[发明专利]一种利用混合C4馏分制备高分子粘合基材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用苯乙烯、混合C4、马来酸酐聚合生产高分子粘合基材的制备方法，特别涉及利用混合C4中的丁烯-1、丁烯-2生产高附加值化工产品的方法。

背景技术

本发明所涉及的混合C4，是指蒸汽裂解装置、催化裂化装置副产的C4馏分。目前催化裂化装置副产的C4馏分基本上直接用作液化气使用；而蒸汽裂解装置所产的混合C4一般都只重点利用其中丁二烯和异丁烯组分。两种混合C4中均含有大量的丁烯-1和丁烯-2馏分，其化工附加值都没有得到充分的利用，综合利用率极低。近年来，如何高效利用混合C4的研究引起诸多方面的关注。

以马来酸酐为原料共聚的高分子材料，因其具有极性功能基团，作为粘合材料广泛用于塑料、金属、纸张的复合；同时作为高分子材料共混的相容剂在工程塑料领域也得到广泛应用。

针对高分子材料的特殊要求，近年来利用马来酸酐改性成为众多研发机构关注的焦点。马来酸酐改性是以马来酸酐为单体，在合适的温度下与一些材料进行接枝，单体可以是烯烃类化合物，也可是烯酸类化合物。马来酸酐接枝物，由于同时含有马来酸酐提供的极性基团和烯烃的非极性基团，因此可以广泛的应用于PA、PP、PE改性，木塑行业以及热熔胶等行业。

文献WO03078364介绍了一种混合C4转化为丙烯的方法。此工艺分为两步，其中副反应多，生成产物复杂，提纯难度大。同时，此工艺没有提及对丁烯-1和丁烯-2的利用。

专利CN102372608介绍了一种混合C4中异丁烯的增值技术，该技术利用阳离子交换树脂催化甲醇和异丁烯的反应，合成MTBE，该工艺包括醚化单元、萃取单元、抽提单元等，针对异丁烯虽具有较好的利用率，但未涉及其它馏分的增值利用，混合C4综合利用率偏低。

文献CA2297301介绍了一种提高C4馏分价值的方法，但该工艺后续分离单元复杂，包括催化裂解、选择加氢、醚化等，收率低流程复杂，经济效益差，且对丁烯-1和丁烯-2也未提及利用。

专利CN101768143A介绍了一种利用马来酸酐与混合C4中丁二烯反应生产六氢苯酐的方法。该方法利用马来酸酐直接吸收混合C4生产四氢苯酐，四氢苯酐经催化加氢合成六氢苯酐，该工艺流程无需加入其它溶剂，副反应少，流程简便，有着非常好的增值空间，但是对于混合C4中的其它馏分未能有效利用。

以上文献所述的工艺虽然都是针对混合C4的利用，涉及丁二烯、异丁烯、丙烯等馏分，然而对于丁烯-1、丁烯-2馏分却没有进一步的加工利用，提高混合C4馏分产品的附加值，混合C4的综合经济性没有得到充分体现。

发明内容

本发明的目的是解决蒸汽裂解装置和FCC装置副产的混合C4中丁烯-1、丁烯-2利用率不高的问题，提供一种利用混合C4馏分制备高分子粘合基材的方法，该方法可以在不影响丁二烯、异丁烯等其他馏分增值的前提下，可充分利用丁烯-1、丁烯-2合成高附加值化工产品，从而大幅提高混合C4的综合利用率。

本发明采用的技术方案如下：

以苯乙烯、混合C4(丁烯-1、丁烯-2为反应组分)和马来酸酐为原料，在引发剂作用下，直接聚合生成高分子产品；具体反应步骤如下：

在高压釜中加入的苯乙烯重量百分比为20％～40％、混合C4重量百分比为5％～20％、马来酸酐重量百分比为30％～70％、引发剂重量百分比为3％～10％，各原料总量之和为100％；加入的溶剂重量为原料总重量的1～5倍；氮气置换后，反应釜压力维持在0.3～2MPa，反应温度维持在40～150℃，保温时间维持在1～5hr；反应完毕将高压釜内残余气体收集至备用气瓶，产物经蒸馏、淋洗、重结晶处理后，在40～150℃真空烘箱干燥2～36小时后制得高分子粘合基材，所述高分子粘合基材的分子量分布范围(Mn)3000～100000；其中所述的引发剂优选为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化叔丁酯、过氧化二异丁基酯、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化异丙酯中的一种或多种。

本发明所述的混合C4制备高分子粘合基材的方法，所述混合C4中的丁烯-1和丁烯-2含量所占原料气体的20.0～70.0％。

本发明所述的混合C4制备高分子粘合基材的方法，所述的溶剂优选为四氢呋喃、乙二醇、叔丁醇、正己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮和去离子水中的一种或多种。

本发明所述的混合C4制备高分子粘合基材的方法，所述的淋洗步骤中采用的淋洗剂优选为二氯甲烷、二氯乙烷、丙酮、乙醇、四氯化碳中的一种或多种。