一种长链支化聚丙烯及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102268124A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102268124A(43)申请公布日2011.12.07(21)申请号201010193185.4(22)申请日2010.06.07(71)申请人中国科学院化学研究所地址100190北京市海淀区中关村北一街2号(72)发明人董金勇林文添(74)专利代理机构北京中海智圣知识产权代理有限公司11282代理人胡静(51)Int.Cl.C08F299/00(2006.01)C08F210/06(2006.01)C08F212/34(2006.01)C08F4/6592(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图2页(54)发明名称一种长链支化聚丙烯及其制备方法(57)摘要本发明提供一种长链支化聚丙烯及其制备方法，长链支化聚丙烯的结构通式如(I)，m为0，1或者2，n为0至10的任意整数。本发明采用茂金属催化剂体系催化丙烯与苯乙烯类α，ω二烯单体共聚合反应，生成侧基带有苯乙烯双键的线型丙烯共聚物，该共聚物具有分子量高、熔点高等特点；共聚反应过程中没有发生任何交联反应，所得共聚物完全可溶；将共聚物在无氧环境下进行一定时间的热处理，即可获得长链支化聚丙烯。该长链支化聚丙烯保持了丙烯共聚物原有的高分子量和高熔点，熔体还存在显著的应变硬化效应；且其结构容易控制，支化点密度和支链长度均可通过聚合条件调控；本发明方法效率高，无须外加助剂，产物纯净，产品具有广阔的应用前景。CN102684ACCNN110226812402268131A权利要求书1/2页1.一种长链支化聚丙烯，其特征在于，结构通式如I所示：其中，m为0，1或者2，n为0至10的任意整数。2.如权利要求1所述的长链支化聚丙烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将丙烯与非对称的苯乙烯类α，ω-二烯单体在茂金属催化剂体系催化下进行共聚反应，合成线形的侧基带有苯乙烯双键的聚丙烯；2)将所得到的侧基带有苯乙烯双键的聚丙烯共聚物在无氧环境下进行热处理，从而获得长链支化聚丙烯。3.根据权利要求2所述的长链支化聚丙烯的制备方法，其特征在于：所述的非对称苯乙烯类α，ω-二烯单体的结构通式如结构式(III)所示：其中，n为0-10的整数。4.根据权利要求3所述的长链支化聚丙烯的制备方法，其特征在于：所述非对称苯乙烯类α，ω-二烯单体为对二乙烯基苯或者4-(3-烯丁基)-苯乙烯。5.根据权利要求2所述的长链支化聚丙烯的制备方法，其特征在于：所述茂金属催化剂体系包括茂金属催化剂及助催化剂，所述茂金属催化剂的结构式如结构式(II)：2CCNN110226812402268131A权利要求书2/2页式中：R1为：异丙基[-CH(CH3)2]或叔丁基[[-CH(CH3)3]；R2为：氢原子(H)或甲基(-CH3)；R3为：氢原子(H)或甲基(-CH3)；M为：锆(Zr)或铪(Hf)。6.根据权利要求5所述的长链支化聚丙烯的制备方法，其特征在于：所述助催化剂为MAO或MMAO。7.根据权利要求2所述的长链支化聚丙烯的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述丙烯采用管道连接于反应容器，所述丙烯的压力从0.1MPa到液体丙烯。8.根据权利要求7所述的长链支化聚丙烯的制备方法，其特征在于：所述丙烯为非液体丙烯时，需再加入溶剂，所述溶剂为甲苯、庚烷、己烷或戊烷。9.根据权利要求8所述的长链支化聚丙烯的制备方法，其特征在于：所述步骤1)具体为，每150ml溶剂或者液体丙烯中加入1×10-4～0.03摩尔助催化剂，1×10-4～0.1摩尔α，ω-二烯单体，1×10-6～2×10-5摩尔的茂金属催化剂；共聚合反应的温度为0-100℃，反应时间为1分钟-10小时。10.根据权利要求2所述的长链支化聚丙烯的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，热处理的反应温度为80-300℃；反应时间为1分钟-5小时。3CCNN110226812402268131A说明书1/10页一种长链支化聚丙烯及其制备方法技术领域[0001]本发明属于高分子材料技术领域，特别是涉及一种长链支化聚丙烯及其制备方法。背景技术[0002]由于具有高熔点、高拉伸强度、坚硬度和良好的抗化学腐蚀等性能，等规聚丙烯(iPP)成为应用最为广泛、需求量增长最快的材料。然而，一般情况下生产的聚丙烯都是线形结构的，在熔融状态下的熔体强度比较低，不具有应变硬化的性能，导致聚丙烯在熔融状态下一些加工性能缺陷，严重限制了聚丙烯的应用。例如，在高速挤出涂布时边缘卷曲和收缩，热成形过程中产生熔垂和局部变薄，在多层结构共挤出时流体流动不稳定以及在挤出发泡时泡孔塌陷等。少量的长链支化聚丙烯的存在可以大大地提高聚丙烯的熔体强度，使熔体表现出应变硬化效应，显著地改善聚丙烯的加工性能