制备反-1，4-聚异戊二烯聚合物的均相催化剂、其制备方法及应用技术

本发明专利技术属于合成反

【技术实现步骤摘要】
制备反
‑
1，4
‑
聚异戊二烯聚合物的均相催化剂、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及合成反
‑
1，4
‑
聚异戊二烯聚合物的催化剂，特别涉及制备反
‑
1，4
‑
聚异戊二烯聚合物的均相催化剂、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]反
‑
1，4
‑
聚异戊二烯是一种结晶性材料,表现出高模量和高拉伸强度的性能，目前反
‑
1，4
‑
聚异戊二烯的聚合方式通常有溶液聚合和本体聚合两种，溶液聚合便于传热和生产过程调控，但反应体系中溶剂含量高达90％之多，直接导致后处理流程长、装置多、能耗高，且带来不少环保及安全方面的压力。本体聚合虽然能完美的弥补溶液聚合的流程长、装置多、能耗高等诸多不足，但是此聚合反应一般是在无氧的条件下进行，依次向异戊二烯中加入负载钛催化剂、烷基铝，恒温搅拌聚合，甲醇或乙醇作终止剂，其催化剂为常用的负载型固体催化剂，此负载型催化剂的相态为固态，此聚合反应过程为固液两相聚合，在工业生产中难分散，反应进度难控制，直接影响聚合物的性能和均一性。有鉴于此，本专利技术提供了制备反
‑
1，4
‑
聚异戊二烯聚合物的均相催化剂、其制备方法及应用，该催化剂为钛系均相催化剂，聚合反应前期为均相本体聚合方法，已解决现有聚合反应聚合不均、生产过程难以调控的技术问题。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中的聚合反应聚合不均、生产过程难以调控的技术问题，本专利技术提供了制备反
‑
1，4
‑
聚异戊二烯聚合物的均相催化剂。
[0004]传统的Ti系催化剂为粉末状，聚合使用过程中或直接将粉末Ti和烷基铝加入异戊二烯中聚合，或将粉末Ti与烷基铝进行混合反应后加入异戊二烯中聚合。将粉末Ti与烷基铝进行混合后得到的是含有沉淀的液体催化剂，而直接使用仍是固体粉末，导致聚合反应过程为固液两相聚合。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]制备反
‑
1，4
‑
聚异戊二烯聚合物的均相催化剂，包括负载型钛系催化剂、AlR3烷基铝助催化剂和聚异戊二烯聚合物；其中，所述AlR3烷基铝助催化剂中的R为C1‑
C6的烷基，所述聚异戊二烯聚合物的数均分子量为1000
‑
10000，所述聚异戊二烯聚合物中顺
‑
1，4
‑
聚异戊二烯的质量分数不低于30％。
[0007]本专利技术通过引入关键组分异戊二烯的聚合物，聚合物中顺
‑
1，4
‑
聚异戊二烯的质量分数不低于30％可保证制备的催化剂在聚异戊二烯中能充分溶解，低分子量低粘度的异戊二烯的聚合物可将负载型钛系催化剂发生配位反应，使负载型钛系催化剂的相态由固相转变为液相，得到低粘度的可溶于异戊二烯的液相均相催化剂。
[0008]作为优选，所述负载型钛系催化剂、AlR3烷基铝助催化剂和聚异戊二烯聚合物的摩尔比为1:1
‑
10:1
‑
50。同时低分子量低粘度的异戊二烯的聚合物的用量也需严格控制，用
量过低时不能与所有的Ti配位反应生成新催化剂，用量过高时，与Ti配位的聚合物数量增加会影响催化剂的黏度，催化剂黏度过大会影响后期聚合过程中催化剂的分散，达不到控制聚合以及产品稳定性的目的。
[0009]更为优选的是，所述AlR3烷基铝助催化剂为三异丁基铝；所述负载型钛系催化剂为TiCl4/MgCl2。
[0010]本专利技术还提供了所述均相催化剂的制备方法，在氮气保护下，按照比例将所述负载型钛系催化剂、AlR3烷基铝助催化剂和聚异戊二烯聚合物依次加入反应容器中，于0
‑
60℃下反应10
‑
240min，得到均相催化剂。
[0011]本专利技术的另一个专利技术目的是，采用上述的均相催化剂制备反
‑
1，4
‑
聚异戊二烯聚合物，其方法如下，在氮气保护下，加入异戊二烯，加入AlR3烷基铝助催化剂，于
‑
10
‑
25℃下反应0.5
‑
2h，然后加入权利要求1所述的均相催化剂，于
‑
10
‑
25℃下反应0.5
‑
72h，终止反应，得到反
‑
1，4
‑
聚异戊二烯聚合物。
[0012]反应开始，先加入异戊二烯，和AlR3烷基铝助催化剂反应一定时间，可使得AlR3能够与异戊二烯中的微水、微氧等杂质完成完全，保证体系的洁净度，进而保证均相催化剂加入后的催化效率和产品分子量、分布、门尼等产品指标的控制，也是为了得到分子量分布更窄，更可控的产品。
[0013]作为优选，采用乙醇终止聚合反应，静置沉降后，真空烘干得到反
‑
1，4
‑
聚异戊二烯聚合物。
[0014]首先，本专利技术提供的均相催化剂用于聚合反应，能够提高催化剂的催化效果和聚合反应的聚合效率。固体催化剂或含沉淀的两相催化剂在聚合生产过程中无法均匀分布，导致催化剂的活性中心有部分的团聚，而无法发挥其最大效用，而本专利技术的液相催化剂，在聚合液中能够快速均匀分布，最大程度的发挥了催化剂的效率，进而达到提高催化剂效率和生产效率的目的，反应也更加容易控制，得到聚合物的分子量分布更窄，使产品具有更好的稳定性，产品技术指标相差不大。固体催化剂或含沉淀的两相催化剂在聚合生产过程中，易在聚合釜壁附着残留，而使得很大一部分催化剂无法均匀分散在聚合液中，致使催化剂的效率大大降低，增加生产损耗，而本专利技术的液相催化剂，在聚合生产中可直接加入聚合液中，反应体系属于液液相容体系，避免了釜壁的附着，避免了催化剂的不必要损耗，进而提高催化效率和生产效率。
[0015]其次，本专利技术的均相催化剂能够降低生产中物料的输送和计量难度。传统的催化剂状态为轻质固体粉末或含沉淀的两相液体，输送和计量过程中均要求惰性环境保护，在生产的实际输送和计量中均有很高的难度。轻质固体粉末无法进行在线计量，只能人工计量和加入，极大的降低了生产效率，同时因催化剂遇水、空气、氧气均剧烈反应，人工操作带来了极大的危险性和不便；含沉淀的两相液体虽然能够在线利用机械设备进行输送和计量，但因其有沉淀，很难保证所输送和计量的催化剂的均一性，进行影响产品的聚合控制和产品指标、稳定性控制。而本专利技术的均相低粘度催化剂则能够实现在线精确、稳定输送，保证了催化剂的稳定性，进而保证了聚合的稳定控制、产品的稳定控制。传统催化剂因釜壁附着导致分子在釜壁团聚形成凝胶，给产品带来极大的不稳定性。在实际生产设备运维中，本专利技术使用均相催化剂的情况下，聚合釜的检修频次减少，从而更加提高生产效率。
[0016]本专利技术提供了制备反...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.制备反
‑
1，4
‑
聚异戊二烯聚合物的均相催化剂，其特征在于：包括负载型钛系催化剂、AlR3烷基铝助催化剂和聚异戊二烯聚合物；其中，所述AlR3烷基铝助催化剂中的R为C1‑
C6的烷基，所述聚异戊二烯聚合物的数均分子量为1000
‑
10000，所述聚异戊二烯聚合物中顺
‑
1，4
‑
聚异戊二烯的质量分数不低于30％。2.如权利要求1所述的均相催化剂，其特征在于：所述负载型钛系催化剂、AlR3烷基铝助催化剂和聚异戊二烯聚合物的摩尔比为1:1
‑
10:1
‑
50。3.如权利要求1所述的均相催化剂，其特征在于：所述AlR3烷基铝助催化剂为三异丁基铝；所述负载型钛系催化剂为TiCl4/MgCl2。4.如权利要求1所述的均相催化剂，其特征在于：所述均相催化剂的制备方法为，在氮气保护下，按照比例将所述负载型钛系催化剂、AlR3烷基铝助催化剂和聚异戊二烯聚合物依次加入反应容器中，于0
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王萌，张杰，郑雷，臧晓燕，荣先超，王鸿飞，李寿，蒲诚勇，
申请(专利权)人：青岛竣翔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：