[发明专利]将共聚物进行溴化方法

说明书

本发明涉及橡胶弹性体领域，公开了一种将共聚物进行溴化的方法，该共聚物为由异单烯烃单体与对烷基苯乙烯单体形成的共聚物，该方法包括：在可见光源的照射下，将所述共聚物和溴化剂在溶剂中进行接触反应，所述接触反应的温度为‑20℃至20℃。该方法在可见光源的照射下进行，充分利用了可见光的绿色、清洁、高效的优势，大大缩短了溴化反应的时间，而且能够显著降低异单烯烃与对烷基苯乙烯的共聚物在溴化过程中共聚物及溶剂中副反应的发生，并且降低了对溶剂纯度要求，降低了生产成本，提高了溴有效利用率。

技术领域

本发明涉及橡胶弹性体领域，具体地，涉及一种将共聚物进行溴化方法。

背景技术

聚合物与卤化剂反应生产卤化聚合物的卤化方法是本领域中公知的。在有机溶剂中，将聚合物与一种卤素源如溴素或氯素接触，并在加热或光照条件下，使游离的卤素添加到聚合物分子链上。

近年来，光反应技术迅速发展，而将清洁、高效、高选择性的光反应技术，如长波长可见光反应技术、LED光反应技术运用到聚合物领域，制备高品质合成橡胶产品，对推动合成橡胶技术进步、顺应时代绿色环保主题具有重要意义。

溴化的异单烯烃与对烷基苯乙烯的共聚物，特别是，溴化的异丁烯与对甲基苯乙烯的共聚物是耐高温型的全饱和异丁烯基高端卤化产品，其溴化反应机理为自由基溴化，但存在多种溴化副反应。例如：异丁烯与对甲基苯乙烯的共聚物大分子主链上存在一对竞争性的溴化反应，即苯环上叔碳氢(3°H)和对甲基氢(1°H)溴化。共聚物溴化的目标反应是对甲基氢(1°H)结构发生溴化，生成苄基溴，但由于叔碳氢(3°H)也比较活泼，容易被溴取代以后转变为-C-Br基团，叔碳溴极为活泼，在高温如100℃以上条件进行干燥时很容易发生脱溴反应，导致产品发生交联和变色。

此外，在聚合物与卤化剂生产卤化聚合物的过程中，溶剂是一种必不可少的反应介质。通过文献资料查阅证明，烃类溶剂可以发生卤化反应，尤其是氯化反应和溴化反应。例如《有机化学》(钱旭红等，化学工业出版社，1999年11月)中的烷烃卤化反应一节指明：烷烃与卤素在室温和黑暗中不起反应，但在光、热、自由基引发剂的条件下发生反应，烷烃的卤代反应是自由基反应。烷烃中不同位置的氢原子被取代的难易程度不同，可以得到卤代比例不同的异构体。烷烃中氢的卤代活性顺序：3°H2°H1°H甲烷H。总之,烷烃溶剂在引发剂或光、热的作用下容易与卤素发生卤代反应，其中含有叔碳氢(3°H)结构的烷烃卤代反应活性较高。因此，在化工生产中，对于某些特殊的卤化反应，为了避免溶剂中的同分异构体发生卤化反应，通常需要选择高纯度的正构烷烃，例如在极端条件下选择正己烷含量≥99％的溶剂，导致生产成本大幅度提高。

工业生产中通常使用烃类有机溶剂，如正己烷，然而通常工业用正己烷的纯度为65％-85％，溶剂中通常含有其它组分，特别是正己烷的同分异构体，如甲基环戊烷，2-甲基戊烷，3-甲基戊烷等。这些同分异构体由于物性与正己烷极其相近而导致分离困难，要得到高纯度，如95％以上的正己烷会导致溶剂生产成本大幅度上升。

对于异单烯烃与对烷基苯乙烯的共聚物，特别是，异丁烯与对甲基苯乙烯的共聚物在烷烃溶剂中的溴化反应便是这种情况之一，工业生产中要求使用正己烷或环己烷纯度高达99％甚至99.5％以上的高纯度溶剂，以避免溶剂发生溴化反应，而且在溶剂回收过程中需要进行精馏分离以脱除溴化的溶剂重组分，才能再循环使用。

鉴于光反应技术的优势及其在聚合物的卤化方法中的可行性，因此，有必要将光反应技术与聚合物的卤化方法结合，提供一种适用于异单烯烃与对烷基苯乙烯的共聚物在溶剂中进行溴化的方法，使得该共聚物在溶剂中进行溴化时，能够有效控制溴化反应的选择性，抑制共聚物及溶剂中副反应的发生，降低工业生产中对溶剂纯度的苛刻要求，使用常规工业溶剂既可以满足生产要求，降低生产成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的共聚物溴化的方法中存在的溴化反应过程副反应较多，溴化反应选择性低的缺陷，提供一种新的能够有效降低共聚物在溴化过程中副反应的发生，提高溴化反应的选择性的共聚物溴化的方法。