[发明专利]通过金属有机碱活化在现有聚合物链上的阴离子接枝聚合

说明书

聚烯烃弹性体是广泛使用的商品聚合物。仍然需要扩大聚烯烃弹性体的结构多样性，以促进它们在其它应用中的使用。聚烯烃弹性体可以是接枝共聚物，其包含：第一聚合物链，该第一聚合物链至少包含含异丁烯的第一烯烃单体和带有苄型碳原子或烯丙型碳原子的第二烯烃单体；和键合至第一聚合物链的苄型碳原子或烯丙型碳原子的第二聚合物链。第二聚合物链包含至少一种不存在于第一聚合物链的单体。第二聚合物链可通过在苄型碳原子或烯丙型碳原子上产生碳负离子并通过阴离子聚合生长第二聚合物链而键合至第一聚合物链。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月13日提交的美国临时申请号62/779,252的优先权和权益，其全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及具有接枝到位于聚合物侧链上的苄型碳原子或烯丙型碳原子上的第二聚合物链的聚烯烃及其生产方法。

背景技术

聚烯烃弹性体是商品聚合物材料，它们被越来越多地用在其中更传统地使用天然和合成橡胶材料以及其它合成弹性体的应用中。取决于预期应用的性质和特定的聚烯烃主链，聚烯烃弹性体可以是交联的(硫化的)或非交联的。当交联时，可以采用各种交联策略，所选择的交联策略至少部分取决于聚合物主链的结构。

聚烯烃弹性体和具有高的烃单体负载量的其它聚合物有时会遇到的一个问题是对油和其它油质物质的抵抗力。聚烯烃弹性体的边际耐油性可能会限制它们在发生与油或烃的接触的场合使用，例如在垫片、O形圈和挠性管中。聚烯烃弹性体有时可能会与其它耐油性更高的聚合物共混以解决此问题。两种聚合物的有效共混在某些情况下可能是有问题的(例如由于过大的粘度和/或两种聚合物域之间的物理不相容性)。另外，与单独的聚烯烃弹性体组分相比，聚合物共混物的弹性可能不足。

有时可能需要修改已知聚合物如聚烯烃弹性体的结构，以形成具有不同的或附加的材料性能的新聚合物，特别是响应特定的应用需求。在某些聚烯烃弹性体中缺少反应性官能团可能使这些聚合物的进一步改性变得相当困难。代之地，聚烯烃弹性体的结构改性常常可能需要用一组不同的烯烃单体一起进行初始聚合反应，以便在聚合过程中引入所需的结构特征。在其它情况下，一些所需的单体可能与聚合某些烯烃单体所需的聚合条件不相容。因此，可能需要花费大量的时间和精力来制备和确定适用于预期应用的改性聚烯烃弹性体。

发明概述

在一些实施方案中，本公开提供了包含第一聚合物链和第二聚合物链的接枝共聚物。所述第一聚合物链至少包含含有异丁烯的第一烯烃单体和带有苄型碳原子或烯丙型碳原子的第二烯烃单体。第二聚合物链键合至第一聚合物链的苄型碳原子或烯丙型碳原子上。第二聚合物链包含至少一种不存在于第一聚合物链的单体。在一些更具体的实施方案中，第二聚合物链可以通过阴离子聚合形成。

在其它实施方案中，本公开的接枝共聚物包含第一聚合物链和第二聚合物链。第一聚合物链包含带有烯丙型碳原子的聚烯烃。第二聚合物链与第一聚合物链的烯丙型碳原子键合。第二聚合物链包含至少一种不存在于第一聚合物链的单体。在一些更具体的实施方案中，第二聚合物链可以通过阴离子聚合形成。在一些实施方案中，所述烯丙型碳原子可存在于侧链内。

在一些实施方案中，本公开提供了用于形成接枝共聚物的方法。所述方法包括：提供第一聚合物链，该第一聚合物链至少包含含有异丁烯的第一烯烃单体和带有苄型碳原子或烯丙型碳原子的第二烯烃单体；在所述苄型碳原子或烯丙型碳原子上产生碳负离子；将至少一种可阴离子聚合的单体与所述在第一聚合物链上的碳负离子合并；和通过阴离子聚合从所述第一聚合物链的苄型碳原子或烯丙型碳原子生长第二聚合物链。

在其它实施方案中，用于形成接枝共聚物的方法包括：提供第一聚合物链，该第一聚合物链包含带有烯丙型碳原子的聚烯烃；用金属有机碱使所述烯丙型碳原子去质子化以形成碳负离子；将至少一种可阴离子聚合的单体与所述在第一聚合物链上的碳负离子合并；和通过阴离子聚合从所述第一聚合物链的烯丙型碳原子生长第二聚合物链。在一些实施方案中，所述烯丙型碳原子可存在于侧链内。