一种梯形低聚物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种梯形低聚物的合成方法，其特征在于包括有以下步骤：将亲双烯体和双环戊二烯经过除水除氧处理，随后将亲双烯体与双环戊二烯加入到高压反应釜中，然后加入路易斯酸和溶剂，经连续狄尔斯‑阿德耳反应生成所需的梯形低聚物。本发明专利技术还公开了应用上述合成方法制得的梯形低聚物。与现有技术相比，本发明专利技术的合成方法能够制得结构规整的梯形低聚物。

【技术实现步骤摘要】
一种梯形低聚物的合成方法
本专利技术涉及聚合物合成
，具体指一种梯形低聚物的合成方法。
技术介绍
梯形聚合物是一类具有双链结构的线型聚合物。相比于常规的单链线型聚合物，其主链刚性更强，具有更高的热稳定性以及高的化学稳定性。与具有交联结构的聚合物相比，又具有可加工的特点，因此受到人们广泛的关注。常见的梯形聚合物合成方法主要有逐步聚合法和后关环法。其中，后关环法是先通过聚合形成单链高分子，随后再进行分子内的关环反应形成梯形结构。然而，这种方法往往会由于关环反应效率不高，导致形成的梯形聚合物中，主链结构具有较多的缺陷。而采用逐步聚合法，可有效避免这些缺陷结构的形成。环戊二烯是一类重要的化工原料，可与亲双烯体发生狄尔斯-阿德耳反应制备得到下述结构的烯烃化合物：其中，R1、R2、R3、R4为氢原子、碳原子数为1-20的烃基或芳基，m＝0～1；该烯烃化合物又可与环戊二烯继续发生狄尔斯-阿德耳反应，形成规整的梯形低聚物。专利公布号为CN1694913A，CN101319020A的专利技术专利报道了一种以这类末端含双键的梯形低聚物为原料，通过开环共聚得到环烯烃共聚物，这些聚合物具有优异的光学性能，高的热稳定性以及高的机械强度，广泛应用于光学材料、偏振片以及液晶显示器等领域，具有重要的应用价值；专利公布号为CN107011610A的专利技术专利报道了一种以这类低聚物为原料制备得到的聚烯烃膜，该聚烯烃膜可作为触控面板的基材，并有效提高与透明导电层的密合性。然而，有关如何合成该类梯形低聚物的报道仍然比较少，相关的研究也比较匮乏。这是因为，当环戊二烯作为反应原料时，由于环戊二烯既可作为狄尔斯-阿德耳反应的双烯体，也可作为亲双烯体，因此环戊二烯容易发生自身的二聚，三聚等反应，生成的产物含有至少两个双键以上，如DCPD，TCPD等，无法得到上述结构规整的梯形低聚物。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种梯形低聚物的合成方法，该合成方法能够制得结构规整的梯形低聚物。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种应用上述合成方法制得的梯形低聚物。本专利技术解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种梯形低聚物的合成方法，其特征在于包括有以下步骤：将亲双烯体和双环戊二烯经过除水除氧处理，随后将亲双烯体与双环戊二烯加入到高压反应釜中，然后加入路易斯酸和溶剂，经连续狄尔斯-阿德耳反应生成所需的梯形低聚物。优选地，所述梯形低聚物的通式为：其中，n为0～20中的任意整数，R1、R2为氢原子、碳原子数为1-20的烃基或芳基，X为碳原子或氮原子中的一种。进一步，所述亲双烯体的通式为：其中，R1、R2为氢原子、碳原子数为1-20的烃基或芳基，X为碳原子或氮原子。再进一步，所述的亲双烯体为下述化合物中的至少一种：优选地，所述路易斯酸催化剂为氯化锌、氯化铝、氯化铁、四氯化钛、氧化锌、氧化铝、氧化铁、氧化钛、高岭土、沸石、三氟甲磺酸甲酯、三氟化硼及其配合物中的至少一种；进一步，所述的路易斯酸催化剂为四氯化钛。优选地，所述的溶剂为正己烷、正庚烷、环戊烷、环己烷、甲苯、二甲苯、环戊二烯中至少一种；进一步，所述的溶剂为环戊烷。优选地，所述亲双烯体与双环戊二烯的摩尔比为1:2～1:20；进一步，所述亲双烯体与双环戊二烯的摩尔比为1:5～1:10。通过调节原料中的亲双烯体与双环戊二烯之间的投料比例，可以调节低聚物链节长度以及分子量。优选地，所述路易斯酸催化剂的用量为亲双烯体和双环戊二烯总重量的0.01～5％；进一步，所述路易斯酸催化剂的用量为亲双烯体和双环戊二烯总重量的1～3％。优选地，所述狄尔斯-阿德耳反应的反应温度为170～250℃；进一步，反应温度为190～220℃。本专利技术解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用上述合成方法制得的梯形低聚物。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：在路易斯酸催化剂作用下，促进了双环戊二烯的解聚反应，生成环戊二烯，随后路易斯酸催化剂与生成的环戊二烯相互作用，使得环戊二烯只能作为双烯体参与到狄尔斯-阿德耳反应中，并与加入的亲双烯体或低聚物链末端的双键反应，逐步聚合并最终形成了结构规整的梯形低聚物。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例1：将乙烯和双环戊二烯经过纯化装置纯化进行除水除氧，按摩尔比1：5的投料比加入到反应釜中，将3质量份的四氯化钛和50质量份的无水正己烷一起加入到反应釜中，开动搅拌，并升温至反应温度190℃保温反应4h后，降至室温，将反应后的混合液加入到500质量份的无水乙醇中，立即析出大量白色沉淀，过滤得到沉淀，并用无水乙醇洗涤多次后，在室温下真空干燥24h，最终称量得到聚合物的收率为87.4％。实施例2：将丙烯和双环戊二烯经过纯化装置纯化进行除水除氧，按摩尔比1：10的投料比加入到反应釜中，将3质量份的氧化钛和50质量份的无水环己烷一起加入到反应釜中，开动搅拌，并升温至反应温度170℃，保温反应4h后，降至室温，将反应得到的混合液加入到500质量份的无水乙醇中，立即析出大量白色沉淀，过滤得到沉淀，并用无水乙醇洗涤多次后，在室温下真空干燥24h，最终称量得到聚合物的收率为81.9％。实施例3：将辛烯和双环戊二烯经过纯化装置纯化进行除水除氧，按摩尔比1：15的投料比加入到反应釜中，将0.5质量份的氯化铝和50质量份的无水甲苯一起加入到反应釜中，开动搅拌，并升温至反应温度220℃，保温反应4h后，降至室温，将反应得到的混合液加入到500质量份的无水乙醇中，立即析出大量白色沉淀，过滤得到沉淀，并用无水乙醇洗涤多次后，于室温下真空干燥24h，最终称量得到聚合物的收率为72.1％。实施例4：将环己烯和双环戊二烯经过纯化装置纯化进行除水除氧，按摩尔比1：20的投料比加入到反应釜中，将0.01质量份的氧化铝和50质量份的甲苯一起加入到反应釜中，开动搅拌，并升温至反应温度170℃，保温反应4h后，降至室温，将反应得到的混合液加入到500质量份的无水乙醇中，立即析出大量白色沉淀，过滤得到沉淀，并用无水乙醇洗涤多次后，于室温下真空干燥24h，最终称量得到聚合物的收率为56.3％。实施例5：将2-丁烯和双环戊二烯经过纯化装置纯化进行除水除氧，按摩尔比1：5的投料比加入到反应釜中，将5质量份的四氯化钛和50质量份的环戊烷一起加入到反应釜中，开动搅拌，并升温至反应温度220℃，保温反应4h后，降至室温，将反应得到的混合液加入到500质量份的无水乙醇中，立即析出大量白色沉淀，过滤得到沉淀，并用无水乙醇洗涤多次后，于室温下真空干燥24h，最终称量得到聚合物的收率为85.2％。实施例6：将乙烯和双环戊二烯经过纯化装置纯化进行除水除氧，按摩尔比1：2的投料比加入到反应釜中，将3质量份的沸石和50质量份的环戊烷一起加入到反应釜中，开动搅拌，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梯形低聚物的合成方法，其特征在于包括有以下步骤：将亲双烯体和双环戊二烯经过除水除氧处理，随后将亲双烯体与双环戊二烯加入到高压反应釜中，然后加入路易斯酸和溶剂，经连续狄尔斯-阿德耳反应生成所需的梯形低聚物。/n

【技术特征摘要】
1.一种梯形低聚物的合成方法，其特征在于包括有以下步骤：将亲双烯体和双环戊二烯经过除水除氧处理，随后将亲双烯体与双环戊二烯加入到高压反应釜中，然后加入路易斯酸和溶剂，经连续狄尔斯-阿德耳反应生成所需的梯形低聚物。


2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述梯形低聚物的通式为：



其中，n为0～20中的任意整数，R1、R2为氢原子、碳原子数为1-20的烃基或芳基，X为碳原子或氮原子中的一种。


3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：所述亲双烯体的通式为：



其中，R1、R2为氢原子、碳原子数为1-20的烃基或芳基，X为碳原子或氮原子。


4.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于：所述的亲双烯体为下述化合物中的至少一种：





5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王果，杜柑宏，郭松，
申请(专利权)人：宁波拓烯新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33