[发明专利]氢化触媒组成物及其于氢化共轭二烯聚合物的用途

说明书

本申请是申请号200710003167.3的分案申请

技术领域

本发明是有关于一种氢化触媒组成物，特别是指一种适用于氢化共轭二烯系聚合物的氢化触媒组成物。

背景技术

一般而言，使用如丁二烯及异戊二烯等的共轭二烯单体进行聚合或共聚合反应以制备合成橡胶，已广泛地应用于工业上以供商业制造。基本上，这些聚合物可使用乳化(自由基聚合法)或溶液(阴离子聚合法)方法来制备，但是此两种方法都会使产生的聚合物主链上含有不饱合双键的共轭二烯聚合物(共聚物)。然而，由于这些不饱合双键很容易氧化，进而导致该聚合物具有在高温或耐候测试下(即曝露于臭氧中或日光或紫外线照射)不稳定的缺点。为改善含有不饱合双键的共轭二烯系聚合物容易氧化而导致其热稳定性和耐候稳定性不足的缺点，可由将该共轭二烯系聚合物进行氢化反应以减少共轭二烯系聚合物主链上的不饱合双键含量，其中使用双环戊二烯基钛化合物作为该共轭二烯系聚合物氢化反应触媒的方法，是一种已知有效的利用均相氢化反应来氢化该共轭二烯系聚合物的方法。不过，这类以双环戊二烯基钛化合物为主的触媒组成物虽然对于氢化烯烃双键有良好活性及极佳的选择性，但使用时一般是需要添加烷基金属，例如：烷基铝等，来活化该双环戊二烯基钛化合物，或是需要使用高浓度的双环戊二烯基钛化合物触媒组成物，因此很不经济，且过多铝金属的存在，还会引发该双环戊二烯基钛化合物由Ti(IV)还原至Ti(III)，进而导致触媒组成物活性及稳定性降低，所以此类触媒组成物虽已获得业界的认同，但尚有很大的改进空间。

中国台湾专利证号I225493中即曾揭示一种氢化触媒组合物，其使用一种双环戊二烯基钛化合物及一种硅烷化合物作为氢化共轭二烯系聚合物的触媒。虽然该氢化触媒组合物具有良好的活性及高选择性的氢化特性，但是考量到商业生产的要求，以此种氢化触媒进行烯烃双键的氢化反应时，若是以中大型反应器进行氢化反应时(例如容积25公升以上的反应器)，该触媒活性不佳，特别是反应末期活性差，以致无法获得良好氢化度的聚合物，导致氢化度无法超过90％。

此外，中国台湾专利公告号546307中亦揭示一种应用于氢化共轭二烯系聚合物的触媒组成物，该组成物包含有一种双环戊二烯基钛化合物、一种三烷基铝化合物及一种如下式(I)所示的化合物：

其中该式(I)中的L为IVB族元素，R为C₁～C₁₂烷基或C₁～C₁₂环烷基，X可为相同或不同，且为C₁～C₁₂烷基C₁～C₁₂烷氧基、C₁～C₁₂环烷氧基、卤素基或羰基。此种该氢化触媒组成物的活性和再现性佳，但是其反应操作压力(氢气)高，设备成本高，且其氢化得到的共轭二烯系聚合物具有臭味，且其氢化度也近80％而已。除此的外，若是以中大型反应器进行氢化反应时，该触媒组成物在反应末期的活性更差，根本无法获得良好氢化度的聚合物。

因此，仍有必要发展出一在中大型反应器内亦能兼顾高氢化度、热稳定性、耐候性且成本低的氢化触媒组成物。

发明内容

有鉴于上述氢化共轭二烯系聚合物的触媒组成物所产生的缺点，本发明的目的在于提供一种氢化触媒组成物。

本发明提供的氢化触媒组成物适用于氢化共轭二烯系聚合物并能解决先前技术的缺失的氢化触媒组成物，且以该氢化触媒组成物制得的经氢化的共轭二烯系聚合物具有热稳定性佳且无臭味。此外，该氢化触媒组成物的活性持久性佳，且能提高聚合物的氢化程度，尤其是在氢化共轭二烯系聚合物时，该共轭二烯系聚合物内的反式构造(trans structure)的氢化度高，故以其氢化所得的经氢化的共轭二烯系聚合物内的反式结构的残留量低。

为实现上述目的，本发明提供的氢化触媒组成物，包含：

(1)一钛化合物(A)包含：如下式(a)所示的化学式：

其中R¹和R²可为相同或不同，代表卤素原子、烷基、芳基、芳烷基、环烷基、芳氧基、烷氧基、或羰基，Cp^*代表环戊二烯基或化学式C₅R³₅的衍生物，R³可为相同或不同，代表氢原子；

(2)一硅烷化合物(B)，选自以下具有Si-H官能基所组成的族群：

(i)该单体型硅烷，具有如下式(b)所示的化学式：