一种复配催化剂和聚酮的制备方法技术

本发明专利技术属于聚合物合成领域，尤其涉及一种复配催化剂和聚酮的制备方法。本发明专利技术提供的复配催化剂包括钯化合物、1,3‑双[二(2‑甲氧基苯基)膦基]丙烷和ZSM‑5分子筛。本发明专利技术通过对催化剂的成分组成进行优化设计，获得了性能优异的复配催化剂，采用该复配催化剂制备聚酮时，可以有效改善制备过程中聚酮在反应釜内壁附着的问题，并且还可以提高制得的聚酮产品的堆积密度。实验结果表明，采用本发明专利技术复配催化剂制备的聚酮的堆密度最高可达0.3g/cm

【技术实现步骤摘要】
一种复配催化剂和聚酮的制备方法
本专利技术属于聚合物合成领域，尤其涉及一种复配催化剂和聚酮的制备方法。
技术介绍
由于石油资源日益减少，石油价格不断上涨，以煤为原料的化学工业受到了重视，一碳化工是煤化学工业中的重要开发项目。从储量相对丰富的煤和甲烷中得到的一氧化碳成为制造甲醇、乙醇等有机化工产品的重要原料，而且利用CO合成高分子材料的研究也在国内外广泛开展。由CO和α-烯烃共聚可以制备主链含有羰基的功能高分子材料—聚酮，聚酮中羰基的光敏性赋予聚酮独特的光降解性能，聚酮能在自然环境中缓慢并完全降解为烯类和CO2等小分子，从这个角度讲聚酮是一种新型环境友好材料。因此，聚酮的研究和开发正顺应了当今时代对节能与环保两大要求，具有十分重要的现实意义和广阔的发展前景。有关聚酮的合成工艺的研究，早在上个世纪50年代初即已开始，可通过烯基化合物和一氧化碳的自由基共聚、辐照共聚和催化共聚三种方式进行制备。近年来，研究较多的是催化共聚，然而，目前在采用催化共聚方式合成聚酮时，聚酮产物容易附着在反应釜内壁上，而且制备得到的聚酮产品的粉料堆积密度较低，从而严重影响了聚酮生产工艺的连续性及生产效率，增加了生产成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种复配催化剂和聚酮的制备方法，采用本专利技术提供的复配催化剂制备聚酮时，可以改善聚酮产品在反应釜内壁附着的问题，并且可以提高聚酮产品的堆积密度。本专利技术提供了一种复配催化剂，包括钯化合物、1,3-双[二(2-甲氧基苯基)膦基]丙烷和ZSM-5分子筛。优选的，所述钯化合物包括三氟乙酸钯、乙酰氯化钯、氯化钯、双(N,N-二乙基氨基甲酸醋)双(二乙胺)钯和硫酸钯中的一种或多种。优选的，所述ZSM-5分子筛中SiO2和Al2O3的摩尔比为(30～400)：1。优选的，所述ZSM-5分子筛的堆密度为0.5～0.6g/mL，比表面积≥400m2/g，结晶度≥85％。优选的，所述钯化合物和1,3-双[二(2-甲氧基苯基)膦基]丙烷的摩尔比为1：(0.1～3)；所述钯化合物和ZSM-5分子筛的质量比为1：(10～1000)。优选的，所述钯化合物和1,3-双[二(2-甲氧基苯基)膦基]丙烷的摩尔比为1:1.2；所述钯化合物和ZSM-5分子筛的质量比为1:100。本专利技术提供了一种聚酮的制备方法，包括以下步骤：在催化剂存在下，一氧化碳和烯基化合物在有机溶剂中进行反应，得到聚酮；所述催化剂为上述技术方案所述的复配催化剂。优选的，所述烯基化合物包括α-烯烃、烯基芳香族化合物、环状烯烃、卤化烯烃和烯酸酯中的一种或多种。优选的，所述α-烯烃包括乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯和乙烯基环己烷中的一种或多种；所述烯基芳香族化合物包括苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯；所述环状烯烃包括环戊烯、降冰片烯、5-甲基降冰片烯、5-苯基降冰片烯、四环十二烯、三环十二烯、三环十一烯、五环十五烯、五环十六烯和8-乙基四环十二烯中的一种或多种；所述卤化烯烃包括氯乙烯；所述烯酸酯包括丙烯酸乙酯和/或丙烯酸甲酯。优选的，所述反应的压力为常压～20MPa；所述反应的温度为40～180℃；所述反应的时间为1～5h。与现有技术相比，本专利技术提供了一种复配催化剂和聚酮的制备方法。本专利技术提供的复配催化剂包括钯化合物、1,3-双[二(2-甲氧基苯基)膦基]丙烷和ZSM-5分子筛。本专利技术通过对催化剂的成分组成进行优化设计，获得了性能优异的复配催化剂，采用该复配催化剂制备聚酮时，可以有效改善制备过程中聚酮在反应釜内壁附着的问题，并且还可以提高制得的聚酮产品的堆积密度。实验结果表明，采用本专利技术复配催化剂制备的聚酮的堆密度最高可达0.3g/cm3。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种复配催化剂，包括钯化合物、1,3-双[二(2-甲氧基苯基)膦基]丙烷和ZSM-5分子筛。本专利技术提供的复配催化剂包括钯化合物、1,3-双[二(2-甲氧基苯基)膦基]丙烷和ZSM-5分子筛。其中，所述钯化合物优选包括三氟乙酸钯、乙酰氯化钯、氯化钯、双(N,N-二乙基氨基甲酸醋)双(二乙胺)钯和硫酸钯中的一种或多种。在本专利技术中，在提高催化剂活性和固有粘度方面，最优选使用氯化钯。在本专利技术中，所述ZSM-5分子筛中SiO2和Al2O3的摩尔比(硅铝比)优选为(30～400)：1，具体可为30:1、70:1、100:1、300:1或400:1；所述ZSM-5分子筛的堆密度优选为0.5～0.6g/mL；所述ZSM-5分子筛的比表面积优选为≥400m2/g；所述ZSM-5分子筛的结晶度优选为≥85％；所述ZSM-5分子筛的Na2O含量优选为≤1wt％；所述ZSM-5分子筛的550℃烧失量优选为≤8wt％。在本专利技术中，复配催化剂中，所述钯化合物和1,3-双[二(2-甲氧基苯基)膦基]丙烷的摩尔比优选为1：(0.1～3)，更优选为1：(1～3)，具体可为1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2、1:2.1、1:2.2、1:2.3、1:2.4、1:2.5、1:2.6、1:2.7、1:2.8、1:2.9或1:3；所述钯化合物和ZSM-5分子筛的质量比优选为1：(10～1000)，更优选为1：(50～200)，具体可为1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100、1:110、1:120、1:130、1:140、1:150、1:160、1:170、1:180、1:190或1:200。在本专利技术中，所述钯化合物和1,3-双[二(2-甲氧基苯基)膦基]丙烷的摩尔比最优选为1:1.2，所述钯化合物和ZSM-5分子筛的质量比最优为1:100，该比例下的复配催化剂具有最好的使用效果，采用该复配催化剂制备的聚酮具有最令人满意的堆积密，并且所得到的聚酮产品完全不会附着在反应釜内壁上。本专利技术通过对催化剂的成分组成进行优化设计，获得了性能优异的复配催化剂，采用该复配催化剂制备聚酮时，可以有效改善制备过程中聚酮在反应釜内壁附着的问题，并且还可以提高制得的聚酮产品的堆积密度。实验结果表明，采用本专利技术复配催化剂制备的聚酮的堆密度最高可达0.3g/cm3。本专利技术还提供了一种聚酮的制备方法，包括以下步骤：在催化剂存在下，一氧化碳和烯基化合物在有机溶剂中进行反应，得到聚酮；所述催化剂为上述技术方案所述的复配催化剂。在本专利技术提供的制备方法中，首先将一氧化碳和烯基化合物在所述催化剂存在下在有机溶剂中进行反应。其中，所述烯基化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复配催化剂，包括钯化合物、1,3-双[二(2-甲氧基苯基)膦基]丙烷和ZSM-5分子筛。/n

【技术特征摘要】
1.一种复配催化剂，包括钯化合物、1,3-双[二(2-甲氧基苯基)膦基]丙烷和ZSM-5分子筛。


2.根据权利要求1所述的复配催化剂，其特征在于，所述钯化合物包括三氟乙酸钯、乙酰氯化钯、氯化钯、双(N,N-二乙基氨基甲酸醋)双(二乙胺)钯和硫酸钯中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的复配催化剂，其特征在于，所述ZSM-5分子筛中SiO2和Al2O3的摩尔比为(30～400)：1。


4.根据权利要求1所述的复配催化剂，其特征在于，所述ZSM-5分子筛的堆密度为0.5～0.6g/mL，比表面积≥400m2/g，结晶度≥85％。


5.根据权利要求1所述的复配催化剂，其特征在于，所述钯化合物和1,3-双[二(2-甲氧基苯基)膦基]丙烷的摩尔比为1：(0.1～3)；
所述钯化合物和ZSM-5分子筛的质量比为1：(10～1000)。


6.根据权利要求5所述的复配催化剂，其特征在于，所述钯化合物和1,3-双[二(2-甲氧基苯基)膦基]丙烷的摩尔比为1:1.2；
所述钯化合物和ZSM-5分子筛的质量比为1:100。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王旭亮，裴立军，曹丽艳，王朋朋，高秀云，郭龙龙，刘英贤，
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