本发明属于聚苯乙炔制备领域，具体涉及一种以过渡金属络合物为催化剂、有机硅烷化合物为引发剂进行苯乙炔(PA)的聚合反应，制备了高分子量且分子量分布较窄的PPA。
背景技术：
聚苯乙炔(PPA)是聚炔类共轭聚合物的一种，具有共轭聚合物特有的光、电、磁性质，在塑料电子学、有机铁磁体、光伏电池、电致发光材料、电化学传感器、分子器件等领域应用十分广泛。PPA分子量的大小对其电导率以及其它光电性质有重要影响，电导率随分子量增大而增大。
以往热聚合法制备PPA的能耗较大，得到的PPA聚合物分子量低，且随聚合温度的升高而分子量降低，副反应较多，实验重现性差。偶氮过氧化物引发PA聚合的产物较少，产率较低，所得PPA分子量很小。
本专利在铂络合物催化剂作用下通过有机硅烷化合物引发苯乙炔聚合，通过优化聚合反应条件，制备了具有高分子量且分子量分布较窄的聚苯乙炔共轭聚合物，为PPA共轭聚合物在光电领域的研究以及推动其在产业中的应用发展奠定基础。
技术实现要素：
本发明提供了一种由三(三甲硅基)硅烷引发的聚苯乙炔的制备方法，该制备方法得到的聚苯乙炔具有更高的分子量，并且分子量分布更窄。
一种由三(三甲硅基)硅烷引发的聚苯乙炔的制备方法，包括：
在环戊二烯基氯化铂(CP)的催化下，以三(三甲硅基)硅烷(TTSS)作为引发剂，进行苯乙炔的本体聚合反应，反应结束后得到所述的聚苯乙炔。
本发明的制备方法通过采用新的催化剂和引发剂，有效地提高了聚苯乙炔的分子量，同时，分子量分布更窄，试验结果表明，分子量一般在30万以上。
采用本发明的催化剂和引发剂，聚合反应的温度可以更低，作为优选，所述的聚合反应的温度为15～50℃。
作为优选，所述的聚合反应的时间为2～10小时。
采用本发明的聚合方法，催化剂和引发剂的用量都较低，作为优选，所述的环戊二烯基氯化铂的用量为单体质量的1.0～5.0‰，所述的三(三甲硅基)硅烷的用量为单体质量的1.0～3.0％。
为了进一步提高反应速率和产品质量，作为最优选，所述的苯乙炔的浓度为本体浓度9.0mol/L，三(三甲硅基)硅烷的浓度为0.06mol/L，催化剂的浓度为0.01mol/L，聚合反应温度为30℃，此时，得到的产品的Mn可以达到40万以上，PDI可以达到1.7以下。
同现有技术相比，本发明的有益效果体现在：本发明通过以三(三甲硅基)硅烷(TTSS)作为引发剂，以环戊二烯基氯化铂(CP)为催化剂，得到的聚苯乙炔共轭聚合物具有更高的分子量和更窄的分子量分布。
具体实施方式
实施例1
催化剂(CP)用量为单体质量的4.0‰，引发剂(TTSS)用量为单体用量的2％，在N2气氛保护中、30℃下进行苯乙炔(PA)的本体聚合反应，所得实验结果如下表1(聚合物的数均分子量Mn及分子量多分散指数PDI用马尔文Viscotek 270Max多检测器凝胶渗透色谱仪进行测定)：
表1以TTSS为引发剂、CP为催化剂的PA聚合反应结果
Table 1.Polymerization of PA initiated by TTSS and catalyzed by CP catalyst
实施例2
在氮气气氛保护下，PA的浓度为本体浓度9.0mol/L，CP用量为单体质量的4.0‰，引发剂用量为单体用量的2％，改变聚合反应温度，考察温度对聚合物PPA分子量及分子量分布的影响。
表2.反应温度对TTSS/CP/PA聚合反应体系的影响
Table 2.The effect of polymerization temperature on the Mn and PDI of PPA
该实施例表明，在一定温度范围内随着反应温度的提高，反应速度加快，并且聚合物的分子量增加，PDI变小。
实施例3
在氮气气氛保护下，固定反应温度为30℃，PA浓度为9.0mol/L，引发剂用量为单体用量的2％，改变催化剂浓度进行聚合反应，考察催化剂浓度C对PPA分子量及分子量分布的影响。
表3催化剂浓度对TTSS/CP/PA聚合反应体系的影响
Table 3.The effect of catalyst concentrations on the Mn and Mw/Mn of PPA
该实施例表明，随着催化剂用量的减少，聚合反应速率下降，反应时间延长，聚合物的分子量下降，PDI变大。