Polyolefins functionalization by copolymerization of ethylene (propylene) with substituted norbornene

• Autorzy: Meshkova I. N. , Grinev V. G. , Kiseleva E. B. , Raspopov L. N. , Shchegolikhin A. N. , Kuznetsov S. P. , Mitrofanov A. V. , Shestov S. V. , Udovenko A. I. , Ladygina T. A. , Novokshonova L. A.

Warianty tytułu

PL

Funkcjonalizacja poliolefin w wyniku kopolimeryzacji etylenu (propylenu) z podstawionym norbornenem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

number of new copolymers of ethylene (propylene) and 5-ethylidene-2-norbornene (EN) containing 5-62 mol. % of the cyclic comonomer units in the main chain have been synthesized by employing of three ansa-metallocene catalytic systems, namely: Et[Ind]2ZrCl2/methylalumoxane, Et[IndH4]2ZrCl2/methylalumoxane or Me2Si[Ind]2ZrCl2/methylalumoxane. In this way side >C=CH-CH3 groups in the range up to 7ź10-3 mol/g were incorporated into a structure of polyolefin chain. As it was found by IR-spectroscopy, the side ethylidene groups of poly(ethylene-co-5-ethylidene-2-norbornene) were susceptible to ozonolysis reactions and converted into the polar carbonylic groups. According to DSC, X-ray diffraction and very cold neutrons scattering (VCN) data, enrichment of poly(ethylene-co-5-ethylidene-2-norbornene) with EN units has lead to eventual transformation of the studied copolymers from a partly crystalline state to a fully amorphous one. With the growing cyclic comonomer partial content the copolymers have exhibited progressively better optical transparency and higher glass transition temperatures (up to 85°C); they are characterized by a high density (d>1000kg/m3).

PL

Z udziałem trzech katalizatorów metalocenowych, mianowicie układów Et[Ind]2ZrCl2/MAO, Et[IndH4]2ZrCl2/MAO, Me2Si[Ind]2ZrCl2/MAO (MAO = metyloalumoksan), otrzymano szereg nowych kopolimerów etylenu (propylenu) z 5-etylideno-2-norbornenem (EN), zawierających 5-62 % mol. tego cyklicznego komonomeru w łańcuchu polimerowym (tabela 1). W ten sposób wprowadzono do struktury łańcucha poliolefinowego boczne grupy >C=CH-CH3 w ilości 1ź10-3-7ź10-3 mol/g kopolimeru (tabela 2). Potwierdzona metodą spektroskopową IR obecność bocznych grup etylidenowych w kopolimerach etylen/EN pozwala na przeprowadzenie reakcji ozonolizy powodującej utworzenie polarnych grup karbonylowych w polimerze. Z badań otrzymanych kopolimerów metodami DSC, XRD (rys. 2 i 3) i VCN (rozpraszanie bardzo zimnych neutronów) wynika, iż wzrost udziału cyklicznych jednostek 5-etylideno-2-norbornenu w kopolimerze prowadzi do jego transformacji z polimeru częściowo krystalicznego do całkowicie amorficznego (tabela 4-6). Powoduje to także, iż kopolimer staje się bardziej przezroczysty (rys. 4) oraz charakteryzuje się podwyższoną (do 85°C) temperaturą zeszklenia i zwiększoną gęstością (przekraczającą 1000kg/m3, rys. 1).

Słowa kluczowe

EN

metallocene catalysts; olefins; 5-ethylidene-2-norbornene; copolymerization; supramolecular structure; chemical structure; thermal properties; transparency

PL

katalizatory metalocenowe; olefiny; 5-etylideno-2-norbornen; kopolimeryzacja; struktura supramolekularna; budowa chemiczna; właściwości cieplne; przezroczystość

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 53, nr 5
• Strony: 345--352
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Meshkova I. N.

autor

Grinev V. G.

autor

Kiseleva E. B.

autor

Raspopov L. N.

autor

Shchegolikhin A. N.

autor

Kuznetsov S. P.

autor

Mitrofanov A. V.

autor

Shestov S. V.

autor

Udovenko A. I.

autor

Ladygina T. A.

autor

Novokshonova L. A.

• Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, ul. Kosygina 4, Moscow, 119991 Russia,

Bibliografia

• 1. Schellekens M. A. J., Klumperman B.: Rev. Macromol. Chem. Phys. C. 2000, 40, 167.
• 2. Chung T. C., Lu H. L., Lu B.: Polym. Mater. Sci. Eng. 1997, 76, 160.
• 3. Lu B., Chung T. C.: Macromolecules 1998, 31, 5943.
• 4. Multhaupt R., Duschek T., Rieger B.: Makromol. Chem. Macromol. Symp. 1991, 48/49, 317.
• 5. Sujith S., Dae June Joe, Sung Jae Na, Young-Whan Park, Cheol Ho Choi, Bun Yeoul Lee: Macromolecules 2005, 38, 10 027.
• 6. Diamanti S. J., Khanna V., Hotta A., et al.: J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10 529.
• 7. Aaltonen P., Lofgren B.: Macromolecules 1995, 28, 5353.
• 8. Wang T. Y., Lin Ch. H., Jiang G. J.: Polym. Prepr. 1996, 37, 641.
• 9. Marathe S., Sivaram S.: Macromolecules 1994, 27, 1083.
• 10. Lisizyin D. M., Poznyak T. I., Razumovsky C. D.: Kinetics catal. 1976, 17, 1049.
• 11. Hermans P. H., Weidinger A.: Makromol. Chem. 1961, 50, 98.
• 12. Raspopov L. N., Belov G. P.: Acta Polymerica 1990, 41, 215.
• 13. Martynov M. A., Vylegzhanina K. A.: "X-Ray Diffraction Analysis of Polymers", Khimia, Leningrad 1972, p. 96.
• 14. Antonov A. V., Isakov A. I., Meshkov I. V., et al.: Fizika Tverd. Tela 1984, 26, 1585.
• 15. Grinev V. G., Kuznetsov S. P., Meshkov I. V., et al.: Vysokomol. Soed., Ser. A 1993, 35, 179.
• 16. Isakov A. I., Kuznetsov S. P., Meshkova I. N., Perekrestenko A. D., Raspopov L. N., Saposhnikov N. P.: " Investigation of supermolecular structure of isotactic polypropylene using the technique of very cold neutron scattering", Preprint, Moscow, Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences, 1996.
• 17. Sarazin Y., Fink G., Hauschild K., Bochmann M.: "2 Blue Sky Conference on Catalytic Olefin Polymerization", Sorento 2005, p. 76.
• 18. Kaminsky W., Miri M.: J. Polym. Sci., Polym. Chem. 1985, 23, 2151.
• 19. Zyibina V. A., Korobova L. M., Lifshiz I. A., Novikova N. N., Nelson K. V.: Zhurn. prikladn .spektroskopy 1972, 17, 1048.
• 20. Kaminsky W., Noll A.: Polymer Bull. 1993, 31, 175.
• 21. Kaminsky W.: J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1998, 1413.
• 22. Tritto I., Boggioni L., Jansen J. C., Thorshaug K., Sacchi M. C., Ferro D. R.: Macromolecules 2002, 35, 616.
• 23. Ruchatz D., Fink G.: Macromolecules 1998, 31, 4681.
• 24. Kaminsky W., Engehausen R., Korf I.: Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 2273.
• 25. Razumovsky C. D.,Yuryev Yu. N.: J. Organ .Chem. 1967, 3, 251.
• 26. Colthup N. B., Daly L. H.: "Introduction to Infrared and Raman Spectroscopy", Acad. Press, Boston 1990, p. 547.
• 27. Land H.-T., Niederaberg D.: Kunstoffe 1995, 85, 1048.