CN117229452A - 环状烯烃共聚物及其制备方法、光学部件 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种环状烯烃共聚物及其制备方法、光学部件。所述环状烯烃共聚物的化学式为：其中，x/(x+y+z)＝0.005‑0.8，y/(x+y+z)＝0.01‑0.99，z/(x+y+z)＝0.01‑0.99；n为1或2；R1和R2为独立的氢、氟、碳原子数为1至20的氟取代烷基或者碳原子数为1至20的部分氟取代烷基；R3和R4为独立的氢或氟；R1、R2、R3和R4中的至少一个为氟；R5为氟、碳原子数1至20的氟取代烷基或碳原子数1至20的部分氟取代烷基。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域，更具体地，涉及一种环状烯烃共聚物及其制备方法、光学部件。
背景技术
环状烯烃共聚物(COC)是一种热塑性塑料，通常由环烯烃单体与α-烯烃等共聚而成，具有优异的光学性能。然而，现有的环状烯烃共聚物通常折射率较高，这限制了该材料在光学领域的应用范围。
因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题
发明内容
本发明的一个目的是提供一种环状烯烃共聚物的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种环状烯烃共聚物。所述环状烯烃共聚物的化学式为：
其中，x/(x+y+z)＝0.005-0.8，y/(x+y+z)＝0.01-0.99，z/(x+y+z)＝0.01-0.99；n为1或2；R1和R2为独立的氢、氟、碳原子数为1至20的氟取代烷基或者碳原子数为1至20的部分氟取代烷基；R3和R4为独立的氢或氟；R1、R2、R3和R4中的至少一个为氟；R5为氟、碳原子数1至20的氟取代烷基或碳原子数1至20的部分氟取代烷基。
可选地，所述环状烯烃共聚物的重均分子量为100000至800000。
可选地，在入射光的波长为589纳米的条件下，所述环状烯烃共聚物的折射率为1.40至1.52。
可选地，x/(x+y+z)＝0.05-0.4，所述环状烯烃共聚物在0°角的可见光透过率大于或等于90.5％。
可选地，x/(x+y+z)＝0.05-0.4，所述环状烯烃共聚物的玻璃化转变温度大于或等于100℃。
可选地，所述环状烯烃共聚物的雾度小于或等于0.1。
根据本申请的第二方面，提供了一种光学部件。该光学部件应用了上述任意一项所述的环状烯烃共聚物。
根据本申请的第三方面，提供了一种环状烯烃共聚物的制备方法。该制备方法包括：将聚合物单体A、B、C进行聚合反应，以生成环状烯烃共聚物，
单体A为：
单体B为：
单体C为α-烯烃；
其中，聚合物单体A、B、C的聚合反应以下列化学式表示：
其中，x/(x+y+z)＝0.005-0.8，y/(x+y+z)＝0.01-0.99，z/(x+y+z)＝0.01-0.99；n为1或2；R1和R2为独立的氢、氟、碳原子数为1至20的氟取代烷基或者碳原子数为1至20的部分氟取代烷基；R3和R4为独立的氢或氟；R1、R2、R3和R4中的至少一个为氟；R5为氟、碳原子数1至20的氟取代烷基或碳原子数1至20的部分氟取代烷基；催化剂包括茂金属催化剂；还包括助催化剂，所述助催化剂与所述催化剂反应，以使所述催化剂获得催化活性。
可选地，包括：
在容器中，将所述单体A和所述单体B与溶剂混合；
向所述容器中加入所述单体C；
将所述容器内的温度升至设定温度；
向所述容器中加入主催化剂和助催化剂，以发生聚合反应。
可选地，所述主催化剂包括茂金属催化剂，所述茂金属催化剂包括：Cp2ZrCl2、(Ind)2ZrCl2、rac-[Et(Ind)2]ZrCl2、rac-[Et(Ind-H4)2]ZrCl2、rac-[Me2Si(Ind)2]ZrCl2、rac-[Ph2Si(Ind)2]ZrCl2、[Me2C(Flu)(Cp)]ZrCl2、[Me2Si(Flu)(3-tBuCp)]ZrCl2、[Me2C(Flu)(3-tBuCp)]ZrCl2中的至少一种；
所述助催化剂包括甲基铝氧烷类物质、有机硼化物中的至少一种。
可选地，所述设定温度为30℃至130℃，所述容器内的压强为0.05MPa至2MPa，聚合反应的时间为1分钟至300分钟。
可选地，单体A和单体B的投料摩尔比为1:1至1:3，单体A和单体C的投料摩尔比3:1至7:1。
可选地，所述单体A为
中的至少一种。
可选地，所述单体B为中的至少一种。
可选地，所述溶剂包括正己烷、环己烷、环戊烷、甲基环己烷、苯、甲苯、二甲苯中的至少一种。
在本申请实施例中，n的取值为1或2。这样，一方面，n的取值不为零，从而保证单体的分子结构中脂肪环的数目，进而利于非晶态的环状烯烃共聚物的形成；另一方面，n的取值不为2以上，从而能限制该单体(例如下述的单体A)的体积，以利于该单体引入到环状烯烃共聚物的链段中。
此外，R1和R2为独立的氢、氟、碳原子数为1至20的氟取代烷基或者碳原子数为1至20的部分氟取代烷基。通过限制R1和R2的种类以及碳原子数量，同样能避免环状烯烃共聚物的单体的分子结构的体积过大。
此外，由于氟，即F的电负性较强，F的原子核对其核外电子及成键电子云的束缚作用较强，在外部电场的作用下，共用电子不易发生迁移，因此，氟材料不易受到高频电磁波的影响，这使得环状烯烃共聚物表现出低折射率的特性。
此外，单体A和单体B中均含有F，因为单体A的体积较大，在共聚物分子链段中不易引入单体A，而单体B的体积较小，故单体B一起共聚可以保证环状烯烃共聚物的折射率较低。低折射率的光学镜头能够有效地消除摄像模组的色差。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是根据本申请实施例的环状烯烃共聚物的制备方法的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
根据本申请的一个实施例，提供了一种环状烯烃共聚物。所述环状烯烃共聚物的化学式为：
其中，x/(x+y+z)＝0.005-0.8，y/(x+y+z)＝0.01-0.99，z/(x+y+z)＝0.01-0.99；n为1或2；R1和R2为独立的氢、氟、碳原子数为1至20的氟取代烷基或者碳原子数为1至20的部分氟取代烷基；R3和R4为独立的氢或氟；R5为氟、碳原子数1至20的氟取代烷基或碳原子数1至20的部分氟取代烷基。
具体来说，环烯烃共聚物用于制备光学部件。光学部件用于照相机、摄像机、投光机、红外遥控器等。例如，光学部件为光学镜头。上述电子设备均具有摄像模组。摄像模组具有光学镜头。光学镜头可以是凸透镜、凹透镜、平面镜等。环状烯烃共聚物为无规共聚物。环状烯烃共聚物为无规共聚物。在该共聚物中，每种单体的竞聚率小于1。
本申请的发明人发现，单体的分子结构中脂肪环的数量对于环状烯烃共聚物的性能有很大影响。单体的分子结构中脂肪环的数量越大，则单体的分子结构的体积越大，导致该单体不容易引入环状烯烃共聚物的链段中；单体的分子结构中脂肪环的数量越小，则环状烯烃共聚物容易结晶，导致环状烯烃共聚物的结构强度降低，容易断裂。在本申请实施例中，n的取值为1或2。这样，一方面，n的取值不为零，从而保证单体的分子结构中脂肪环的数目不为零，进而利于非晶态的环状烯烃共聚物的形成；另一方面，n的取值不为2以上，从而能限制该单体(例如下述的单体A)的体积过大，以利于该单体的引入到环状烯烃共聚物的链段中。
此外，R1和R2为独立的氢、氟、碳原子数为1至20的氟取代烷基或者碳原子数为1至20的部分氟取代烷基。通过限制R1和R2的种类以及碳原子数量，同样能避免环状烯烃共聚物的单体的分子结构的体积过大。
此外，由于氟，即F的电负性较强，F的原子核对其核外电子及成键电子云的束缚作用较强，在外部电场的作用下，共用电子不易发生迁移，因此，氟材料不易受到高频电磁波的影响，这使得环状烯烃共聚物表现出低折射率的特性。
此外，单体A和单体B中均含有F，因为单体A的体积较大，在共聚物分子链段中不易引入单体A，而单体B的体积较小，故单体B一起共聚可以保证环状烯烃共聚物的折射率较低。低折射率的光学镜头能够有效地消除摄像模组的色差。
在一个例子中，所述环状烯烃共聚物的重均分子量为100000至800000。
在该范围内，环状烯烃共聚物的加工性能良好，光学镜头的制作容易。
在一个例子中，在入射光的波长为589纳米的条件下，所述环状烯烃共聚物的折射率为1.40至1.52。
在该例子中，环状烯烃共聚物具有较低的折射率，这使得摄像模组的色差小、成像效果优良。
在一个例子中，x/(x+y+z)＝0.05-0.4，所述环状烯烃共聚物在0°角的可见光透过率大于或等于90.5％。
0°角的可见光透过率，是指可见光垂直于环状烯烃共聚物的表面入射时，透过环状烯烃共聚物的光的能量与入射的光的能量的百分比。可见光透过率越大，则摄像模组的成像效果越好；反之，可见光透过率越小，则摄像模组的成像效果变差。在该例子中，x/(x+y+z)＝0.05-0.4，即单体A的插入率为0.05至0.4。单体A的体积较大，能使得环状烯烃共聚物的形成非晶态物质，从而使得光学镜头各向同性，进而使得环状烯烃共聚物在0°角的可见光透过率大于或等于90.5％，可见光能够更多地被摄像模组接收，这使得摄像模组的成像效果良好。
在一个例子中，x/(x+y+z)＝0.05-0.4，所述环状烯烃共聚物的玻璃化转变温度大于或等于100℃。
玻璃化转变温度为材料由玻璃态转变为高弹态所对应的温度。光学镜头在工作时需要保持稳定的形状以及稳定性，这需要光学镜头在工作时保持玻璃态。在该例子中，x/(x+y+z)＝0.05-0.4，即单体A的插入率为0.05至0.4。单体A的体积较大，能使得环状烯烃共聚物的形成非晶态物质，而避免环状烯烃共聚物形成晶态物质，不会出现熔点，从而使得环状烯烃共聚物的玻璃化转变温度较高，这使得光学镜头在较宽的温度范围内保持玻璃态，以使其物理、化学性能稳定。例如，环状烯烃共聚物保持非晶态、各向同性、材料的耐温性良好、在不同温度下形变率低。
在一个例子中，所述环状烯烃共聚物的雾度小于或等于0.1。
雾度为偏离入射光2.5°角以上的透射光强占总透射光强的百分数，雾度越大，则光学镜头的透明度下降，成像度下降。在该例子中，环状烯烃共聚物的雾度小于或等于0.1，这使得光学镜头的透明度高，成像效果良好。
根据本申请的另一个实施例，提供了一种光学部件。该光学部件应用了上述的环状烯烃共聚物。光学部件例如是光学镜头。
根据本申请的又一个实施例，提供了一种环状烯烃共聚物的制备方法。该制备方法包括：将聚合物单体A、B、C进行聚合反应，以生成环状烯烃共聚物，
单体A为：
单体B为：
单体C为α-烯烃；
其中，聚合物单体A、B、C的聚合反应以下列化学式表示：
其中，x/(x+y+z)＝0.005-0.8，y/(x+y+z)＝0.01-0.99，z/(x+y+z)＝0.01-0.99；n为1或2；R1和R2为独立的氢、氟、碳原子数为1至20的氟取代烷基或者碳原子数为1至20的部分氟取代烷基；R3和R4为独立的氢或氟；R1、R2、R3和R4中的至少一个为氟；R5为氟、碳原子数1至20的氟取代烷基或碳原子数1至20的部分氟取代烷基；催化剂包括茂金属催化剂；还包括助催化剂，所述助催化剂与所述催化剂反应，以使所述催化剂获得催化活性。
在该例子中，单体A为环烯烃。环烯烃为具有环内碳碳双键的环状烃。单体B为氟取代烯烃。氟取代烯烃是指至少部分氢被氟取代的行。单体C为α-烯烃。α-烯烃是指双键在分子链端部的单烯烃。单体A具有脂肪环，体积较大，在分子链段中引入较困难。单体B和单体C的分子结构简单，在分子链段中较容易引入。上述三种单体在茂金属催化剂以及助催化剂的作用下发生聚合反应，以生成环状烯烃共聚物。
单体A和单体B均含有F。由于单体A的体积大于单体B的体积，故单体A在环状烯烃共聚物的分子链段中引入难度较大。单体B的体积相对于单体A较小，通过单体B能保证环状烯烃共聚物的分子链段中F的含量高，以使得光学镜头的折射率低。此外，单体A的体积大故能够使得环状烯烃共聚物保持非晶态。环状烯烃共聚物具有良好的物理、化学性能。
该方法具有制备简单，成品率高的特点。
在一个例子中，该制备方法包括：
在容器中，将所述单体A和所述单体B与溶剂混合；
向所述容器中加入所述单体C；
将所述容器内的温度升至设定温度；
向所述容器中加入主催化剂和助催化剂，以发生聚合反应。
在该例子中，容器例如是反应釜。单体A和单体B均为固态。在该制备方法中，先将固态的单体A和单体B分别与溶剂进行充分混合，再加入单体C。溶剂能充分地溶解单体A和单体B。这种方式使得单体A和单体B能更充分地混合。此外，单体A和单体B中均含有F，故首先混合单体A和单体B再加入单体C的加料方式，能够充分地让含有F的单体A和单体B均匀分散在反应釜中，并且含有F的单体A和单体B能充分地与单体C接触，有利于聚合反应的均匀发生。在单体C为乙烯或丙烯时，单体C为气态。当然，单体C也可以是液态。
在进行反应时，茂金属催化剂本身没有催化活性。助催化剂首先使茂金属催化剂烷基化，再夺走茂金属催化剂的一个烷基配体，此时茂金属催化剂被充分地活化，以形成活性中心。单体A、单体B和单体C与活性中心配位，并发生链增长，以发生聚合反应。
由于茂金属催化剂容易与水反应，氧气容易氧化各种有机物，故在将单体A、单体B以及溶剂加入容器，例如反应釜之前，需要对反应釜的内部进行除水、除氧操作。例如，向反应釜的内部通入干燥的氮气或惰性气体，以除去反应釜内的水分和氧气。在氮气或惰性气体保护的条件下，向反应釜中加入单体A、单体B、溶剂、单体C、催化剂、助催化剂等。
该制备方法的工艺简单，工艺参数的控制容易，成品率高。
可选地，溶剂包括正己烷、环己烷、环戊烷、甲基环己烷、苯、甲苯、二甲苯中的至少一种。上述溶剂均能有效地溶解单体A和单体B。
在一个例子中，所述助催化剂包括甲基铝氧烷类物质、有机硼化物中的至少一种。
甲基铝氧烷类物质包括甲基铝氧烷(Methylaluminoxane，简称MAO)、干燥甲基铝氧烷(Dry Methylaluminoxane，简称DMAO)、改性甲基铝氧烷(ModifiedMethylaluminoxane，简称MMAO)。有机硼化物包括[Ph3C][B(C6F5)4]等。上述物质能对茂金属催化剂进行活化，以形成活性中心，从而使三种单体发生聚合反应。
在一个例子中，所述设定温度为30℃至130℃，所述容器内的压强为0.05MPa至2MPa，聚合反应的时间为1分钟至300分钟。
在该例子中，聚合反应的温度为30℃至130℃。在该温度范围内，聚合反应的转化率高。
此外，容器内的压强在0.05MPa至2MPa范围内，能保证聚合反应朝正向进行。
本领域技术人员可以根据实际需要确定聚合反应的时间。
在一个例子中，单体A和单体B的投料摩尔比为1:1至3:1，单体A和单体C的投料摩尔比3:1至7:1。
在该例子中，由于单体C的分子体积最小，故单体C容易插入环状烯烃共聚物的分子链段中。由于单体A的分子体积最大，故单体A不易插入环状烯烃共聚物的分子链段中。为了提高单体A在环状烯烃共聚物的分子链段中的插入率。单体A的投料的摩尔数大于单体C投料的摩尔数。这使得单体A的插入率有效提高，使得环状烯烃共聚物保持非晶态。
此外，单体A和单体B均含有F。由于单体B的分子体积小于单体A的分子体积，故单体B投料的摩尔数大于单体A投料的摩尔数，通过这种方式能保证环状烯烃共聚物中F的含量高，进而使得环状烯烃共聚物具有较低的折射率。
可选地，所述单体A为
中的至少一种。
上述单体A的结构简单，分子体积较小，能有效地提高环状烯烃共聚物中单体A的插入率。
可选地，所述单体B为中的至少一种。
上述单体B的结构简单，分子体积小，能有效地提高环状烯烃共聚物中单体B的插入率，从而保证环状烯烃共聚物具有低的折射率。
在一个例子中，还包括采用盐酸酸化的乙醇溶液终止聚合反应。在该例子中，乙醇与催化剂发生反应，使助催化剂被分解，主催化剂形成的活性中心重新接受被助催化剂夺走的烷基，失去催化活性。乙醇与助催化剂反应后生成氧化铝。固态氧化铝会成为COC产物中的杂质，盐酸能够溶解氧化铝生成可溶的铝离子，从而提高产物纯度。
实施例1
一种环状烯烃共聚物的制备方法，包括：
(1)采用高纯氮气对反应釜内的空气进行置换，例如置换三次，以使得反应釜内无水、无氧。
(2)将单体A、单体B和溶剂加入反应釜中。其中，单体A为加入量为20.19g(即0.08mol)。单体B为/>加入量为8.00g(即0.08mol)。溶剂为脱水的甲苯，加入量为95ml。
(3)在氮气保护条件下，将单体C通入反应釜内。其中，单体C为乙烯，在通入乙烯时保持通乙烯的压强为0.15MPa。
(4)将反应釜内的温度升温至70℃。
(5)向反应釜内加入催化剂以及助催化剂。其中，催化剂包括Cp2ZrCl2和溶剂。助催化剂包括MAO和溶剂。例如，向反应釜中加入含MAO 348.09mg(其中含Al 6mmol)的甲苯溶液3ml、含Cp2ZrCl2 0.85mg(3μmol)的甲苯溶液2ml，以使单体A、单体B和单体C发生聚合反应。该聚合反应持续30min后，停止对反应釜加热。
(6)向反应釜中加入10ml盐酸酸化的乙醇，以终止聚合反应。
反应产物经洗涤、抽滤后在85℃下干燥8h，得到的环状烯烃共聚物。该环状烯烃共聚物标记为1。
实施例2
一种环状烯烃共聚物的制备方法，包括：
(1)采用高纯氮气对反应釜内的空气进行置换，例如置换三次，以使得反应釜内无水、无氧。
(2)将单体A、单体B和溶剂加入反应釜中。其中，单体A为加入量为29.83g(即0.1mol)。单体B为/>加入量为15.00g(即0.1mol)。溶剂为脱水的甲苯，加入量为95ml。
(3)在氮气保护条件下，将单体C通入反应釜内。其中，单体C为乙烯，在通入乙烯时保持通乙烯的压强为0.15MPa。
(4)将反应釜内的温度升至70℃。
(5)向反应釜内加入催化剂以及助催化剂。其中，催化剂包括rac-[Et(Ind)2]ZrCl2和溶剂。助催化剂包括MAO和溶剂。例如，向反应釜中加入含MAO 348.09mg(其中含Al6mmol)的甲苯溶液3ml、含rac-[Et(Ind)2]ZrCl21.25mg(即3μmol)的甲苯溶液2ml，以使单体A、单体B和单体C发生聚合反应。该聚合反应持续40min后，停止对反应釜加热。
(6)向反应釜中加入10ml盐酸酸化的乙醇，以终止聚合反应。
反应产物经洗涤、抽滤后在85℃下干燥8h，得到的环状烯烃共聚物。该环状烯烃共聚物标记为2。
实施例3
一种环状烯烃共聚物的制备方法，包括：
(1)采用高纯氮气对反应釜内的空气进行置换，例如置换三次，以使得反应釜内无水、无氧。
(2)将单体A、单体B和溶剂加入反应釜中。其中，单体A为加入量为31.24g(即0.1mol)。单体B为/>加入量为14.61g(即0.1mol)。溶剂为脱水的甲苯，加入量为95ml。
(3)在氮气保护条件下，将单体C通入反应釜内。其中，单体C为乙烯，在通入乙烯时保持通乙烯的压强为0.2MPa。
(4)将反应釜内的温度升至70℃。
(5)向反应釜内加入催化剂以及助催化剂。其中，催化剂包括rac-[Et(Ind)2]ZrCl2和溶剂。助催化剂包括MAO和溶剂。例如，向反应釜中加入含MAO 348.09mg(其中含Al6mmol)的甲苯溶液3ml、含rac-[Et(Ind)2]ZrCl21.25mg(即3μmol)的甲苯溶液2ml，以使单体A、单体B和单体C发生聚合反应。该聚合反应持续30min后，停止对反应釜加热。
(6)向反应釜中加入10ml盐酸酸化的乙醇，以终止聚合反应。
反应产物经洗涤、抽滤后在85℃下干燥8h，得到的环状烯烃共聚物。该环状烯烃共聚物标记为3。
实施例4
在该例子中，制备方法与实施例1的制备方法的区别在于助催化剂为含MAO464.12mg(其中含Al 8mmol)的甲苯溶液3ml、催化剂为含rac-[Et(Ind)2]ZrCl2 1.67mg(即4μmol)的甲苯溶液2ml。其它条件与实施例1保持一致，得到的环状烯烃共聚物标记为4。
对比例1
该对比例提供了一种环状烯烃共聚物的制备方法。该制备方法包括：
(1)采用高纯氮气对反应釜内的空气进行置换，例如置换三次，以使得反应釜内无水、无氧；
(2)将环状烯烃2.82g(即0.03mol)加入45ml脱水甲苯中混合均匀，并注入氮气氛围下的反应釜中；
(3)向反应釜中通入乙烯。乙烯的压强为0.1MPa；
(4)将反应釜内的温度升至60℃。
(5)向反应釜内加入催化剂以及助催化剂。助催化剂为含有MAO 232.06mg(含Al4mmol)的甲苯溶液3ml，催化剂为含有Cp2ZrCl2 0.57mg(即2μmol)的甲苯溶液2ml，以进行聚合反应。该聚合反应持续30min后，停止对反应釜加热。
(6)向反应釜中加入10ml盐酸酸化的乙醇，以终止聚合反应。
反应产物经洗涤、抽滤后在85℃下干燥8h，得到的环状烯烃共聚物。该环状烯烃共聚物标记为5。
上述实施例1至实施例4以及对比例1制得的环状烯烃共聚物制备成长宽高分别为100mm×50mm×3mm的片材，以便于进行测试。
上述实施例1至实施例4以及对比例1制得的环状烯烃共聚物的单体插入率、玻璃化转变温度(Tg)、重均分子量(Mw)、透过率、雾度、折射率(nD)如表1所示。
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由表1可以看出，实施例1的环状烯烃共聚物的折射率为1.476，可见光透过率为90.9％，雾度为0.1。
实施例2的环状烯烃共聚物的折射率为1.455，可见光透过率为91.8％，雾度为0.07。
实施例3的环状烯烃共聚物的折射率为1.461，可见光透过率为91.2％，雾度为0.08。
实施例4的环状烯烃共聚物的折射率为1.470，可见光透过率为91％，雾度为0.1。
与对比例1的环状烯烃共聚物相比，实施例1至4的环状烯烃共聚物都具低折射率、高可见光透过率和低雾度的特点。本申请实施例制得的环状烯烃共聚物，与对比例1的环状烯烃共聚物相比，折射率显著减低，同时可见光透过率显著提高，雾度显著降低。
此外，与对比例1的环状烯烃共聚物相比，实施例1至4的环状烯烃共聚物的玻璃化转变温度都在107°及其以上。这表明本申请实施例的环状烯烃共聚物具有较宽的工作温度范围，能适应更高的工作温度。
上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (15)
1.一种环状烯烃共聚物，其特征在于，所述环状烯烃共聚物的化学式为：
其中，x/(x+y+z)＝0.005-0.8，y/(x+y+z)＝0.01-0.99，z/(x+y+z)＝0.01-0.99；n为1或2；R1和R2为独立的氢、氟、碳原子数为1至20的氟取代烷基或者碳原子数为1至20的部分氟取代烷基；R3和R4为独立的氢或氟；R1、R2、R3和R4中的至少一个为氟；R5为氟、碳原子数1至20的氟取代烷基或碳原子数1至20的部分氟取代烷基。
2.根据权利要求1所述的环状烯烃共聚物，其特征在于，所述环状烯烃共聚物的重均分子量为100000至800000。
3.根据权利要求1所述的环状烯烃共聚物，其特征在于，在入射光的波长为589纳米的条件下，所述环状烯烃共聚物的折射率为1.40至1.52。
4.根据权利要求1所述的环状烯烃共聚物，其特征在于，x/(x+y+z)＝0.05-0.4，所述环状烯烃共聚物在0°角的可见光透过率大于或等于90.5％。
5.根据权利要求1所述的环状烯烃共聚物，其特征在于，x/(x+y+z)＝0.05-0.4，所述环状烯烃共聚物的玻璃化转变温度大于或等于100℃。
6.根据权利要求1所述的环状烯烃共聚物，其特征在于，所述环状烯烃共聚物的雾度小于或等于0.1。
7.一种光学部件，其特征在于，所述光学部件应用了如权利要求1至6中的任意一项所述的环状烯烃共聚物。
8.一种环状烯烃共聚物的制备方法，其特征在于，包括：将聚合物单体A、B、C进行聚合反应，以生成环状烯烃共聚物，
单体A为：
单体B为：
单体C为α-烯烃；
其中，聚合物单体A、B、C的聚合反应以下列化学式表示：
其中，x/(x+y+z)＝0.005-0.8，y/(x+y+z)＝0.01-0.99，z/(x+y+z)＝0.01-0.99；n为1或2；R1和R2为独立的氢、氟、碳原子数为1至20的氟取代烷基或者碳原子数为1至20的部分氟取代烷基；R3和R4为独立的氢或氟；R1、R2、R3和R4中的至少一个为氟；R5为氟、碳原子数1至20的氟取代烷基或碳原子数1至20的部分氟取代烷基；催化剂包括茂金属催化剂；还包括助催化剂，所述助催化剂与所述催化剂反应，以使所述催化剂获得催化活性。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，包括：
在容器中，将所述单体A和所述单体B与溶剂混合；
向所述容器中加入所述单体C；
将所述容器内的温度升至设定温度；
向所述容器中加入主催化剂和助催化剂。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述主催化剂包括茂金属催化剂，所述茂金属催化剂包括：Cp2ZrCl2、(Ind)2ZrCl2、rac-[Et(Ind)2]ZrCl2、rac-[Et(Ind-H4)2]ZrCl2、rac-[Me2Si(Ind)2]ZrCl2、rac-[Ph2Si(Ind)2]ZrCl2、[Me2C(Flu)(Cp)]ZrCl2、[Me2Si(Flu)(3-tBuCp)]ZrCl2、[Me2C(Flu)(3-tBuCp)]ZrCl2中的至少一种；
所述助催化剂包括甲基铝氧烷类物质、有机硼化物中的至少一种。
11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述设定温度为30℃至130℃，所述容器内的压强为0.05MPa至2MPa，聚合反应的时间为1分钟至300分钟。
12.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，单体A和单体B的投料摩尔比为1:1至3:1，单体A和单体C的投料摩尔比3:1至7:1。
13.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述单体A为
中的至少一种。
14.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述单体B为中的至少一种。
15.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括正己烷、环己烷、环戊烷、甲基环己烷、苯、甲苯、二甲苯中的至少一种。
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