[发明专利]一类星形支化稀土橡胶及其制备方法

说明书

本发明属于功能化高分子材料技术领域，为了解决现有技术中的稀土配位聚合方法合成星形橡胶困难且产率较低的问题，提供一类星形支化稀土橡胶及其制备方法，本方法采用稀土催化体系两步法得到具有稀土内核和支链结构的星形支化稀土橡胶，所述内核是稀土催化剂与含双键的双官能团的支化剂均聚合得到支化的含多个悬垂双键的大分子单体，所述星形支化稀土橡胶的支链是聚丁二烯、聚异戊二烯、丁二烯‑异戊二烯共聚物的一种。制备出的星形支化稀土橡胶可广泛的应用于光固化材料、非线性光学材料、药物缓释材料、金属纳米粒子封装与催化载体等，可有效拓展稀土橡胶材料的应用领域。

技术领域

本发明属于功能化高分子材料技术领域，尤其涉及一类星形支化稀土橡胶及其制备方法。

背景技术

稀土橡胶材料一直是一类重要的合成橡胶，稀土催化合成橡胶至今已经有30多年的历史了，稀土作为配合物同时作为添加剂应用到橡胶中，使橡胶的加工性能和物理化学性能得到提高。以前的稀土橡胶多作为添加剂应用于橡胶材料中。由于稀土配位聚合具有高活性，容易调控聚合物结构的特点，现在部分研究人员开始逐渐聚焦在以稀土配位合成橡胶领域的研究。但现有技术中对稀土催化橡胶的制备大部分仅局限于制备出线形稀土橡胶，还不能实现对橡胶结构的精准调控，制备的稀土橡胶多为无序结构。星形稀土橡胶相比于线形稀土橡胶，由于其独特的物理化学属性与支化结构，具备在保持较低的熔体和溶液粘度的同时得到高分子量的聚合物，即可实现物理机械性能与加工性能的统一。由于稀土配合物对异戊二烯、丁二烯等共轭二烯烃的聚合具有高催化活性，同时还具有高立体选择性，但由于配位聚合自身机理限制，目前仅有少量通过稀土配位聚合方法合成星形结构聚异戊二烯的报道，且得到的星形聚合物的产率较低。星形支化结构的聚合物可广泛的应用于光固化材料、非线性光学材料、药物缓释材料、金属纳米粒子封装与催化载体，开发高效地合成具有星形支化结构的稀土橡胶材料具有重要的科学意义，也能更有效地拓展稀土橡胶材料的应用领域。

发明内容

为了解决现有技术中采用稀土配位聚合方法合成星形结构橡胶困难且星形聚合物产率较低的问题，本发明提供一类星形支化稀土橡胶及其制备方法。

第一方面，提供一类星形支化稀土橡胶，所述星形支化稀土橡胶是具有稀土内核+支链结构的星形支化稀土橡胶，所述内核是稀土催化剂与含双键的双官能团的支化剂均聚合得到支化的含多个悬垂双键的大分子单体，所述星形支化稀土橡胶的支链是聚丁二烯、聚异戊二烯、丁二烯-异戊二烯共聚物的一种；所述支链数为3～100；所述支链上的丁二烯或异戊二烯通过所述大分子单体上的悬垂双键聚合成星形支化结构；

所述星形支化稀土橡胶的重均分子量为1×10⁴～100×10⁴g/mol；所述大分子单体的重均分子量为0.1×10⁴～10×10⁴g/mol；每个支链的分子量为0.1×10⁴～5×10⁴g/mol。