[发明专利]一种端氨基化聚烯烃的合成方法

说明书

本发明提供了一种端氨基化聚烯烃的合成方法，包括：A)氢卤化试剂和聚烯烃热降解产物混合，搅拌，反应，得到端卤化聚烯烃大分子单体；B)将端卤化聚烯烃大分子单体和溶剂混合，通入氨气，搅拌，反应，得到端氨基化的聚烯烃。本发明将含有端双键的聚烯烃的热解产物，经氢卤化和氨基化得到端氨基聚烯烃。方法简单，成本低，易控制，为合成含有聚烯烃嵌段的聚氨酯、聚酰胺等材料提供了原料，并且促进聚烯烃的高附加值化回收。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，尤其是涉及一种端氨基化聚烯烃的合成方法。

背景技术

聚烯烃由于其原料来源广，价格低廉，性能优异广泛应用于生活中。然而，由于聚烯烃的非极性、低表面能导致其染色性、粘合性、亲水性、抗静电性以及与其他高分子聚合物相容性较差，限制了其应用领域的扩展。因此，聚烯烃的功能化研究越来越被人们所重视。

近年来，为了解决这些问题，人们积极开展了新型功能化聚烯烃的研究。其中之一是利用茂金属催化剂，通过选择聚合条件，使得生长端的β位氢原子被选择性地消除，并在一端形成乙烯型双键，从而得到单端双键聚丙烯，之后通过功能化反应合成二嵌段共聚物。单端双键容易转化成各种官能团，对聚烯烃的功能化具有重要意义。上述的方法，由于分子链上的官能团只存在于一端，因此得到的产物的用途比较窄。在这样的背景下，US20140357805A1专利中，利用聚烯烃在高温降解过程中发生β裂解产生的端双键，并且随着降解次数的增加，产物的官能化程度逐渐增大，最终得到大量的两端含有双键的聚烯烃大分子单体。

但是，双键的活性较低，很难直接实现利用。因此，需要将双键转化为活性更高的官能团。例如JP3959043B2专利中，将聚丙烯热解产物的端双键转化为羟基，叠氮，氨基等基团。WO2009107396A1中，利用羟基封端的聚丙烯作为引发剂制备了含有可降解链段的聚丙烯/聚乳酸三嵌段的共聚物。随后，JP2009161724A专利中在进一步把羟基封端的聚丙烯，通过酯化反应，转化为卤素封端的大分子ATRP引发剂，并以此制备了聚丙烯和聚丙烯酸酯类的三嵌段共聚物。这种含有聚烯烃链段的聚合物，既可以增加聚烯烃的极性同时又赋予产物聚烯烃的各种特性(耐磨性，疏水性，耐油性)。

目前，聚烯烃末端双键官能化的主要方式是，利用端双键和硼烷四氢呋喃溶液进行加成，之后通过过氧化氢氧化得到端羟基化的聚烯烃，之后可以在端羟基化聚烯烃的基础上进一步进行演变变成氨基，叠氮，羟基。但是，现有的合成路线繁琐，例如JP3959043B2，涉及的试剂成本较高。

因此为了进一步的降低合成的具有活性官能团的聚烯烃的成本，开发一种更为高效地、低成本地合成端氨基化聚烯烃的新方法是非常必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种端氨基化聚烯烃的合成方法，本发明合成的端氨基化聚烯烃方法简单，成本低。

本发明提供了一种端氨基化聚烯烃的合成方法，包括：

A)氢卤化试剂和聚烯烃热降解产物混合，搅拌，反应，得到端卤化聚烯烃大分子单体；

B)将端卤化聚烯烃大分子单体和溶剂混合，通入氨气，搅拌，反应，得到端氨基化的聚烯烃。

优选的，所述氢卤化试剂选自氯化氢气体、溴化氢气体、碘化氢气体、氯化氢气体的非质子型溶剂的溶液、溴化氢气体的非质子型溶剂的溶液或碘化氢气体的非质子型溶剂的溶液。

优选的，所述聚烯烃热降解产物的数均分子量为1000～50000。

优选的，所述聚烯烃热降解产物为聚烯烃加热降解的产物；所述加热降解的温度为300℃～450℃。

优选的，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯，聚丁烯、聚异丁烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物或丙烯-丁烯共聚物的一种或几种。

优选的，步骤A)所述氢卤化试剂中有效成分含量和聚烯烃热降解产物的质量比为2％-30％