专利名称：法呢烯互聚物的制作方法
技术领域：
本发明提供了包含由法呢烯衍生的单元和由至少一种乙烯基单体衍生的单元的法呢烯互聚物，以及制备和使用该法呢烯互聚物的方法。
背景技术：
萜烯或类异戊二烯化合物是有机分子的一个多变的大类，其可由各种植物(例如针叶树)和一些昆虫(例如凤蝶)生成。一些类异戊二烯化合物还可通过微生物(包括生物工程改造的微生物)由有机化合物如糖制备。由于萜烯或类异戊二烯化合物可从各种可再生来源获得，它们成为制备生态友好、可再生聚合物的理想单体。由萜烯或类异戊二烯化合物衍生的萜烯聚合物是有用的聚合材料。例如，聚异戊二烯、聚菔烯和聚柠檬烯已被用于各种应用，例如用于生产纸涂层、粘合剂、橡胶化合物和其它工业产品。多数现有的萜烯聚合物一般衍生自C5和Cltl萜烯，例如，异戊二烯、柠檬烯、 香叶烯、3-蒈烯、罗勒烯和菔烯。这些萜烯单体可被聚合或与其它共聚用单体共聚形成相应的萜烯同聚物或共聚物。然而，对具有至少15个碳原子的萜烯或类异戊二烯化合物的聚合物或共聚物所知甚少或不存在。由于它们的链长较长，类异戊二烯化合物，例如法呢烯，法呢醇、苦橙油醇、瓦伦烯、蛇麻烯、吉玛烯和榄烯，可提供具有独特物理、化学和生物特性的聚合物或共聚物。需要对于更为环境友好和/或可再生的聚合物，例如由可从天然来源获得的类异戊二烯化合物衍生的聚合物。此外，还需要具有独特物理、化学和生物特性的新的聚合物。发明概述前述需求通过此处披露的本发明的各个方面得到了满足。在一个方面，本发明提供了包含一个或多个具有式(X’ )的聚合物分子的法呢烯互聚物
权利要求
1.聚法呢烯，其包含一个或多个具有式(X’)的聚合物分子
2.如权利要求1所述的聚法呢烯，其中式(II’)的量为该聚法呢烯总重的约5wt.%至约 99wt. %。
3.如权利要求1-2任意一项所述的聚法呢烯，其中式(III’)的量为该聚法呢烯总重的至少约70wt. %0
4.如权利要求1-3任意一项所述的聚法呢烯，其中式(I’)-(III’)、(V’)-(VII’)和 (XI)-(XIV)及其立体异构体的一种或多种中的至少一部分双键被氢化。
5.如权利要求1-3任意一项所述的聚法呢烯，其中m为0;且X具有式(I’)-(IV’)中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的聚法呢烯，其中m为0;且X具有式(V’)-(VIII’)中的一种或多种。
7.如权利要求6所述的聚法呢烯，其中式(V’)和(VI’ )的总量为该聚法呢烯总重的约 Iwt. % 至约 99wt. %0
8.如权利要求6所述的聚法呢烯，其中式(VII’)的量为该聚法呢烯总重的约Iwt. % 至约 99wt. %。
9.如权利要求1-4任意一项所述的聚法呢烯，其中m为1至约100，000；且R5、R6、R7和 R8的每一个为H。
10.如权利要求1-4任意一项所述的聚法呢烯，其中m为1至约100，000；R5为芳基；且 R6、R7和R8的每一个为H。
11.如权利要求10所述的聚法呢烯，其中所述芳基为苯基。
12.如权利要求1-4和9-11任意一项所述的聚法呢烯，其中m为1至约100，000，且该聚法呢烯为随机法呢烯互聚物。
13.如权利要求1-4和9-11任意一项所述的聚法呢烯，其中m为1至约100，000，且该聚法呢烯为嵌段法呢烯互聚物。
14.如权利要求13所述的聚法呢烯，其中所述嵌段法呢烯互聚物包含一个含有X的嵌段和两个含有Y的嵌段，其中所述含有X的嵌段在两个含有Y的嵌段之间。
15.如权利要求1-14任意一项所述的聚法呢烯，其中该聚法呢烯的Mw大于约60，000 道尔顿。
16.如权利要求1-14任意一项所述的聚法呢烯，其中该聚法呢烯的Tg小于约-60°C。
17.如权利要求1-16任意一项所述的聚法呢烯，其中m和η之和大于约300。
18.聚法呢烯，其在催化剂存在下通过聚合法呢烯制备得到，其中该聚法呢烯中顺式-1，4-微结构的量最高为该聚法呢烯总重的约80wt. %。
19.聚法呢烯，其在催化剂存在下通过聚合α-法呢烯制备得到，其中该聚法呢烯中顺式-1，4-微结构的量为该聚法呢烯总重的约Iwt. %至约99wt. %。
20.通过如下方式制备的聚法呢烯(a)在催化剂存在下聚合法呢烯形成不饱和聚法呢烯；和(b)在氢化试剂存在下氢化所述不饱和聚法呢烯的至少一部分双键。
21.如权利要求18-20任意一项所述的聚法呢烯，其中该聚法呢烯与乙烯基单体共聚形成法呢烯互聚物。
22.如权利要求21所述的聚法呢烯，其中所述乙烯基单体为苯乙烯。
23.如权利要求18-22任意一项所述的聚法呢烯，其中所述法呢烯通过微生物制备。
24.如权利要求18-23任意一项所述的聚法呢烯，其中所述法呢烯由单糖衍生得到。
25.如权利要求17-M任意一项所述的聚法呢烯，其中所述催化剂包含有机锂试剂。
26.如权利要求25所述的聚法呢烯，其中所述催化剂进一步包含1，2_双(二甲基氨基)乙焼。
27.如权利要求2516任意一项所述的聚法呢烯，其中所述有机锂试剂为正丁基锂或仲丁基锂。
28.如权利要求20所述的聚法呢烯，其中所述氢化试剂是氢化催化剂存在下的氢。
29.如权利要求观所述的聚法呢烯，其中所述氢化催化剂是10%Pd/C。
30.制备聚法呢烯的方法，其包括在催化剂存在下共聚法呢烯和至少一种乙烯基单体， 其中该法呢烯与该乙烯基单体的摩尔百分比的比例为约1 4至约100 1。
31.制备聚法呢烯的方法，其包括(a)通过微生物由单糖制备法呢烯；和(b)在催化剂存在下共聚所述法呢烯和至少一种乙烯基单体。
32.如权利要求31所述的方法，其中所述法呢烯与所述乙烯基单体的百分比的比例为约1 4至约100 1。
33.如权利要求30-31任意一项所述的方法，其中所述至少一种乙烯基单体不包括萜火布。
34.如权利要求30-31任意一项所述的方法，其中所述至少一种乙烯基单体为乙烯、 α -烯烃或取代的或未取代的乙烯基卤化物、乙烯基醚、丙烯腈、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、 丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺或它们的组合。
35.如权利要求30-31任意一项所述的方法，其中所述至少一种乙烯基单体为苯乙烯。
36.如权利要求30-35任意一项所述的方法，其中所述催化剂为Ziegler-Natta催化剂、Kaminsky催化剂、茂金属催化剂、有机锂试剂或它们的组合。
37.如权利要求30-35任意一项所述的方法，其中所述催化剂为有机锂试剂。
38.如权利要求37所述的方法，其中所述催化剂进一步包含1，2_双(二甲基氨基)乙焼。
39.如权利要求37-38任意一项所述的方法，其中所述有机锂试剂为正丁基锂或仲丁基锂。
40.聚法呢烯，其通过权利要求30-39任意一项所述的方法制备。
41.聚合物组合物，其包含如权利要求1- 和40任意一项所述的聚法呢烯以及至少一种添加剂。
42.如权利要求41所述的聚合物组合物，其中所述添加剂为填充剂、接枝引发剂、增粘剂、增滑剂、防结块剂、增塑剂、抗氧化剂、发泡剂、发泡剂激活剂、UV稳定剂、除酸剂、着色剂或色素、活性助剂、润滑剂、防雾剂、助流剂、加工助剂、压出助剂、偶联剂、交联剂、稳定控制剂、成核剂、表面活性剂、防燃剂、抗静电剂或它们的组合。
43.如权利要求41所述的聚合物组合物，其中所述添加剂为填充剂。
44.如权利要求41所述的聚合物组合物，其中所述添加剂为交联剂。
45.如权利要求41-44任意一项所述的聚合物组合物，其进一步包含第二聚合物。
46.如权利要求45所述的聚合物组合物，其中所述聚法呢烯与所述第二聚合物的比例为约1 99至约99 1。
47.如权利要求45所述的聚合物组合物，其中所述第二聚合物为聚烯烃、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、苯乙烯聚合物、酚醛树脂、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或它们的组合。
48.物品，其包含权利要求1- 和40任意一项的聚法呢烯或权利要求41-47任意一项的聚合物组合物。
49.如权利要求48所述的物品，其中该物品为模制物品、薄膜、薄板或泡沫。
50.如权利要求48所述的物品，其中该物品为模制物品，其选自玩具、把手、软性把手、 缓冲摩擦条、地面材料、汽车脚垫、车轮、轮脚、家具和器具的脚、标签、密封、垫圈如静态和动态垫圈、车门、保险杠面板、烤架部件、摇板、软管、内衬、办公用品、图章、衬垫、隔膜、导管、盖子、塞子、冲头、传递系统、厨具、鞋子、鞋气囊以及鞋底。
全文摘要
法呢烯互聚物包含由法呢烯(例如α-法呢烯或β-法呢烯)衍生的单元，以及由至少一种乙烯基单体衍生的单元。所述法呢烯互聚物可通过将所述法呢烯与至少一种乙烯基单体在催化剂存在下共聚制备得到。在一些实施方式中，所述法呢烯可采用微生物由糖制备得到。在其它实施方式中，所述至少一种乙烯基单体是乙烯、α-烯烃或者取代的或未取代的乙烯基卤化物、乙烯基醚、丙烯腈、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺或它们的组合。
文档编号C08F36/22GK102164974SQ200980138182
公开日2011年8月24日 申请日期2009年9月3日 优先权日2008年9月4日
发明者德雷克·詹姆斯·麦克菲 申请人:阿迈瑞斯生物技术公司