[发明专利]一种透明、高耐热环烯烃共聚物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种透明、高耐热环烯烃共聚物及其制备方法，本发明提供的环烯烃共聚物通过选择特定的结构，使得本发明提供的环烯烃共聚物玻璃化转变温度精准可调，范围为105‑169℃，溶液涂膜，材料透光率可达91％，拉伸测试表明该材料具有优良的机械性能，拉伸强度为25‑50MPa之间，拉伸模量为1600‑2800MPa，断裂伸长率在2.5‑5.4％之间，且10％热分解温度均大于410℃，具有很好的热稳定性。本发明提供的制备方法，通过选择特定的催化剂，使得催化转化率达到100％，且不发生交联等副反应；且不需要助催化剂，聚合耐受性很好，分子量分布可调，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明高分子材料领域，尤其涉及一种透明、高耐热环烯烃共聚物及其制备方法。

背景技术

环烯烃共聚物(COC)是一种环烯烃结构的非晶型透明共聚高分子，有着和PMMA匹敌的光学性能，比PMMA和PC尺寸更稳定，耐热性比PC还高。COC有着低介电常数(绝缘性)，玻璃化温度可调整性，透光性大于91％，耐热性具有较佳的耐热温度和抗氧化特性，热分解温度高于400度，并有良好的生物相容性和高流动性。COC材料使用无毒性单体为原料，聚合物纯度极高，水透过性非常低，无细胞毒素，无诱导有机体突变，无刺激性，符合FDA标准。因此，环烯烃共聚物广泛地应用于制造各种光学、信息、电器、医用材料等。

环烯烃共聚物的耐热性能和热稳定性是这种材料的重要性能。在某些较高温度的使用环境下，如果环烯烃共聚物的耐热性能较差，则环烯烃共聚物会发生扭曲与变形等尺寸上的变化，从而直接影响环烯烃共聚物的光学性能和力学性能。因此，提高环烯烃共聚物的耐热性能和热稳定性能可大大扩展环烯烃共聚物的使用范围，提供耐热性以及热稳定性好的环烯烃共聚物是目前研究的重要课题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种透明、高耐热环烯烃共聚物及其制备方法，本发明提供的环烯烃共聚物不仅具有好的耐热性能，而且具有好的热稳定性。

本发明提供了一种环烯烃共聚物，具有式(I)所示结构，

其中，140≤m≤220，170≤n≤280，1≤x≤4。

优选的，所述m为170≤m≤190。

优选的，所述n为170≤n≤190。

优选的，所述x为2≤x≤3。

本发明还提供了一种环烯烃共聚物的制备方法，包括：

1)将具有式(II)结构的化合物和式(III)结构的化合物在式(IV)结构的催化剂作用下进行聚合反应，得到聚合物；

其中，x为1≤x≤4；

2)将得到的聚合物用非均相金属催化剂进行氢化还原反应，得到环烯烃共聚物。

优选的，所述式(II)结构的化合物和所述式(III)结构的化合物的摩尔比为(9～1)∶1。

优选的，所述聚合反应的溶剂为C1～C15的烷烃、C1～C15的卤代烃、C3～C15的环烷烃或C5～C20的芳烃。

优选的，所述聚合反应的温度为10～50℃，所述聚合反应的时间为4～12h。

优选的，所述式(II)结构的化合物和式(III)结构的化合物的总摩尔数与所述式(IV)结构的催化剂的摩尔比为(25～1000)∶1。

优选的，所述非均相金属催化剂为5～10％湿钯碳、10％Pd/C、Pd/C/BaSO₄或Pt/SiO₂。