CN114249853B - 由烯式不饱和极性单体制备极性官能团化烯烃均聚物或共聚物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及由烯式不饱和极性单体制备极性官能团化烯烃均聚物或共聚物的方法,所述方法包括:在金属催化剂和助催化剂的存在下,使烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液在‑30~150℃的温度下发生均聚反应或与乙烯单体发生共聚反应,其中所述烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液通过超分子自组装过程制备。本发明通过利用特定方法制备的烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液的聚集状态,在均聚或与乙烯的共聚反应中能够提高聚合反应活性。而且,通过利用本文所述的烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液作为反应物,使得所获得的均聚或共聚产物形成微米或纳米级颗粒或粉末,能够避免聚合物产物在反应器中结垢的问题。
Description
技术领域
本发明涉及催化烯烃聚合领域和合成高分子聚烯烃材料领域,具体涉及一种由烯式不饱和极性单体制备极性官能团化烯烃均聚物或共聚物的方法。
背景技术
自20世纪50年代齐格勒-纳塔和菲利普斯催化剂开发以来,聚烯烃已成为产量最大的合成高分子材料。然而,聚烯烃的非极性性质限制了其在许多领域的应用。将极性官能团引入聚烯烃材料,能够改善其粘合性、相容性和可染色性能,并可用于制备各种新型的聚烯烃功能材料。
过渡金属催化的烯烃与极性共聚单体的共聚反应是获得极性官能化聚烯烃的一条直接而经济的途径。近年来,学术界已开发了各种高性能前/后过渡金属催化剂,以解决极性单体与烯烃共聚反应中极性官能团对金属催化剂的毒化问题(Chem.Rev.2009,109,5215-5244.)(Angew.Chem.Int.Ed.2020,59,14726-14735.)(Angew.Chem.Int.Ed.2019,58,7192-7200.)。然而,大多数学术研究集中在均相催化上,而聚烯烃的工业生产由于其产物形态控制、避免反应器结垢和稳定的装置操作等方面的要求而主要使用多相催化体系(Chem.Rev.2000,100,1347-1376.)(Chem.Rev.2011,111,2363-449.)。这个问题对于过渡金属催化的烯烃-极性单体共聚的工业化是一个关键的挑战。聚烯烃工业上通常通过两种方法实现催化剂的负载,从而实现多相催化的烯烃聚合:1)使无机载体和助催化剂反应,然后加入金属催化剂,通过催化剂与助催化剂之间的作用,实现催化剂的负载化;2)在催化剂结构设计中引入反应性或极性的官能团,使催化剂与载体之间发生化学反应或产生氢键等次级键作用,实现催化剂的负载化。然而,前一种方法由于增大了催化剂的空间位阻效应,常导致低的催化活性和低共聚单体掺入量(Organometallics 2017,36,2385-2388.)(Organometallics.2018,37,1001-1006.),而后一种方法使得催化剂的合成变得更加复杂(Macromolecules 2006,39,6341-6354.)(ACS Catal.2014,4,2672-2679.)。此外,Guironnet等人报道利用乳液聚合实现多相催化的乙烯聚合。然而,乳化剂的加入使催化剂的活性下降,且未能实现乙烯-极性单体共聚(Nat.Commun.2018,9,1-9.)。这些多相催化剂的制备策略在烯烃-极性单体共聚领域很少未被探索,极少数报道的体系具有与工业要求相距甚远的中等共聚性能和极性单体插入比(Angew.Chem.Int.Ed.2021,60,17446-17451.)。
综上所述,在利用乙烯-极性单体共聚制备极性官能团化聚烯烃方面,利用多相催化实现聚合物材料的形态控制是一个重要技术问题。此外,避免聚合物在反应器中结垢也是一个技术难题。因此,本领域需要开发新的技术策略来解决这些难题。
发明内容
鉴于前述,本发明的目的是提供一种由烯式不饱和极性单体制备极性官能团化烯烃均聚物或共聚物的新方法。
为此,在一个方面,本发明提供了一种由烯式不饱和极性单体制备极性官能团化烯烃均聚物的方法,所述方法包括:在金属催化剂和助催化剂的存在下,使烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液在-30~150℃的温度下发生均聚反应,其中,所述烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液通过超分子自组装过程制备,所述超分子自组装过程包括:在搅拌下,将所述烯式不饱和极性单体的非极性饱和烃溶液滴加到金属烷基化合物的非极性饱和烃溶液中,之后进行陈化,其中使用的烯式不饱和极性单体与金属烷基化合物的摩尔比在1∶0.2~0.8的范围内。
在另一个方面,本发明提供了一种由烯式不饱和极性单体和乙烯单体制备极性官能团化烯烃共聚物的方法,所述方法包括:在金属催化剂和助催化剂的存在下,使烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液与乙烯单体在-30~150℃的温度下发生共聚反应,其中,所述烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液通过超分子自组装过程制备,所述超分子自组装过程包括:在搅拌下,将所述烯式不饱和极性单体的非极性饱和烃溶液滴加到金属烷基化合物的非极性饱和烃溶液中,之后进行陈化,其中使用的所述烯式不饱和极性单体与所述金属烷基化合物的摩尔比在1∶0.2~0.8的范围内。
在优选的实施方案中,所述烯式不饱和极性单体是选自10-十一烯酸、10-十一烯醇、5-己烯醇、5-己烯酸、4-戊烯酸、4-戊烯醇、反式油酸、丙烯酸、5-降冰片烯-2-甲醇、5-降冰片烯-2-羧酸和5-降冰片烯-2-醇中的一种或多种。
在优选的实施方案中,所述金属烷基化合物是选自二乙基氯化铝、乙基二氯化铝、三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、二丁基镁、甲基氯化镁、乙基氯化镁、异丁基氯化镁、苯基氯化镁、丁基锂和二乙基锌中的一种或多种;优选地,使用的所述烯式不饱和极性单体与所述金属烷基化合物的摩尔比在1∶0.2~0.5的范围内。
在优选的实施方案中,所述金属催化剂是选自α-二亚胺镍催化剂、吡啶亚胺镍催化剂、FI催化剂、齐格勒-纳塔催化剂、茂金属催化剂、钒系催化剂和膦-氧配位镍催化剂中的一种或多种。
在优选的实施方案中,所述助催化剂是选自二乙基氯化铝、甲基铝氧烷、乙基二氯化铝、三异丁基铝和三(五氟苯基)硼中的一种或多种。
在优选的实施方案中,所述非极性饱和烃是选自石油醚、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、氢化汽油、甲基环己烷和十氢化萘中的一种或多种;优选地,所述烯式不饱和极性单体的非极性饱和烃溶液和所述金属烷基化合物的非极性饱和烃溶液中的非极性饱和烃是相同的。
在优选的实施方案中,所获得的极性官能团化烯烃均聚物或共聚物为颗粒或粉末的形式。
在优选的实施方案中,所述均聚反应或共聚反应的时间为1min~24h。
在优选的实施方案中,所述滴加在20~50℃下持续10~60min。
在优选的实施方案中,所述陈化在搅拌下进行8~24h,并且在所述陈化后进行密封静置保存。
在优选的实施方案中,在所述共聚反应在乙烯分压强为1~10个大气压的乙烯气氛中进行。
本发明提供了一种利用烯式不饱和极性单体的金属盐的超分子组装而实现沉淀配位聚合来制备极性官能团化烯烃均聚物或共聚物的新方法。在本发明的方法中,通过以特定摩尔比使用烯式不饱和极性单体与金属烷基化合物,在非极性饱和烃溶剂中能够实现超分子自组装过程,从而获得可溶性的烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液。而通过利用烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液中的聚集状态,能够增加单体中极性官能团周围的空间位阻,从而减弱其对聚合过程中使用的金属催化剂的毒化效应。同时,由于烯式不饱和极性单体的聚集,提高了烯式不饱和极性单体的局部浓度。因而,在上述配位共聚反应中可以实现提升聚合活性和极性单体插入比,而且在均聚反应中可以实现提升极性单体的配位均聚反应活性。此外,利用极性官能团化烯烃均聚物或共聚物结构中的极性单体单元金属盐的自组装,还能够使聚合物发生交联和沉淀,从而产生微米级或亚微米级的颗粒或粉末状的聚合产物,避免了聚合物在反应器中结垢的问题。
附图说明
图1示出了根据本发明的由烯式不饱和极性单体和乙烯单体制备极性官能团化烯烃均聚物或共聚物的方法的过程示意图。
图2示出了根据本发明一个实施例制备的烯式不饱和极性单体的金属盐溶液M1-Al的动态光散射结果图。
图3示出了根据本发明的烯式不饱和极性单体的金属盐溶液M1-Al的二维旋转坐标系的欧沃豪斯增强核磁共振(2D ROESYNMR)谱图(C6D6,25℃,1.9-2.6ppm)。
图4示出了根据本发明的烯式不饱和极性单体的金属盐溶液M1-Al的二维扩散排序核磁共振谱(2DDOSYNMR)谱图。
图5示出了根据本发明的烯式不饱和极性单体的金属盐溶液M4-Al的2D ROESYNMR谱图(C6D6,25℃,3-5ppm)。
图6示出了根据本发明的烯式不饱和极性单体的金属盐溶液M5-Al的2D ROESYNMR谱图(C6D6,25℃,3.5-4.6ppm)。
图7(A)、(B)和(C)分别示出了根据本发明实施例所获得的烯烃共聚物或均聚物的扫描电子显微镜(SEM)照片。
具体实施方式
为了解决现有技术中的一个或多个问题,经过本发明人广泛且深入的研究,出乎意料地发现,通过以特定摩尔比使用烯式不饱和极性单体与金属烷基化合物,在非极性饱和烃溶剂中能够实现超分子自组装过程,由此可以获得可溶性的烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液;而通过利用这样的烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液作为共聚或均聚反应的单体底物,可以在温和的条件下(例如大致环境温度下)获得形态可控制的极性官能团化烯烃均聚物或共聚物,例如这样的均聚物或共聚物通常为微米级或亚微米级颗粒或粉末形式。
由此,本发明提供了由烯式不饱和极性单体制备极性官能团化烯烃均聚物的方法以及由烯式不饱和极性单体和乙烯单体制备极性官能团化烯烃共聚物的方法,所述方法包括:在金属催化剂和助催化剂的存在下,使烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液在-30~150℃的温度下发生均聚反应,或者使烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液与乙烯单体在-30~150℃的温度下发生共聚反应。
在本发明的发方法中,烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液通过超分子自组装过程制备。该超分子自组装过程包括:在搅拌下,将烯式不饱和极性单体的非极性饱和烃溶液滴加到金属烷基化合物的非极性饱和烃溶液中,之后进行陈化。
在本发明的方法中,使用的烯式不饱和极性单体与金属烷基化合物的摩尔比需要在1∶0.2~0.8的范围内,更优选在1∶0.2~0.5的范围内,即相对于烯式不饱和极性单体,使用相对较少的特定量的金属烷基化合物。申请人已发现,只有烯式不饱和极性单体与金属烷基化合物以上述特定摩尔比使用时,才能获得能够实现超分子自组装特性的烯式不饱和极性单体的金属盐,并由此形成处于所需的聚集状态的反相胶束溶液。反之,如果相对于烯式不饱和极性单体,使用过多或过少的金属烷基化合物,所形成的金属盐不能获得所需聚集状态的反相胶束溶液。
图1示出了根据本发明的由烯式不饱和极性单体和乙烯单体制备极性官能团化烯烃均聚物或共聚物的方法的过程示意图。从图1可以看出,以特定摩尔比使用的烯式不饱和极性单体与金属烷基化合物在非极性饱和烃的溶液中发生反应形成的极性单体的金属盐发生超分子自组装,形成超分子自组装反相胶束。在金属催化剂的存在下,利用所获得的超分子自组装反相胶束在温和条件下发生均聚或与乙烯共聚反应,形成所需的极性官能团化聚烯烃均聚物或共聚物,这样的聚合物的形态优选为颗粒或粉末形式,由此发生聚合物沉淀分离获得所需的聚合物产物。
在本发明中,烯式不饱和极性单体意指分子结构中含有不饱和烯键和极性官能团(例如羧基和/或羟基)的可聚合单体,其实例包括但不限于10-十一烯酸、10-十一烯醇、5-己烯醇、5-己烯酸、4-戊烯酸、4-戊烯醇、反式油酸、丙烯酸、5-降冰片烯-2-甲醇、5-降冰片烯-2-羧酸或5-降冰片烯-2-醇。
在本发明中,使用的金属烷基化合物在本领域是已知的,并有时也称为烷基金属卤化物盐,其实例包括但不限于二乙基氯化铝、乙基二氯化铝、三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、二丁基镁、甲基氯化镁、乙基氯化镁、异丁基氯化镁、苯基氯化镁、丁基锂或二乙基锌。
在本发明中,可以使用的金属催化剂是选自α-二亚胺镍催化剂、吡啶亚胺镍催化剂、FI催化剂、齐格勒-纳塔催化剂、茂金属催化剂、钒系催化剂和膦-氧配位镍催化剂中的一种或多种。这些催化剂在本领域是已知的并且可以商购获得,或者由本领域技术人员根据文献中的已有方法方便地制得。
在本发明中,可以使用的助催化剂可以是选自二乙基氯化铝、甲基铝氧烷、乙基二氯化铝、三异丁基铝和三(五氟苯基)硼中的一种或多种。
在本发明中,使用的非极性饱和烃在本领域是已知的,其实例包括但不限于石油醚、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、氢化汽油、甲基环己烷或十氢化萘,或者其异构形式。优选地,在本发明的方法中,用于形成烯式不饱和极性单体的非极性饱和烃溶液和用于形成金属烷基化合物的非极性饱和烃溶液中的非极性饱和烃是相同的,并且更优选在使用中使用相同体积的非极性饱和烃。
优选地,在本发明的方法中,均聚反应或共聚反应的时间可以为1min~24h。
优选地,在本发明的方法中,滴加烯式不饱和极性单体的非极性饱和烃溶液可以在环境温度例如20~50℃下进行,并优选在10~60min内完成。更优选地,滴加过程在磁力搅拌下进行,其中搅拌速度可以为1000~1500r/min。
优选地,在本发明的方法中,在滴加烯式不饱和极性单体的非极性饱和烃溶液完成后的陈化在搅拌下进行8~24h,优选12h以上。更优选地,在陈化后将所得胶束溶液进行密封,并静置保存以备用。
在本发明的方法中,尽管没有特别限制,但在共聚反应中,优选地,在乙烯分压强为1~10个大气压的乙烯气氛中进行。
优选地,在本发明的方法中,在共聚或均聚反应获得所述聚烯烃共聚物或均聚物之后,根据需要,可以通过用酸如盐酸处理,即可从聚合物中除去金属盐,而获得相应的不含金属的聚烯烃材料。
在本发明中,尽管没有特别限制,但所形成的烯式不饱和极性单体的非极性饱和烃溶液中极性单体的浓度例如可以为0.01~4mol/L。
在本发明中,对反应容器没有特别限制,例如可以使用带有磁力搅拌装置的高压釜进行。
实施例
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明范围的限制。
在以下实施例中,聚合过程都是在无水无氧下进行,所有敏感的物质存放在干燥的手套箱中,所有溶剂都经过严格干燥除水,乙烯气体通过除水除氧柱子纯化,其他可聚合单体通过除水除氧减压蒸馏法提纯。
在没有特别说明的情况下,使用的原料和试剂均商购获得,并且所有的原料和试剂在购买后根据需要经过简单除水除氧后直接使用。
核磁共振谱检测用Bruker 400MHz核磁仪器。分子量和分子量分别通过高温GPC测定。
制备例1:超分子自组装的烯式极性单体金属盐二(10-十一烯酸)氯化铝反相胶束溶液(为了更简便,以下式M1-Al表示)的制备
在室温下,在1500r/min的磁力搅拌下,向2L玻璃反应瓶中加入350mL的正庚烷和二乙基氯化铝(0.55mol)以形成二乙基氯化铝溶液,并且在1500r/min的磁力搅拌下,在另一个2L玻璃反应瓶中,将10-十一烯酸(1mol)溶解在350mL的正庚烷中以形成10-十一烯酸溶液。然后,在30℃下,在1200r/min的磁力搅拌下,在30min内将所得的10-十一烯酸溶液缓慢地滴加到所得的二乙基氯化铝溶液中。在滴加完成后(反应体系中不再产生乙烷气泡时),将所得的反应溶液继续搅拌12h陈化,随后密封静置保存。
图2示出了根据本发明一个实施例制备的烯式不饱和极性单体的金属盐溶液M1-Al的动态光散射结果图,并且图3示出了根据本发明的烯式不饱和极性单体的金属盐溶液M1-Al的二维旋转坐标系的欧沃豪斯增强核磁共振(2D ROESYNMR)谱图(C6D6,25℃,1.9-2.6ppm)。从图2和3可以看出,所获得的烯式不饱和极性单体的金属盐溶液(M1-Al)形成了聚集状态的纳米级反相胶束溶液。
图4示出了根据本发明的烯式不饱和极性单体的金属盐溶液M1-Al的二维扩散排序核磁共振谱(2D DOSY NMR)谱图。从图4可以看出,所获得的金属盐溶液M1-Al形成了流体力学直径为4.7纳米的反相胶束聚集态结构,其中流体力学半径的计算公式——斯托克斯-爱因斯坦方程:rH=kBT/(6πηD),rH是流体力学半径,kB是玻尔兹曼常数,T是温度,η是溶剂的粘度,D是化合物的扩散系数。
制备例2-8:以与制备例1相同的程序,利用所需的相应烯式极性单体和烷基金属化合物,制得以下的烯式极性单体的金属盐反相胶束溶液。
图5示出了根据本发明的烯式不饱和极性单体的金属盐溶液M4-Al的2D ROESYNMR谱图(C6D6,25℃,3-5ppm),其中a表示与氧原子相连的CH2的H原子的信号峰出现了ROESY相关信号,表明该化合物处于聚集体状态,而图6示出了根据本发明的烯式不饱和极性单体的金属盐溶液M5-Al的2D ROESY NMR谱图(C6D6,25℃,3.5-4.6ppm),其中a表示与氧原子相连的CH2的H原子的信号峰出现了ROESY相关信号,表明该化合物处于聚集体状态。由图5和图6可以看出,所获得的这些获得的烯式不饱和极性单体的金属盐溶液M4-Al和M5-Al都分别形成了聚集状态的纳米级反相胶束溶液。同样地,其他金属盐溶液经过光散射和/或2DROESYNMR检测(谱图未显示),也已证实均分别形成了聚集状态的纳米级反相胶束溶液。
实施例1:金属催化剂催化的乙烯-二(10-十一烯酸)氯化铝共聚
在手套箱中,在氮气氛围下,向2.5L高压釜(带有磁力搅拌装置、油浴加热装置和温度计)中加入0.9L制备例1中制备的二(10-十一烯酸)氯化铝反相胶束溶液(M1-Al)。然后,将高压釜反应器连接到高压管线并对管道进行抽真空,随后连接到乙烯气源钢瓶。使用油浴将容器加热到40℃,保温5分钟。然后,通过高压注射泵将溶解在60mL二氯甲烷中的以下式所示的二亚胺镍络合物催化剂Ni1(0.6mmol)注入反应釜中(该Ni1催化剂根据文献中的方法制得(Organometallics 2018,37,1358-1367))。
之后,关闭进料阀门,调节乙烯压力为2个大气压后,在500r/min的磁力搅拌下反应30分钟。之后,停止反应,打开反应釜,向其中加入1L石油醚,并搅拌使聚合物粉末分散,减压过滤后,在真空干燥箱烘干,得到白色共聚物粉末。
最后,将所得的粉末用1L的10%HCl水溶液和1L甲醇处理,然后减压过滤获得烯烃共聚产物。经检测,所得产物的重均分子量为400.7kg/mol,极性单体插入比为9.6%,支化度(即每1000个碳原子对应的支链数)为80,并且该烯烃共聚产物的质量为246g。
实施例2:金属催化剂催化的乙烯-二(10-十一烯酸)氯化铝共聚
在手套箱中,在氮气氛围下,向2.5L高压釜(带有搅拌装置、油浴加热装置和温度计)中加入0.9L制备例1中制备的二(10-十一烯酸)氯化铝反相胶束溶液(M1-Al)。将高压釜反应器连接到高压管线并对管道进行抽真空,随后连接到乙烯气源钢瓶。使用油浴将容器加热到150℃,保温5分钟。然后,通过高压注射泵将溶解在60mL二氯甲烷中的二亚胺镍络合物催化剂Ni1(0.6mmol)注入反应釜中。
关闭进料阀门,调节乙烯压力为5个大气压后,在500r/min的磁力搅拌下反应30分钟。停止反应,打开反应釜,向其中加入1L石油醚,并搅拌使聚合物粉末分散,减压过滤,真空干燥箱烘干,得到白色共聚物粉末。
将所得的粉末用1L的10%HCl水溶液和1L甲醇处理,减压过滤获得烯烃共聚产物。经检测,所得产物的重均分子量为22.9kg/mol,极性单体插入比为57%,支化度为123,并且该烯烃共聚产物的质量为42g。
实施例3-31:不同金属催化剂催化不同的烯式极性单体的金属盐胶束溶液的均聚以及与乙烯的共聚
使用的烯式不饱和极性单体的金属盐胶束溶液为以上制备2中制备的M1-Al、M2-Al、M3-Al、M4-Al、M5-Al、M1-Al’、M1-Mg、M4-Mg和M6-Al。
另外,作为比较,使用了以下式所示的酯类不饱和极性单体类似物M1-Me、M2-Me和M3-Me,其中Me表示甲基。
除了上述Ni1催化剂之外,还使用了以下式所示的金属催化剂Ni2、Ti1、Ti2、V1和Ni3:
其中,Ni、Ti和V分别表示金属镍、钛和钒;Ph表示苯基,t-Bu表示叔丁基,DIBP表示邻苯二甲酸二异丁酯,THF表示四氢呋喃;并且Ni2根据文献方法制备(Macromol.React.Eng.2018,12,1800006);Ni3根据文献方法制备(Polymer 2017,127,88-100);Ti1根据文献方法制备(J.Am.Chem.Soc.2008,130,17636-17637);Ti2购自LyondellBasell公司;V1购自百灵威化学公司。
结果概述在下表1和2中。从表1可以看出,结果表明,酯类类似物极性单体导致无共聚活性或共聚活性较低。
图7(A)、(B)和(C)分别示出了根据本发明实施例1、25和28所获得的烯烃共聚物或均聚物的扫描电子显微镜(SEM)照片。由图7可以看出,所获得的烯烃共聚物或均聚物为微米级或纳米级的形状为不规则形状或者球形形状的聚合物颗粒。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (12)
1.一种由烯式不饱和极性单体制备极性官能团化烯烃均聚物的方法,所述方法包括:在金属催化剂和助催化剂的存在下,使烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液在-30~150℃的温度下发生均聚反应,
其中,所述烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液通过超分子自组装过程制备,所述超分子自组装过程包括:在搅拌下,将所述烯式不饱和极性单体的非极性饱和烃溶液滴加到金属烷基化合物的非极性饱和烃溶液中,之后进行陈化,其中使用的烯式不饱和极性单体与金属烷基化合物的摩尔比在1:0.2~0.8的范围内,
并且其中,所述烯式不饱和极性单体是选自10-十一烯酸、10-十一烯醇、5-己烯醇、5-己烯酸、4-戊烯酸、4-戊烯醇、反式油酸、丙烯酸、5-降冰片烯-2-甲醇、5-降冰片烯-2-羧酸和5-降冰片烯-2-醇中的一种或多种。
2.一种由烯式不饱和极性单体和乙烯单体制备极性官能团化烯烃共聚物的方法,所述方法包括:在金属催化剂和助催化剂的存在下,使烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液与乙烯单体在-30~150℃的温度下发生共聚反应,
其中,所述烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液通过超分子自组装过程制备,所述超分子自组装过程包括:在搅拌下,将所述烯式不饱和极性单体的非极性饱和烃溶液滴加到金属烷基化合物的非极性饱和烃溶液中,之后进行陈化,其中使用的所述烯式不饱和极性单体与所述金属烷基化合物的摩尔比在1:0.2~0.8的范围内,
并且其中,所述烯式不饱和极性单体是选自10-十一烯酸、10-十一烯醇、5-己烯醇、5-己烯酸、4-戊烯酸、4-戊烯醇、反式油酸、丙烯酸、5-降冰片烯-2-甲醇、5-降冰片烯-2-羧酸和5-降冰片烯-2-醇中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述金属烷基化合物是选自二乙基氯化铝、乙基二氯化铝、三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、二丁基镁、甲基氯化镁、乙基氯化镁、异丁基氯化镁、苯基氯化镁、丁基锂和二乙基锌中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,使用的所述烯式不饱和极性单体与所述金属烷基化合物的摩尔比在1:0.2~0.5的范围内。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述金属催化剂是选自α-二亚胺镍催化剂、吡啶亚胺镍催化剂、FI催化剂、齐格勒-纳塔催化剂、茂金属催化剂、钒系催化剂和膦-氧配位镍催化剂中的一种或多种;所述助催化剂是选自二乙基氯化铝、甲基铝氧烷、乙基二氯化铝、三异丁基铝和三(五氟苯基)硼中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述非极性饱和烃是选自石油醚、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、氢化汽油、甲基环己烷和十氢化萘中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述烯式不饱和极性单体的非极性饱和烃溶液和所述金属烷基化合物的非极性饱和烃溶液中的非极性饱和烃是相同的。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所获得的极性官能团化烯烃均聚物或共聚物为颗粒或粉末的形式。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述均聚反应或共聚反应的时间为1min~24h。
10.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述滴加在20~50℃下持续10~60min。
11.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述陈化在搅拌下进行8~24h,并且在所述陈化后进行密封静置保存。
12.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述共聚反应在乙烯的分压强为1~10个大气压的乙烯气氛中进行。
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