[发明专利]一种强亲油性长链α－烯烃两亲接枝共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种强亲油性长链α-烯烃两亲接枝共聚物及其制备方法。

背景技术

聚烯烃固有的非极性使得它的印染性、粘结性及其与其它材料的相容性较差。经过改性的聚烯烃可以广泛应用到高分子共混物和复合材料中。因此，聚烯烃的化学改性一直深受学术界和企业界的关注，如何在聚烯烃中引入极性基团或极性聚合物，逐渐成为近年来研究的热点。多数两亲性共聚物的研究局限于聚苯乙烯和聚氧化乙烯接枝共聚物或嵌段共聚物的制备。对于含极性基团或极性聚合物的其它聚烯烃的两亲性共聚物的研究近年来有一些报道，如中科院化学所以[C₅Me₄(SiMe₂N^tBu)]TiCl₂引发制备了乙烯-对甲基苯乙烯共聚物(PE-PMS)，通过PE-PMS中对位甲基的锂化反应，在该共聚物侧基上引入功能基团，引发氧化乙烯进行活性阴离子聚合，制备了分子结构可控的聚乙烯-g-聚氧化乙烯(PE-g-PEO)两亲性接枝共聚物，将其用作聚乙烯和聚碳酸酯共混物的增容剂，大大增加了两相间的相互作用(Polym Int，2004，53，1963)。他们还以MgCl₂/DIBP/TiCl₄/AlEt₃引发丙烯与1，4-二乙烯基苯共聚，之后将1，4-二乙烯基苯氯化，再通过ATRP将MMA接枝到共聚物主链上，制得了组成可控的两亲性烯烃共聚物(J Polym Sci PartA：Polym Chem，2005，43，429)。他们的研究成果为制备两亲性烯烃共聚物开辟了一条崭新的道路。然而，已报道的含乙烯或丙烯单元的两亲性共聚物均为结晶性聚合物，常温下均较难溶于非极性或极性溶剂。而长链α-烯烃的共聚物很少被研究，但长链α-烯烃单体已有大规模工业生产，原料丰富，成本较低。长链α-烯烃均聚物的特点在于油溶性极好，广泛用于原油减阻剂、油品增粘剂等。将长链α-烯烃与对甲基苯乙烯共聚，再通过接枝聚合制备聚长链α-烯烃-g-聚乙二醇两亲性接枝共聚物，这种接枝共聚物中的长链α-烯烃结构单元将赋予聚合物极强的油溶性，而极性聚乙二醇侧链则有强烈的亲水性，强亲油性的长链α-烯烃结构单元能使两亲性接枝共聚物很好地溶解于油相中。另外，聚长链α-烯烃-g-聚乙二醇两亲性接枝共聚物具有特殊的梳形分子链结构和较高的分子质量，它在油溶液中单个分子时即可达到胶束的大小，无需分子间缔合便可形成“胶束”。这种“胶束”的特点在于它的每个亲油基团之间通过共价键连接，其机械稳定性和抗剪切能力均高于普通表面活性剂形成的胶束，可以在油-水界面形成高强度的界面膜，而提高W/O型乳液体系的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种强亲油性长链α-烯烃两亲接枝共聚物及其制备方法，本发明对合成的含有反应性基团对甲基苯乙烯的长链α-烯烃共聚物中苯乙烯对位的甲基基团进行有效地、有选择性的溴化，进而通过醚化反应将带一个端羟基的聚乙二醇接枝到上述共聚物链上，制备聚长链α-烯烃-g-聚乙二醇两亲性接枝共聚物。这种方法操作简便，副反应少。而且聚烯烃主链和聚乙二醇侧链由化学键联接，所制备的两亲性接枝共聚物耐高温耐化学腐蚀，再加上其特殊的梳形分子链结构和较高的分子质量，其机械稳定性和抗剪切能力均高于普通表面活性剂，可以在油-水界面形成高强度的界面膜，而提高W/O型乳液体系的稳定性。

共聚合反应所用的催化剂是一种含有钛、镁、氯和有机给电子体的催化剂母体，一种起助催化作用的有机铝化合物和一种起分子量调节作用的有机物(称为链转移剂)组成。采用特殊方法制备的催化剂母体为具有规则球体形态的细小颗粒状固体，颗粒的平均粒径为30～150微米(参见：CN 87 107586A，CN1091748A)。催化剂的组成为：钛1.5～3.0％，氯52 60％，镁10～20％，酯(主要为邻苯二甲酸二异丁酯或邻苯二甲酸二正丁酯)6.0～20.0％，惰性溶剂1～6％(均为重量百分含量)。催化剂的比表面积大于250m²/g。助催化剂为三异丁基铝，链转移剂为二乙基锌。