一种含有新癸酸钕的稀土催化剂及基于该催化剂的聚丁二烯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含有新癸酸钕的稀土催化剂及基于该催化剂的聚丁二烯橡胶的制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种含有新癸酸钕的稀土催化剂及基于该催化剂的聚丁二烯的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种用于制备高顺式的聚丁二烯橡胶产品的含有新癸酸钕的稀土催化剂以及基于该催化剂的聚丁二烯的制备方法，属于聚丁二烯橡胶生产领域
。

技术介绍

[0002]顺式
1,4
聚丁二烯橡胶简称顺丁橡胶，是全球第二大通用合成橡胶，其以优异的性能（如良好的低温性能
、
高耐磨性和高温度变化弹性）被广泛地应用于各类橡胶制品
。
[0003]顺丁橡胶是由
1,3
‑
丁二烯（
BD
）为单体聚合而成，该聚合反应是一种高度立体定向的反应，可提供各种具有不同微观结构的聚丁二烯（
PB
），并影响橡胶的基本性质
。1,3
‑
丁二烯的立体选择性主要由调整聚合参数（即反应温度
、
使用的溶剂和特殊的金属
/
配体催化剂系统）来控制
。
[0004]目前钕基催化剂可生产最高顺式
‑
1,4
‑
聚丁二烯
。
合成高顺式
‑
1,4 PB
的两种主要类型的
Nd
基催化剂体系：（1）三元体系，该三元体系在工业水平上使用最多，由
Nd
（羧酸盐）3、
烷基铝化合物和有机卤化物组成；（2）包含使用烷基铝和
NdCl3·
nL
型络合物的二元体系，其中配体
L
可以是醇
、
四氢呋喃或任何其他电给体有机化合物
。
[0005]然而现阶段的稀土催化体系催化剂制备过程繁琐
、
组成复杂
、
成本较高，聚丁二烯橡胶产品产率低，且大部分稀土催化体系尚未实现高于
98
％
1,4
‑
顺式选择性，导致实际应用受限
。
[0006]离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的在室温下呈液体状态的盐类，其作为新型的绿色溶剂和催化剂，具有稳定的物化性质
、
良好的导电性
、
低蒸气压等优良性质，被广泛用于酰基化
、
聚合
、
异构化
、
烷基化和环氧化等反应
。Ram
ó
n D
í
az de Le
ó
n
等人
[Ram
ó
n D
í
az de Le
ó
n, Mar
í
a Teresa Alonso C
ó
rdova, Francisco Javier Enr
í
quez Medrano, Jos
éꢀ
D
í
az Elizondo, Odilia P
é
rez Camacho, Aldo Romo Quiroz, Rosa Idalia Narro C
é
spedes, Adali Casta
ñ
eda Facio. Polymerization of 1,3
‑
Butadiene with Several Catalytic Systems Based on Neodymium or Lithium in Presence of Ionic Liquids. Macromol. Symp. 2013, 325
–
326, 194
–
202]公开了在
1,3
‑
丁二烯聚合反应中，向
NdV
（新癸酸钕）
/TIBA
（三异丁基铝）
/DEAC
（二乙基氯化铝）齐格勒
‑
纳塔聚合催化体系加入离子液体，离子液体的存在降低了反应放热，促进了更高分子量的产生，并降低了分子量分布，但是聚丁二烯的收率显著降低
。
[0007]因此，研发用于合成聚丁二烯橡胶的新型稀土催化剂，高收率地获得具有超高顺式结构含量
、
高分子量和窄分子量分布的高品质聚丁二烯橡胶，是目前亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的首要目的在于提供一种含有新癸酸钕的稀土催化剂，该催化剂具有催化活性高，选择性高等优点，可用于制备超高顺式结构含量
、
高分子量和窄分子量分布的高品
质聚丁二烯产品
。
[0009]本专利技术的第二个目的是提供一种聚丁二烯的制备方法，该方法采用上述稀土催化剂，可制备超高顺式结构含量
、
高分子量和窄分子量分布的高品质聚丁二烯产品，且收率较高
。
[0010]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0011]第一方面，本专利技术提供了一种含有新癸酸钕的稀土催化剂，由以下组分制成：
[0012]a
组分：新癸酸钕；
[0013]b
组分：醇类化合物；
[0014]c
组分：甲基铝氧烷（
MAO
）；
[0015]d
组分：共轭二烯烃；
[0016]e
组分：离子液体，具体为1‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑四氟硼酸根盐和
/
或1‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑六氟磷酸盐；
[0017]其中，
a
组分中稀土元素与
b
组分的摩尔比为
1:1~1:15
，
a
组分中稀土元素与
c
组分的摩尔比为
1:5~1:100
，
a
组分中稀土元素与
d
组分的摩尔比为
1:5~1:100
，
a
组分中稀土元素与
e
组分的摩尔比为
1:10~1:200。
[0018]作为优选，所述醇类化合物为异丙醇和
/
或丁醇
。
[0019]作为优选，所述共轭二烯烃为异戊二烯和
/
或间戊二烯
。
[0020]作为优选，
a
组分中稀土元素与
b
组分的摩尔比为
1:1~1:5。
[0021]作为优选，
a
组分中稀土元素与
c
组分的摩尔比为
1:10~1:30。
[0022]作为优选，
a
组分中稀土元素与
d
组分的摩尔比为
1:10~1:30。
[0023]作为优选，
a
组分中稀土元素与
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种含有新癸酸钕的稀土催化剂，其特征在于：所述含有新癸酸钕的稀土催化剂由以下组分制成：
a
组分：新癸酸钕；
b
组分：醇类化合物；
c
组分：甲基铝氧烷；
d
组分：共轭二烯烃；
e
组分：离子液体，具体为1‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑四氟硼酸根盐和
/
或1‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑六氟磷酸盐；其中，
a
组分中稀土元素与
b
组分的摩尔比为
1:1~1:15
，
a
组分中稀土元素与
c
组分的摩尔比为
1:5~1:100
，
a
组分中稀土元素与
d
组分的摩尔比为
1:5~1:100
，
a
组分中稀土元素与
e
组分的摩尔比为
1:10~1:200。2.
如权利要求1所述的含有新癸酸钕的稀土催化剂，其特征在于：
a
组分中稀土元素与
b
组分的摩尔比为
1:1~1:5。3.
如权利要求1所述的含有新癸酸钕的稀土催化剂，其特征在于：
a
组分中稀土元素与
c
组分的摩尔比为
1:10~1:30。4.
如权利要求1所述的含有新癸酸钕的稀土催化剂，其特征在于：
a
组分中稀土元素与

【专利技术属性】
技术研发人员：屈亚平，陈华锋，丰枫，李小年，孙嫣霞，王胜鹏，朱建华，陈八斤，刘洋，何媛媛，
申请(专利权)人：浙江传化合成材料有限公司浙江工业大学浙江传化功能新材料有限公司杭州传化精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：