[发明专利]一种顺式-1;4结构的聚间戊二烯及其制备方法和应用

说明书

一种顺式‑1,4结构的聚间戊二烯，其特征在于：该聚间戊二烯中顺式‑1,4结构含量不低于70％，该聚间戊二烯的数均分子量Mn为10万～100万，分子量分布Pd为1.4～4.0。本发明还公开了上述聚间戊二烯的制备方法和应用。与现有技术相比，本发明的配方简单，便于实施；制得的聚间戊二烯分子量高、分子构型规整且顺式含量高。

技术领域

本发明属于高聚物合成技术领域，具体涉及一种顺式-1,4结构的聚间戊二烯及其制备方法和应用。

背景技术

碳五(C5)馏分主要来自石油经高温裂解制乙烯过程的副产和石油炼厂催化裂化装置。炼厂催化裂化装置来的C5馏分中的烯烃主要是单烯烃，在化工利用中价值较高的组分为异戊烯。裂解制乙烯过程的副产C5馏分，一般可以粗分为两大类：一类是活性组分，主要包括异戊二烯(ISP)、环戊二烯(CPD)(通常以二聚体环戊二烯(DCPD)的形式存在)、间戊二烯(PIP)和异戊烯、1-戊烯；另一类是非活性组分，主要有正戊烷、异戊烷和环戊烷。其中双烯烃由于特殊的分子结构，化学性质活泼，是最具有利用价值的重要的化工原料。

间戊二烯可以由萃取精馏法分离异戊二烯时得到，也可以通过热二聚法分离环戊二烯后再经普通精馏得到。采用萃取精馏法时，主要通过预脱重塔和脱重塔精馏后，塔底重组分送至间戊二烯精制塔得到纯度(W)为70％～80％的粗间戊二烯，对粗间戊二烯再进行精馏即可获得纯度(W)为90％～99％的间戊二烯产品。在采用热二聚法分离环戊二烯后，余下的C5馏分再进行精馏可获得纯度为50％以上的间戊二烯产品。专利号为ZL201310078807.2的中国发明专利《一种高纯度反式间戊二稀的生产方法》(授权公告号为CN103145523B)提供了一种可制得高纯度间戊二烯单体的方法，为实现间戊二烯的定向聚合并得到高分子量聚合物提供了获取合格的原料来源的可能。

目前国内间戊二烯的主要用途有：(1)制造高级脂肪族石油树脂，此类树脂通常具有颜色浅、密度低和饱和度高等特性，广泛用于胶粘剂、热熔型路标漆、涂料、油墨、橡胶助剂等行业；(2)生产特种精细化工产品，如环氧树脂固化剂、醇酸树脂、印刷油墨、香料、不饱和醇及酯等。

目前有关间戊二烯聚合的相关研究多局限于得到各种低分子量的间戊二烯石油树脂，有少量关于制备聚间戊二烯橡胶的研究，间戊二烯石油树脂的研究如申请号为CN201410512124.8的中国发明专利申请《一种浅色间戊石油树脂的制造方法》(申请公布号为CN104292390A)提供了一种使用目前国内工业化间戊二烯产品获得石油树脂的方法。该发明仅能通过非定向聚合得到分子量较低的粘性间戊二烯石油树脂，不能聚合得到高分子量、高顺式1,4-结构含量的聚间戊二烯产品。

聚间戊二烯橡胶的研究如专利号为ZL201310425930.7的中国发明专利《一种聚间戊二烯及其制备方法和硫化胶》(授权公告号为CN104448085B)提供了一种采用稀土催化剂得到重均分子量大于50万的聚间戊二烯的制备方法。该方法得到的聚间戊二烯的顺式-1,4结构含量仅在60％以上。

又如专利号为ZL201310615623.5的中国发明专利《一种稀土催化体系及其制备方法和聚间戊二烯制备方法》(授权公告号为CN103709295B)提供了一种采用稀土催化剂制备聚间戊二烯的方法。该方法得到的聚间戊二烯的顺式-1,4结构含量不超过60％。

上述聚间戊二稀橡胶的研究中均采用稀土催化剂来制备聚间戊二稀，一般认为，络合催化剂体系(铁系、钴系、镍系、钛系、稀土系等)中，钛系和稀土系可进行更有效的定向聚合，并得到结构规整性较高，即顺式含量较高的聚合物。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种分子量高、分子构型规整且顺式含量高的顺式-1,4结构的聚间戊二烯。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种上述顺式-1,4结构的聚间戊二烯的制备方法。