一种丁基橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种丁基橡胶的制备方法，在制备过程中，向反应原料中加入酚类化合物和单烯烃。本发明专利技术提供的方法进一步拓宽了丁基橡胶合成所能够选择的稳定剂的范围，通过引入酚类化合物作为淤浆稳定剂，使得聚合反应产物在反应体系中均匀分散，有效改善了体系的传质、传热，单烯烃作为分子量调节剂，更有效的加宽了分子量分布，改善了加工性能。

A butyl rubber and its preparation method

The invention provides a preparation method of butyl rubber. In the preparation process, phenolic compounds and monoolefins are added to the reaction raw materials. The method of the invention further widens the range of stabilizers that can be selected for butyl rubber synthesis. By introducing phenolic compounds as slurry stabilizers, the products of polymerization reaction are evenly dispersed in the reaction system, effectively improving the mass transfer and heat transfer of the system. The monoalkene hydrocarbon as molecular weight regulator, more effectively widens the molecular weight distribution and improves the processing performance.

【技术实现步骤摘要】
一种丁基橡胶及其制备方法
本专利技术属于橡胶
，具体涉及一种丁基橡胶及其制备方法。
技术介绍
丁基橡胶(IIR)是合成橡胶的一种，由异丁烯和少量异戊二烯合成。具有良好的化学稳定性和热稳定性，最突出的是气密性和水密性。它对空气的透过率仅为天然橡胶的1/7，丁苯橡胶的1/5，而对蒸汽的透过率则为天然橡胶的1/200，丁苯橡胶的1/140。因此主要用于制造各种内胎、蒸汽管、水胎、水坝底层以及垫圈等各种橡胶制品。丁基橡胶硫化速度慢、与其它橡胶的互粘性差、与补强剂之间作用弱的缺点，限制了丁基橡胶的使用用途，在合成阶段，通过对分子量分布进行调节，更有效的改善了其加工性能。丁基橡胶的聚合是以碳正离子反应进行的，当聚合温度高于-85℃，淤浆体系中的微粒容易聚集成块，影响体系传质传热，引起严重的挂胶和堵塞，导致聚合釜停车清洗，严重影响聚合反应连续运行周期且丁基橡胶产量下降，生产成本升高。因此，迅速排出聚合热以控制反应在恒定的低温下进行，保持体系的稳定性，改善丁基橡胶聚合体系传质传热问题成为本领域技术人员亟待解决的难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种丁基橡胶及其制备方法，本专利技术提供的制备方法有效改善丁基橡胶制备过程中的传质和传热，并且能有效加宽丁基橡胶的分子量分布，改善加工性能。本专利技术提供了一种丁基橡胶的制备方法，在制备过程中，向反应原料中加入酚类化合物和单烯烃。优选的，所述酚类化合物选自对甲基苯酚、邻甲基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)中的一种或多种。优选的，所述单烯烃选自乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、2-甲基-1-丁烯和2-甲基-2-丁烯中的一种或多种。优选的，包括以下步骤：A)将异单烯烃、共轭二烯烃、溶剂、酚类化合物和单烯烃混合，得到反应物溶液；B)将主催化剂、助催化剂和溶剂混合，得到催化剂溶液；C)将催化剂溶液与反应物溶液混合，进行反应，得到丁基橡胶。优选的，所述异单烯烃的碳原子数为4～16个；所述共轭二烯烃的碳原子数为4～14个；所述共轭二烯烃与单烯烃的摩尔比为(0.01～0.1):1；所述异单烯烃在反应物溶液中的质量含量为5wt％～30wt％。优选的，所述酚类化合物在反应物溶液中的质量含量为1～3000mg/Kg。优选的，所述单烯烃占异单烯烃质量含量为10～20000mg/Kg。优选的，所述主催化剂为水或氯化氢；所述助催化剂为路易斯酸，如三氯化铝、二氯乙基铝、二氯丁基铝、一氯二丁基铝、三氟化硼中的一种或几种；所述助催化剂与主催化剂的摩尔比为(1～10):1；所述助催化剂与异单烯烃的摩尔比例为(0.0001～0.005):1。优选的，所述反应温度为-98～-80℃，所述反应时间为1～20min。本专利技术还提供了一种上述制备方法制备得到的丁基橡胶。与现有技术相比，本专利技术提供了一种丁基橡胶的制备方法，在制备过程中，向反应原料中加入酚类化合物和单烯烃。本专利技术提供的方法进一步拓宽了丁基橡胶合成所能够选择的稳定剂的范围，通过引入酚类化合物作为淤浆稳定剂，使得聚合反应产物在反应体系中均匀分散，有效改善了体系的传质、传热，单烯烃作为分子量调节剂，更有效的加宽了分子量分布，改善了加工性能。附图说明图1为实施例1制备的丁基橡胶的核磁谱图。具体实施方式本专利技术提供了一种丁基橡胶的制备方法，在制备过程中，向反应原料中加入酚类化合物和单烯烃。在反应过程中，酚类化合物作为淤浆稳定剂，单烯烃作为分子量调节剂。在制备过程中引入酚类化合物和单烯烃，不仅能够有效改善聚合体系分散状态，从而增强聚合体系的传质和传热，使丁基橡胶在体系中均匀分散，避免生产过程中频繁的开车停车，使产品稳定性提高，同时能够有效加宽丁基橡胶产品的分子量分布，改善丁基橡胶的加工性能。其中，所述酚类化合物选自对甲基苯酚、邻甲基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)中的一种或多种，优选为甲基苯酚或2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。所述单烯烃选自乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、2-甲基-1-丁烯和2-甲基-2-丁烯中的一种或多种，优选为1-丁烯或1-庚烯。具体的，所述制备方法包括以下步骤：A)将异单烯烃、共轭二烯烃、溶剂、酚类化合物和单烯烃混合，得到反应物溶液；B)将主催化剂、助催化剂和溶剂混合，得到催化剂溶液；C)将催化剂溶液与反应物溶液混合，进行反应，得到丁基橡胶。本专利技术首先将异单烯烃、溶剂、酚类化合物和单烯烃混合，得到混合溶液；然后，将共轭二烯烃加入至上述混合溶液中，混合均匀，得到反应物溶液。其中，所述异单烯烃的碳原子数为4～16个，优选为4～10个，更优选为4～6个；所述共轭二烯烃的碳原子数为4～14个，优选为4～8个，更优选为4～6个；所述溶解单体所用的溶剂选自一氯甲烷；所述共轭二烯烃与单烯烃的摩尔比为(0.01～0.1):1，优选的(0.01～0.8):1，更优选的(0.01～0.5):1。所述异单烯烃在反应物溶液中的质量含量为5wt％～30wt％，优选为5wt％～25wt％，进一步优选为19wt％～20wt％。所述酚类化合物在反应物溶液中的质量含量为1～3000mg/Kg，优选为10～1000mg/Kg，进一步优选为20～100mg/Kg。所述单烯烃占异单烯烃质量含量为10～20000mg/Kg，优选为100～5000mg/Kg，进一步优选为1000～2000mg/Kg。本专利技术将主催化剂、助催化剂和溶剂混合，得到催化剂溶液；所述主催化剂为水或氯化氢；所述助催化剂为路易斯酸，如三氯化铝、二氯乙基铝、二氯丁基铝、一氯二丁基铝、三氟化硼中的一种或几种，优选为路易斯酸；所述溶解主催化剂、助催化剂的溶剂选自一氯甲烷、二氯甲烷、正己烷中的一种或几种，优选一氯甲烷。所述助催化剂与主催化剂的摩尔比为(1～10):1，优选的(1～5):1，更优选的(2～5):1；所述助催化剂与异单烯烃的摩尔比例为(0.0001～0.005):1优选为(0.0001～0.002):1，更优选为(0.0005～0.001):1。将催化剂溶液与反应物溶液混合，进行反应，所述反应温度为-98～-80℃，优选的-85～-98℃，更优选的-92～-97.5℃；所述反应时间为1～20min，优选的5～15min，更优选的6～10min。向上述进行反应得到的反应浆料中加入醇类化合物终止反应，所述醇类物质为甲醇或者乙醇，优选为乙醇溶液，乙醇水溶液的体积分数优选35％～45％。将反应浆料去除溶剂后，得到丁基橡胶。本专利技术对所述去除溶剂的方法并没有特殊限制，本领域技术人员共知的方法即可。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丁基橡胶的制备方法，其特征在于，在制备过程中，向反应原料中加入酚类化合物和单烯烃。/n

【技术特征摘要】
1.一种丁基橡胶的制备方法，其特征在于，在制备过程中，向反应原料中加入酚类化合物和单烯烃。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酚类化合物选自对甲基苯酚、邻甲基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单烯烃选自乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、2-甲基-1-丁烯和2-甲基-2-丁烯中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)将异单烯烃、共轭二烯烃、溶剂、酚类化合物和单烯烃混合，得到反应物溶液；
B)将主催化剂、助催化剂和溶剂混合，得到催化剂溶液；
C)将催化剂溶液与反应物溶液混合，进行反应，得到丁基橡胶。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述异单烯烃的碳原子数为4～16个；所述共轭二烯烃的碳原子数为4～14个；
所述共轭二烯烃与单...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜立敏，刘振学，张云奎，张杰，王衍金，葛良国，荆帅林，谢晴，李芬芬，韩飞，张晓岭，李立霞，王昱霖，
申请(专利权)人：黄河三角洲京博化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37