含“Si-H”基团聚乙烯的合成及功能化研究

采用(C5Me4SiMe3)Sc(CH2C6H4NMe2-o)2 (1)、(C5Me4SiMe3)Sc(CH2SiMe3)2(THF) (2)两种单茂钪催化剂,考察了其催化10-二甲基硅基-1-癸烯(Decene-SiH)均聚合以及与乙烯共聚合的性能,并通过NMR、GPC和DSC对所获共聚物的微观结构和热性能进行了分析.结果表明,在室温1.01×105 Pa乙烯压力下,单茂钪2对乙烯与Decene-SiH共聚合表现了极高的催化活性(105 g聚合物molsc-1 h-1),Decene-SiH转化率达99％.改变Decene-SiH用量,获得了组成可控(Decene-SiH含量8 mol％～50 mol％)、高分子量(7.2×104～10.0×104)、窄分布(Mw/Mn=1.35 ～ 1.63)的乙烯/Decene-SiH共聚物.当共聚物中Decene-SiH含量小于12 mol％时,Decene-SiH孤立插入聚乙烯链中;当共聚物中Decene-SiH含量大于26 mol％时,Decene-SiH可孤立和连续插入聚乙烯链中.不同组成的乙烯/Decene-SiH共聚物具有一个118～ 130℃的熔点,共聚物中Decene-SiH含量为50 mol％时具有一个-71℃的玻璃化转变温度.共聚物中Decene-SiH含量增加,聚乙烯结晶度明显降低.乙烯/Decene-SiH共聚物中“Si-H”基团与烯丙基缩水甘油醚、N,N-二甲基丙烯酰胺、p-N,N-二甲基氨基苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯4种物质在Karstedt's催化剂作用下发生硅氢加成反应,实现了“Si-H”基团100％转化,有效地将乙烯/Decene-SiH共聚物中“Si-H”基团转变为其他的极性基团,获得了4种具有亲水性质的功能化聚乙烯.