一种阳离子聚合方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种阳离子聚合方法。
【背景技术】
[0002] 溴化的异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物，一般是将异丁烯与对甲基苯乙烯的共聚物 进行溴化，将部分对甲基苯乙烯基团转变为溴甲基苯乙烯基团而得到的。由于分子主链为 全饱和结构，因此溴化的异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物具有比溴化丁基橡胶更优异的综合 性能，尤其是具有更好的耐热性能；并且，由于高活性的苄基溴官能团的存在，能够与各种 橡胶在更宽的范围内实现硫化和共硫化，另外还具有更宽范围的改性优势。该产品经过与 尼龙共混制成动态硫化合金用于生产轮胎的气密层，可以做到又轻又薄，因此，溴化的异丁 烯和对甲基苯乙烯共聚物可用于生产具有更高性能的轮胎，并具有相当广阔的市场应用前 旦 -5^ 〇
[0003] 因此，研究人员针对异丁烯和对烷基苯乙烯共聚物及其卤化物进行了大量研究。 例如：US5162445和US5959049分别公开了异丁烯和对烷基苯乙烯共聚物及其制备方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的发明人在研究过程中发现，异丁烯在进行阳离子聚合时，其聚合效率 (即，聚合物收率）对稀释剂极性并不敏感，但是在将异丁烯与烷基苯乙烯通过阳离子聚合 方式进行共聚合时，随稀释剂极性的降低，聚合效率随之降低，以至于体系为溶液聚合状态 时，对甲基苯乙烯的共聚活性显著降低，导致聚合效率极差，聚合物产率不高。
[0005] 本发明的发明人针对上述问题进行了研究，发现：将单烯烃与烷基苯乙烯以溶液 聚合的方式进行阳离子共聚时，如果在引发剂体系中引入一种醌型化合物能够明显提高聚 合效率，提高聚合物的收率。在此基础上完成了本发明。
[0006] 本发明提供了一种阳离子聚合方法，该方法包括在阳离子聚合条件下，在至少一 种稀释剂中，将至少一种单烯烃和至少一种烷基苯乙烯与引发剂体系中的各组分接触，所 述引发剂体系含有至少一种能够提供碳正离子的化合物、至少一种路易斯酸和至少一种活 化剂，
[0007] 所述活化剂选自式I-I所示的化合物和式1-2所示的化合物，
[0008]
[0009] 式 I-I 和式 1-2 中，R1' R2、R3、R4、R5、R6、R 7 和 R8 各自为-Η、-X1、-NO2 和-CN中的一种，X1和X2各自为卤素基团中的一种；
[0010] 所述路易斯酸含有式II所示的化合物和式III所示的化合物，
[0011]
[0012] 式II中，R9和Rltl各自为C1-C 8的直链或支链烷基，X3为卤素基团中的一种；
[0013]
[0014] 式III中，R11S C1~C8的直链或支链烷基，X4和X5各自为卤素基团中的一种；
[0015] 所述单烯烃选自式IV所示的化合物，
[0016]
[0017] 式IV中，R12和R13各自为C1~C5的直链或支链烷基；或者R 12为氢，R13为C3~C5的支链烷基；
[0018] 所述烷基苯乙烯选自式V所示的化合物，
[0019]
[0020] 式V中，R14为C1~C5的直链或支链烷基。
[0021] 在与单烯烃通过阳离子聚合在低极性稀释剂中进行共聚时，本发明的方法能够明 显提高烷基苯乙烯的共聚活性，从而提高聚合体系的聚合效率，获得较高的聚合物收率。
[0022] 另外，根据本发明的方法通过调整引发剂体系的组成，在不同的聚合条件下能够 制备具有不同分子量大小的聚合物，以满足不同应用场合的要求。
【具体实施方式】
[0023] 本发明提供了一种阳离子聚合方法，该方法包括在阳离子聚合条件下，在至少一 种稀释剂中，将至少一种单烯烃和至少一种烷基苯乙烯与引发剂体系中的各组分接触，所 述引发剂体系含有至少一种能够提供碳正离子的化合物、至少一种路易斯酸和至少一种活 化剂。
[0024] 所述活化剂为选自式I-I所示的化合物和式1-2所示的化合物，
[0025]
[0026] 式I-I和式1-2中，和-CN 中的一种，X1和X2各自为卤素基团中的一种(例如：_F、-Cl、-Br或-1)。
[0027] 所述活化剂的具体实例可以包括但不限于：四氢对苯醌、四氢邻苯醌、一氟三氢 对苯醌、一氟三氢邻苯醌、二氟二氢对苯醌、二氟二氢邻苯醌、三氟一氢对苯醌、三氟一氢邻 苯醌、四氟对苯醌、四氟邻苯醌、一氯三氢对苯醌、一氯三氢邻苯醌、二氯二氢对苯醌(包括 2, 3-二氯对苯醌、2, 5-二氯对苯醌、2, 6-二氯对苯醌)、二氯二氢邻苯醌(包括3, 4-二氯 邻苯醌、3, 5-二氯邻苯醌、3, 6-二氯邻苯醌)、三氯一氢对苯醌、三氯一氢邻苯醌、四氯对苯 醌、四氯邻苯醌、一溴三氢对苯醌、一溴三氢邻苯醌、二溴二氢对苯醌(包括2, 3-二溴对苯 醌、2, 5-二溴对苯醌、2, 6-二溴对苯醌)、二溴二氢邻苯醌(包括3, 4-二溴邻苯醌、3, 5-二 溴邻苯醌、3, 6-二溴邻苯醌)、三溴一氢对苯醌、三溴一氢邻苯醌、四溴对苯醌、四溴邻苯醌、 一氟三硝基对苯醌、一氟三硝基邻苯醌、二氟二硝基对苯醌(包括2, 3-二氟-5, 6-二硝基对 苯醌、2, 5-二氟-3, 6-二硝基对苯醌、2, 6-二氟-3, 5-二硝基对苯醌)、二氟二硝基邻苯醌 (包括3, 4-二氟-5, 6-二硝基邻苯醌、3, 5-二氟-4, 6-二硝基邻苯醌、3, 6-二氟-4, 5-二 硝基邻苯醌)、三氟一硝基对苯醌、三氟一硝基邻苯醌、一氯三硝基对苯醌、一氯三硝基邻苯 醌、二氯二硝基对苯醌(包括2, 3-二氯-5, 6-二硝基对苯醌、2, 5-二氯-3, 6-二硝基对苯 醌、2, 6-二氯-3, 5-二硝基对苯醌)、二氯二硝基邻苯醌(包括3, 4-二氯-5, 6-二硝基邻苯 醌、3, 5-二氯-4, 6-二硝基邻苯醌、3, 6-二氯-4, 5-二硝基邻苯醌)、三氯一硝基对苯醌、三 氯一硝基邻苯醌、一溴三硝基对苯醌、一溴三硝基邻苯醌、二溴二硝基对苯醌(包括2, 3-二 溴-5, 6-二硝基对苯醌、2, 5-二溴-3, 6-二硝基对苯醌、2, 6-二溴-3, 5-二硝基对苯醌)、 二溴二硝基邻苯醌(包括3, 4-二溴-5, 6-二硝基邻苯醌、3, 5-二溴-4, 6-二硝基邻苯醌、 3, 6-二溴-4, 5-二硝基邻苯醌)、三溴一硝基对苯醌、三溴一硝基邻苯醌、四硝基对苯醌、 四硝基邻苯醌、一氟三氰基对苯醌、一氟三氰基邻苯醌、二氟二氰基对苯醌(包括2, 3-二 氟-5, 6-二氰基对苯醌、2, 5-二氟-3, 6-二氰基对苯醌、2, 6-二氟-3, 5-二氰基对苯醌)、 二氟二氰基邻苯醌(包括3, 4-二氟-5, 6-二氰基邻苯醌、3, 5-二氟-4, 6-二氰基邻苯醌、 3, 6-二氟-4, 5-二氰基邻苯醌)、三氟一氰基对苯醌、三氟一氰基邻苯醌、一氯三氰基对苯 醌、一氯三氰基邻苯醌、二氯二氰基对苯醌(包括2, 3-二氯-5, 6-二氰基对苯醌、2, 5-二 氯-3, 6-二氰基对苯醌、2, 6-二氯-3, 5-二氰基对苯醌)、二氯二氰基邻苯醌(包括3, 4-二 氯-5, 6-二氰基邻苯醌、3, 5-二氯-4, 6-二氰基邻苯醌、3, 6-二氯-4, 5-二氰基邻苯醌)、 三氯一氰基对苯醌、三氯一氰基邻苯醌、一溴三氰基对苯醌、一溴三氰基邻苯醌、二溴二氰 基对苯醌(包括2, 3-二溴-5, 6-二氰基对苯醌、2, 5-二溴-3, 6-二氰基对苯醌、2, 6-二 溴-3, 5-二氰基对苯醌)、二溴二氰基邻苯醌(包括3, 4-二溴-5, 6-二氰基邻苯醌、3, 5-二 溴-4, 6-二氰基邻苯醌、3, 6-二溴-4, 5-二氰基邻苯醌)、三溴一氰基对苯醌、三溴一氰基 邻苯醌、三硝基一氰基对苯醌、三硝基一氰基邻苯醌、二硝基二氰基对苯醌(包括2, 3-二硝 基-5, 6-二氰基对苯醌、2, 5-二硝基-3, 6-二氰基对苯醌、2, 6-二硝基-3, 5-二氰基对苯 醌)、二硝基二氰基邻苯醌(包括3, 4-二硝基-5, 6-二氰基邻苯醌、3, 5-二硝基-4, 6-二氰 基邻苯醌、3, 6-二硝基-4, 5-二氰基邻苯醌)、一硝基三氰基对苯醌、一硝基三氰基邻苯醌、 四氰基对苯醌、四氰基邻苯醌、一氟三甲酰氯基对苯醌、一氟三甲酰氯基邻苯醌、二氟二甲 酰氯基对苯醌(包括2, 3-二氟-5, 6-二甲酰氯基对苯醌、2, 5-二氟-3, 6-二甲酰氯基对苯 醌、2, 6-二氟-3, 5-二甲酰氯基对苯醌)、二氟二甲酰氯基邻苯醌(包括3, 4-二氟-5, 6-二 甲酰氯基邻苯醌、3, 5-二氟-4, 6-二甲酰氯基邻苯醌、3, 6-二氟-4, 5-二甲酰氯基邻苯 醌)、三氟一甲酰氯基对苯醌、三氟一甲酰氯基邻苯醌、一氯三甲酰氯基对苯醌、一氯三甲 酰氯基邻苯醌、二氯二甲酰氯基对苯醌(包括2, 3-二氯-5, 6-二甲酰氯基对苯醌、2, 5-二 氯-3, 6-二甲酰氯基对苯醌、2, 6-二氯-3, 5-二甲酰氯基对苯醌)、二氯二甲酰氯基邻苯 醌(包括3, 4-二氯-5, 6-二甲酰氯基邻苯醌、3, 5-二氯-4, 6-二甲酰氯基邻苯醌、3, 6-二 氯-4, 5-二甲酰氯基邻苯醌)、三氯一甲酰氯基对苯醌、三氯一甲酰氯基邻苯醌、一溴三甲酰 氯基对苯醌、一溴三甲酰氯基邻苯醌、二溴二甲酰氯基对苯醌(包括2, 3-二溴-5, 6-二甲酰 氯基对苯醌、2, 5-二溴-3, 6-二甲酰氯基对苯醌、2, 6-二溴-3, 5-二甲酰氯基对苯醌)、二 溴二甲酰氯基邻苯醌(包括3, 4-二溴-5, 6-二甲酰氯基邻苯醌、3, 5-二溴-4, 6-二甲酰氯 基邻