[发明专利]一种金属催化开环易位聚合制备聚烯烃的方法

说明书

本发明公开了一种金属催化开环易位聚合制备聚烯烃的方法，包括如下步骤：(1)将降冰片烯基单体溶于溶剂中，制成单体溶液A；(2)将格拉布催化剂溶于溶剂中，制成催化剂溶液B；(3)在微通道反应装置中，将单体溶液A与催化剂溶液B同时泵入设有球体内构件的微反应器中，反应后收集反应液，分离纯化，得到所述聚烯烃。本发明通过将球体作为内构件置入微反应器中，有效改善管道内泊肃叶流动，提高传质传热效率，提升聚合速率，增强管道内反应的时空控制，高效制备高分子量窄分布聚烯烃。同时为聚合反应过程控制提供全新的思路，具有重要的工业应用价值。

技术领域

本发明属于聚烯烃制备技术领域，特别涉及一种金属催化开环易位聚合制备聚烯烃的方法。

背景技术

传统的间歇反应器进行化学反应时，会出现传质传热以及反应控制方面的限制，并且其本身存在着很多的缺点，如安全隐患、环境污染、能源消耗巨大、占地面积大以及工艺放大困难等。自上世纪90年代开始，学术界开始将微流控技术应用至化学领域。连续流微反应具有精确控温控时、高效传质传热、安全稳定以及无放大效应等优点，能很好地解决传统釜式反应存在的问题。这项新技术显示出传统间歇反应器无法比拟的优势，是目前化工领域的研究热点。但这一技术同样存在一些不足，如通道堵塞、设备腐蚀、泵的脉动会导致微反应器内的流体不稳定以及管道内的泊肃叶流动，尤其体现在聚合反应后产物的分子量分布指数较大。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术的不足，提供一种金属催化开环易位聚合制备聚烯烃的方法。该方法通过将球体作为内构件置入微反应器中，增加流体的扰动，减弱泊肃叶流动，解决聚合过程可控性差、传质传热受限等问题。

技术方案：为达到上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种金属催化开环易位聚合制备聚烯烃的方法，包括如下步骤：

(1)将降冰片烯基单体溶于溶剂中，制成单体溶液A；

(2)将格拉布催化剂溶于溶剂中，制成催化剂溶液B；

(3)在微通道反应装置中，将单体溶液A与催化剂溶液B同时泵入设有球体内构件的微反应器中，反应后收集反应液，分离纯化，得到所述聚烯烃。

优选的，步骤(1)中，所述降冰片烯基单体为降冰片烯、4,7-甲烷-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮,3a,4,7,7a-四氢-2-(2-甲氧乙基)-,(3ar,4r,7s,7as)、5-降冰片烯-2-羧酸甲酯、4,7-甲基-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮,2-[2-(二甲基氨基)乙基]-3a,4,7,7a-四氢-(3ar,4r,7s,7as)、二环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧酸,2,5-二氧-1-吡咯烷基酯或4,7-甲醇-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮,2-[2-(乙酰氧基)乙基]-3a,4,7,7a-四氢-(3ar,4r,7s,7as)，其结构如下A-F所示；所述溶剂为四氢呋喃。

优选的，所述金属催化开环易位聚合制备聚烯烃的方法，反应如下所示：

优选的，步骤(1)中，所述单体溶液A中，降冰片烯基单体的浓度为0.125-0.5mol/L。

优选的，步骤(2)中，所述的格拉布催化剂是一种钌卡宾络合物催化剂；所述的格拉布催化剂分别为格拉布第二代与第三代催化剂(如E、F所示)；所述的溶剂为四氢呋喃。

优选的，步骤(2)中，所述催化剂溶液B中，格拉布催化剂的浓度为1.0-5.0mmol/L。

优选的，步骤(3)中，降冰片烯基单体与格拉布催化剂的摩尔比为(50-200):1。