一种N,N-二甲基氨基乙二醇醚及其制备和用作聚合结构调节剂中的应用制造技术

本发明专利技术属于聚合物制备领域，具体涉及一种N,N

【技术实现步骤摘要】
一种N,N
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二甲基氨基乙二醇醚及其制备和用作聚合结构调节剂中的应用


[0001]本专利技术涉及聚合物制备领域，具体涉及聚合物结构调节剂。

技术介绍

[0002]以阴离子聚合方法可以合成多种共轭二烯烃的聚合物，它们的微观结构对产物的性能影响很大。在阴离子聚合方法中，影响聚合物微观结构的因素很多，如引发剂种类和浓度、溶剂的极性、聚合温度、添加剂等。目前普遍采用的是，在体系中添加极性适当的调节剂来调控聚合物的微观结构，通过改变调节剂的种类或数量进而控制聚合物1,2结构含量。
[0003]常见的调节剂有苯甲醚、四氢呋喃、二氧六环、二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、四甲基乙烯基二胺、五甲基二乙烯基三胺、六甲基磷酰三胺等。但线型醚类及叔胺类调节剂调节能力有限，只有加入相对于引发剂过量的此类调节剂才能使聚共轭二烯烃中1,2
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结构增加，醚类调节剂存在对活性锂的自终止作用。环醚、环胺类调节剂如二哌啶乙烷、二吗啶乙烷虽然调节能力较强，但聚合物中有凝胶存在。
[0004]专利CN101845109公开了一种N,N
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二甲基四氢糠胺类结构调节剂，专利CN101845110公开了一种四氢糠基吡咯类结构调节剂，专利CN104059196公开了一种双四氢糠基丙烷类结构调节剂。这些调节剂调节能力强，对温度敏感性低，解决了聚合温度影响聚合物1,2
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结构的问题。但这此调节剂沸点高，在聚合物产品中残留量较高，其产品在二次高温加工时现场气味大，且合成工艺复杂，生产成本高。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决现有低沸点醚、胺类结构调节剂对温度比较敏感，用量大，高沸点醚、胺类结构调节剂在聚合物产品中残留量高，聚合物产品在二次高温加工时现场气味大等问题，开发了一类新型的N,N
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二甲基氨基乙二醇醚类微观结构调节剂。
[0006]本专利技术还包括所述的N,N
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二甲基氨基乙二醇醚的制备及其用作聚合物结构调节剂中的应用。
[0007]一种N,N
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二甲基氨基乙二醇醚，具有式1结构式：
[0008][0009]所述的R为C1～C4的烷基；优选为甲基或乙基。
[0010]本专利技术提供了一种全新结构的化合物。所述的化合物具有良好的调控共轭二烯聚合微观结构的能力，不仅如此，其对聚合温度耐受性好、用量低、且聚合胶液中的残留量低。
[0011]本专利技术还提供了所述的N,N
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二甲基氨基乙二醇醚的制备方法，将式2结构的乙二醇单醚、二甲胺、氢气在催化剂下进行醇胺化反应，制得所述的N,N
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二甲基氨基乙二醇醚；
[0012][0013]本专利技术所述的N,N
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二甲基氨基乙二醇醚的制备方法，所述的乙二醇单醚、二甲胺的摩尔比为1：1～5；
[0014]优选地，醇胺化反应阶段的温度为150～220℃，氢气的压力为0.5～2MPa；
[0015]优选地，所述的催化剂为Cu/Ni、Cu/Cr、Raney
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Ni或Pd/C中的至少一种。
[0016]本专利技术还提供了一种所述的N,N
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二甲基氨基乙二醇醚的应用，将其用作共轭二烯聚合的结构调节剂。
[0017]本专利技术所述的应用，将所述的式1结构调节剂用作结构调节剂，用于调控共轭二烯单体阴离子聚合中的1,2结构。
[0018]本专利技术进一步优选的应用，将式1结构调节剂和共轭二烯单体、活性锂(本专利技术也称为有机锂引发剂)混合进行聚合。
[0019]本专利技术所述的应用，除了采用式1作为结构调节剂外，其他的聚合工艺以及物料均可以是行业内公知的。
[0020]例如，所述的共轭二烯单体为丁二烯、异戊二烯、间戊二烯中的至少一种。
[0021]所述的活性锂为烷基锂、芳基锂、芳烷基锂、环烷基锂、S
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Li中的至少一种。本专利技术中，所述的S
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Li为聚合物链C
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Li。
[0022]本专利技术中，可通过调节式1结构调节剂与活性锂引发剂的用量来调控所需的1,2结构含量，优选地，式1结构调节剂与活性锂引发剂的摩尔比为0.1～3。例如，当所述的式1结构调节剂与活性锂引发剂的摩尔比为0.1～0.3；利于得到1,2结构含量为30～40％的聚共轭二烯。当所述的式1结构调节剂与活性锂引发剂的摩尔比为0.5～1.2；利于得到1,2结构含量为65～80％的聚共轭二烯。当所述的式1结构调节剂与活性锂引发剂的摩尔比为2～3；利于得到1,2结构含量大于80％的聚共轭二烯。
[0023]本专利技术一种优选的应用方案，涉及一种嵌段聚合物的制备方法，步骤包括：
[0024]在聚合釜中加入烃类溶剂，芳香乙烯单体、权利要求1所述的式1结构调节剂、有机锂引发剂进行一段聚合；随后添加共轭二烯烃进行二段聚合；
[0025]然后再添加芳香乙烯进行三段聚合，或者加入偶联剂进行偶联反应，聚合结束后再凝聚、干燥得到聚合物。
[0026]所述的制备方法中，所述的芳香乙烯为苯乙烯，取代的苯乙烯中的至少一种；所述的取代的苯乙烯例如为甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯中的至少一种。
[0027]优选地，所述的共轭二烯烃可以是丁二烯、异戊二烯、间戊二烯中的至少一种。
[0028]优选地，所述的有机锂引发剂为烷基锂、芳基锂、芳烷基锂、环烷基锂中的至少一种；
[0029]优选地，所述的烃类溶剂为环己烷、环戊烷、正己烷或抽余油中的至少一种。
[0030]作为优选，所述的嵌段聚合物的制备方法，结构调节剂与有机锂引发剂的摩尔比为0.1～3。
[0031]优选地，一段聚合温度为40～60℃，一段聚合时间20～30分钟；
[0032]优选地，二段聚合的温度为50～90℃，二段聚合时间30～45分钟；
[0033]优选地，三段聚合的温度为40～80℃；
[0034]优选地，偶联反应的温度为50～80℃；
[0035]优选地，三段聚合以及偶联聚合的时间为20～40分钟。
[0036]本专利技术一种利用式1结构调节剂制备嵌段聚合物的方法，例如为：在聚合釜中加入烃类溶剂，苯乙烯(或苯乙烯衍生物)，设计量的结构调节剂，结构调节剂与有机锂引发剂的摩尔比为0.1～3，然后加入有机锂引发剂进行一段聚合，一段聚合温度40～60℃，一段聚合时间20～30分钟；加入共轭二烯烃进行二段聚合，控制二段聚合温度50～90℃，二段聚合时间30～45分钟；二段聚合完成后再加入苯乙烯(或苯乙烯衍生物)进行三段聚合，或加入偶联剂进行偶联反应，反应时间20～30分钟。聚合结束后再凝聚、干燥得到聚合物。
[0037]有益效果
[0038]1、本专利技术提供了一种全新的N,N
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二甲基氨基乙二醇醚，基于所述的新化合物的基团的相互作用，能够有效协同调控共轭二烯中的微观结构，此外，对聚合温度耐受性好。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种N,N
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二甲基氨基乙二醇醚，其特征在于，具有式1结构式：所述的R为C1～C4的烷基；优选为甲基或乙基。2.如权利要求1所述的N,N
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二甲基氨基乙二醇醚的制备方法，其特征在于，将式2结构的乙二醇单醚、二甲胺、氢气在催化剂下进行醇胺化反应，制得所述的N,N
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二甲基氨基乙二醇醚；3.如权利要求1所述的N,N
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二甲基氨基乙二醇醚的制备方法，其特征在于，所述的乙二醇单醚、二甲胺的摩尔比为1：1～5；优选地，醇胺化反应阶段的温度为150～220℃，氢气的压力为0.5～2MPa；优选地，所述的催化剂为Cu/Ni、Cu/Cr、Raney
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Ni或Pd/C中的至少一种。4.一种权利要求1所述的N,N
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二甲基氨基乙二醇醚的应用，其特征在于，将其用作共轭二烯聚合的结构调节剂。5.如权利要求4所述的N,N
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二甲基氨基乙二醇醚的应用，其特征在于，将其用作结构调节剂，用于调节共轭二烯单体阴离子聚合中的1,2结构。6.如权利要求5所述的N,N
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二甲基氨基乙二醇醚的应用，其特征在于，将式1结构调节剂和共轭二烯单体、活性锂混合进行聚合。7.如权利要求6所述的N,N
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二甲基氨基乙二醇醚的应用，其特征在于，所述的共轭二烯单体为丁二烯、异戊二烯、间戊二烯中的至少一种。8.如权利要求6所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖哲，夏金魁，刘坤，谢锋历，
申请(专利权)人：中石化巴陵石油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：