[发明专利]处理二环戊二烯单体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及处理能易位(可易位)聚合单体组合物(例如，含二环戊二烯单体的组合物)使得当对经处理的能聚合单体组合物进行聚合时，该组合物显示优异的性质的方法。

背景技术

在二环戊二烯(DCPD)的开环易位聚合(ROMP)中，必须使用含有多于98％DCPD单体的单体流以实现：(a)与使用含有少于98％DCPD单体的单体流相比，使用更少DCPD单体聚合催化剂；以及(b)与使用含有少于98％DCPD单体的单体流相比，获得具有更好机械性质(例如，更高的玻璃化转变温度和更高的模量)的聚合的聚合物，例如聚合的DCPD(聚DCPD)。

美国专利No.6,020,443公开了使用钌或锇卡宾复合物催化剂通过低级DCPD原料的ROMP的合成聚DCPD方法。低级DCPD原料含有少于97重量％的DCPD单体。美国专利No.6,020,443没有提供在聚合前包括用添加剂对任何原料进行改性的处理。

期望具有不需要高水平聚合催化剂(例如，大于(>)1500ppm)的ROMP方法。还期望具有用于处理特定级别单体流(例如，含有少于98％DCPD单体的DCPD单体流)的处理方法，该方法将提供与由相同级别的DCPD单体的未处理形式制备的聚合产品相比，具有改善的操作性质(例如，更高Tg以及更小脆性)的聚合的产品。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，已经开发了改善单体转化的单体处理方法，其实现了与没有进行本发明处理方法的对照组相比具有更高Tg值的聚合的产品。另外，本发明的改善之一为与使用单体材料的未处理形式相比，在使用经处理的单体材料的聚合方法中使用更少的催化剂。

本发明的一个实施方式涉及单体处理方法，其包括在聚合单体之前，用含碱金属的添加剂处理二环戊二烯单体的步骤。

本发明的另一个实施方式涉及聚合单体的方法，其包括如下步骤：(a)利用含碱金属的添加剂处理二环戊二烯单体；以及(b)聚合步骤(a)的经处理的单体。含碱金属的添加剂可以保留在聚合方法步骤(b)中，或者可以在进行步骤(b)之前，与二环戊二烯单体分离。

使用本发明的处理方法的一些优点可以包括，例如但不限于：(1)与未经处理的单体相比，存在在经处理的单体中的颜色降低，(2)当与处于相同量的易位聚合催化剂用量、由未经处理的单体制备的聚合制品相比，由经处理的单体制备的聚合制品展现更高的Tg值，或(3)当与使用比用于聚合未处理的单体的催化剂量更少易位聚合催化剂用量、由未经处理的单体制备的聚合制品相比，由经处理的单体制备的聚合制品展现相当或更高的Tg值。

发明详述

本发明的一个宽的方面包括利用处理添加剂处理单体的方法，其中该处理添加剂包括，例如：碱金属、氧化的碱金属或其混合物。在一个优选的实施方式中，处理添加剂可以包括涂覆在支持体上的碱金属、氧化的碱金属或其混合物。在单体的聚合之前，在例如预设的温度进行预设的时间以形成经处理的单体的处理条件下，进行处理方法，其中经处理的单体可以随后用于形成固化的树脂产品。

在一个实施方式中，本发明的方法的第一步包括在预设的温度利用处理添加剂处理单体(如例如DCPD单体)预设的时间。例如，通常，在一个实施方式中处理步骤的温度为10℃～120℃，在另一个实施方式中为15℃～80℃，以及在还另一个实施方式中为20℃～50℃；以及通常，在一个实施方式中处理步骤的时间为1分钟～16小时，在另一个实施方式中为5分钟～8小时，以及在还另一个实施方式中为20分钟～2小时。

在另一个实施方式中，已经利用处理添加剂处理的经处理的单体，如例如经处理的DCPD单体可以包括低级DCPD原料。本发明的方法可以包括例如在经由低级DCPD原料的ROMP以及ROMP催化剂(例如钌或锇卡宾复合物催化剂，或其他基于钨、钼和钛的催化剂，例如在美国专利4,661,575、4,952,348、4,994,426和5,319,042中所描述的，均通过参考并入本文)合成聚合物(例如聚DCPD)的方法中使用经处理的单体。