[发明专利]聚烯烃-聚二有机硅氧烷嵌段共聚物和其合成方法

说明书

一种聚烯烃‑聚二有机硅氧烷嵌段共聚物可以通过皮尔斯‑罗宾逊反应(Piers‑Rubinsztajn reaction)进行制备。

相关申请交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2018年3月19日提交的美国临时专利申请序列号62/644826的权益。美国临时专利申请序列号62/644826通过引用的方式在此并入。

技术领域

本文描述了聚烯烃(A)-聚有机硅氧烷(B)嵌段共聚物和其合成方法。更具体地，本文描述了具有架构聚烯烃-聚有机硅氧烷(AB)、聚烯烃-聚有机硅氧烷-聚烯烃(ABA)、聚有机硅氧烷-聚烯烃-聚有机硅氧烷(BAB)的嵌段共聚物以及包括(AB)_n架构的共聚物(其中下标n表示重复的聚烯烃-聚有机硅氧烷链段的数量)的合成方法。

背景技术

聚烯烃和聚有机硅氧烷的嵌段共聚物由于具有来自嵌段结构的特性组合而具有广泛的应用，包括修饰成品塑料零件的表面以进行摩擦管理的能力、改善的耐擦伤性和耐磨性并且作为加工助剂以增加熔体流动以减少循环时间。另外，这些嵌段共聚物可以用作热塑性弹性体，特别是具有ABA三嵌段和(AB)_n架构的那些热塑性弹性体。

陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)的链穿梭技术提供了用于形成多嵌段烯烃嵌段共聚物(OBC)以及具有受控嵌段序列分布的OBC的有用机制。另外，链穿梭技术可以实现相对奇异的末端官能聚烯烃的合成。这种技术涉及在金属烷基链穿梭剂(CSA)(如二乙基锌)存在下的烯烃聚合。如果利用大量过量的链穿梭剂，则由来自CSA的烷基引发的大部分链导致大部分的链在一端被CSA官能化而另一端与金属阳离子结合。可以使这些聚合物基金属进一步官能化以产生衍生于金属阳离子链端处的链端官能聚烯烃，或者可以使络合物水解以在相对端上留下官能团，所述官能团由CSA生长而来。

期望经由连接基团将这些含硅官能团连接到聚有机硅氧烷。连接基团可以是对称链端、惰性链端或与正交反应性官能团结合的链端。聚有机硅氧烷和聚烯烃可以具有(单)末端官能或二末端官能。因此，所得的产物可以是二嵌段(AB)聚合物、三嵌段(ABA或BAB)聚合物、多嵌段(AB)_n聚合物或其混合物。

在先前报道的使Si-H官能聚有机硅氧烷与烯基封端的聚烯烃反应的尝试中，催化剂引起双键不合期望的异构化到内部位置，从而使其氢化硅烷化反应失活并限制了转化。这导致含有未反应的均聚物的共聚物，从而限制了所述共聚物的工业适用性。

发明内容

一种用于制备聚烯烃-聚二有机硅氧烷嵌段共聚物(共聚物)的方法包括：

1)合并起始材料，所述起始材料包括：

A)具有每分子1到2个末端甲硅烷基的聚烯烃，其中末端甲硅烷基具有式其中每个R¹为独立选择的单价烃基并且下标a为1或2(甲硅烷基封端的聚烯烃)，

B)能够经历和硅键合的氢原子反应的具有1到2个可水解取代基的基本上线性聚二有机硅氧烷(如在本文中对R²所描述)；以及

C)路易斯酸催化剂。

具体实施方式

用于制备聚烯烃-聚二有机硅氧烷嵌段共聚物的方法包括：

1)合并起始材料，所述起始材料包括：

A)聚烯烃，所述聚烯烃具有每分子如上所述的1到2个末端甲硅烷基，

B)聚二有机硅氧烷，所述聚二有机硅氧烷具有1到2个能够与硅键合的氢原子进行反应的可水解取代基；以及

C)路易斯酸催化剂。