聚环烯烃材料的制备、特性及市场应用

2013-09-07郭世卓

石油化工技术与经济 2013年2期

郭世卓

双环戊二烯(DCPD)是蒸汽裂解制乙烯过程中的副产物，通过开环歧化聚合反应(Ring Opening Metathesis Polymerization，简称 ROMP)可以制得性能优越的聚环烯烃材料。目前，已成功地进行工业化和市场开发的采用ROMP技术生产的聚环烯烃材料只有3种类型，分别是20世纪70年代开发成功的弹性体——聚降冰片烯，简称PNB［1］;80年代开发成功的热固性树脂——聚双环戊二烯［2－3］，简称 DCPD － RIM(反应注射成型);以及于90年代开发成功的热塑性树脂——环烯聚合物［4］，简称 COCs或 COP。尽管这3种聚环烯烃材料都以双环戊二烯或双环戊二烯衍生物为原料，但是其物理性能和机械性能有非常明显的差别。

开环歧化聚合反应于20世纪50年代末至60年代初由美国杜邦公司的实验室首先发现并申请了专利［5－6］，之后，在高分子合成领域引起很大兴趣，有关的研究成果大量涌现。

环烯烃开环歧化聚合反应主要涉及双键交换反应和聚合反应，其机理为每个环烯烃单体和金属次烷基(卡宾)发生反应生成金属环丁烷四元环，这个金属环丁烷四元环断裂后生成新的烯烃，并且仍然带着金属次烷基，这样不断反应就形成了一个不断增长的高分子链［7］。像降冰片烯这类环张力较高的环烯烃，通常不会发生逆向反应变为单体，而是通过充分聚合生成高分子聚合物。