一种端羟基硅橡胶负载α-二亚胺镍异相催化剂及其制备方法与应用、应用的方法技术

本发明专利技术涉及一种端羟基硅橡胶负载α

【技术实现步骤摘要】
一种端羟基硅橡胶负载
α
‑
二亚胺镍异相催化剂及其制备方法与应用、应用的方法


[0001]本专利技术涉及涉及催化烯烃聚合领域和聚乙烯疏水材料领域，具体涉及一种端羟基硅橡胶负载α
‑
二亚胺镍异相催化剂及其制备方法与应用、应用的方法。

技术介绍

[0002]聚乙烯是分子组成和分子结构最简单的树脂品种，聚乙烯来源丰富，价格低廉，具有优异的成膜性，化学稳定性以及良好的机械强度、透气性，易于成型加工，因此被广泛应用在农业、食品包装、果树保鲜等领域。聚烯烃由于其优异的物理和化学性能，是最古老、最受欢迎的合成聚合物之一。
[0003]尽管聚烯烃，如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)，具有优异的整体物理/化学性能，且价格低廉且易于加工，但由于其惰性表面，它们作为特殊材料尚未获得相当大的重要性。因此，聚烯烃不具备的特殊表面特性，如印刷性、亲水性、粗糙度、润滑性、选择性渗透性和微生物粘附性，是其成功应用于特定应用的必要条件。聚乙烯也有其自身的缺点，表面能低，化学惰性、润湿性、粘附性、染色性差等，功能化性能较差，致使其适用范围受到一定的限制。表面性质特别值得关注，因为任何聚合物与其环境的相互作用主要发生在表面。使用表面改性技术生成具有所需界面的技术有用表面已成为将这些廉价聚合物转化为有价值的商业产品的重要工具。具有疏水性能的聚乙烯在实际应用中非常重要，包括温室棚膜、室外天线等。
[0004]而要改变聚乙烯本身表面惰性且疏水性差的性质，常见的解决策略有两个，第一种是直接在聚合物表面涂覆一层低表面能物质，包括长烷基链化合物、含氟含硅类化合物等，这类方法的缺点是工艺较为困难，成本较高。第二种是通过熔融接枝的方式，将含硅、氟的单体引入到聚乙烯中，以实现对聚乙烯的表面性质调控。熔融接枝法工艺简单，设备要求少，且可连续化生产，在工业上应用广泛。但是这种方法存在的问题是由于温度高，副反应难以控制，且产物中残留的单体、低分子量聚合物以及各种加工助剂难以除去，对成品的纯度和性能都产生较大的影响。
[0005]公布号为CN1712967A的中国专利，公开了一种表面涂覆聚乙烯醇的硅橡胶微流控芯片及其表面修饰方法，硅橡胶微流控芯片的底片是硅橡胶；硅橡胶微流控芯片表面涂覆聚乙烯醇涂层。表面修饰方法，将聚乙烯醇涂覆在芯片表面；聚乙烯醇是部分水解或者完全水解的聚醋酸乙烯醇酯，或者它们二者的混合物；聚乙烯醇水溶液的浓度范围是0.001％～20％。该方法使芯片表面涂覆聚乙烯醇，工艺简便易于实现，大大降低微流控系统的成本；且聚乙烯醇可以长期保留，表面的性质稳定持久。表面修饰以后增加了表面的亲水性，方便溶液灌入微流通道，减少气泡的产生，降低电渗流，减少芯片表面对疏水性物质的吸附。但该方法工艺复杂，成本较高，还有待进一步改进。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于如何解决现有的聚乙烯表面改性工艺中存在的工艺复杂、成本高、产品性能较差的问题。
[0007]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0008]一种端羟基硅橡胶负载α
‑
二亚胺镍异相催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)制备极性单体和端羟基硅橡胶的金属盐的反向胶束溶液：
[0010]在静置或者搅拌下，将极性单体和端羟基硅橡胶的非极性饱和烃溶液滴加到金属烷基化合物的非极性饱和烃溶液中，之后进行陈化，密封静置保存，即得；其中使用的极性单体和端羟基硅橡胶的总和与金属烷基化合物的摩尔比为1：0.2～0.8；
[0011]说明：该制备过程为超分子自组装过程。
[0012](2)向反应容器中加入步骤(1)制得的产物、有机溶剂、α
‑
二亚胺镍催化剂和助催化剂，反应，得到端羟基硅橡胶负载的α
‑
二亚胺镍催化剂。
[0013]说明：发生聚合反应形成金属盐聚合物颗粒，硅橡胶和聚合物形成半互穿交联网络，从而得到端羟基硅橡胶负载的α
‑
二亚胺镍催化剂。
[0014]有益效果：本专利技术的端羟基硅橡胶负载α
‑
二亚胺镍异相催化剂，首先制备简单，可以利用已知的二亚胺镍催化剂直接进行负载，不需要再另外探索合成新的催化剂，其次，该催化剂通过改变硅橡胶的分子量或改变硅橡胶和极性单体二者之间比例来调控聚乙烯材料的表面性质，实现了催化剂层面的可调控，简单、实用，且不会牺牲聚乙烯本身的性能；最后，该催化剂是一种异相催化剂，对比均相催化剂，其活性、传质效率更高，且不会粘釜。
[0015]优选的，所述步骤(1)中极性单体是选自10
‑
十一烯酸、10
‑
十一烯醇、5
‑
己烯醇、5
‑
己烯酸、4
‑
戊烯酸、4
‑
戊烯醇、反式油酸、丙烯酸、5
‑
降冰片烯
‑2‑
甲醇、5
‑
降冰片烯
‑2‑
羧酸和5
‑
降冰片烯
‑2‑
醇中的一种或多种。
[0016]优选的，所述步骤(1)中端羟基硅橡胶是选自端羟基聚二甲基硅氧烷、端羟基聚甲基三氟丁基硅烷中的一种或者多种。
[0017]优选的，所述步骤(1)中端羟基硅橡胶的分子量为200
‑
100000。
[0018]优选地，所述步骤(1)中端羟基硅橡胶的分子量为600
‑
50000。
[0019]优选的，所述步骤(1)中金属烷基化合物是选自二乙基氯化铝、乙基二氯化铝、三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、二丁基镁、甲基氯化镁、乙基氯化镁、异丁基氯化镁、苯基氯化镁、丁基锂和二乙基锌中的一种或多种。
[0020]优选的，所述极性单体和端羟基硅橡胶的总和与金属烷基化合物的摩尔比为1：0.5
‑
0.6。
[0021]优选的，所述步骤(2)中有机溶剂是选自石油醚、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、氢化汽油、异构烷烃、甲基环己烷、十氢化萘、甲基环己烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、饱和异构烷烃、氢化汽油、二氯甲烷、氯仿、氯苯、二氯苯中的一种或多种。
[0022]优选的，所述步骤(2)中助催化剂是选自二乙基氯化铝、甲基铝氧烷、乙基二氯化铝、三异丁基铝和三(五氟苯基)硼中的一种或多种。
[0023]优选的，所述步骤(2)中反应的温度为
‑
30～150℃。
[0024]本专利技术还提供一种采用上述方法制备的端羟基硅橡胶负载α
‑
二亚胺镍异相催化剂。
[0025]本专利技术还提供一种采用上述方法制备的端羟基硅橡胶负载α
‑
二亚胺镍异相催化剂在制备聚乙烯/硅橡胶杂化疏水材料上的应用。
[0026]本专利技术还提供一种上述应用的方法，包括以下步骤：
[0027]向反应容器中加入乙烯、上述方法制备的端羟基硅橡胶负载α
‑
二亚胺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种端羟基硅橡胶负载α
‑
二亚胺镍异相催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备极性单体和端羟基硅橡胶的金属盐的反向胶束溶液：在静置或者搅拌下，将极性单体和端羟基硅橡胶的非极性饱和烃溶液滴加到金属烷基化合物的非极性饱和烃溶液中，之后进行陈化，密封静置保存，即得；其中使用的极性单体和端羟基硅橡胶的总和与金属烷基化合物的摩尔比为1：0.2
‑
0.8；(2)向反应容器中加入步骤(1)制得的产物、有机溶剂、α
‑
二亚胺镍催化剂和助催化剂，反应，得到端羟基硅橡胶负载的α
‑
二亚胺镍催化剂。2.根据权利要求1所述的端羟基硅橡胶负载α
‑
二亚胺镍异相催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中极性单体是选自10
‑
十一烯酸、10
‑
十一烯醇、5
‑
己烯醇、5
‑
己烯酸、4
‑
戊烯酸、4
‑
戊烯醇、反式油酸、丙烯酸、5
‑
降冰片烯
‑2‑
甲醇、5
‑
降冰片烯
‑2‑
羧酸和5
‑
降冰片烯
‑2‑
醇中的一种或多种；所述端羟基硅橡胶是选自端羟基聚二甲基硅氧烷、端羟基聚甲基三氟丁基硅烷、聚乙二醇中的一种或者多种；所述端羟基硅橡胶的分子量为200
‑
100000。3.根据权利要求1或2所述的端羟基硅橡胶负载α
‑
二亚胺镍异相催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中金属烷基化合物是选自二乙基氯化铝、乙基二氯化铝、三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、二丁基镁、甲基氯化镁、乙基氯化镁、异丁基氯化镁、苯基氯化镁、丁基锂和二乙基锌中的一种或多种。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭忱，杨钢，李杰，王福周，陈敏，李超，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：