[发明专利]一种制备聚异戊二烯的方法

说明书

本发明涉及催化聚合领域，公开了一种制备聚异戊二烯的方法，包括：在聚合反应条件下，将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，所述含铝元素的化合物为烷基铝和/或氢化烷基铝，所述稀土金属有机化合物具有式(I)所示的结构。通过本发明的上述方法制备得到的聚异戊二烯中顺‑1,4键含量较高且分子量分布窄，而且，由本发明的方法获得的产品的质量受聚合反应条件的波动影响小，有利于工业生产。

技术领域

本发明涉及催化聚合领域，具体地，涉及一种制备聚异戊二烯的方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，轮胎胎面胶的需求也在逐渐增加。由于我国是亚热带国家，不容易种植橡胶树来收货天然橡胶，所以需要发展人工合成的异戊橡胶来替代。异戊二烯聚合物的高顺-1,4键含量和窄的分子量分布会提高合成出的异戊橡胶的性能。

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％。

CN1479754A描述了一种制备高顺式-1,4键含量异戊二烯聚合物的方法，所述方法包括在异戊二烯存在下与催化剂组合物进行反应，该催化剂组合物包括：

-一种共轭的二烯单体

-作为稀土催化剂的有机磷酸钕，

-包含分子式为AlR₃或HAlR₂的烷基铝的烷基化试剂，

-包含烷基氯化铝的卤素给体。

此制备方法中，催化剂组合物的制备方法较为繁琐，且聚合都在零度以下，不方便大规模工业应用。

文献Macromol.Chem.Phys.200,1163–1166(1999)描述了一种用于制备丁二烯聚合物的制备方法，其中使用的催化剂组合物包括：

-一种共轭二烯烃单体，

-稀土化合物，

-通式为AlR₃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，使用了氮配位的Nd{N(SiMe₃)₂}₃作为稀土金属有机化合物，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，当用于异戊二烯的聚合时，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。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种新的制备高顺-1,4键含量的聚异戊二烯的方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种制备聚异戊二烯的方法，该方法包括：在聚合反应条件下，将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，所述含铝元素的化合物为烷基铝和/或氢化烷基铝，所述稀土金属有机化合物具有式(I)所示的结构：

其中，M为镧系稀土金属元素中的任意一种；