯，非共轭二烯单体为乙烯。共轭二烯、非共轭二烯的多元聚合物中的共轭二烯为丁二烯(异戊二烯)、非共轭二烯为乙烯、第三种单体为芳香族化合物(主要为苯乙烯)。

由于乙烯、共轭二烯、环状烯烃类单体聚合机理不同、聚合活性相差大，因此很难共聚，乙烯、环烯烃和顺1,4-丁二烯三元共聚物迄今没有被报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多元共聚物及其制备方法，本发明通过催化聚合共轭二烯化合物、α-烯烃化合物和环烯烃类化合物，所制备得到的多元共聚物具有良好的耐龟裂性和耐磨耗性。

本发明提供了一种多元共聚物，制备所述多元共聚物的单体包括：共轭二烯化合物、α-烯烃化合物和环烯烃类化合物；

所述多元共聚物为无规共聚物或多嵌段共聚物；

所述多元共聚物的主链包含环烯烃单元、共轭二烯单元和α-烯烃单元。

优选的，所述多元共聚物的数均分子量在10,000～1,000,000之间，更优选为50,000～1,000,000，最优选为100,000～600,000。

优选的，所述多元共聚物的分子量分布在1～10之间，更优选为1～5，最优选为1～3。

优选的，仅由所述α-烯烃单元链接而成的α-烯烃单元部分的峰顶分子量(peaktop molecular weight)在400～60,000之间，优选为450～50,000；更优选为500～40,000。

优选的，所述α-烯烃单元部分的结晶度为3～50％，更优选为3～30％，进一步优选为3～20％。

优选的，所述多元共聚物主链包含环烯烃单元和共轭二烯单元，所述环烯烃单元含量为多元共聚物全体的3mol％以上且小于多元共聚物全体的20mol％；

所述共轭二烯单元含量为大于多元共聚物全体的20mol％且小于多元共聚物全体的90mol％。