[发明专利]具有降低的分子量变化的自由基官能化的基于烯烃的聚合物和方法

说明书

优先权

本申请要求2008年9月23日提交的美国临时申请61/099,366的优先权，将该申请通过参考并入本申请。

背景技术

本发明涉及官能化的聚合物、组合物、制品和生产它的方法。尤其是，本公开提供含有活性助剂的组合物，该活性助剂降低自由基官能化的基于烯烃的聚合物的分子量变化量。

聚合物化学中一直存在的挑战是将官能团引入到基于烯烃的聚合物中。例如，用于丙烯聚合的催化剂组合物不能将极性单体结合到该聚合物主链中。在自由基熔融方法中官能化基于烯烃的聚合物通常导致聚合物分子量的变化。实例是聚丙烯在熔体状态或者溶液状态的自由基官能化反应过程中通过β-断裂而经历总的分子量降低。

由于官能化而导致的显示出降低的分子量变化的官能化基于烯烃的聚合物和生产它的方法是所期望的。

发明内容

本公开提供一种组合物，其包括活性助剂，该活性助剂抑制自由基官能化过程中的降解和/或分子量变化，以及利用该组合物降解抑制和/或最小化分子量变化的相关方法。本公开还提供含有通过所述活性助剂官能化的基于烯烃的聚合物的制品。

在一种实施方式中，提供一种组合物。该组合物包括基于烯烃的聚合物和肉桂酰基衍生物。该肉桂酰基衍生物具有以下结构：

R₁选自羧基、酯基、氰基和咪唑基。R₂选自氢和氰基。R₃选自氢和烷基。R₄选自氢和C₁-C₁₀烷氧基。

所述基于烯烃的聚合物是基于乙烯的聚合物或者基于丙烯的聚合物。在一种实施方式中，所述基于烯烃的聚合物是基于丙烯的聚合物。

在一种实施方式中，所述肉桂酰基衍生物是反式-4-乙氧基肉桂酸乙酯。

在一种实施方式中，所述肉桂酰基衍生物是反式-肉桂酸乙酯。

在一种实施方式中，提供另一组合物。所述组合物包括基于烯烃的聚合物和氰基-丙烯酸酯化合物。所述氰基-丙烯酸酯化合物具有下式：

R₁是C₁-C₂₀烷基。R₂选自氢、吲哚基和苯基。R₃选自氢和苯基。

所述基于烯烃的聚合物可以是基于乙烯的聚合物或者基于丙烯的聚合物。在一种实施方式中，所述基于烯烃的聚合物是基于丙烯的聚合物。

在一种实施方式中，所述氰基-丙烯酸酯化合物是2-氰基-3，3-二苯基丙烯酸乙酯。

在一种实施方式中，所述氰基-丙烯酸酯化合物是反式-α-氰基-3-吲哚丙烯酸乙酯。

在一种实施方式中，提供官能化的基于烯烃的聚合物(例如基于乙烯的聚合物链或者基于丙烯的聚合物链)。该官能化的基于烯烃的聚合物包括基于丙烯的聚合物链，和附接至该聚合物链的接枝的活性助剂。键合到所述接枝的活性助剂的是官能化试剂。所述接枝的活性助剂是接枝的肉桂酰基衍生物。

在一种实施方式中，所述接枝的肉桂酰基衍生物包括反式-4-乙氧基肉桂酸乙酯。

在一种实施方式中，所述接枝的肉桂酰基衍生物包括反式-肉桂酸乙酯。

在一种实施方式中，所述官能化试剂是马来酸酐。

在一种实施方式中，提供另一官能化的基于烯烃的聚合物(例如基于乙烯的聚合物链或者基于丙烯的聚合物链)。该官能化的基于烯烃的聚合物包括基于丙烯的聚合物链和键合到该聚合物链的接枝的氰基-丙烯酸酯化合物。

在一种实施方式中，所述接枝的氰基-丙烯酸酯化合物包括2-氰基-3，3-二苯基丙烯酸乙酯。

在一种实施方式中，所述接枝的氰基-丙烯酸酯化合物包括反式-α-氰基-3-吲哚丙烯酸乙酯。

在一种实施方式中，所述官能化试剂是马来酸酐。

在一种实施方式中，提供一种用于生产官能化的基于烯烃的聚合物的方法。该方法包括混合基于烯烃的聚合物、自由基引发剂、官能化试剂和活性助剂。所述活性助剂是所述肉桂酰基衍生物和/或所述氰基-丙烯酸酯组合物。该方法包括借助于所述自由基引发剂形成聚合物自由基，和用所述活性助剂将所述官能化试剂接枝到该聚合物自由基上。该聚合物自由基由所述基于烯烃的聚合物形成。

在一种实施方式中，所述官能化试剂是马来酸酐。所述方法包括形成官能化的基于烯烃的聚合物，该聚合物含有约0.1wt％至约2.0wt％的马来酸酐，基于官能化的基于烯烃的聚合物的重量。

在一种实施方式中，所述基于烯烃的聚合物是基于丙烯的聚合物。该方法包括使用所述活性助剂减少所述方法过程中的断裂反应。