[发明专利]镍系顺丁橡胶聚合用催化剂的制备及应用

说明书

本发明的目的在于提供一种镍系顺丁橡胶合成用催化剂及其制备和应用，具体为：采用异辛酸镍取代或部分取代环烷酸镍作为合成镍系顺丁橡胶的催化剂，该催化剂催化效果好于传统的环烷酸镍，且成本更低。同时，本发明采用异辛酸和碱式碳酸镍在反应釜中直接合成异辛酸镍，反应完成后，所用溶剂蒸出，可循环使用。该方法取代了传统采用液相皂化法工艺制备异辛酸镍，具有工艺简单、节能环保等特点。

技术领域

本发明涉及镍系顺丁橡胶聚合领域，特别提供一种镍系顺丁橡胶聚合用催化剂的制备及应用。

背景技术

目前，镍系顺丁橡胶聚合反应所用的主催化剂是环烷酸镍，环烷酸镍采用石油副产物环烷酸作为原料，环烷酸用氢氧化钠皂化生成环烷酸钠皂，在120#溶剂油存在的条件下，再和硫酸镍进行复分解反应，生成的环烷酸镍被萃取到120#溶剂油中，生产的硫酸钠留在水相中，同时还会生成被环烷酸、环烷酸钠包裹的水解沉淀的氢氧化镍胶团，形成了悬浮于水相和油相之间的“第三相”。有机相分去水相和第三相后，需经多次水洗去除有机相中残留的硫酸钠，静置分水后，再蒸馏分离120#溶剂油，冷却后，用正己烷稀释至规定镍含量，得到环烷酸镍产品，此工艺称为液相皂化法。然而，采用环烷酸镍作为顺丁橡胶聚合反应所用的主催化剂具有以下几点待解决的问题：

1、环烷酸是环烷烃石油的副产物，虽然经过精制处理，但其中仍含有轻质油、黄油、石蜡、沥青等杂质，环烷酸纯度通常只达80％左右，且国内资源紧缺，价格昂贵。

2、环烷酸是一种深棕色粘稠油状液体，具有特殊的刺激性臭味，生产环境恶劣。

3、采用液相皂化法工艺制备环烷酸镍，该方法操作繁琐且产生大量含有无机盐和有机物的废水，治理麻烦。

发明内容

基于现有技术存在的问题，本发明提供了一种镍系顺丁橡胶聚合用催化剂的制备方法和应用。该制备方法用直接合成法工艺取代传统的液相皂化法工艺制备异辛酸镍，具有工艺简单、节能环保等特点。

本发明技术方案如下：

一种镍系顺丁橡胶聚合用催化剂，其特征在于：所述催化剂为异辛酸镍，或异辛酸镍与环烷酸镍、新癸酸镍之一种或多种的组合。

本发明所述镍系顺丁橡胶聚合用催化剂，其特征在于：当异辛酸镍与环烷酸镍和/或新癸酸镍混合时，所述催化剂中，以质量百分比计，异辛酸镍含量为50％～95％，环烷酸镍和/或新癸酸镍含量为5％～50％。

本发明所述镍系顺丁橡胶聚合用催化剂，其特征在于：所述催化剂中，含镍量为8.0％±0.5％。

本发明还提供了所述催化剂的制备方法，其特征在于：所述异辛酸镍是采用异辛酸和碱式碳酸镍或者氢氧化镍在反应釜中用直接合成法合成的。具体工艺流程如下：

1)在不锈钢反应器中，加入计算量的异辛酸及异辛酸体积的100％±10％的溶剂(优选D30环保溶剂油)；

2)在搅拌条件下，升温至60-65℃，逐步加入计算量的碱式碳酸镍，分散1小时；

3)封闭反应器，缓慢升温，在1.5小时-2小时内升温至95-100℃，有溶剂和水共沸蒸出，冷却后，溶剂回流，反应水分出，至无反应水生成；

4)继续升温，蒸出溶剂，反应终点温度为170-175℃时，无溶剂蒸出后，反应结束；

5)物料冷却至55-60℃，加入计算量的正己烷，充分搅拌均匀，测定镍含量为8.0％±0.5％时，为成品。

本发明所述工艺特点：