一种丁基橡胶的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种丁基橡胶的制备方法。本发明专利技术提供的制备方法包括：a)将单烯烃与溶剂混合，得到混合液；b)将淤浆稳定剂溶于二烯烃中，得到淤浆稳定剂溶液；c)将所述混合液、淤浆稳定剂溶液与催化剂溶液混合反应，形成丁基橡胶。本发明专利技术在制备过程中引入式(1)所示淤浆稳定剂，能够有效降低阳离子活性聚合的聚合速度，改善丁基橡胶在聚合体系分散状态，抑制产物结团，从而增强聚合体系的传质传热，减轻反应釜堵塞，延长反应周期，最终提高产物分子量及拓宽分子量分布，以及提高产品质量。以及提高产品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种丁基橡胶的制备方法


[0001]本专利技术涉及橡胶领域，特别涉及一种丁基橡胶的制备方法。

技术介绍

[0002]丁基橡胶是合成橡胶的一种，主要是以异丁烯和少量异戊二烯为反应原料，在引发体系下，于低温(-100℃左右)下通过阳离子聚合制得的。丁基橡胶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，由于其独特性能，被广泛用于制造内胎、防振橡胶、工业胶板、医用橡胶等许多方面。
[0003]目前，丁基橡胶聚合工艺采用淤浆聚合法，以氯甲烷作溶剂，路易斯酸作主催化剂，质子酸作助催化剂，是典型的阳离子聚合。该反应具有反应速度快，放热集中，产物易挂胶、结团的特点。聚合温度升高会导致聚合物分子量急剧下降，难以获得高分子量产物，且产物分子量分布较窄；反应器挂胶会导致传热效果变差，影响撤热效率从而导致聚合温升加快，进而影响产品质量；胶粒结团严重导致溢流管堵塞，聚合反应周期缩短。因此如何迅速排出聚合热以控制反应在恒定的低温下进行，是生产上的主要问题。生产装置频繁开停车会导致生产成本增加，且导致产品质量大幅度波动。因此，丁基橡胶聚合体系传质传热问题成为本领域亟待解决的难题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种丁基橡胶的制备方法。本专利技术提供的制备方法能够有效降低阳离子活性聚合的聚合物速度和温升、抑制产物结团、改善丁基橡胶在聚合体系的分散状态，从而提高产物分子量及拓宽分子量分布，以及提高产品质量。
[0005]本专利技术提供了一种丁基橡胶的制备方法，包括以下步骤：r/>[0006]a)将单烯烃与溶剂混合，得到混合液；
[0007]b)将淤浆稳定剂溶于二烯烃中，得到淤浆稳定剂溶液；
[0008]c)将所述混合液、淤浆稳定剂溶液与催化剂溶液混合反应，形成丁基橡胶；
[0009]所述淤浆稳定剂具有式(1)所示结构：
[0010][0011]其中，
[0012]R1、R2、R3和R4各自独立地选自H、C1～C15的烷基、乙烯基、卤素、羟基、卤代甲基、卤代乙基或α-甲基乙烯基；
[0013]聚合度n1为4～2000，n2为0～2000，n3为0～2000，n4为0～2000，n5为0～2000，n6为0
～2000。
[0014]优选的，所述淤浆稳定剂与所述单烯烃的质量比为(0.01～5)∶100；
[0015]所述淤浆稳定剂溶液的质量分数为1wt％～20wt％；
[0016]所述单烯烃在所述混合液中的质量分数为5wt％～45wt％。
[0017]优选的，所述单烯烃选自C4～C16的异单烯烃中的一种或几种；
[0018]所述二烯烃选自C4～C14的共轭二烯烃中的一种或几种。
[0019]优选的，所述二烯烃与单烯烃的摩尔比为(0.01～0.1)∶1。
[0020]优选的，所述催化剂溶液包括：主催化剂、助催化剂和溶剂；
[0021]所述主催化剂为路易斯酸催化剂；
[0022]所述助催化剂为H2O或HCl。
[0023]优选的，所述主催化剂与单烯烃的摩尔比为(0.0001～0.005)∶1；
[0024]所述主催化剂与助催化剂的摩尔比为(1～20)∶1。
[0025]优选的，所述催化剂溶液为经陈化处理后的催化剂溶液；
[0026]所述陈化的温度为-80～-95℃，时间为1～45min。
[0027]优选的，所述步骤c)中，反应的温度为-80～-98℃，时间为1～20min。
[0028]优选的，所述步骤c)中，在所述反应后还包括：加入终止剂来终止反应；
[0029]所述终止剂选自甲醇、乙醇、二甘醇中的一种或几种。
[0030]优选的，所述步骤c)中，在所述反应后还包括：将反应所得产物浆料干燥，从而得到丁基橡胶。
[0031]本专利技术提供了一种丁基橡胶的制备方法，在制备过程中引入式(1)所示淤浆稳定剂，能够有效降低阳离子活性聚合的聚合速度，改善丁基橡胶在聚合体系分散状态，抑制产物结团，从而增强聚合体系的传质传热，减轻反应釜堵塞，延长反应周期，最终提高产物分子量及拓宽分子量分布，以及提高产品质量。
[0032]试验结果表明，本专利技术的制备方法能够有效降低阳离子活性聚合的聚合速度，改善丁基橡胶在聚合体系分散状态，抑制产物结团，减轻反应釜堵塞。同时，所得丁基橡胶产品的重均分子量在514000以上，分子量分数指数在3.2以上；丁基橡胶不饱和度在1.50mol％以上，门尼粘度(ML(1+8)125℃在43以上；300％定伸在8.0MPa以上，拉伸强度在16.6MPa以上。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0034]图1为实施例1～2及对比例1的聚合温升曲线图。
具体实施方式
[0035]本专利技术提供了一种丁基橡胶的制备方法，包括以下步骤：
[0036]a)将单烯烃与溶剂混合，得到混合液；
[0037]b)将淤浆稳定剂溶于二烯烃中，得到淤浆稳定剂溶液；
[0038]c)将所述混合液、淤浆稳定剂溶液与催化剂溶液混合反应，形成丁基橡胶；
[0039]所述淤浆稳定剂具有式(1)所示结构：
[0040][0041]其中，
[0042]R1、R2、R3和R4各自独立地选自H、C1～C15的烷基、乙烯基、卤素、羟基、卤代甲基、卤代乙基或α-甲基乙烯基；
[0043]聚合度n1为4～2000，n2为0～2000，n3为0～2000，n4为0～2000，n5为0～2000，n6为0～2000。
[0044]本专利技术在制备过程中引入式(1)所示淤浆稳定剂，能够有效降低阳离子活性聚合的聚合速度，改善丁基橡胶在聚合体系分散状态，抑制产物结团，从而增强聚合体系的传质传热，减轻反应釜堵塞，延长反应周期，最终提高产物分子量及拓宽分子量分布，以及提高产品质量。
[0045]关于步骤a)：将单烯烃与溶剂混合，得到混合液。
[0046]本专利技术中，所述单烯烃优选为C4～C16的异单烯烃中的一种或几种；更优选为C4～C10的异单烯烃中的一种或几种；最优选为C4～C6的异单烯烃中的一种或几种；在本专利技术的一些实施例中，所述单烯烃为异丁烯。
[0047]本专利技术中，所述溶剂优选为氯甲烷；在本专利技术的一些实施例中，所述溶剂为一氯甲烷。
[0048]本专利技术对单烯烃与溶剂的混合方式没有特殊限制，能够将二者混匀即可。本专利技术中，所述混合的温度优选为-60～-95℃。经混合后，得到混合液。
[0049]本专利技术中，所述单烯烃在所述混合液中的质量分数优选为5wt％～45wt％；在本专利技术的一些实施例中，所述质量分数为10wt本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丁基橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将单烯烃与溶剂混合，得到混合液；b)将淤浆稳定剂溶于二烯烃中，得到淤浆稳定剂溶液；c)将所述混合液、淤浆稳定剂溶液与催化剂溶液混合反应，形成丁基橡胶；所述淤浆稳定剂具有式(1)所示结构：其中，R1、R2、R3和R4各自独立地选自H、C1～C15的烷基、乙烯基、卤素、羟基、卤代甲基、卤代乙基或α-甲基乙烯基；聚合度n1为4～2000，n2为0～2000，n3为0～2000，n4为0～2000，n5为0～2000，n6为0～2000。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述淤浆稳定剂与所述单烯烃的质量比为(0.01～5)∶100；所述淤浆稳定剂溶液的质量分数为1wt％～20wt％；所述单烯烃在所述混合液中的质量分数为5wt％～45wt％。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C4～C16的异单烯烃中的一种或几种；所述二烯烃选自C4～C14的共轭二烯烃中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二烯烃与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立霞，栾波，任学斌，王衍金，
申请(专利权)人：山东京博中聚新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：