[发明专利]含氟间规聚苯乙烯及其制备方法

说明书

本发明涉及一种含氟间规聚苯乙烯及其制备方法，属于聚合物制备技术领域。解决当前含氟苯乙烯在配位聚合中聚合速率和转化率极低的技术问题。本发明提供的含氟间规聚苯乙烯，具有式(Ⅰ)所示结构和式(Ⅱ)所示结构的重复单元：实验结果表明，本发明提供的含氟间规聚苯乙烯的间规选择性不小于90％，并且含氟苯乙烯结构单元的含量可在0～100％之间任意调节。本发明提供的氟间规聚苯乙烯的制备方法首次实现了含氟苯乙烯高活性、高转化率、高选择性的配位聚合，并首次实现了含氟苯乙烯与苯乙烯在任意单体比例下的共聚合，且含氟苯乙烯插入率可任意调控，突破了以往含氟苯乙烯难以配位聚合的限制。本发明提供的方法可以实现单体的完全转化。

技术领域

本发明涉及聚合物制备技术领域，具体涉及一种含氟间规聚苯乙烯及其制备方法。

背景技术

间规聚苯乙烯是一种具有高结晶性、高弹性模量、低介电常数、低损耗因子以及优良的耐热、耐溶剂性能的半结晶性聚合物，在工业上具有非常广阔的应用前景。然而，由于间规聚苯乙烯中缺少极性基团，其染色性、粘接性、润湿性较差，并且极易产生静电。此外，高熔点和低耐候性也严重限制了间规聚苯乙烯作为材料的加工和应用。因此，在尽可能保持间规聚苯乙烯原有性能基础上对其进行改性一直是广大科技工作者致力解决的课题。

含氟聚合物具有较好的耐候性、耐化学性以及耐污性，特别以极佳的低表面摩擦性著称。人们也一直在尝试得到含氟的间规聚苯乙烯材料。然而氟化非极性且难溶解的间规聚苯乙烯很难实现高氟化度，并且要浪费大量高毒性、高腐蚀性的氟化剂。而直接聚合含氟苯乙烯往往会使氟原子毒化催化剂，导致催化剂失活。1988年，Ishihara等人利用钛茂催化剂合成了极少量的间规对氟聚苯乙烯和间规间氟聚苯乙烯，然而单体转化率还未超过2％。

发明内容

本发明要解决当前含氟苯乙烯在配位聚合中聚合速率和转化率极低的技术问题，提供一种高活性且高转化率的含氟间规聚苯乙烯及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种含氟间规聚苯乙烯，具有式(Ⅰ)所示结构和式(Ⅱ)所示结构的重复单元：

式(Ⅱ)中：

m为取代基R的个数，独立的选自1～5的整数；

R独立的选自具有C_x1F_y1H_z1结构式的含氟烷基、具有OC_x2F_y2H_z2结构式的含氟烷氧基、具有OC_x3F_y3H_z3结构式的含氟芳氧基、具有SC_x4F_y4H_z4结构式的含氟烷硫基或具有SC_x5F_y5H_z5结构式的含氟芳硫基；

其中：x1＝0～20，y1＝1～41，z1＝0～41；

x2＝1～20，y2＝1～41，z2＝0～41；

x3＝6～20，y3＝1～33，z3＝0～33；

x4＝1～20，y4＝1～41，z4＝0～41；

x5＝6～20，y5＝1～33，z5＝0～33；

当m＞1时，若有一个R取代基为含氟的取代基，则其它R取代基还可独立选自具有C_1～20的烷氧基、C_6～20的芳氧基、C_1～20的烷硫基或C_6～20的芳硫基。

在上述技术方案中，所述含氟间规聚苯乙烯的间规度不小于90％，式(Ⅱ)所示结构的重复单元的摩尔分数w为0％＜w≤100％。