[发明专利]一种合成高顺式聚二烯烃的方法

说明书

本发明提供一种合成高顺式聚二烯烃的方法，包括：在无水无氧的密闭容器中，将包括二烯烃单体、液态丁烷和稀土复合催化剂的反应溶液进行聚合反应，得到高顺式聚二烯烃；所述二烯烃单体为液态丁二烯和/或异戊二烯；所述反应溶液在密闭容器中的填充度为30～70％。本发明以液态丁二烯和/或异戊二烯为原料，以沸点低的丁烷为溶剂，在无水无氧密闭条件下，经稀土复合催化剂的催化进行聚合反应，反应结束后丁烷在室温下即可挥发，降低了产物中的溶剂残留，得到的产物易回收、易分离，降低了产物后处理温度，节约能源。

技术领域

本发明涉及聚合物制备技术领域，特别涉及一种合成高顺式聚二烯烃的方法。

背景技术

随着汽车工业的迅猛发展，世界上对于优异性能橡胶的需求越来越强烈。稀土聚丁二烯橡胶具有强度高、耐屈挠、低生热、抗湿滑及滚动阻力低等特点，是发展高性能轮胎和节能轮胎的优选胶种；稀土聚异戊二烯橡胶，结构与性能与天然橡胶类似，是一种综合性能很好的通用橡胶，且耐水性、绝缘性超过天然橡胶；稀土丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(丁戊橡胶)因其优异的耐低温性能、耐磨性和低温滚动阻力低等各项符合现代标准的性能，能够用做制备各种高性能轮胎，在未来具有广阔的发展潜力，由稀土催化聚合的丁二烯-异戊二烯(Bd-Ip)共聚橡胶，其Tg可达-104℃，而且在低温下不易生成结晶，低温性能与硅橡胶相似，且力学性能优于硅橡胶，但硫化胶在-55℃长期使用时，也能形成结晶(合成橡胶工业,1986,9(5):354-357)。

现有技术中报道了多种丁二烯、异戊二烯均聚物及共聚物的制备方法，但大多采用己烷、环己烷或庚烷等高沸点溶剂作为有机溶剂。例如，公开号为CN101831032B的中国专利报道了一种丁二烯-异戊二烯共聚物的制备方法，该方法通过控制反应单体和催化剂的摩尔比控制丁二烯-异戊二烯共聚物的分子量和分子量分布，并通过乙醇中的羟基来结束聚合反应，制备具有低分子量、窄分子量分布的丁二烯-异戊二烯共聚物，所用有机溶剂为己烷、环己烷或庚烷。公开号为CN103724378A的中国专利报道了一种异戊二烯-丁二烯二元共聚物及其制备方法，该方法采用丁二烯异戊二烯单体、稀土配合物、烷基铝和含有卤化烷基铝的卤素给体作为催化体系，提供了一种具有较高的1,4-结构聚丁二烯链段3,4-结构聚异戊二烯链段的异戊二烯-丁二烯二元共聚物的制备方法。

上述技术方案大多采用己烷、环己烷或庚烷等高沸点溶剂作为有机溶剂，由于沸点较高，如己烷的沸点为69℃，环己烷的沸点为80.7℃，庚烷的沸点为98.42℃，产物中易造成溶剂残留，增加挥发分含量，且产物后处理需达到一定温度，造成能源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成高顺式聚二烯烃的方法。本发明提供的合成高顺式聚二烯烃的方法溶剂沸点低，降低了产物中的溶剂残留。

本发明提供了一种合成高顺式聚二烯烃的方法，包括：

在无水无氧的密闭容器中，将包括二烯烃单体、液态丁烷和稀土复合催化剂的反应溶液进行聚合反应，得到高顺式聚二烯烃；所述二烯烃单体为液态丁二烯和/或异戊二烯；所述反应溶液在密闭容器中的填充度为30～70％。

优选的，所述反应溶液由二烯烃单体、液态丁烷和稀土复合催化剂混合得到，所述混合的温度为-100℃以下。

优选的，所述稀土复合催化剂包括稀土化合物、烷基铝和含卤化合物。

优选的，所述稀土化合物、烷基铝和含卤化合物的摩尔比为1:(1～100):(1～50)。

优选的，所述稀土化合物与二烯烃单体的摩尔比为(1～200)×10^-4:1。

优选的，所述稀土化合物包括稀土-β-二酮类配合物。

优选的，所述烷基铝包括三乙基铝、氢化二异丁基铝和三异丁基铝中的一种或多种。

优选的，所述含卤化合物包括卤化烷基铝、卤硅烷和无机卤化物中的一种或多种。