聚合物的加氢反应改性

任何具有不饱和烃基的聚合物，无论是在主链还是侧链，都可被氢化。最近的氢化研究已经产生了优质的产品，如聚1,4-丁二烯加氢得到的线性聚乙烯、聚异戊二烯加氢得到的聚乙烯-C0-丙烯，这些反应是用非均相催化剂进行的：

用于氢化的均相可溶性过渡金属催化剂可以用于制备新的聚合物。均相加氢催化剂通常是由基于镍或钴有机盐的Ziegler型催化剂而产生，从而降低有机铝或有机锂化合物的存在。这些催化剂用于氢化不饱和弹性体形成饱和的弹性体。制得的聚合物的黏弹性能相比于他们的不饱和基聚合物有着很大的不同。例如，99%的聚1,2-丁二烯氢化形成了聚丁烯,相比于未加氢的弹性体，其具有较低的玻璃化转变温度。另外，加氢反应不能影响聚合物分子量及主链结构。

氢化的容易程度和所得到的饱和度反映聚合物的微观结构。不饱和弹性体的加氢反应通常以区域加氢的方式进行。这是由于多种双键的反应活性不同。通常情况下，双键的1,2结构活性是1,4结构的四倍，顺-1,4 单元的活性比反-1,4单元要高。1,2单元的加氢反应在统计学上是随机的，而1,4单元的加氢不是随机的。

聚1,4-丁二烯顺-或反-结构的完全加氢反应，形成了聚乙烯，具有低熔点(约115°C )。人们确信线性聚乙烯是低密度的材料。在99%顺-聚1,4-丁二烯的部分氢化反应中显示此加氢反应以区域加氢的方式进行。由镍催化剂制得的聚1,4-丁二烯(顺式含量98%)，其40% ~ 50%的加氢反应得到了+98°C的熔点和-13°C结晶温度的聚合物，聚合物的熔点和结晶温度用差示扫描量热法(DSC)测得。这证实了顺-1,4-丁二烯的加氢反应是以区域加氢的方式进行，生产出聚乙烯和聚顺-1,4-丁二烯嵌段。

在极性改性剂存在下由阴离子催化剂制备的聚丁二烯包含混合的顺-1,4.反-1,4和1,2单元的微结构。这些聚合物的加氢反应能产生不同的产品。加氢反应发生在1,2单元与1,4单元的比为3 (或4) :1。由于反应活性的不匹配，聚丁二烯氢化含有40% ~ 50%的1,2单元产生含有聚乙烯部分的聚合物，此聚合物含有T_m为85 ~ 95℃的聚乙烯部分和T_g为- 62°C的橡胶部分。

嵌段共聚物能够被氢化以产生独特的产品。氢化的三嵌段共聚物聚苯乙烯-co-丁二烯-co-苯乙烯(SBS )已经商业化生产。中间嵌段经常是聚1,2-丁二烯和聚1,4-丁二烯微观结构单元的混合。所得到的产物是氢化的不饱和聚合物，其表现出比母体SBS三嵌段更好的热氧化性能。

类似的反应已经在试验阶段被用于聚1,4- 丁二烯-co-1,2-丁二烯两嵌段的氢化，和聚1,4-丁二烯-co-1,4-异戊二烯-co-1,4-丁二烯两嵌段的氢化。这些两嵌段和三嵌段共聚物的氢化形成了具有结晶段和无定形段的热塑性弹性体。所有的这些材料表现出的结晶度、玻璃化转变温度、溶解性和动态力学损耗都有别于不饱和物。

其他制备饱和橡胶的方法通过二酰亚胺还原。这个方法能够用来制备高饱和度的橡胶，其依赖于所用试剂的类型;然而，这个方法会发生一些副反应。对甲苯氢化物的二酰亚胺的取代，会导致酸性嵌段的产生，这可能会引起不饱和弹性体的环化。