环烯烃聚合物(COP)的精准合成
技术描述
在重复单元中有五元或六元环的碳氢化合物聚合物有望获得高的光学透明度、热稳定性和机械强度。获得含环聚合物的常见反应有双环烯烃(如降冰片烯)的开环复分解聚合和环烯烃(包括环戊烯和降冰片烯)在过渡金属催化加成聚合。但由于金属催化剂(Pd、Ni等)与烯烃的反应活性高,往往会导致聚合产物重复单元中环的种类不唯一,且反应条件苛刻,催化剂价格昂贵,回收提纯困难。而自由基介导的双烯环化聚合相对金属催化的聚合具有成本低,无金属参杂等优点。缺点在于单体结构特殊,往往需要在烯烃旁边引入吸电子基团来增加分子间烯烃捕获自由基的能力,这导致单体的合成步骤增多,降低了反应的普适性和提高了反应成本。产生的缺电子自由基也会不经环化而直接加成到下一分子烯烃上,导致聚合物中含环的比例下降并且有侧链留存。为此,本项目在于提供一种操作简单、工艺条件温和、转化率高、成本低的基于自由基迁移的环化聚合方法及其聚合物,从根上解决了非共轭双烯的环化聚合问题,开发新型合成方法。
技术优势
本技术的核心在于利用传统自由基聚合的方法实现COP类材料的高效直接的合成,避免了传统金属催化配位聚合所产生的高成本以及金属残存等问题。并且该技术提供了一种操作简单、工艺条件温和、转化率高、成本低合成环化聚合方法及其聚合物的方法,原料合成简单,成本低,易于操作。
效果指标
环烯烃聚合物(COP)是一种性能优异的光学新材料,可以广泛应用于光学、医疗、包装等领域。随着手机屏幕以及镜头应用的不断拓展,COP市场空间广阔。 受益于手机摄像头三摄、四摄的使用,以及汽车自动驾驶需要的车载镜头数量增加,安防监控设施的增加,国内镜头镜片数量也在快速增长。 而在显示面板用膜领域COP膜材料可部分取代三醋酸纤维素(TAC)膜,COP膜材料用量也显著增长。目前,我国所需的COP聚合物材料依赖进口,根据中国化工信息中心数据,2021年中国COP消费量约2.1万吨,2022年消费量约为2.3万吨,预计到2025年中国COP消费量将增长至2.9万吨。 而在国际上COP材料额合成一直被日本等国家所垄断,为此,本技术的成功实施可以填补国内该领域的空白,具有巨大的潜在市场。