[发明专利]一种改性铝氧烷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性烷基铝氧烷的制备方法，特别涉及直接水解工艺制备烷基铝氧烷的方法。

背景技术

目前烷基铝氧烷的主要制备方法是水合法，根据反应用水的状态分为直接水合和间接水水合两大类。其中直接水合法通常使用游离的气态，液态或固态的水，而间接水合法主要采用的是化合物的结晶水和多孔性物质表面吸附的水。

间接水工艺中较多采用的是结晶水合物与烷基铝反应。通常是将结晶水合物与溶剂在反应釜内预先配制成悬浮液，在有取热手段并保持剧烈搅拌的条件下将烷基铝溶液逐渐加入悬浮液(正加法)或者将悬浮液不断地加入烷基铝溶液的方法(反加法)进行反应。常用的结晶水化合物包括结晶硫酸铝，MgCl₂·6H₂O，FeSO₄·7H₂O，Al₂(SO₄)₃·18H₂O，LiBr·2H₂O等等。

正加法的一个突出问题是最初加入的烷基铝由于反应器中水的浓度过大而被转化为没有活性的氢氧化铝，直到可立即反应的结晶水的相对浓度降低到一定程度的情况下，生成目标产物的反应才能成为主要反应。另外，作为水的载体的盐的表面会吸附一部分生成的铝氧烷产品，因此，无论正加法还是反加法，都存在目标产物收率低，铝的损失较大的问题。

直接水解方法主要是利用气态、液态或固态的水与烷基铝溶液进行作用的。其中气态水可以通过惰性气体携带水蒸气的方法引入。液态水水解工艺中的一个技术难点是实现水的高度分散，液态水直接水合过程中更多采用的是将分散后的液态水与惰性溶剂的混合物通入烷基铝溶液中的模式。

Sinn，H.等发明了一种利用固态水作水解剂合成铝氧烷的方法，在-33～-53℃的低温下，采用烷基铝的惰性溶剂的稀溶液在剧烈的机械搅拌下冲刷冰块表面的方法生产铝氧烷(US5087713)。后来又报道了采用刮刀不断从浸在烷基铝溶液中的冰块表面刮掉生成的铝氧烷的方法实现了连续生产(Macromol.Symp.1995，97，119～125)。上述两种方法中，控制反应速率仍然是一个难以解决的问题。

由于水分子之间通过氢键的作用形成分子团，导致在利用水解的过程中容易因局部水的浓度过大而引起局部过热以及目标产物中有效成分含量降低等后果，即便通过机械等方法使水分散仍不能很好地解决这一问题。另外，反应的不均匀性导致了产物中含有10％左右的残余的烷基铝。铝氧烷中无效成份不仅会影响到催化效果，而且可以导致相对分子质量较大聚合物即凝胶的生成，影响铝氧烷的贮存安定性及使用效果。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种能提高烷基铝氧烷贮存安定性和使用效果的改性烷基铝氧烷的制备方法，该方法生产的改性烷基铝氧烷具有良好的助催化效果。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：一种改性烷基铝氧烷的制备方法，包括以下的步骤：

a)在惰性气体保护下，配制烷基铝的惰性溶剂溶液；

b)在惰性气体保护下，将水、改性剂和惰性溶剂混合制备水解剂；

c)在惰性气体保护下，采用烷基铝的惰性溶剂溶液与水解剂在-10℃至-50℃下在T型管反应器中混合后流入釜式反应器中升温至10-100℃，反应1～10小时；

d)经过滤后得到反应液，减压除去溶剂，得到烷基铝氧烷。

所述烷基铝的惰性溶剂溶液和水解剂分别通过泵管及管道输送，并在进入反应器前降温到-10至-50℃。

所述烷基铝的惰性溶剂溶液的浓度为1-5mol/L；所述烷基铝与水的物质的量之比为1～10∶1；水、改性剂与惰性溶剂的体积比1∶0.01-0.2∶30-120。

所述烷基铝的惰性溶剂溶液的浓度为1.5-3.0mol/L；所述烷基铝与水的物质的量之比为1.5～5∶1；水、改性剂与惰性溶剂的体积比1∶0.03-0.1∶60-100。

所述烷基铝为符合下式所示的三烷基铝：

AlR₃

其中R为C1～C16的烃基。

所述烷基铝选自三甲基铝、三乙基铝和三异丁基铝中的一种或两种以上。所述改性剂为符合下式所示的化合物或两种以上的混合物：

R¹-O-R²

其中R¹为C1～C12的烃基，烃氧基烃基，烷基硅基，R²为H或C1～C8的烃基，烃氧基烃基，烷基硅基。