[发明专利]一种制备丁二烯/异戊二烯共聚物的方法

说明书

本发明涉及催化聚合领域，公开了一种丁二烯/异戊二烯共聚物及其制备方法，共聚物中含有丁二烯链段单元和异戊二烯链段单元，所述丁二烯链段单元中的顺‑1,4键含量≥98.0％，所述异戊二烯链段单元中的顺‑1,4键含量≥98.0％，所述共聚物的分子量分布为1.2‑2.1。制备方法包括：在聚合反应条件下，将丁二烯单体和异戊二烯单体与稀土催化剂组合物进行接触反应，所述稀土催化剂组合物中含有稀土金属有机化合物、含铝元素的化合物以及卤源，所述稀土金属有机化合物具有式(I)所示的结构。本发明提供的丁二烯/异戊二烯共聚物的丁二烯链段单元和异戊二烯链段单元中顺‑1,4键含量均较高且分子量分布窄。

技术领域

本发明涉及催化聚合领域，具体地，涉及一种制备丁二烯/异戊二烯共聚物的方法。

背景技术

用于催化聚合共轭二烯烃的稀土催化剂组合物一般都由稀土催化剂、助催化剂和卤源组成。可以催化共轭二烯烃成为具有高顺式结构的聚合物。特别地，这些聚合物可以广泛应用在制造汽车轮胎上。在稀土催化剂中，钕系催化剂的价格便宜，活性比较高。

CN102464745A描述了一种用于共轭二烯烃聚合的稀土催化剂组合物，该组合物包括：

-作为稀土催化剂的新癸酸钕或环烷酸钕，

-氢化二乙基铝、三乙基铝其中的一种或二种以上的混合物,

-一氯二异丁基铝或一氯二乙基铝。

此催化剂组合物中，所得到的聚异戊二烯的顺式-1,4键含量为96.6重量％至97.2重量％。

CN1484657A描述了一种用于共轭二烯烃聚合的稀土催化剂组合物，该组合物包括：

-一种共轭二烯烃单体，

-有机磷酸的稀土金属盐，

-通式为AlR₃或HAlR₂的烷基铝，

-由卤化烷基铝组成的卤素给体。

此催化剂组合物中，所得到的聚异戊二烯的顺式-1,4键含量为95.7重量％至98.7重量％。

常用的钕系催化剂包括烷基羧酸钕、烷氧基钕和磷酸酯钕，这些配体都是以氧和钕形成配位键的。至今为止，以氮和钕形成配位键的进行聚合反应的金属有机化合物催化剂研究的并不多。

Boisson在Macro.Chem.Phys.(200,1163)上使用了Nd(N(SiMe₃)₂)₃作为催化剂对丁二烯进行聚合，除了钕催化剂外，该催化剂组合物还包括：

-作为共轭二烯烃单体的丁二烯，

-作为烷基化试剂的三异丁基铝,

-作为烷基卤化铝的氯化二乙基铝。

在此催化剂组合物中，稀土催化剂中氮和钕形成了配位键，所得到的聚丁二烯的顺式-1,4键含量为93.1重量％至99.0重量％。但是该催化剂组合物的制备方法过于简单，只是简单混合。此催化剂组合物只能用于丁二烯的聚合，当用于丁二烯与异戊二烯的共聚时，对反应条件要求苛刻，且受条件影响较大，获得的产品的顺式含量不高且分子量分布较宽，这不利于工业化生产中使用最佳催化剂组成配方进行聚合物的制备。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种顺-1,4键含量在丁二烯链段单元和异戊二烯链段单元中均较高且分子量分布窄的丁二烯/异戊二烯共聚物及其制备方法。