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 °C的熔点，共聚物中Decene-SiH含量为50 mol%时具有一个−71 °C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.