一种阴离子聚合用结构调节剂及其制备方法和一种阴离子聚合方法技术

本发明专利技术涉及一种阴离子聚合用结构调节剂，该结构调节剂含有烷基四氢呋喃化合物，本发明专利技术还提供了一种阴离子聚合用结构调节剂的制备方法，包括：在酸催化剂存在条件下，以丙酮与呋喃类平台化合物为原料，通过酸催化缩合反应制备的呋喃环化合物；通过对缩合反应得到的呋喃环化合物进行加氢，得到结构调节剂。本发明专利技术还提供了一种阴离子聚合方法，本发明专利技术结构调节剂应用于苯乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种阴离子聚合用结构调节剂及其制备方法和一种阴离子聚合方法


[0001]本专利技术属于阴离子聚合用结构调节剂
，具体涉及一种阴离子聚合用结构调节剂及其制备方法和一种阴离子聚合方法。

技术介绍

[0002]橡胶作为三大合成材料(塑料、纤维、橡胶)之一，在国防、航空、建筑、交通、机械、能源、医疗等领域起着举足轻重的作用。中国合成橡胶产业经历了由小到大，由弱到强的发展历程，逐步发展成一个以石油化工为龙头，以轮胎和其它橡胶制品为主要终端产品的上中下游一整条完整的产业链，其规模快速扩张。目前，我国是世界最大的合成橡胶生产国，合成橡胶产能己达600万吨/年，占全球30％，其中60％以上用于制造轮胎。随着社会的发展，以节能、安全、耐用为特点的新型绿色轮胎已成为未来的发展方向。绿色轮胎的设计思路是在不损失轮胎基本安全性能的情况下，降低轮胎滚动阻力，增强燃油使用效率，降低二氧化碳排放量。传统的胎面用合成橡胶材料很难实现绿色轮胎制造，各国轮胎制造商纷纷采用新材料来满足绿色轮胎的需求。
[0003]目前传统使用的极性调节剂主要有环醚类(如四氢呋喃，简写为THF)、短链醚类(如乙醚、二苯醚)、叔胺类(如三乙胺等)、线型长链对称醚(如乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚)等常这些调节剂存在调节能力弱，用量大，不易回收或受温度影响明显易导致活性链失活，偶联效率低或价格昂贵，有刺激性气味等缺点。需要研发一种调节能力强且成本低的结构调节剂。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种阴离子聚合用结构调节剂及其制备方法，该结构调节剂应用于苯乙烯
‑
丁二烯聚合反应调节能力强且用量少。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供了一种阴离子聚合用结构调节剂，该结构调节剂含有烷基四氢呋喃化合物，所述烷基四氢呋喃化合物为具有式(1)所示结构的化合物，
[0006][0007]式(1)中，R1，R2为碳原子。
[0008]本专利技术提供了一种阴离子聚合用结构调节剂的制备方法，该方法包括：
[0009]在酸催化剂存在条件下，以丙酮与呋喃类平台化合物为原料，通过酸催化缩合反应制备的呋喃环化合物；通过对缩合反应得到的呋喃环化合物进行加氢，得到结构调节剂。
[0010]进一步地，所述酸催化剂为液体酸或固体酸；所述液体酸为硫酸、盐酸或磷酸；固体酸为磺化的活性炭、磺化的二氧化钛或离子交换树脂。
[0011]进一步地，4、所述丙酮与呋喃类平台化合物质量比为1:1
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1:3，在实施过程中可以配比为9g:9g
‑
3g:9g；所述酸催化剂和丙酮的质量比为1：5；所述酸催化缩合反应中反应温度在0
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80℃之间，反应时间为1
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24h。
[0012]进一步地，所述丙酮与呋喃类平台化合物质量比为1:3，在实施过程中可以配比为3g:9g；所述酸催化缩合反应中反应温度在30
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50℃之间，反应时间为16
‑
20h；所述呋喃类平台化合物为2
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甲基呋喃；
[0013]进一步地，所述通过对缩合反应得到的呋喃环化合物进行加氢的方法为将所述呋喃环化合在加氢催化剂作用下进行加氢反应，反应温度为100
‑
250℃，氢气压力为常压至10.0MPa,反应时间为0.5
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60h；所述加氢催化剂和缩合反应得到的呋喃环化合物的质量比为16:5。。进一步地，所述通过对缩合反应得到的呋喃环化合物进行加氢中，缩合反应温度为130
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160℃，氢气压力4
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7MPa，反应时间8
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16h；
[0014]所述加氢催化剂为：
[0015]以活性炭或者介孔碳为载体负载贵金属Pt的负载型贵金属催化剂或/和雷尼镍催化剂。进一步地，通过对缩合反应得到的呋喃环化合物进行加氢时，可添加溶剂，添加溶剂时，溶剂为甲醇、环己烷、1,4
‑
二氧六环或四氢呋喃；添加的所述溶剂的量为呋喃环化合物质量的4倍。
[0016]本专利技术还提供了一种阴离子聚合方法，该方法为在阴离子聚合温度下，在有机锂引发剂和结构调节剂的存在下，进行丁二烯
‑
苯乙烯的阴离子共聚合反应，所述结构调节剂和有机锂引发剂的摩尔比为0.5：1
‑
2:1，所述聚合温度在30
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50℃间，所述结构调节剂为权利要求1项所述的结构调节剂。
[0017]机锂引发剂的摩尔比为2：1。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]本专利技术提供了一种主要原料来源于生物基平台化合物新型阴离子聚合用结构调节剂，将该结构调节剂用于丁二烯
‑
苯乙烯的阴离子共聚合反应时，对丁苯共聚物具有较强的微观结构调节功能，实现各种结构单元在大分子链上的无规排布。
附图说明
[0020]图1丙酮与2
‑
甲基呋喃缩合产物的H
‑
NMR图；
[0021]图2缩合产物加氢后产物的H
‑
NMR图；
[0022]图3BMTFP为调节剂时丁苯共聚物的GPC流出曲线；
[0023]图4丁苯共聚物的1H
‑
NMR谱图。
具体实施方式
[0024]下面结合本专利技术实施例，对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述，所描述实施例仅是本专利技术一部分实施例，而并非全部。基于本专利技术的实施例，本领域其他人员在没有作出创造性劳动前提下获得的其他实施例，均属于本专利技术保护范围。
[0025]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0026]本专利技术提供了一种阴离子聚合用结构调节剂，该结构调节剂含有烷基四氢呋喃化合物，所述烷基四氢呋喃化合物为具有式(1)所示结构的化合物，
[0027][0028]式(1)中，R1，R2为碳原子。
[0029]本专利技术还提供了上述种阴离子聚合用结构调节剂的制备方法，该制备方法为：在酸催化剂存在条件下，以丙酮与呋喃类平台化合物为原料，通过酸催化缩合反应制备的呋喃环化合物；通过对缩合反应得到的呋喃环化合物进行加氢，得到结构调节剂。
[0030]下面通过实施例对上述方法进行具体说明。
[0031]实施例1
[0032]阴离子聚合用结构调节剂的制备路线共分为以下步骤：
[0033]1)在酸催化剂的作用下，以丙酮与呋喃类平台化合物为原料，通过酸催化缩合反应制备的呋喃环化合物；制取缩合产物。
[0034]2)将缩合反应的产物通过低温加氢，以降低其不饱和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阴离子聚合用结构调节剂，其特征在于，该结构调节剂含有烷基四氢呋喃化合物，所述烷基四氢呋喃化合物为具有式(1)所示结构的化合物，式(1)中，R1，R2为碳原子。2.一种阴离子聚合用结构调节剂的制备方法，其特征在于，包括：在酸催化剂存在条件下，以丙酮与呋喃类平台化合物为原料，通过酸催化缩合反应制备的呋喃环化合物；通过对缩合反应得到的呋喃环化合物进行加氢，得到结构调节剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述酸催化剂为液体酸或固体酸；所述液体酸为硫酸、盐酸或磷酸；固体酸为磺化的活性炭、磺化的二氧化钛或离子交换树脂。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述丙酮与呋喃类平台化合物质量比为1:1
‑
1:3；所述酸催化剂和丙酮的质量比为1：5；所述酸催化缩合反应中反应温度在0
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80℃之间，反应时间为1
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24h。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述丙酮与呋喃类平台化合物质量比为1:3；所述酸催化缩合反应中反应温度在30
‑
50℃之间，反应时间为16
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20h；所述呋喃类平台化合物为2
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甲基呋喃。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述通过对缩合反应得到的呋喃环化合物进行加氢的方法为将呋喃环化合在加氢催化剂作用下进行加氢反应，反应温度为100
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【专利技术属性】
技术研发人员：蒋景阳，武敬翔，张春庆，于志娟，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：