[发明专利]一种环烯烃共聚物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种环烯烃共聚物及其制备方法，属于功能化聚烯烃领域。该共聚物具有式(Ⅰ)结构，本发明在惰性溶剂中，将具有式(Ⅱ)结构的环烯烃单体和乙烯或α‑烯烃为聚合单体，将其在催化剂存在的条件下在惰性溶剂中进行聚合反应，得到具有式(Ⅰ)结构的环烯烃共聚物。本发明采用的环烯烃单体为带有高折射率基团的大位阻环烯烃单体，使用经典的茂金属催化剂，通过调节反应条件，得到了一系列二元环烯烃共聚物。大位阻环烯烃单体的引入使环烯烃共聚物树脂的耐热性有一定的提升，环烯烃单体中高折射率基团的引入使所得环烯烃共聚物树脂的折射率有一定的提升。

技术领域

本发明属于功能化聚烯烃领域，尤其涉及一种环烯烃共聚物及其制备方法。

背景技术

环烯烃共聚物(COC)一般是由α-烯烃和环烯烃的加成共聚合反应制备得到的，其具有诸如密度小、透明性高、热稳定性好、光折射率高以及耐化学腐蚀性强等优异性能。自20世纪90年代首次被合成以来，COC己经成为重要的工程塑料之一，被应用于耐热和光学材料中。现有技术公开的研究结果表明：COC可应用于光学领域、医用领域和低介电材料领域，发展方向开始转变为高端可应用树脂材料。目前，日本三井化学公司(Mitsui)和日本宝理公司(Polyplastics)己经推出了商业化的COC，商品名分别为APEL和Topas。COC树脂在折射率上具有较高的优势，更适宜制备较薄的光学镜片；同时，具有一定耐热性的环烯烃树脂更适用于安防摄像、5G天线罩等比较苛刻的环境。据报道，当前COC树脂的折射率在1.540左右，玻璃化温度小于220℃，通过在降冰片烯单元上引入大位阻高折射率基团，可以进一步提高COC树脂的光学性能和耐热性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环烯烃共聚物及其制备方法，本发明提供的环烯烃共聚物由于提高了环烯烃单体的空间位阻，能够得到高热稳定性的环烯烃共聚物树脂，由于有高折射基团引入到环烯烃单体上，能够提高环烯烃共聚物树脂的折射率，丰富了此类环烯烃共聚物树脂的应用场景。

本发明首先提供了一种环烯烃共聚物，具有式(Ⅰ)所示结构：

其中X和Y为聚合度，20≥X:Y≥1，2500≥n≥10，6≥m≥1；

R₁和R₂为独立的氢或者碳原子数为1-10的饱和脂肪族烃基；

R₃为独立的氢、单取代或者双取代的二苯氨基、咔唑、二苯基、芴基、联苯基、萘、芘、蒽、菲、氟、氯、溴、甲基、乙基、叔丁基、环己基或苯基。

优选的，所述R₁和R₂为独立的选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或氢。

优选的，所述R₃为二苯氨基、咔唑、二苯基、芴基、联苯基、萘、芘、蒽、菲。

优选的，所述的环烯烃共聚物具体包括以下聚合物：

本发明还提供了一种上述技术方案所述的环烯烃共聚物的制备方法，包括以下步骤：

在惰性溶剂中，将具有式(Ⅱ)结构的环烯烃单体和乙烯或α-烯烃，在催化剂存在的条件下进行聚合反应，得到具有式(Ⅰ)结构的环烯烃共聚物；

式(Ⅰ)中，X和Y为聚合度，20≥X:Y≥1，2500≥n≥10，6≥m≥1；

R₁和R₂为独立的氢或者碳原子数为1-10的饱和脂肪族烃基；

R₃为独立的氢、单取代或者双取代的二苯氨基、咔唑、二苯基、芴基、联苯基、萘、芘、蒽、菲、氟、氯、溴、甲基、乙基、叔丁基、环己基或苯基。