一种阳离子聚合方法技术

本发明专利技术公开了一种阳离子聚合方法，该方法包括在阳离子聚合条件下，在至少一种稀释剂中，将至少一种单烯烃和至少一种烷基苯乙烯与引发剂体系中的各组分接触，所述引发剂体系含有至少一种能够提供碳正离子的化合物、至少一种路易斯酸和至少一种活化剂，所述活化剂选自式I-1所示的化合物和式I-2所示的化合物，所述稀释剂选自脂肪族烷烃和脂环族烷烃。在与单烯烃通过阳离子聚合以溶液状态进行共聚时，本发明专利技术的方法能够明显提高烷基苯乙烯的共聚活性，从而提高聚合体系的聚合效率，获得较高的聚合物收率，并得到具有更高分子量的聚合物。

【技术实现步骤摘要】
一种阳离子聚合方法
本专利技术涉及一种阳离子聚合方法。
技术介绍
溴化的异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物，一般是将异丁烯与对甲基苯乙烯的共聚物进行溴化，将部分对甲基苯乙烯基团转变为溴甲基苯乙烯基团而得到的。由于分子主链为全饱和结构，因此溴化的异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物具有比溴化丁基橡胶更优异的综合性能，尤其是具有更好的耐热性能；并且，由于高活性的苄基溴官能团的存在，能够与各种橡胶在更宽的范围内实现硫化和共硫化，另外还具有更宽范围的改性优势。该产品经过与尼龙共混制成动态硫化合金用于生产轮胎的气密层，可以做到又轻又薄，因此，溴化的异丁烯和对甲基苯乙烯共聚物可用于生产具有更高性能的轮胎，并具有相当广阔的市场应用前景。因此，研究人员针对异丁烯和对烷基苯乙烯共聚物及其卤化物进行了大量研究。例如：US5162445和US5959049分别公开了异丁烯和对烷基苯乙烯共聚物及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人在研究过程中发现，异丁烯在进行阳离子聚合时，其聚合效率（即，聚合物收率）对稀释剂极性并不敏感，但是在将异丁烯与烷基苯乙烯通过阳离子聚合方式进行共聚合时，随稀释剂极性的降低，聚合效率随之降低，以至于体系为溶液聚合状态（即，以脂肪族烷烃或脂环族烷烃作为稀释剂）时，对甲基苯乙烯的共聚活性显著降低，导致聚合效率极差，聚合物产率很低，得到的聚合物的分子量也不高。本专利技术的专利技术人针对上述问题进行了研究，发现：将单烯烃与烷基苯乙烯以溶液聚合的方式进行阳离子共聚时，如果在引发剂体系中引入一种醌型化合物能够明显提高聚合效率，提高聚合物的收率和聚合物的分子量。在此基础上完成了本专利技术。本专利技术提供了一种阳离子聚合方法，该方法包括在阳离子聚合条件下，在至少一种稀释剂中，将至少一种单烯烃和至少一种烷基苯乙烯与引发剂体系中的各组分接触，所述引发剂体系含有至少一种能够提供碳正离子的化合物、至少一种路易斯酸和至少一种活化剂，所述活化剂选自式I-1所示的化合物和式I-2所示的化合物，式I-1和式I-2中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自为-H、-X1、-NO2、和-CN中的一种，X1和X2各自为卤素基团中的一种；所述单烯烃选自式II所示的化合物，式II中，R9和R10各自为C1～C5的直链或支链烷基；或者R9为氢，R10为C3～C5的支链烷基；所述烷基苯乙烯选自式III所示的化合物，式III中，R11为C1～C5的直链或支链烷基；所述稀释剂选自脂肪族烷烃和脂环族烷烃。在与单烯烃通过阳离子聚合以溶液状态进行共聚时，本专利技术的方法能够明显提高烷基苯乙烯的共聚活性，从而提高聚合体系的聚合效率，获得较高的聚合物收率和具有更高分子量的聚合物。并且，本专利技术的方法通过调节引发剂体系中活性剂的种类和用量可以对制备的聚合物的分子量进行调节，从而得到能够满足不同使用场合要求的聚合物。具体实施方式本专利技术提供了一种阳离子聚合方法，该方法包括在阳离子聚合条件下，在至少一种稀释剂中，将至少一种单烯烃和至少一种烷基苯乙烯与引发剂体系中的各组分接触，所述引发剂体系含有至少一种能够提供碳正离子的化合物、至少一种路易斯酸和至少一种活化剂。所述活化剂为选自式I-1所示的化合物和式I-2所示的化合物，式I-1和式I-2中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自为-H、-X1、-NO2、和-CN中的一种，X1和X2各自为卤素基团中的一种（例如：-F、-Cl、-Br或-I）。所述活化剂的具体实例可以包括但不限于：四氢对苯醌、四氢邻苯醌、一氟三氢对苯醌、一氟三氢邻苯醌、二氟二氢对苯醌、二氟二氢邻苯醌、三氟一氢对苯醌、三氟一氢邻苯醌、四氟对苯醌、四氟邻苯醌、一氯三氢对苯醌、一氯三氢邻苯醌、二氯二氢对苯醌（包括2,3-二氯对苯醌、2,5-二氯对苯醌、2,6-二氯对苯醌）、二氯二氢邻苯醌（包括3,4-二氯邻苯醌、3,5-二氯邻苯醌、3,6-二氯邻苯醌）、三氯一氢对苯醌、三氯一氢邻苯醌、四氯对苯醌、四氯邻苯醌、一溴三氢对苯醌、一溴三氢邻苯醌、二溴二氢对苯醌（包括2,3-二溴对苯醌、2,5-二溴对苯醌、2,6-二溴对苯醌）、二溴二氢邻苯醌（包括3,4-二溴邻苯醌、3,5-二溴邻苯醌、3,6-二溴邻苯醌）、三溴一氢对苯醌、三溴一氢邻苯醌、四溴对苯醌、四溴邻苯醌、一氟三硝基对苯醌、一氟三硝基邻苯醌、二氟二硝基对苯醌（包括2,3-二氟-5,6-二硝基对苯醌、2,5-二氟-3,6-二硝基对苯醌、2,6-二氟-3,5-二硝基对苯醌）、二氟二硝基邻苯醌（包括3,4-二氟-5,6-二硝基邻苯醌、3,5-二氟-4,6-二硝基邻苯醌、3,6-二氟-4,5-二硝基邻苯醌）、三氟一硝基对苯醌、三氟一硝基邻苯醌、一氯三硝基对苯醌、一氯三硝基邻苯醌、二氯二硝基对苯醌（包括2,3-二氯-5,6-二硝基对苯醌、2,5-二氯-3,6-二硝基对苯醌、2,6-二氯-3,5-二硝基对苯醌）、二氯二硝基邻苯醌（包括3,4-二氯-5,6-二硝基邻苯醌、3,5-二氯-4,6-二硝基邻苯醌、3,6-二氯-4,5-二硝基邻苯醌）、三氯一硝基对苯醌、三氯一硝基邻苯醌、一溴三硝基对苯醌、一溴三硝基邻苯醌、二溴二硝基对苯醌（包括2,3-二溴-5,6-二硝基对苯醌、2,5-二溴-3,6-二硝基对苯醌、2,6-二溴-3,5-二硝基对苯醌）、二溴二硝基邻苯醌（包括3,4-二溴-5,6-二硝基邻苯醌、3,5-二溴-4,6-二硝基邻苯醌、3,6-二溴-4,5-二硝基邻苯醌）、三溴一硝基对苯醌、三溴一硝基邻苯醌、四硝基对苯醌、四硝基邻苯醌、一氟三氰基对苯醌、一氟三氰基邻苯醌、二氟二氰基对苯醌（包括2,3-二氟-5,6-二氰基对苯醌、2,5-二氟-3,6-二氰基对苯醌、2,6-二氟-3,5-二氰基对苯醌）、二氟二氰基邻苯醌（包括3,4-二氟-5,6-二氰基邻苯醌、3,5-二氟-4,6-二氰基邻苯醌、3,6-二氟-4,5-二氰基邻苯醌）、三氟一氰基对苯醌、三氟一氰基邻苯醌、一氯三氰基对苯醌、一氯三氰基邻苯醌、二氯二氰基对苯醌（包括2,3-二氯-5,6-二氰基对苯醌、2,5-二氯-3,6-二氰基对苯醌、2,6-二氯-3,5-二氰基对苯醌）、二氯二氰基邻苯醌（包括3,4-二氯-5,6-二氰基邻苯醌、3,5-二氯-4,6-二氰基邻苯醌、3,6-二氯-4,5-二氰基邻苯醌）、三氯一氰基对苯醌、三氯一氰基邻苯醌、一溴三氰基对苯醌、一溴三氰基邻苯醌、二溴二氰基对苯醌（包括2,3-二溴-5,6-二氰基对苯醌、2,5-二溴-3,6-二氰基对苯醌、2,6-二溴-3,5-二氰基对苯醌）、二溴二氰基邻苯醌（包括3,4-二溴-5,6-二氰基邻苯醌、3,5-二溴-4,6-二氰基邻苯醌、3,6-二溴-4,5-二氰基邻苯醌）、三溴一氰基对苯醌、三溴一氰基邻苯醌、三硝基一氰基对苯醌、三硝基一氰基邻苯醌、二硝基二氰基对苯醌（包括2,3-二硝基-5,6-二氰基对苯醌、2,5-二硝基-3,6-二氰基对苯醌、2,6-二硝基-3,5-二氰基对苯醌）、二硝基二氰基邻苯醌（包括3,4-二硝基-5,6-二氰基邻苯醌、3,5-二硝基-4,6-二氰基邻苯醌、3,6-二硝基-4,5-二氰基邻苯醌）、一硝基三氰基对苯醌、一硝基三氰基邻苯醌、四氰基对苯醌、四氰基邻苯醌、一氟三甲酰氯基对苯醌、一氟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阳离子聚合方法，该方法包括在阳离子聚合条件下，在至少一种稀释剂中，将至少一种单烯烃和至少一种烷基苯乙烯与引发剂体系中的各组分接触，所述引发剂体系含有至少一种能够提供碳正离子的化合物、至少一种路易斯酸和至少一种活化剂，所述活化剂选自式I‑1所示的化合物和式I‑2所示的化合物，式I‑1和式I‑2中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自为‑H、‑X1、‑NO2、和‑CN中的一种，X1和X2各自为卤素基团中的一种；所述单烯烃选自式II所示的化合物，式II中，R9和R10各自为C1～C5的直链或支链烷基；或者R9为氢，R10为C3～C5的支链烷基；所述烷基苯乙烯选自式III所示的化合物，式III中，R11为C1～C5的直链或支链烷基；所述稀释剂选自脂肪族烷烃和脂环族烷烃。

【技术特征摘要】
1.一种阳离子聚合方法，该方法包括在阳离子聚合条件下，在至少一种稀释剂中，将至少一种单烯烃和至少一种烷基苯乙烯与引发剂体系中的各组分接触，所述引发剂体系含有至少一种能够提供碳正离子的化合物、至少一种路易斯酸和至少一种活化剂，所述活化剂选自式I-1所示的化合物和式I-2所示的化合物，式I-1和式I-2中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自为-H、-X1、-NO2、和-CN中的一种，X1和X2各自为卤素基团中的一种；所述单烯烃选自式II所示的化合物，式II中，R9和R10各自为C1～C5的直链或支链烷基；或者R9为氢，R10为C3～C5的支链烷基；所述烷基苯乙烯选自式III所示的化合物，式III中，R11为C1～C5的直链或支链烷基；所述稀释剂选自脂肪族烷烃和脂环族烷烃。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述能够提供碳正离子的化合物、所述路易斯酸和所述活化剂的摩尔比为0.3～100：1～1000：1。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述能够提供碳正离子的化合物、所述路易斯酸和所述活化剂的摩尔比为0.4～10：2～100：1。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述能够提供碳正离子的化合物、所述路易斯酸和所述活化剂的摩尔比为0.5～5：2.5～50：1。5.根据权利要求1所述的方法，其中，将至少一种单烯烃和至少一种烷基苯乙烯与所述引发剂体系中的各组分接触的方法包括：将所述引发剂体系中的各组分溶解于溶剂中，并将得到的混合物陈化，得到引发剂溶液；将所述引发剂溶液与溶解有所述单烯烃和所述烷基苯乙烯的稀释剂混合。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述陈化的时间为15分钟至10小时。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述陈化的时间为30分钟至5小时。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述陈化的时间为60分钟至180分钟。9.根据权利要求5-8中任意一项所述的方法，其中，所述陈化在-100℃至20℃的温度范围内进行。10.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：包巧云，张月红，张雷，邱迎昕，周新钦，龚惠勤，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11