官能化的含聚異丁烯的低聚物和聚合物的合成的制作方法
【專利說明】官能化的含聚異T稀的低聚物和聚合物的合成 發明領域
[0001] 一個方面設及制備官能化的含聚異下締(PIB)的低聚物和聚合物的單步驟方法 及由此制備的材料。另一方面設及制備官能化的含聚異下締(PIB)的低聚物和聚合物的多 步驟方法W及由此制備的材料。
【發明內容】
[0002] 本發明的一個方面提供官能化的含聚異下締(PIB)的低聚物和聚合物。
[0003] 本發明的一個方面提供用于制備官能化的含聚異下締(PIB)的低聚物和聚合物 的單步驟方法。
[0004] 本發明的一個方面提供用于制備官能化的含聚異下締(PIB)的低聚物和聚合物 的多步驟方法。 陽0化]本發明的一個方面提供包含官能化的含聚異下締(PIB)的低聚物和聚合物的可 固化組合物,W及使用運些可固化組合物的方法。
[0006] 所公開的化合物包括任何和所有的同分異構體和立體異構體。通常,除非另有明 確說明,否則作為替代,所公開的材料和方法可W被描述為包括本文中所公開的任何合適 的組分、部分或步驟,由其組成或基本上由其組成。另外地或者作為替代的,所公開的材料 和方法可W被描述為不包括或基本上不包括現有技術組合物中所使用的或者對于實現本 發明的功能和/或目標并非必需的任何組分、材料、成分、佐劑、部分、物質和步驟。
[0007] 當在本文中使用詞語"約"時,它是指其所修飾的量或條件可W有一些變化而超出 所述量,只要本發明的功能和/或目標得W實現。本領域的技術人員應理解,很少有時間來 充分發掘任何領域的范圍,并且預期,所公開的結果至少在某種程度上可W擴展到超出一 項或多項所公開的限制。W后,受益于本發明并理解本文中所公開的概念和實施方案,所屬 領域的一般技術人員可W無需創造性的努力發掘超出所公開的限制,并且當實施方案被認 為是沒有任何出乎意料的特征時,運些實施方案在如本文中使用的術語"約"的含義內。
【具體實施方式】
[0008] 除非另有定義,否則本文中使用的所有技術和科學術語都具有與本領域的一般技 術人員所通常理解的含義相同的含義。如本文中使用的,對于各個實施方案中的每一個,W 下定義適用。
[0009] "烷基"或"燒控"是指僅含有單鍵的控鏈或控基。燒控可W是直鏈控鏈或支化控 基。燒控可W是環狀的。燒控可含有1-20個碳原子,有利地1-10個碳原子,更有利地1-6 個碳原子。在一些實施方案中,燒控可W被取代。例示性燒控包括甲基、乙基、正丙基、異丙 基、異下基、正下基、仲下基、叔下基、異戊基、新戊基、叔戊基、異己基和癸基。
[0010] "締基"或"締控"是指含有一個或多個雙鍵的控鏈或控基。締基可W是直鏈控鏈 或支化控基。締控可W是環狀的。締控可含有1-20個碳原子,有利地1-10個碳原子,更有 利地1-6個碳原子。締控可W是締丙基。締控可含有一個或多個共輛雙鍵。在一些實施方 案中,締控可w被取代。
[0011] "烷氧基"是指結構-0R,其中R是控基。
[0012] "烘控"或"烘基"是指含有一個或多個=鍵的控鏈或控基。烘控可W是直鏈控鏈 或支化控基。烘控可W是環狀的。烘控可含有1-20個碳原子,有利地1-10個碳原子,更有 利地1-6個碳原子。烘控可含有一個或多個共輛=鍵。在一些實施方案中,烘控可W被取 代。
[0013] "芳基"或"Ar"是指單環或多環芳基。環狀環可通過鍵連接或者稠合。芳基可含 有6-約30個碳原子,有利地6-12個碳原子,并且在一些實施方案中6個碳原子。例示性 芳基包括苯基、聯苯基和糞基。在一些實施方案中,芳基被取代。
[0014] "陽離子聚合"是指使用碳陽離子引發劑;共引發劑(例如路易斯酸,例如TiCl4); W及可陽離子聚合的單體的單體聚合。該反應通常在處于低溫(例如低于〇°c)并且基本 上不包含水分的溶劑或溶劑混合物中進行。
[0015] "醋"是指結構R-C(0)-0-R',其中R和R'是獨立選擇的控基。控基可被取代或未 被取代。
[0016] "面素"或"面基"是指選自氣、氯、漠和艦的原子。
[0017] "雜"是指在結構中的一個或多個雜原子。例示性雜原子獨立地選自N、0和S。
[0018] "雜芳基"是指其中在結構中的一個或多個環原子是雜原子的單環或多環芳環系 統。例示性雜原子獨立地選自N、0和S。環狀環可通過鍵連接或者稠合。雜芳基可含有 5-約30個碳原子,有利地5-12個碳原子,并且在一些實施方案中5-6個碳原子。例示性雜 芳基包括巧喃基、咪挫基、喀晚基、四挫基、嚷吩基、化晚基、化咯基、嚷挫基、異嚷挫基、嗯挫 基、異嗯挫基、嚷挫基、哇嘟基和異哇嘟基。在一些實施方案中,雜芳基被取代。
[0019] "控基"是指含有碳原子和氨原子的基團。控基可W是線性、支化或環狀基團。控 基可W是烷基、締基、烘基或芳基。在一些實施方案中,控基被取代。
[0020] "路易斯酸"是指能夠接受電子對的化學實體。
[0021] "(甲基)丙締酸醋"是指丙締酸醋和甲基丙締酸醋。
[0022] "低聚物"是指已經聚合形成分子的確定的小數量重復單體單元,例如10-5, 000個 單元,有利地10-1,000個單元。低聚物是術語聚合物的子集。
[0023]"一步驟反應"是指形成官能化的含PIB的低聚物和聚合物的化學反應,其中異下 締或含異下締的單體混合物的聚合W及所得低聚物或聚合物的官能化在同一反應容器中 且在陽離子聚合反應條件下進行。
[0024] "聚芳控"或"PAr"或"多環芳控"是指稠合的多環芳基,例如含有2-20個環部分。 聚芳控可含有6-約120個環碳原子;有利地6-20個環碳原子。在一些實施方案中,聚芳控 含有雜原子作為環原子。例示性聚芳控包括糞、蔥、菲和巧。在一些實施方案中,芳基被取 代。
[0025]"聚合物"是指與低聚物相比鏈長和分子量更大的任何聚合產物。聚合物可具有約 50-約25000的聚合度。本文中使用的聚合物包括低聚物和聚合物。本文中使用的聚合物 包括均聚物和共聚物。
[00%]"取代的"是指在分子的任何可能位置上存在一個或多個取代基。有用的取代基 是不顯著減弱所公開的反應方案的那些基團。例示性取代基包括例如H、面素、(甲基)丙 締酸醋、環氧基、氧雜環下燒、脈、氨基甲酸醋、噸、NCS、CN、NCO、N02、版¥、0X\C伍)3、C(面 素)3、C00X\SX\Si(0Xi)iX23 1、烷基、醇、烷氧基;其中X嘴X2各自獨立地包含H、烷基、締 基、烘基或芳基,并且i是0-3的整數。
[0027] 本發明的一個方面提供在直接的一步驟反應中在陽離子聚合條件下制備含官能 團的PIB低聚物或聚合物的方法。運種方法不包括或不需要在非陽離子聚合條件下進行的 任何后聚合反應。運個方面的方法不包括使用非陽離子后聚合反應的制備官能化PIB聚合 物的方法。運個方面的方法使引發劑與異下締在陽離子聚合條件下反應W提供中間體,所 述中間體與封端劑也在陽離子聚合條件下反應W提供含官能團的PIB低聚物或聚合物。
[0028] 所公開的方法使用在陽離子聚合條件下進行的封端反應,W將所需官能團引入 PIB低聚物或聚合物中。由于活性PIB中屯、是陽離子載體,因此,可使用直接親電芳族取代 (EA巧反應作為封端反應。供電子基團會促進EAS反應。因此,所公開的方法使用S個特定 家族作為封端試劑。
[0029] 可用于該方法的官能團可W是不會干擾所述封端反應的任何化學部分。一些例示 性官能團包括(甲基)丙締酸醋、0H、環氧基、氧雜環下燒、氯酸醋、異氯酸醋、氨基甲酸醋、 脈、NR5r6、SR\SU〇RS)iR93I;其中R5、r6、R\護、r9可獨立地選自H、烷基、雜烷基、締基、雜締 基、烘基、雜烘基、芳基