[发明专利]高官能、高支化和超支化聚合物及其生产方法

说明书

本发明涉及基于聚异丁烯衍生物的高官能、高支化和高官能、超支化聚合物以及一种制备它们的方法。 

本领域熟练技术人员已知的是异丁烯可用不同的催化剂体系阳离子低聚或聚合。在操作中，重要的催化剂体系尤其为BF₃和AlCl₃以及TiCl₄ 和BCl₃，并且TiCl₄和BCl₃用于所谓的“活性阳离子聚合”。 

用BF₃和AlCl₃聚合异丁烯的信息例如可在″Ullmann′s Encyclopediaof Industrial Chemistry″，第A21卷，555-561(1992)和在″CationicPolymerizations″，Marcel Dekker Inc.1996，第685页及随后各页中以及在其中所引用的文献中找到。 

在某些条件下TiCl₄和BCl₃可用于以受控的方式阳离子低聚或聚合异丁烯。该程序在文献中称为“活性阳离子聚合”(关于该主题，例如参见Kennedy and Ivan，Designed Polymers by Carbocationic MacromolecularEngineering，Hanser Publishers(1992)和其中所引用的文献。详细信息也可在WO-A101/10969，特别是其中的第8页第23行至第11页第23行中找到。 

在用BF₃的阳离子聚合和活性阳离子聚合中，得到高反应性聚异丁烯。在本文中，高反应性聚异丁烯应理解为指包含至少60mol％程度由乙烯基异构体(β-烯烃，-[-CH＝C(CH₃)₂])和/或亚乙烯基异构体(α-烯烃，-[-C(CH₃)＝CH₂])或对应的前体如-[-CH₂-C(CH₃)₂Cl]形成的端基。测定可借助NMR光谱法进行 

取决于聚异丁烯的制备，多分散性M_w/M_n为1.05-10，来自“活性”聚合的聚合物的多分散性通常为1.05-2.0。取决于最终用途，低(例如1.1-1.5，优选约1.3)、中(例如1.6-2.0，优选约1.8)或高(例如2.5-10，优选3-5)的值可能是有利的。 

对于本发明方法，可以使用分子量M_n为约100至约100000道尔顿的  聚异丁烯，其中优选分子量为约200-60000道尔顿。特别优选数均分子量M_n为约550-32000道尔顿的聚异丁烯。 

在本文的上下文中，所报道的分子量通过凝胶渗透色谱法以聚苯乙烯作为标样，四氢呋喃作为洗脱剂测定。 

测定多分散性和数均及重均分子量M_n和M_w的方法描述于AnalytikerTaschenbuch[分析手册]第4卷，第433-442页，Berlin 1984中。 

在BF₃催化和纯异丁烯活性阳离子聚合的情况下，得到均聚的聚异丁烯，其例如包含超过80mol％，优选超过90mol％，更优选超过95mol％异丁烯单元，即以1，1-二甲基-1，2-亚乙基单元形式的1，2-键接的单体。 

对于在步骤a)中的合适原料的合成，优选使用纯异丁烯。然而，还可使用可阳离子聚合的共聚单体。然而，共聚单体的量通常应小于20重量％，优选小于10重量％，尤其是小于5重量％。 

有用的可阳离子聚合的单体尤其为乙烯基芳族化合物如苯乙烯和α-甲基苯乙烯，C₁-C₄烷基苯乙烯如2-、3-和4-甲基苯乙烯和4-叔丁基苯乙烯、C₃-C₆链烯烃如正丁烯，具有5-10个碳原子的异构烯烃如2-甲基丁烯-1，2-甲基戊烯-1，2-甲基己烯-1，2-乙基戊烯-1，2-乙基己烯-1和2-丙基庚烯-1。