[发明专利]树枝状聚合物及其制造方法

说明书

发明领域

本发明涉及树枝状聚合物及其制造方法。在一个实施方式中，本发明涉及 由至少一种引发剂型单体(引发单体，inimer)和至少一种异烯烃形成的树枝状聚合物，该 树枝状聚合物已用具有低玻璃化转变温度(T_g)的聚合物或共聚物末端官能化(端基末端 官能化)；以及制造这种树枝状聚合物的方法。在另一个实施方式中，本发明涉及由至少 一种引发剂型单体和至少一种异烯烃形成的树枝状聚合物，该树枝状聚合物已用重量百 分比小于约5的末端嵌段进行末端官能化，该末端嵌段衍生自具有高玻璃化转变温度 (T_g)的聚合物或共聚物；以及制造这种树枝状聚合物的方法。在还有另一个实施方式 中，本发明涉及由至少一种引发剂型单体和至少一种异烯烃形成的树枝状聚合物，其已 被末端官能化，其中此聚合物具有饱和的核心以及一个或多个不饱和的末端官能化的部 分。在还有另一个实施方式中，本发明涉及显示析相作用的树枝状聚合物，即使此聚合 物通常落入标准聚合物相图的弱分离或均相部分。

发明背景

过去几十年来，新的基于丁基的弹性体的发展受到氯代甲烷(MeCl) 淤浆法复杂性的制约。目前的丁基方法要求高纯度进料和稀释剂(例如MeCl)，以 及极低温度(低于-90℃)的使用。聚合非常迅速(接近扩散控制)，并采用路易斯 酸引发剂与水或质子活化剂的复合体，进一步使该催化剂的组成和反应剂的剂量复杂 化。反应器的污垢也是这种淤浆法中的问题，导致由于频繁清洗反应器而引起的降低 的产率。这些因素使得目前新的丁基聚合物的合成既昂贵又令人无法接受。

另外，异丁烯的极高聚合速率限制了对聚合过程和聚合物结构的控制。 该聚合物从商业使用的稀释剂——氯代甲烷中沉淀。这就阻止了对分子结构任何进一 步的处理。极少数的共聚单体可以与异丁烯以相对低的浓度合并在一起，原因在于它 们通常导致产率降低、链转移，并在二烯的情况下导致分支和环化。另外，所有共聚 单体升高玻璃化转变温度(T_g)，从而导致不理想的低温性质。

目前的丁基方法是具有65年历史的技术，并且前面提到的限制是在过去 60年中鲜有新等级的基于丁基的弹性体的开发和商品化的主要原因中的几个原因。而 且，所有新的基于丁基的弹性体，除了星形分支的常规丁基外，都是由聚合后的改性 而制造的。这种方法的进行通常是通过将已经沉淀的基础聚合物在烃类溶剂中溶解， 然后改性、通过蒸汽凝结再次分离聚合物来完成。由于这种方法，这些新的基于丁基 的弹性体的生产需要大量能源，并且因此其生产效率很低且代价昂贵。

另外，发现丁基型(基于聚异丁烯)聚合物在例如生物医学应用(如支 架和植入物)、轮胎应用(例如内衬)、食品相关的包装应用、药物密封和各种密封 剂应用领域具有广泛的用途。

因此，在本领域需要一种可以生产具有可控结构、分子量、分子分布、 分支、共聚单体分布和/或共聚单体顺序的丁基型聚合物的方法，该方法通过独立控 制聚合和起始步骤以及控制整个聚合速率来实现。

发明概述

本发明涉及树枝状聚合物及其制造方法。在一个实施方式中，本发明涉 及由至少一种引发剂型单体和至少一种异烯烃形成的树枝状聚合物，该树枝状聚合物 已用具有低玻璃化转变温度(T_g)的聚合物或共聚物末端官能化；以及制造这种树枝 状聚合物的方法。在另一个实施方式中，本发明涉及由至少一种引发剂型单体和至少 一种异烯烃形成的树枝状聚合物，该树枝状聚合物已用重量百分比小于约5的末端嵌 段末端官能化，该末端嵌段衍生自具有高玻璃化转变温度(T_g)的聚合物或共聚物； 以及制造这种树枝状聚合物的方法。在还另有一个实施方式中，本发明涉及由至少一 种引发剂型单体和至少一种异烯烃形成的树枝状聚合物，其已被末端官能化，其中此 类聚合物具有饱和的核心和一个或多个不饱和的末端官能化的部分。在还另有一个实 施方式中，本发明涉及显示析相作用的树枝状聚合物，即使此类聚合物通常落入标准 聚合物相图的弱分离或均相部分。

在一个实施方式中，本发明涉及末端官能化的树枝状聚合物，其包括： 具有两个或两个以上支化点的树枝状弹性聚合物部分，所述树枝状弹性聚合物嵌段具 有低玻璃化转变温度(T_g)；和一个或多个末端官能化的部分，其中一个或多个末端 官能化的部分封端所述末端官能化树枝状聚合物的所述树枝状弹性聚合物部分的两 个或两个以上分支中的至少一个分支。