[发明专利]多烯和烯烃的共聚

说明书

本发明公开了包含钒化合物的催化剂组合物可用于聚合包含至少一种多烯和至少一种C₂‑C₈α‑烯烃的烯键式不饱和烃单体，在高度卤化酮的存在下增加了催化剂组合物的活性，而对烯烃链节并入的相对百分比(摩尔)没有负面影响。

相关申请的交叉引用

本国际申请要求2015年8月31日提交的美国临时专利申请62/212,534的权益，其公开内容通过引用并入本文。

背景技术

橡胶制品(诸如轮胎胎面)通常由含有一种或多种补强材料(诸如例如粒状炭黑和二氧化硅)的弹性体组合物制成；参见例如The Vanderbilt Rubber Handbook，13th ed.(1990)，pp.603-04(《范德堡橡胶手册》，第13版，1990年，第603-604页)。硫化橡胶通过此类组合物中弹性体的热诱导交联提供。

各种天然和合成的弹性体材料用于制造硫化橡胶，诸如例如轮胎部件。一些最常用的合成材料包括通常由采用催化剂的工艺制备的聚丁二烯、以及通常由采用自由基或阴离子引发剂的工艺制备的基本上无规的苯乙烯/丁二烯互聚物。

已知基于第3族(包括镧系元素)金属络合物的催化剂组合物提供具有高水平顺式-1，4微结构的聚合物，而已知基于钒的催化剂组合物产生具有高水平反式-1，4-微结构的聚合物。对于此类催化剂组合物的更多信息，感兴趣的读者可参考例如美国专利3,260,708、3,652,518、3,652,519、3,824,224、3,914,207、4,189,558、4,378,455、5,527,951和6,566,465。

合成特别困难的为1，2-烯烃(通常称为α-烯烃)和多烯，特别是共轭二烯的互聚物。这在很大程度上是由于这两种烯键式不饱和单体的非常不同的反应性，具体地，它们与聚合催化剂的金属原子配位的极大不同的易感性。有利地，一些上述基于V络合物的催化剂组合物可共聚这些单体，尽管这种能力通常限于在非常低的温度例如低于-40℃并且通常接近-80℃下进行的聚合。

虽然难以合成，但此类互聚物具有重要的商业利益。因为多烯和烯烃单体通常源于不同原材料并且通过不同技术提供，所以弹性体材料的制造商可通过使用变化量和/或可调节量的每种单体的链节合成互聚物，从而防止任一类型单体出现供应中断和价格混乱。

另外，充气轮胎的某些部分特别是侧壁优选表现出良好的抗大气降解，特别是由于臭氧的降解。此类组分可得益于包含基本上饱和的弹性体。在历史上，典型的选择包括乙烯/丙烯/非共轭二烯(EPDM)互聚物或异丁烯和对甲基苯乙烯的溴化共聚物。这些材料的替代选择也仍然是期望的。

发明内容

任何一类高度卤化酮都可用作包含钒络合物的催化剂组合物的成分。

高度卤化酮类可用通式表示

在该通式中R¹和R²中的每一者独立地为C₁-C₈(氢、)卤代烷基基团。R¹和R²可分别由通式C_mQ_2m+1和C_nQ_2n+1表示，在该通式中Q为H或X，X表示卤素原子，并且m和n各自独立地为包括端值在内的1至8的整数。如果z表示高度卤化酮中Q原子的总数，即，z＝2(m+n+1)，并且y表示X原子的总数，即为卤素原子的那些Q，则z/y为包括端值在内的1至2。在一些实施方案中，y＝z，即酮完全被卤化。