[发明专利]一种乙烯与端烯基硅烷/硅氧烷的共聚方法

说明书

本发明属于烯烃共聚反应领域，提供了一种乙烯与端烯基硅烷/硅氧烷的共聚方法，该方法包括：在催化剂组合物的存在下，使乙烯与端烯基硅烷/硅氧烷进行共聚合反应，所述催化剂组合物包含主催化剂、助催化剂和可选的链转移剂，主催化剂选自式(I)所示配合物中的至少一种，其中R¹～R¹⁰各自独立地选自氢、饱和或不饱和的烃基、烃氧基等；M选自Ⅷ族金属，X为卤素。本发明的方法所采用的催化剂组合物在乙烯与端烯基硅烷/硅氧烷共聚反应中具备较高的聚合活性，能提高共聚单体在聚合物分子链上的含量，具有广阔的工业应用前景。

技术领域

本发明属于烯烃共聚反应领域，具体地，涉及一种乙烯与端烯基硅烷/硅氧烷的共聚方法。

背景技术

含有乙烯基硅烷或硅氧烷衍生物基团的烯烃共聚物能应用于多个领域，如作为各种类型的电缆料、管材、粘合剂、衬垫和交联泡沫体使用。乙烯基硅烷类基团可通过两种方法链接在烯烃聚合物上：一种方法是在自由基引发剂催化下，使烯烃与乙烯基硅烷类化合物经高温、高压共聚形成(如US 3225018)，这种聚合工艺类似于乙烯高压均聚，所得共聚物结构类似于低密度聚乙烯的结构；另一种方法是将一种烯丙基-或乙烯基-硅烷接枝到一种已存在的聚烯烃上(如US 3646155)，接枝的优点在于，无论低密度聚乙烯、高密度聚乙烯都可以对其接枝，但缺点是接枝时大都需要另外使用自由基引发剂，这也使制备工艺变复杂。此外，自由基引发剂使用量太少会导致接枝量太低；自由基引发剂的使用量太多，则会导致聚合物过度交联。若能催化乙烯与端烯基硅烷/硅氧烷基团配位聚合，则可以简化聚合工艺，并可控制端烯基硅烷/硅氧烷基团在聚合物链上的含量。

目前，只有少量文献报导采用过渡金属配合物催化烯烃与含硅的极性单体(端烯基硅烷/硅氧烷)共聚。例如，专利文献WO 03/044066 A2公开了采用二齿或三齿配体的后过渡金属配合物可使乙烯与烯丙基-或乙烯基-硅烷共聚，然而，该方法需采用价格昂贵的改性甲基铝氧烷(MMAO)为助催化剂，并在较高乙烯聚合压力4.0～6.0MPa下聚合，所得聚合物的分子量和支化度均较低。Dalton Transaction，2015，44(47):20745-20752采用吡啶二亚胺铁系催化剂催化丙烯与含有硅的极性单体共聚，该方法仍需采用MMAO为助催化剂，需30℃甚至更低温度0℃聚合反应16小时，且聚合活性较低，而温度较高时，无法进行共聚反应。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种乙烯与端烯基硅烷/硅氧烷的共聚方法，该方法中的催化剂体系具有较高的聚合活性，且所得聚合物的分子量分布窄，聚合物的分子量和支化度可在较宽范围内调控。

本发明提供了一种乙烯与端烯基硅烷/硅氧烷的共聚方法，该方法包括：在催化剂组合物的存在下，使乙烯与端烯基硅烷/硅氧烷进行共聚合反应，其中，所述催化剂组合物包含主催化剂、助催化剂和可选的链转移剂，所述主催化剂选自式(I)所示配合物中的至少一种：

式(I)中，R¹～R¹⁰相同或不同，各自独立地选自氢、饱和或不饱和的烃基、烃氧基或卤素；M选自Ⅷ族金属，X为卤素。

与常规采用二齿或三齿配体的后过渡金属配合物催化体系相比，本发明的方法采用的催化剂组合物在乙烯与端烯基硅烷/硅氧烷的配位共聚反应中具备较高的聚合活性，能提高共聚单体在聚合物分子链上的含量，具有广阔的工业应用前景。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细描述。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种乙烯与端烯基硅烷/硅氧烷的共聚方法，该方法包括：在催化剂组合物的存在下，使乙烯与端烯基硅烷/硅氧烷(共聚单体)进行共聚合反应，其中，所述催化剂组合物包含主催化剂、助催化剂和可选的链转移剂。