[发明专利]丁二烯-异戊二烯共聚物及其制备方法

说明书

本发明涉及丁二烯‑异戊二烯共聚物的制备领域，具体地，涉及丁二烯‑异戊二烯共聚物及其制备方法。丁二烯‑异戊二烯共聚物的制备方法包括：在有机溶剂中，在均相稀土催化剂存在下，将丁二烯和异戊二烯进行聚合反应；其中，均相稀土催化剂为含有组分A、组分B、组分C、组分D和组分E的均相溶液；组分A：式(1)所示的膦酸钕类化合物；组分B：烷基铝类化合物；组分C：卤代化合物；组分D：共轭二烯烃；组分E：式(2)所示的化合物。本发明所采用的均相稀土催化剂具有较高的活性，能够在较低的铝用量下仍然表现出较高的活性，并且该均相稀土催化剂呈均相体系，具有更好的稳定性，便于大规模工业生产使用。

技术领域

本发明涉及丁二烯-异戊二烯共聚物的制备领域，具体地，涉及丁二烯-异戊二烯共聚物及其制备方法。

背景技术

高顺式丁二烯(Bd)-异戊二烯(Ip)共聚橡胶是指顺式-1,4-结构摩尔分数大于90wt％的Bd-Ip共聚物。高顺式Bd-Ip共聚橡胶具有优异的耐低温性能和耐磨性、较好的抗湿滑性和较低的滚动阻力，具有比顺丁橡胶更好的加工行为，其硫化胶综合物理机械性能较好，并已在高性能轮胎和减震材料等工业产品方面得到应用。制备Bd-Ip共聚物的催化剂主要包括锂、过渡金属(钴、镍、钛、铬)和稀土催化体系，其中只有稀土催化体系可使共聚物中的Bd和Ip链节同时具有高顺式-1,4-结构，因此目前合成高顺式Bd-Ip共聚橡胶的研究都集中于稀土催化体系。

在稀土催化剂组成中，烷基铝是必要的助催化剂，其用量常用烷基铝与主催化剂稀土化合物的摩尔比值(Al/Nd)来衡量。随着Al/Nd比值增大，催化剂的活性随之增高，用于双烯烃聚合时，表现为单体转化率随之增高。目前公开技术中，如需获得相对较高的单体转化率，通常配制催化剂时必须采用相对较大的Al/Nd比值。

采用较高的烷基铝用量，一方面增加了催化剂的成本，不利于工业化推广应用，另一方面大量的金属铝化合物如残留在聚合产品中，则导致聚合产品中灰分较高，造成聚合产品的性能变劣；如进入废水中，则导致污染环境或提高废水处理难度。因此在保障一定转化率的前提下采用相对较小的Al/Nd比值来配制催化剂，是本领域技术员致力研究的方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用有高活性的且呈均相体系的均相稀土催化剂的丁二烯-异戊二烯共聚物及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种丁二烯-异戊二烯共聚物的制备方法，该方法包括：在有机溶剂中，在均相稀土催化剂存在下，将丁二烯和异戊二烯进行聚合反应；

其中，所述均相稀土催化剂为含有组分A、组分B、组分C、组分D和组分E的均相溶液；

组分A：式(1)所示的膦酸钕类化合物；

组分B：烷基铝类化合物，所述烷基铝类化合物选自三烷基铝和二烷基氢化铝中的一种或多种；

组分C：卤代化合物，所述卤代化合物选自卤代烷基铝、卤代硅烷和倍半卤代烷基铝中的一种或多种；

组分D：共轭二烯烃；

组分E：式(2)所示的化合物；

式(1)式(2)

其中，R^a1、R^a2、R^b1、R^b2、R^c1、R^c2、R^d1、R^d2和R^d3各自独立地为氢、羟基、C₁-C₂₀的烷基或C₁-C₂₀的烷氧基；

其中，所述组分A和组分E的摩尔比为1：0.4-0.85。

本发明第二方面提供由上述方法制得的丁二烯-异戊二烯共聚物。