本公開屬于功能性高分子聚烯烴材料，尤其涉及一種乙烯基極性聚烯烴彈性體及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、聚烯烴是一類重要的合成高分子，由于其低成本，良好的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的抗腐蝕性而廣泛應(yīng)用于生活和工業(yè)中。聚烯烴彈性體(poe)是通過乙烯和α-烯烴（例如1-丁烯、1-辛烯）通過共聚反應(yīng)獲得無規(guī)共聚物，引入的α-烯烴削弱了碳-碳主鏈的結(jié)晶，形成彈性的無定形區(qū)域。因此聚烯烴彈性體由結(jié)晶相和無定形橡膠相組成，賦予該種材料熱塑性和高彈性，在增韌聚丙烯、光伏封裝膠膜等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。

2、但是，與其他聚烯烴材料類似，由于聚烯烴彈性體的非極性特性，限制了它們在某些領(lǐng)域的應(yīng)用，如增韌極性塑料。目前，通過向聚烯烴彈性體中引入極性基團增加極性，如通過共混接枝的方法，向聚烯烴彈性體中引入馬來酸酐，可以用來增韌pa。但是共混接枝常伴隨著高溫與高剪切，會導(dǎo)致聚烯烴彈性體的斷鏈，導(dǎo)致性能下降。另一種方法是直接將烯烴與極性單體進(jìn)行共聚，獲得極性的聚烯烴彈性體。例如：利用鈀（pd）催化劑催化乙烯、辛烯和極性單體共聚獲得極性的線性低密度聚乙烯，后過渡金屬催化劑對極性單體有著較好的忍耐性，但是對α-烯烴的選擇性較差；而且極性共聚單體的存在顯著降低了共聚物的分子量，這不利于聚合物的機械性能。因此，需要提供一種具有多功能性、更高聚合物分子量和更優(yōu)異力學(xué)性能的極性聚烯烴彈性體材料。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述技術(shù)問題，本公開提供了一種乙烯基極性聚烯烴彈性體及其制備方法和應(yīng)用，以期至少部分地解決上述技術(shù)問題。對此，本公開提供的技術(shù)方案如下。

2、作為本公開的第一個方面，提供了一種乙烯基極性聚烯烴彈性體，該乙烯基極性聚烯烴彈性體為ch2=ch2單體、ch2=ch-(ch2)n-ch3單體和ch2=ch-(ch2)m-x極性單體共聚形成的三元無規(guī)共聚物或其酸化產(chǎn)物；

3、其中，三元無規(guī)共聚物具有如式（1）所示的通式結(jié)構(gòu)：式（1），其中，n為1-8的整數(shù)，m為0-10的整數(shù)，y表示聚合度，為50-20000；表示單體之間的間隔符號；x選自-f、-cl、-br、-i、-cn、-c(=o)o-ch3、或中至少一種，r1、r2、r3各自獨立地選自c1-c16烷基、c1-c16烷基取代的苯基中任意一種，r1、r2、r3中至少一個選自c1-c16烷基；

4、酸化產(chǎn)物具有如式（2）所示的通式結(jié)構(gòu)：式（2），其中m選自-f、-cl、-br、-i、-cn、-oh、-c(=o)o-ch3或-cooh中至少一種。

5、作為本公開的第二個方面，提供了一種乙烯基極性聚烯烴彈性體的制備方法，包括：將ch2=ch-(ch2)n-ch3單體和ch2=ch-(ch2)m-x極性單體、聚合溶劑、清掃劑加入到反應(yīng)器內(nèi)，通入ch2=ch2單體氣體并升溫至聚合反應(yīng)溫度后，通入主催化劑和助催化劑進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到三元無規(guī)共聚物；以及任選地，三元無規(guī)共聚物經(jīng)酸化處理，得到上述的乙烯基極性聚烯烴彈性體；

6、其中，n為1-8的整數(shù)，m為0-10的整數(shù)，x選自-f、-cl、-br、-i、-cn、-c(=o)o-ch3、或中至少一種，r1、r2、r3各自獨立地選自c1-c16烷基、c1-c16烷基取代的苯基中任意一種，r1、r2、r3中至少一個選自c1-c16烷基；

7、主催化劑具有如式（3）所示的結(jié)構(gòu)：

8、式（3），其中，r4選自苯基、c1-c4烷基取代的苯基、、n-c1-c16烷基、c1-c16烷基中至少一種；r5和r6各自獨立地選自cl、c1-c16烷基、苯基、c1-c4烷基取代的苯基中任意一種；r7選自、、中任意一種。

9、作為本公開的第三個方面，提供了一種乙烯基極性聚烯烴彈性體的應(yīng)用，該應(yīng)用包括在包裝、汽車制造、電器制造、醫(yī)療器械、光伏膠膜中任一領(lǐng)域中的應(yīng)用。

10、基于上述技術(shù)方案，本公開提供的一種乙烯基極性聚烯烴彈性體及其制備方法和應(yīng)用，至少存在以下有益效果之一：

11、（1）在本公開的實施例中，將乙烯單體與α-烯烴（ch2=ch-(ch2)n-ch3單體）和ch2=ch-(ch2)m-x極性單體進(jìn)行共聚，利用α-烯烴提高聚合物的力學(xué)性能和彈性性能，利用ch2=ch-(ch2)m-x極性單體以在聚合物中引入極性官能團，從而使所獲得的三元無規(guī)共聚物或其酸化產(chǎn)物，相較于現(xiàn)有的低聚合物分子量(數(shù)均分子量10萬以下)的共聚體而言，本公開能夠獲得具有多功能性、更高聚合物分子量和力學(xué)性能的乙烯基極性聚烯烴彈性體。

12、（2）在本公開的實施例中，將乙烯單體、α-烯烴（ch2=ch-(ch2)n-ch3單體）和ch2=ch-(ch2)m-x極性單體，以及聚合溶劑、清掃劑等加入到反應(yīng)器內(nèi)，在特定鈦（ti）催化劑和助催化劑存在下在較為溫和的反應(yīng)條件下進(jìn)行共聚反應(yīng)，所獲得的三元共聚物或其酸化產(chǎn)物具有較高的聚合物分子量和優(yōu)異的力學(xué)性能。

13、（3）在本公開的實施例中，利用乙烯基極性聚烯烴彈性體所具有較高的分子量和力學(xué)性能，可以將其應(yīng)用到包裝、汽車制造、電器制造、醫(yī)療器械、光伏膠膜中任一領(lǐng)域中的應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種乙烯基極性聚烯烴彈性體，其特征在于，所述乙烯基極性聚烯烴彈性體為ch2=ch2單體、ch2=ch-(ch2)n-ch3單體和ch2=ch-(ch2)m-x極性單體共聚形成的三元無規(guī)共聚物或其酸化產(chǎn)物；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯基極性聚烯烴彈性體，其特征在于，所述m為4-10的整數(shù)，x選自-c(=o)o-ch3、或中至少一種；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯基極性聚烯烴彈性體，其特征在于，在所述乙烯基極性聚烯烴彈性體中，所述ch2=ch-(ch2)n-ch3單體的插入比為5.0-30%，所述ch2=ch-(ch2)m-x極性單體的插入比為0.5-3%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯基極性聚烯烴彈性體，其特征在于，所述乙烯基極性聚烯烴彈性體的數(shù)均分子量為12萬-30萬，聚合物分散性指數(shù)為1.9-3.5。

5.一種乙烯基極性聚烯烴彈性體的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述助催化劑選自、、中任意一種；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述聚合反應(yīng)的溫度為0-180℃、乙烯壓力為1-35atm、時間為0.1h-12h。

8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的制備方法，其特征在于，所述ch2=ch-(ch2)n-ch3單體和ch2=ch-(ch2)m-x極性單體的濃度各自獨立為0.01-10mol/l。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述清掃劑與所述ch2=ch-(ch2)m-x的摩爾比為1.05-1.2:1；

10.一種如權(quán)利要求1-4中任一項所述的乙烯基極性聚烯烴彈性體的應(yīng)用，其特征在于，所述應(yīng)用包括在包裝、汽車制造、電器制造、醫(yī)療器械、光伏膠膜中任一領(lǐng)域中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本公開提供了一種乙烯基極性聚烯烴彈性體及其制備方法和應(yīng)用，屬于功能性高分子聚烯烴材料技術(shù)領(lǐng)域。其中乙烯基極性聚烯烴彈性體為CH<subgt;2</subgt;=CH<subgt;2</subgt;單體、CH<subgt;2</subgt;=CH?(CH<subgt;2</subgt;)<subgt;n</subgt;?CH<subgt;3</subgt;單體和CH<subgt;2</subgt;=CH?(CH<subgt;2</subgt;)<subgt;m</subgt;?X極性單體共聚形成的三元無規(guī)共聚物或其酸化產(chǎn)物；其中三元無規(guī)共聚物具有如式（1）所示的通式結(jié)構(gòu)：式（1），其中，n為1?8的整數(shù)，m為0?10的整數(shù)，y表示聚合度，為50?20000；表示單體之間的間隔符號；X選自?F、?Cl、?Br、?I、?CN、?C(=O)O?CH<subgt;3</subgt;、或中至少一種，R<subgt;1</subgt;、R<subgt;2</subgt;、R<subgt;3</subgt;各自獨立地選自C<subgt;1</subgt;?C<subgt;16</subgt;烷基、C<subgt;1</subgt;?C<subgt;16</subgt;烷基取代的苯基中任意一種，R<subgt;1</subgt;、R<subgt;2</subgt;、R<subgt;3</subgt;中至少一個選自C<subgt;1</subgt;?C<subgt;16</subgt;烷基；酸化產(chǎn)物具有如式（2）所示的通式結(jié)構(gòu)：式（2），其中M選自?F、?Cl、?Br、?I、?CN、?OH、?C(=O)O?CH<subgt;3</subgt;或?COOH中至少一種。

技術(shù)研發(fā)人員：朱寧寧,徐孫林,項靈芝,周江駿
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥中科科樂新材料有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28