[发明专利]官能化聚合物

说明书

本发明涉及一种通过碳阳离子催化聚合而制备的聚合物的官能化新方法，并涉及新颖的官能化聚合物，如远螯预聚物。

带有官能团的聚合物可用作润滑添加剂，相容剂，乳化剂或用作生产粘合剂、改性剂、涂料、密封材料等的原料。因此，人们一直对官能化聚合物有着浓厚的兴趣。

碳阳离子催化聚合是制备官能化聚合物已知方法中的一种。例如，WO-A-94/13706披露了一种通过含氮官能团官能化的新颖聚合材料的活性阳离子催化聚合的直接合成方法。其中，以基本同步的方式(购自，以一步弗瑞德-克来福特反应)发生聚合和官能化作用。在教课书“通过碳阳离子大分子工程的结构聚合物：理论与实践”[“DesignedPolymers by Carbocationic Macromolecular Engineering：Theoryand Practice”(Hanser Publishers，1991)]第II.5.2.部分中，作者J.P.Kennedy和B.Ivan提供了许多不仅在聚烯烃中而且在聚(烷基乙烯基醚)中带有辅加端基的例子，但通常是以两步法制备的。

应理解的是，用一步碳阳离子催化聚合法制得的带有新颖端基、且具有潜在进一步反应的聚合物，将是特别希望的。

因此，业已发现了一种通过碳阳离子催化聚合而制备的聚合物的官能化方法，其中，活性碳阳离子催化聚合体系与一个或多个芳香环体系反应。

当一个或多个芳香环体系选自五原子、六原子、或七原子杂环时，该方法将是特别合适的。所述的杂环将含有一个或多个选自N，O，P和S的杂原子，并常常提供发生反应即弗瑞德-克来福特反应所需的多电子环境。优选的是，一个或多个芳香环体系选自六-π-电子环体系。特别优选芳香环体系的例子包括：吡咯、呋喃、噻吩、噁唑、异噻唑、1，3，4-噻二唑和吡唑。这些芳香环体系可以部分被取代，所提供的取代基既不会在空间上阻碍芳香环体系剩余的反应部位，也不会使芳香环体系钝化。例如，所述取代基可选自：氨基、羟基、烷氧基、氨基羰基、烷基或芳基基团，或卤原子。首先提及的取代基是强活性基团。所述取代基可能是相当大的，例如，在其中芳香环体系起偶联剂作用的情况下，该第一取代基其分子量相当于(平均)官能化聚合物分子量的一半。合适的取代的芳香环体系的例子包括：例如3，3-二甲基-3H-吡唑和2，2-二噻吩基。

一个或多个芳香环体系还可选自：(苯并-)稠环体系，如萘，喹啉，喹喔啉，吲哚，苯并呋喃，苯并噻吩，蝶啶，嘌呤，中氮茚等。另外，还可用上述相同的取代基，对这些一个或多个芳香环体系进行部分取代。

优选的是，一个或多个芳香环体系选自：吡咯、呋喃和噻吩以及它们的取代的种类。如此制得的聚合物还可通过吡咯、呋喃和喧哗结构熟知且十分广泛的化学进一步官能化。使用噻吩或取代噻吩的另外的优点是：官能化聚合物固有的抗氧化剂性能。

应指出的是，在整个说明书中所使用的活性聚合物的定义，与WO-A-94/13706和上述Kennedy和Ivan的教课书中的定义一致。因此，活性碳阳离子催化聚合体系包含：基于其中不存在链转移和终止的阳离子引发作用的理想的活性聚合作用，和其中存在可迅速逆转的链转移和/或终止作用并且这些过程的速率将比增长速率快的准活性聚合作用。换句话说，在体系中，不可逆转的链转移和/或终止作用的速率为零或几乎为零。

正如在所述教课书中所讨论的那样，(活性)碳阳离子催化聚合物是通过控制引发作用即通过控制单官能或多官能引发剂而形成的聚合物，借此，聚合物链将在一端在一个方向上或从中心开始的多个方向上进行增长。