[发明专利]延长烯烃复分解聚合反应适用期的方法

说明书

本申请要求发明人为Charles S.Woodson和Robert H.Grubbs的美国临时申请No.60/008356(题目为”Method for Extending the Pot Lifeof an Olefin Metathesis Reaction”，1995年12月7日提交)的优先权。

发明背景

本发明涉及催化和控制烯烃复分解反应速率的组合物和方法。更具体地说，本发明涉及催化和控制开环复分解聚合(ROMP)反应的组合物和方法和用ROMP聚合物模塑的聚合物制品。

热固性聚合物的模塑是一种技术上重要的加工技术。该技术的一个改型是将液体单体(例如烯烃)与聚合催化剂混合，然后倾注、浇铸或注射到模具中。聚合进行(制品“固化”)和完成后，从模具中取出模塑件，根据需要进行后固化加工。聚合反应混合物可以可选地含有加入的改性剂、填充剂、增强剂、颜料等。

为成功地进行模塑，反应混合物必须不固化得太快，以免液体单体/催化剂混合物在引入模具之前聚合。此外，混合物必须不固化得太快，以免在模具完全充满或在催化剂有时间完全溶解之前已经聚合。为了方便和适宜的循环时间，在模具被充满后，催化剂在合理的时间内活化也是重要的。

在单体和催化剂混合后，液体单体/催化剂混合物可以使用的时间称为所述聚合反应混合物的“适用期”。在模塑大部件时，控制“适用期”的能力变得更为重要。单体/催化剂混合物也可以作为涂料涂覆到制品上，这时能够控制混合物的“适用期”也是重要的。一般来说，它可以用来控制催化的复分解反应包括ROMP反应的反应速率。

反应注塑(“RIM”)以前一直被用来以聚合催化剂和烯烃单体模塑聚合物制品(美国专利No.4,400,340和4,943,621)。在这些现有的方法中，将含金属(W或Mo)化合物溶解在第一单体流中，并将烷基铝化合物溶解在第二单体流中。然后将单体流混合，含金属化合物与烷基铝化合物反应形成随后催化聚合反应的活性催化剂。在现有的方法中，烷基铝化合物流也可以包括抑制剂(通常是路易斯碱)，它抑制催化剂的生成速率；然而，在这些现有方法中，一旦形成催化剂，聚合反应极快，没有方法控制由活性催化剂物质引发的聚合的速率。

在现有技术中，几乎没有生产活性催化剂物质与单体的混合物的方法和除控制单体或模具的温度外的其它控制混合物的聚合速率的方法。这样的控制可以例如用来生产催化剂/单体混合物，其中催化剂在室温下基本上被减活化。然后，可以将该混合物倾注、浇铸或注射进入模具中，然后可以通过加热混合物来引发聚合。

因此，需要能够用来催化烯烃复分解反应和控制催化的复分解反应的速率的烯烃复分解催化体系。还需要可以用来控制单体/催化剂混合物在ROMP反应中的适用期的烯烃复分解催化剂体系。

发明概要

本发明通过提供可以用来催化和控制烯烃复分解反应的速率的组合物而满足了上述需要。本发明还提供使用该组合物来控制烯烃复分解反应的方法，使用该组合物的开环复分解聚合反应的方法，和使用由该组合物催化和控制的ROMP模塑聚合物制品的方法。