Synthesis of block copolymers for the improvement and recycling of hydrocarbon polymers

用于烃类聚合物的改进和回收的嵌段共聚物的合成

基本信息

批准号：
21H02002
负责人：
塩野毅
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

錯体触媒によりリビング配位重合が可能となり，エチレン，プロピレン， 1-アルケン，ノルボルネンからなるさまざまなブロック共重合体が合成され，それらの優れた特性が明らかとなりつつある．しかし，リビング重合ではポリマー鎖と当量の触媒を必要とし，また，オレフィンと共役ジエンいずれにも有効なリビング重合触媒は存在しない．実施者は，これまでに適切な触媒を選択しエチレン，プロピレン，ノルボルネンとブタジエンの共重合を行うことでブタジエンが主鎖に1,4-挿入したポリオレフィンの合成に成功している．本研究では，これらのポリオレフィン同士，ならびにエラストマーとして重要なcis-1,4 ポリブタジエンやcis-1,4 ポリイソプレンとオレフィンメタセシスすることによりマルチブロックコポリマーを合成，物性を評価することで炭化水素系ポリマーライブラリーを構築し，それらの高分子材料の可能性を明らかにする．2022年度は実施者の既報に従いイソ特異的ジルコノセン触媒を用いてプロピレンと少量のブタジエンとの共重合を行い主鎖にブタジエンが1,4-挿入したイソタクチックポリプロピレン(iPP)を合成した．さらに，同触媒系を用いてエチレン/プロピレンと少量のブタジエンとの三元共重合を行うことで，主鎖にブタジエンが1,4-挿入したエチレンプロピレンゴム（EPR）が得られることを明らかにした．これらのポリマーをGrubbs第2世代触媒によりクロスメタセシスすることによりハードセグメントをiPP，ソフトセグメントを（EPR）とするブロック共重合体の合成に成功し，物性を評価した．

复合催化剂使活性配位聚合成为可能，合成了由乙烯、丙烯、1-烯烃和降冰片烯组成的各种嵌段共聚物，其优异的性能逐渐显现。然而，活性聚合需要与聚合物链相当的催化剂，并且没有对烯烃或共轭二烯均有效的活性聚合催化剂。研究人员通过选择合适的催化剂，使丁二烯与乙烯、丙烯或降冰片烯共聚，成功合成了主链插入1,4-丁二烯的聚烯烃。在这项研究中，我们通过烯烃相互复分解合成了多嵌段共聚物，以及与作为弹性体很重要的顺式1,4聚丁二烯和顺式1,4聚异戊二烯进行复分解，并评估了它们的物理性能以开发烃类聚合物. 建立一个库并阐明这些聚合物材料的潜力。根据研究人员之前的报告，我们在2022年通过使用同规二茂锆催化剂将丙烯和少量丁二烯共聚，合成了在主链上插入1,4-丁二烯的等规聚丙烯（iPP）。此外，还表明，通过使用相同的催化剂体系进行乙烯/丙烯和少量丁二烯的三元共聚，可以获得主链插入有1,4-丁二烯的乙丙橡胶(EPR)。通过使用格拉布斯第二代催化剂对这些聚合物进行交叉复分解，我们成功合成了以 iPP 为硬段、(EPR) 为软段的嵌段共聚物，并评估了其物理性能。