[发明专利]一种具有高1,4-结构含量的高分子量聚月桂烯的高效制备方法

说明书

一种具有高1,4‑结构含量的高分子量聚月桂烯的高效制备方法。本发明属于铁催化月桂烯聚合领域。本发明为解决现有高1,4聚月桂烯催化技术活性较低，催化剂用量大，聚合成本较高等问题，而提供了一种高效、廉价的制备具有高1,4‑结构含量的高分子量聚月桂烯的方法。本发明的方法：在惰性气体保护条件下，将溶剂、主催化剂、助催化剂、月桂烯单体按任意顺序加入到反应器中，在搅拌的条件下聚合反应，然后加入淬灭剂和抗老化剂淬灭反应，并用乙醇反复洗涤，真空干燥后，得到聚月桂烯；所得聚月桂烯的数均分子量范围为2.0×10⁵g/mol～1.7×10⁶g/mol，分子量分布为1.5～5.5，1,4‑聚月桂烯的摩尔含量为50％～70％，3,4‑聚月桂烯的摩尔含量为30％～50％。本发明的方法催化活性高，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于铁催化月桂烯聚合领域，具体涉及一种具有高1,4-结构含量的高分子量聚月桂烯的高效制备方法。

背景技术

目前，合成聚共轭二烯橡胶材料的单体主要来源于石化资源，但是由于石油资源的不可持续再生性和能源危机问题，使得寻找替代石油基单体的生物基单体，制备出生物基绿色橡胶材料，推动轮胎橡胶工业可持续发展，缓解当前严重的能源危机和环境问题的研究具有重要意义。月桂烯(β-Myrcene)是一种直链单萜共轭二烯类化合物，其结构与月桂烯类似，广泛存在于植物体内，可从多种植物，特别是针叶树中获得，例如：月桂烯在我国吉林的黄柏油中含量高达80％。我国针叶树资源丰富，能够为月桂烯提供充足的来源。聚月桂烯作为一种生物基绿色橡胶，具有优异的弹性和耐低温性能，在生物基绿色橡胶新材料开发中受到人们的广泛关注。

目前，人们利用阴离子或者稀土金属等过渡金属聚合反应得到聚月桂烯。但是，采用廉价金属络合物催化高效制备高1,4-结构含量的高分子量聚β-月桂烯还罕有报道。因此，开发出一种采用廉价金属催化剂，高效催化β-月桂烯聚合制备高1,4-结构含量的聚β-月桂烯的方法，具有非常重要的学术意义和应用价值。

发明内容

本发明为解决现有1,4聚月桂烯催化活性较低，催化剂用量大，聚合成本较高的技术问题，本发明提供了一种高效、廉价的制备具有高1,4-结构含量的高分子量聚月桂烯的方法。

本发明的一种具有高1,4-结构含量的高分子量聚月桂烯的高效制备方法按以下步骤进行：

在惰性气体保护条件下，将溶剂、主催化剂、助催化剂、月桂烯单体按照任意顺序加入到反应器中，在搅拌的条件下，于0℃～100℃下聚合10min～240min，然后向反应体系中加入淬灭剂和抗老剂淬灭反应，并用乙醇反复洗涤，真空干燥后，得到聚月桂烯；所述主催化剂为吡啶亚胺铁配合物。

进一步限定，所述吡啶亚胺铁配合物的结构式为以下结构式中的一种：

进一步限定，所述助催化剂为MAO(甲基铝氧烷)、MMAO(改性甲基铝氧烷)、DMAO(抽干的甲基铝氧烷)中的任意一种。

进一步限定，所述聚合反应温度为25℃。

进一步限定，所述聚合反应时间为30min。

进一步限定，所述惰性气体为氮气和氩气中的一种或者两种按任意比的混合；优选氩气。

进一步限定，所述溶剂为甲苯、石油醚、正己烷、环己烷、二氯甲烷、加氢汽油中的一种或者两种按任意比的混合；优选甲苯。

进一步限定，所述吡啶亚胺铁配合物中铁元素与月桂烯单体的摩尔比为1:(2000-20000)。

进一步限定，所述吡啶亚胺铁配合物中铁元素与月桂烯单体的摩尔比为1:5000。

进一步限定，所述助催化剂中铝元素与吡啶亚胺铁配合物中铁元素的摩尔比为(100～1000):1。