[发明专利]由烯式不饱和极性单体制备极性官能团化烯烃均聚物或共聚物的方法

说明书

本发明涉及由烯式不饱和极性单体制备极性官能团化烯烃均聚物或共聚物的方法，所述方法包括：在金属催化剂和助催化剂的存在下，使烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液在‑30～150℃的温度下发生均聚反应或与乙烯单体发生共聚反应，其中所述烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液通过超分子自组装过程制备。本发明通过利用特定方法制备的烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液的聚集状态，在均聚或与乙烯的共聚反应中能够提高聚合反应活性。而且，通过利用本文所述的烯式不饱和极性单体的金属盐反相胶束溶液作为反应物，使得所获得的均聚或共聚产物形成微米或纳米级颗粒或粉末，能够避免聚合物产物在反应器中结垢的问题。

技术领域

本发明涉及催化烯烃聚合领域和合成高分子聚烯烃材料领域，具体涉及一种由烯式不饱和极性单体制备极性官能团化烯烃均聚物或共聚物的方法。

背景技术

自20世纪50年代齐格勒-纳塔和菲利普斯催化剂开发以来，聚烯烃已成为产量最大的合成高分子材料。然而，聚烯烃的非极性性质限制了其在许多领域的应用。将极性官能团引入聚烯烃材料，能够改善其粘合性、相容性和可染色性能，并可用于制备各种新型的聚烯烃功能材料。

过渡金属催化的烯烃与极性共聚单体的共聚反应是获得极性官能化聚烯烃的一条直接而经济的途径。近年来，学术界已开发了各种高性能前/后过渡金属催化剂，以解决极性单体与烯烃共聚反应中极性官能团对金属催化剂的毒化问题(Chem.Rev.2009，109，5215-5244.)(Angew.Chem.Int.Ed.2020，59，14726-14735.)(Angew.Chem.Int.Ed.2019，58，7192-7200.)。然而，大多数学术研究集中在均相催化上，而聚烯烃的工业生产由于其产物形态控制、避免反应器结垢和稳定的装置操作等方面的要求而主要使用多相催化体系(Chem.Rev.2000，100，1347-1376.)(Chem.Rev.2011，111，2363-449.)。这个问题对于过渡金属催化的烯烃-极性单体共聚的工业化是一个关键的挑战。聚烯烃工业上通常通过两种方法实现催化剂的负载，从而实现多相催化的烯烃聚合：1)使无机载体和助催化剂反应，然后加入金属催化剂，通过催化剂与助催化剂之间的作用，实现催化剂的负载化；2)在催化剂结构设计中引入反应性或极性的官能团，使催化剂与载体之间发生化学反应或产生氢键等次级键作用，实现催化剂的负载化。然而，前一种方法由于增大了催化剂的空间位阻效应，常导致低的催化活性和低共聚单体掺入量(Organometallics 2017，36，2385-2388.)(Organometallics.2018，37，1001-1006.)，而后一种方法使得催化剂的合成变得更加复杂(Macromolecules 2006，39，6341-6354.)(ACS Catal.2014，4，2672-2679.)。此外，Guironnet等人报道利用乳液聚合实现多相催化的乙烯聚合。然而，乳化剂的加入使催化剂的活性下降，且未能实现乙烯-极性单体共聚(Nat.Commun.2018，9，1-9.)。这些多相催化剂的制备策略在烯烃-极性单体共聚领域很少未被探索，极少数报道的体系具有与工业要求相距甚远的中等共聚性能和极性单体插入比(Angew.Chem.Int.Ed.2021，60，17446-17451.)。

综上所述，在利用乙烯-极性单体共聚制备极性官能团化聚烯烃方面，利用多相催化实现聚合物材料的形态控制是一个重要技术问题。此外，避免聚合物在反应器中结垢也是一个技术难题。因此，本领域需要开发新的技术策略来解决这些难题。

发明内容

鉴于前述，本发明的目的是提供一种由烯式不饱和极性单体制备极性官能团化烯烃均聚物或共聚物的新方法。