[发明专利]一种链转移剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种链转移剂、一种链转移剂的制备方法、以及所述链转移剂在烯烃聚合反应中的应用。

背景技术

自由基聚合具有单体来源广泛、生产工艺简单、制备方法多样、工业化成本低等优点，已成为合成聚合物的最重要的反应之一。然而，在自由基聚合过程中，一些基元反应会使得聚合过程难以控制，如此便可能得到分子量分布较宽的聚合物，从而直接影响所述聚合物的力学性能、热学性能等，限制了其应用。因此，合成出能够对聚合物的分子量及其分布进行控制的链转移剂，使得到分子量分布较窄的聚合物具有很好的应用前景和实用价值。

研究表明，不同的硫醇类化合物具有不同的链转移活性，对分子量的调控能力也不尽相同。目前，在自由基乳液聚合丁苯橡胶/丁腈橡胶的制备过程中，普遍采用叔十二碳硫醇作为链转移剂来调节合成胶的分子量及其分布。然而，硫醇类化合物都具有特殊的恶臭性气味，对皮肤、呼吸道粘膜有刺激性，对中枢神经系统有麻醉作用，对现场操作工人的健康会产生一定的影响，并且会影响到所生产橡胶的环保性。针对这些问题，本领域技术人员也开发出了一些新型的链转移剂。

例如，CN101735184A公开了一种利用马来酸酐、烷基醇和二硫化碳合成的三硫代碳酸酯链转移剂，同时还公开了该链转移剂可用于甲基丙烯酸酯类、苯乙烯类、丙烯酸类的单体的可逆加成裂解链转移自由基聚合，所得链转移剂可以是亲水性的或亲油性的，可用于乳液、本体、溶液、分散聚合等工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的链转移剂、一种链转移剂的制备方法、以及所述链转移剂在烯烃聚合反应中的应用。

本发明提供了一种链转移剂，其中，所述链转移剂具有式（Ⅰ）所示的结构：

式（Ⅰ），

其中，R₁为C₁-C₁₈的烷基、C₂-C₁₈的烷烯基、C₆-C₂₀的芳基或C₇-C₂₀的芳烷基，R₂为C₁-C₁₈的烷基、C₆-C₂₀的芳基、C₇-C₂₀的芳烷基或上述基团中的碳原子任选地被一个或多个杂原子取代后的基团，所述杂原子选自氮、氧、硫、硅和磷中的一种或多种。

本发明提供了一种链转移剂的制备方法，其中，该方法包括在亲核加成反应条件下和在催化剂的存在下，将通式为R₁OH的烷基醇与二硫化碳在有机溶剂中反应，并将得到的反应产物与通式为R₂X的卤代烃接触，使得到具有式（Ⅰ）所示结构的链转移剂；

式（Ⅰ），

其中，R₁为C₁-C₁₈的烷基、C₂-C₁₈的烷烯基、C₆-C₂₀的芳基或C₇-C₂₀的芳烷基，R₂为C₁-C₁₈的烷基、C₆-C₂₀的芳基、C₇-C₂₀的芳烷基或上述基团中的碳原子任选地被一个或多个杂原子取代后的基团，所述杂原子选自氮、氧、硫、硅和磷中的一种或多种，X为卤素。

此外，本发明还提供了所述链转移剂在烯烃聚合反应中的应用。

本发明的发明人发现，采用本发明提供的链转移剂，不仅能够得到分子量分布较窄的聚合物，还能够提高含有所述聚合物的橡胶的力学性能。此外，本发明提供的链转移剂为非硫醇类链转移剂，不具有恶臭气味，避免了对现场操作人员的危害，极具工业应用前景。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为由制备例1得到的链转移剂的核磁氢谱图；

图2为由制备例1得到的链转移剂的核磁碳谱图；

图3为由制备例2得到的链转移剂的核磁氢谱图；

图4为由制备例2得到的链转移剂的核磁碳谱图；