聚烯烃的极性改性

通过向聚烯烃中引入极性基团可以改善其物理和化学性质，如黏着性、可印染性和与其他极性聚合物的相容性。然而，对于大多数催化剂来说直接催化烯烃与极性单体共聚是非常困难的。在本论文中我们首先设计合成了一种“聚烯烃中间体”，然后利用各种化学反应，将极性基团及聚合片断引入到非极性聚烯烃中。 1．利用傅-克酰基化反应将羧酸这种强极性基团引入到乙烯与烯丙基苯共聚物当中，并且没有明显的降解和交联副反应发生。在最优条件下，所有的苯环都能被各种酸干所酰化。核磁表明酰化反应均发生在苯环的对位。DSC研究表明，酰化共聚物的熔点随着酰化程度的提高呈现出一种先缓慢降低后明显升高的现象。 2．利用氯磺化然后水解磺酰氯基团的方法将强极性基团磺酸基引入到乙烯与烯丙基苯共聚物中，并且没有明显的降解和交联副反应发生。磺化程度可以通过简单的调节悬挂苯环和加入氯磺酸的量而得到控制。核磁表明氯磺化反应均发生在苯环的对位。随着磺化程度的提高聚合物的熔点逐渐升高。接触角测试表明，磺化后聚合物的亲润性也得到了提高。 3．利用氯磺化乙烯与烯丙基苯共聚物合成了聚乙烯多功能化大分子引发剂，然后利用原子转移自由基聚合将聚（甲基）丙烯酸甲酯接枝到聚乙烯侧链。GPC结果表明随着接枝长度的增加，出峰位置向高分子量区域移动。DSC结果表明接枝上聚（甲基）丙烯酸甲酯后，聚合物的熔点降低或消失，随着接枝长度的进一步增加出现了玻璃化转变峰。 4．利用氯磺化乙烯/烯丙基苯共聚物与乙醇胺、二乙醇胺和二异丙醇胺分别反应合成了侧链含羟基的大分子引发剂。羟基可以引发ε-己内酯开环接枝聚合，得到聚乙烯为主链聚ε-己内酯为侧链的接枝聚合物。发现羟基的引发效率接近100%。DSC结果表明聚ε-己内酯侧链破坏了聚乙烯主链的结晶性，但其自身的规整排列形成了略低于ε-己内酯均聚物的熔点。