[发明专利]从异丁烯和至少一种乙烯基芳族化合物制备共聚物的方法

说明书

本发明涉及一种从异丁烯和至少一种乙烯基芳族化合物制备共聚物的方法，特别是制备异丁烯/苯乙烯共聚物的方法，其中异丁烯或异丁烯型烃混合物与至少一种乙烯基芳族化合物(例如苯乙烯)在作为聚合催化剂的、被溶剂稳定化的具有弱配位阴离子的过渡金属配合物存在下聚合。本发明进一步涉及根据本发明方法获得的异丁烯和至少一种乙烯基芳族化合物的共聚物，其优选是高反应性的，还涉及特定的它们的官能化产物。

异丁烯和至少一种乙烯基芳族化合物的高反应性共聚物在这里表示含有高含量末端烯属双键的那些共聚物。在本发明中，异丁烯和至少一种乙烯基芳族化合物的高反应性共聚物应该理解为表示基于共聚物大分子计具有至少60摩尔％、优选至少70摩尔％、特别是至少80摩尔％的亚乙烯基双键(α-双键)含量的那些共聚物。在本发明中，亚乙烯基理解为表示在聚异丁烯大分子中所处的位置由下式表示的那些双键

即，双键位于聚合物链的α-位。“聚合物”表示少一个异丁烯单元的共聚物基团。在官能化反应中，亚乙烯基显示最高的反应性，而与大分子中心距离靠近的双键不显示反应性或仅仅显示较低的反应性。

异丁烯/苯乙烯共聚物和特别是异丁烯/苯乙烯嵌段共聚物具有热塑性和弹性性能，具有高耐撕裂性，并具有比纯聚异丁烯更高的表面硬度。由于存在共聚的苯乙烯和特别是苯乙烯嵌段，所以它们显示出热塑性，所以容易加工，例如通过熔体挤出加工。所以，它们适用于膜、密封材料、粘合剂、粘合促进剂等中。

制备异丁烯/苯乙烯嵌段共聚物的方法是公知的。一般，聚合反应按照以下方式进行：异丁烯先在阳离子条件下聚合，所形成的聚合物链然后进一步与苯乙烯反应。

US 4,946,899公开了一种制备异丁烯/苯乙烯二嵌段共聚物、三嵌段共聚物或星形共聚物的方法，其中使异丁烯活阳离子聚合到活聚异丁烯链上，然后进一步与苯乙烯在电子对给体的存在下聚合。

WO 01/10969公开了具有中心异丁烯嵌段的线性或星形异丁烯/苯乙烯嵌段共聚物，其通过如下方式获得：异丁烯在至少一种双官能引发剂分子和路易斯酸的存在下在活阳离子聚合的条件下聚合，然后使活链端进一步与苯乙烯反应。

这些现有技术得到在链端被从苯乙烯衍生的基团封端的共聚物。但是，这种链端的缺点是它们不能直接官能化。但是，对于许多应用，必须能对链端进一步官能化，例如通过引入极性基团。

现有技术方法的另一个缺点是这些方法要求低温，通常显著低于0℃。

EP-A 1344785公开了一种使用被溶剂稳定化的具有弱配位阴离子的过渡金属配合物作为聚合催化剂制备高反应性聚异丁烯均聚物或共聚物的方法。聚合也可以在高于0℃的反应温度进行，但是缺点是聚合时间非常长。其中具体描述了异丁烯和异戊二烯的共聚。但是，没有提到从异丁烯和至少一种乙烯基芳族化合物制备高反应性共聚物。

本发明的目的是提供一种从异丁烯和至少一种乙烯基芳族化合物制备共聚物的方法，该方法不具有上述现有技术方法的缺点。

此目的通过一种从包含异丁烯和至少一种乙烯基芳族化合物的单体制备共聚物的方法实现，该方法包括使异丁烯或异丁烯型烃混合物和至少一种乙烯基芳族化合物在式I催化剂的存在下聚合，

[M(L)_a(Z)_b]^m+ m(A^-)   (I)

其中

M是元素周期表3-12族的过渡金属、镧系元素或元素周期表2或13族的金属；

L是溶剂分子；

Z是带有单电荷或多电荷的配体；

A^-是弱配位或非配位的阴离子；

a是大于1或等于1的整数；

b是0或是大于1或等于1的整数；

其中a和b的总和是4-8；和

m是1-6的整数。

下面是关于本发明的合适和优选的实施方案的描述，特别是关于本发明方法中使用的单体和催化剂、关于反应条件和关于单独使用和特别彼此组合使用的如此获得的聚合物。

在本发明中，总体上对基团使用以下定义：

C₁-C₄-烷基是具有1-4个碳原子的直链或支化的烷基。例子是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、2-丁基、异丁基或叔丁基。C₁-C₂-烷基是甲基或乙基；C₁-C₃-烷基另外是正丙基或异丙基。