利用易位反应合成功能化聚乙烯的研究

聚烯烃是世界上产量最大的高分子材料，然而聚烯烃是典型的非极性高分子材料，也不能被环境降解，这限制了它在某些方面的应用。人们试图通过多种途径来解决聚烯烃的这两个问题，但遇到了较大的困难。目前尚不能用简单经济的方法在聚烯烃分子链中引入极性基团，也不能获得可降解的聚烯烃材料。近年来的研究表明，利用烯烃易位聚合反应有可能解决这两个问题。利用含有酯基的长碳链α，ω-二烯的非环易位聚合可增加聚酷中醋基之间的碳链长度，弥补酯基引起的结晶度缺陷，获得可环境降解的功能化聚烯烃材料；在环烯烃中引入极性基团或者合成含有极性基团的α，ω-二烯，利用易位聚合反应可得到含有极性官能团改性的聚烯烃材料。我们用Grubbs钉催化剂C12Ru（PCy3）3（C HPh）促进环辛烯与十一烯酸乙二醇二酯共聚反应，氢化后合成了高分子量的烯烃共聚酷。通过改变环辛烯与十一烯酸乙二醇二酯的摩尔配比、环辛烯与催化剂的摩尔配比等反应条件，可以控制烯烃共聚酯的产率及分子量。环辛烯与十一烯酸乙二醇二酯间的易位共聚合反应具有缩聚反应特征，如果生成的乙烯副产物不能及时排出，则无法获得高分子量聚合物。针对这一特点，本文利用常压一减压两段聚合过程明显提高了聚合物的收率和分子量。通过示差量热扫描仪（DSC）和热失重（TGA）分析表明这类聚合物的熔融温度在120℃左右，热分解起始温度在260℃左右，具有足够宽的加工窗口。另外我们还用C12Ru（PCy3）3（CHPh）催化剂催化环辛烯与降冰片烯-2-甲酸甲酯共聚反应合成了嵌段和无规共聚物。从核磁共振波谱图分析表明可以定量得到聚合物中极性单体的含量。所得聚合物可以溶于多种溶剂，并且易于成膜，其吸附性好。