[发明专利]一种由苯硅烷引发的聚苯乙炔的制备方法

说明书

本发明公开了一种由苯硅烷引发的聚苯乙炔的制备方法，包括：在(1,5‑环辛二烯)氯化铂的催化下，以苯硅烷作为引发剂，苯乙炔进行聚合反应，反应结束后得到所述的聚苯乙炔。该制备方法通过采用新的催化剂和引发剂，得到的产品聚苯乙炔具有更高的分子量，并且分子量分布更窄。

技术领域

本发明属于聚苯乙炔制备领域，具体涉及一种以过渡金属络合物为催化剂、有机硅烷化合物为引发剂进行苯乙炔(PA)的聚合反应，制备了高分子量且分子量分布较窄的PPA。

背景技术

聚苯乙炔(PPA)是聚炔类共轭聚合物的一种，具有共轭聚合物特有的光、电、磁性质，在塑料电子学、有机铁磁体、光伏电池、电致发光材料、电化学传感器、分子器件等领域应用十分广泛。PPA分子量的大小对其电导率以及其它光电性质有重要影响，电导率随分子量增大而增大。

以往热聚合法制备PPA的能耗较大，得到的PPA聚合物分子量低，且随聚合温度的升高而分子量降低，副反应较多，实验重现性差。偶氮过氧化物引发PA聚合的产物较少，产率较低，所得PPA分子量很小。当用金属盐或络合物作催化剂时，虽然得到的PPA的分子量较高，但分子量分布系数较大，且聚合物产率较低。

本专利在铂络合物催化剂作用下通过有机硅烷化合物引发苯乙炔聚合，通过优化聚合反应条件，制备了具有高分子量且分子量分布较窄的聚苯乙炔共轭聚合物，为PPA共轭聚合物在光电领域的研究以及推动其在产业中的应用发展奠定基础。

发明内容

本发明提供了一种由苯硅烷引发的聚苯乙炔的制备方法，该制备方法得到的聚苯乙炔具有更高的分子量，并且分子量分布更窄。

一种由苯硅烷引发的聚苯乙炔的制备方法，包括：

在(1,5-环辛二烯)氯化铂(COD)的催化下，以苯硅烷(PSH)作为引发剂，进行苯乙炔聚合反应，反应结束后得到所述的聚苯乙炔。

本发明的制备方法通过采用新的催化剂和引发剂，有效地提高了聚苯乙炔的分子量，同时，分子量分布更窄，试验结果表明，分子量普遍在30万以上。

采用本发明的催化剂和引发剂，聚合反应的温度可以更低，作为优选，所述的聚合反应的温度为20～50℃。

作为优选，所述的聚合反应的时间为5～15小时。

采用本发明的聚合方法，催化剂和引发剂的用量都较低，作为优选，所述的(1,5-环辛二烯)氯化铂的用量为单体质量的1.0～4.0‰，所述的苯硅烷的用量为单体质量的1.0～3.0％。

为了提高产品分子量，可以适当降低催化剂的用量，增加反应时间，作为优选，所述的(1,5-环辛二烯)氯化铂的用量为单体质量的2.0‰，反应时间为13.5小时。

同现有技术相比，本发明的有益效果体现在：本发明通过以苯硅烷(PSH)作为引发剂，(1,5-环辛二烯)氯化铂(COD)为催化剂，得到的聚苯乙炔共轭聚合物具有更高的分子量和更窄的分子量分布。

具体实施方式

实施例1

催化剂(COD)用量为单体质量的4.0‰，引发剂(PSH)用量为单体用量的2％，在N₂气氛保护中、30℃下进行苯乙炔(PA)本体聚合反应，所得实验结果如下表1(聚合物的数均分子量M_n及分子量多分散指数PDI用马尔文Vi scotek 270Max多检测器凝胶渗透色谱仪进行测定)：

表1 PSH为引发剂，4.0‰COD为催化剂的PA聚合反应结果

Table 1.Polymerization of PA initiated by PSH and catalyzed by CODcatalyst