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功能化乙丙橡胶在保持乙丙橡胶优异的耐老化性能、低温性能以及力学性能等优点的同时可以增强乙丙橡胶粘附性、印染性以及与其它材料的相容性,进而拓宽乙丙橡胶作为高性能材料的应用领域。本论文研究了单茂钪催化乙烯、丙烯与功能化α-烯烃直接共聚合的情况,获得了含溴、含氮乙丙橡胶;利用单茂钪催化乙烯、丙烯与月桂烯共聚合获得了一组含多种双键的三元乙丙橡胶,并将双键高效转化为多种功能基团,获得了一系列含强极性基团的乙丙橡胶。1、采用四氢呋喃配位的单茂钪(C5Me4SiMe3)Sc(CH2SiMe3)2(THF)(2)催化丙烯与10-溴-1-癸烯(BrDC)高效共聚合,获得了一系列BrDC孤立插入的无规共聚物,BrDC插入率为422 mol%。该催化剂高活性地实现了乙烯、丙烯与BrDC的三元无规共聚合,三元共聚物中BrDC插入率为211 mol%,一步聚合获得了组成可控、分子量可调且热力学性能优异的溴化乙丙橡胶。单茂钪2高活性地实现了乙烯、丙烯、BrDC与三种不同二烯烃(乙叉降冰片烯、异戊二烯及月桂烯)的四元共聚合,一步聚合获得了含有可控双键的新型溴化乙丙橡胶。2、单茂钪(C5Me4SiMe3)Sc(CH2C6H4NMe2-o)2(1)虽然能够高效催化乙烯与5-(N,N-二乙胺基)-1-戊烯(DEAP)共聚合,但是无法高效催化丙烯与DEAP共聚合;采用单茂钪1高活性实现了乙烯、丙烯与DEAP的三元无规共聚合,三元共聚物中DEAP插入率为831 mol%,高活性地一步聚合获得组成可控且热力学性能优异的氮功能化乙丙橡胶。3、单茂钪实现了月桂烯与丙烯、乙烯的高效共聚合,获得了组成和结构可控的两元及三元共聚物。单茂钪1催化月桂烯与丙烯共聚合获得月桂烯/丙烯多嵌段共聚物,单茂钪2催化月桂烯与丙烯共聚合获得月桂烯孤立插入的月桂烯/丙烯无规共聚物。单茂钪2实现了月桂烯与丙烯和乙烯的高效三元共聚合,获得了月桂烯含量为524 mol%、丙烯含量为837 mol%、Mn为1.04.6×104、Tg为-63-52℃的乙烯/丙烯/月桂烯三元无规共聚物,共聚合活性高达105 g of polymer(mol of Sc)-1 h-1。以乙烯/丙烯/月桂烯三元共聚物为模板聚合物,对其双键进行转化,可简单、高效、环保地获得功能基团位置及数量可控的含强极性基团的新型多功能化乙丙橡胶。功能化研究表明乙烯/丙烯/月桂烯共聚物中的三种类型的双键通过硫乙酰化和氧化均能全部转化成为磺酸基团,通过环氧开环反应时共聚物中3,4-聚月桂烯的双键不发生反应,其它双键均能完全转化成羟基和氯。