液体丁基橡胶及其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及液体丁基橡胶领域，公开了一种液体丁基橡胶及其制备方法及应用，该方法包括：在溶液聚合条件下，将单体物料与引发剂组合物接触以进行聚合反应，得到液体丁基橡胶；所述单体物料中含有物料A，所述物料A为丁基橡胶装置回收原料，所述引发剂组合物中含有供氢化合物、路易斯酸以及溶剂A；所述聚合反应的温度为

【技术实现步骤摘要】
液体丁基橡胶及其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及液体丁基橡胶领域，具体地涉及一种液体丁基橡胶及其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]中低分子量丁基橡胶是为适应特殊的密封剂以及涂料的需要而发展起来的材料。它具有高分子量丁基橡胶的基本特性，可以用标准的丁基橡胶硫化体系进行硫化，具有优良的气密性、抗化学腐蚀性、抗湿性、良好的电性能和优良的吸声性能，可用于涂料、密封粘接、塞缝等方面。液体丁基橡胶的应用领域包括海底用阻水电缆密封胶、光伏器件粘合剂、泡沫隔音材料、防水卷材、鞋底粘合剂、汽车用粘合热熔胶、导电密封胶等领域作为配合剂使用。
[0003]目前，中低分子量的液体丁基橡胶的生产主要以高温剪切降解法为主，通过将高分子量的丁基橡胶在高温和高剪切的条件下挤出降解，制成中低分子量的丁基橡胶。美国Hardmen公司通过此法可以生产数均分子量为10000～20000、不饱和度约为3.5％(mol)的液体丁基橡胶。
[0004]然而，目前中低分子量的液体丁基橡胶的研究仍然不够，现有技术存在工艺复杂、分子量和不饱和度不可控的问题。需要开发一种工艺简单的新型液体丁基橡胶生产工艺。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一是为了克服现有技术生产液体丁基橡胶的方法中存在的工艺复杂、分子量和不饱和度不可控的缺陷。
[0006]另外，生产液体丁基橡胶的原料中较高的杂质含量会导致聚合效率低下，所述杂质如正丁烯等。然而，采用精制异丁烯作为原料时生产成本上不具有优势。因此本专利技术的目的之二是克服现有技术成本高且聚合效率低下的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种制备液体丁基橡胶的方法，该方法包括：在溶液聚合条件下，将单体物料与引发剂组合物接触以进行聚合反应，得到液体丁基橡胶；其中，所述单体物料中包括物料A，所述物料A为丁基橡胶装置回收原料，以重量计，所述物料A中含有：异丁烯40-100重量％、异戊二烯0.01-15重量％、正丁烯0-1重量％、正己烷0-20重量％、2-氯-2-甲基丙烷0-1重量％、2,4,4-三甲基-1-戊烯0-5重量％；所述引发剂组合物中含有供氢化合物、路易斯酸以及溶剂A；所述聚合反应的温度为-75℃至0℃；所述供氢化合物为水和/或氯化氢；所述溶剂A选自二氯甲烷、一氯甲烷和正己烷中的至少一种。
[0008]本专利技术第二方面提供由前述方法制备得到的液体丁基橡胶，所述液体丁基橡胶的重均分子量为0.05万-15万，分子量分布指数Mw/Mn为1.0-6.0，不饱和度为1-15mol％，凝胶含量不大于0.1重量％。
[0009]本专利技术第三方面提供如前所述的液体丁基橡胶在密封剂、涂料、隔音材料中的应用。
[0010]通过上述技术方案，本专利技术能够通过溶液聚合低能耗地制得中低分子量的液体丁基橡胶。
[0011]本专利技术具有工艺简单、生产的液体丁基橡胶分子量和不饱和度可控的优点。并且本专利技术采用丁基橡胶装置回收的原料生产液体丁基橡胶，还具有成本低和聚合效率更快的优点，经济效益显著。
具体实施方式
[0012]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0013]本专利技术中，所述丁基橡胶装置是指将异丁烯与异戊二烯进行低温阳离子聚合生成固体丁基橡胶的工业装置。所述丁基橡胶装置回收原料来自于丁基橡胶聚合反应器，所述丁基橡胶聚合反应器是指将异丁烯与异戊二烯进行低温阳离子发生聚合反应生成固体丁基橡胶的设备；所述液体丁基橡胶常温下为液态。
[0014]在本专利技术中，所述中低分子量是指重均分子量不大于15万。
[0015]除非特别说明，在本专利技术中，所述不饱和度是指制备得到的液体丁基橡胶的不饱和程度，该不饱和度是由分子中的双键贡献的，本专利技术中的不饱和度以摩尔含量计。在本专利技术中，例如可以采用商购自瑞士Bruker公司的AVANCE400核磁共振仪，以CDC13作溶剂，以TMS(四甲基硅烷)为内标，测定制备的液体丁基橡胶的不饱和度。
[0016]所述凝胶含量是指所述液体丁基橡胶中不溶于溶剂部分的重量与所述液体丁基橡胶的重量之比。
[0017]如前所述，本专利技术的第一方面提供了一种制备液体丁基橡胶的方法，该方法包括：在溶液聚合条件下，将单体物料与引发剂组合物接触以进行聚合反应，得到液体丁基橡胶；
[0018]其中，所述单体物料中含有物料A，所述物料A为丁基橡胶装置回收原料，以重量计，所述物料A中含有：异丁烯40-100重量％、异戊二烯0.01-15重量％、正丁烯0-1重量％、正己烷0-20重量％、2-氯-2-甲基丙烷0-1重量％、2,4,4-三甲基-1-戊烯0-5重量％；所述引发剂组合物中含有供氢化合物、路易斯酸以及溶剂A；所述聚合反应的温度为-75℃至0℃；所述供氢化合物为水和/或氯化氢；所述溶剂A选自二氯甲烷、一氯甲烷和正己烷中的至少一种。
[0019]优选地，所述物料A为丁基橡胶装置回收原料，所述丁基橡胶装置回收原料如前所述。
[0020]根据本专利技术，优选地，所述单体物料中还包括物料B，所述物料B为异戊二烯。
[0021]在本专利技术中，所述单体物料中可以引入作为物料B的异戊二烯，也可以不引入所述物料B。具体地，当所述单体物料中所述丁基橡胶装置回收原料中异戊二烯含量满足反应用量时，则所述单体物料中不再额外引入异戊二烯；当所述单体物料中所述丁基橡胶装置回收原料中异戊二烯含量不满足反应用量时，则所述单体物料中需要额外引入异戊二烯。所述引入的物料B的用量可依据实际反应需要进行选择。
[0022]在一种优选实施方式下，所述溶液聚合温度为-60℃至-20℃。在该种优选实施方
式下，在制备中低分子量的液体丁基橡胶时，所述聚合反应效率更高，且分子量和不饱和度更可控。
[0023]在本专利技术中，在所述溶液聚合反应前，可以先配制所述引发剂组合物；也可以在溶液聚合反应过程中分别将引发剂组合物中各组分引入聚合反应中。优选地，本专利技术中的引发剂组合物在溶液聚合反应前进行配制。
[0024]本专利技术对所述引发剂组合物的配制方法没有特别的限定，只要能够将所述路易斯酸和供氢化合物引入所述溶剂A中，形成能够引发单体物料进行溶液聚合反应的引发剂组合物即可，本领域技术人员可以依据实际情况进行选择。
[0025]在一种具体实施方式下，在不大于0℃的温度下，将所述路易斯酸和供氢化合物依次引入所述溶剂A中，形成所述引发剂组合物。
[0026]在一种具体实施方式下，为了进一步优化引发剂组合物的配制效果，将所述路易斯酸和供氢化合物依次引入所述溶剂A后，在搅拌条件下，混合2-12h。
[0027]优选地，所述引发剂组合物与所述单体物料的重量比为1-30：100，更优选为5-20：10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备液体丁基橡胶的方法，其特征在于，该方法包括：在溶液聚合条件下，将单体物料与引发剂组合物接触以进行聚合反应，得到液体丁基橡胶；其中，所述单体物料中含有物料A，所述物料A为丁基橡胶装置回收原料，以重量计，所述物料A中含有：异丁烯40-100重量％、异戊二烯0.01-15重量％、正丁烯0-1重量％、正己烷0-20重量％、2-氯-2-甲基丙烷0-1重量％、2,4,4-三甲基-1-戊烯0-5重量％；所述引发剂组合物中含有供氢化合物、路易斯酸以及溶剂A；所述聚合反应的温度为-75℃至0℃；所述供氢化合物为水和/或氯化氢；所述溶剂A选自二氯甲烷、一氯甲烷和正己烷中的至少一种。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述丁基橡胶装置回收原料来自于丁基橡胶聚合反应器。优选地，所述单体物料中还含有物料B，所述物料B为异戊二烯；优选地，所述聚合反应的温度为-60℃至-20℃。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述路易斯酸选自四氯化钛、三氯化铝、三氯化硼和二氯乙基铝中的至少一种；优选地，所述供氢化合物和所述路易斯酸的摩尔比为0.01-10:1，优选为0.1-1:1。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述单体物料中的异丁烯和异戊二烯的总含量为20-80重量％，优选为30-50重量％。5.根据权利要求1-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，孟伟娟，邱迎昕，卜少华，罗俊杰，周新钦，
申请(专利权)人：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：