[發明專利]一種改性鋁氧烷的制備方法

有效

• 申請號: 201010138500.3
• 申請日: 2010-03-16
• 公開（公告）號: CN102190678A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 毛國梁;姜濤;寧英男;羅明檢;吳韋;陳洪俠;張海燕
• 申請（專利權）人: 大慶石油學院
• 主分類號: C07F5/06
• 分類號: C07F5/06;B01J31/14;C07C11/02;C07C2/32;C07C2/30
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 何文彬

技術領域

本發明涉及一種改性烷基鋁氧烷的制備方法，特別涉及直接水解工藝制備烷基鋁氧烷的方法。

背景技術

目前烷基鋁氧烷的主要制備方法是水合法，根據反應用水的狀態分為直接水合和間接水水合兩大類。其中直接水合法通常使用游離的氣態，液態或固態的水，而間接水合法主要采用的是化合物的結晶水和多孔性物質表面吸附的水。

間接水工藝中較多采用的是結晶水合物與烷基鋁反應。通常是將結晶水合物與溶劑在反應釜內預先配制成懸浮液，在有取熱手段并保持劇烈攪拌的條件下將烷基鋁溶液逐漸加入懸浮液(正加法)或者將懸浮液不斷地加入烷基鋁溶液的方法(反加法)進行反應。常用的結晶水化合物包括結晶硫酸鋁，MgCl₂·6H₂O，FeSO₄·7H₂O，Al₂(SO₄)₃·18H₂O，LiBr·2H₂O等等。

正加法的一個突出問題是最初加入的烷基鋁由于反應器中水的濃度過大而被轉化為沒有活性的氫氧化鋁，直到可立即反應的結晶水的相對濃度降低到一定程度的情況下，生成目標產物的反應才能成為主要反應。另外，作為水的載體的鹽的表面會吸附一部分生成的鋁氧烷產品，因此，無論正加法還是反加法，都存在目標產物收率低，鋁的損失較大的問題。

直接水解方法主要是利用氣態、液態或固態的水與烷基鋁溶液進行作用的。其中氣態水可以通過惰性氣體攜帶水蒸氣的方法引入。液態水水解工藝中的一個技術難點是實現水的高度分散，液態水直接水合過程中更多采用的是將分散后的液態水與惰性溶劑的混合物通入烷基鋁溶液中的模式。

Sinn，H.等發明了一種利用固態水作水解劑合成鋁氧烷的方法，在-33～-53℃的低溫下，采用烷基鋁的惰性溶劑的稀溶液在劇烈的機械攪拌下沖刷冰塊表面的方法生產鋁氧烷(US5087713)。后來又報道了采用刮刀不斷從浸在烷基鋁溶液中的冰塊表面刮掉生成的鋁氧烷的方法實現了連續生產(Macromol.Symp.1995，97，119～125)。上述兩種方法中，控制反應速率仍然是一個難以解決的問題。

由于水分子之間通過氫鍵的作用形成分子團，導致在利用水解的過程中容易因局部水的濃度過大而引起局部過熱以及目標產物中有效成分含量降低等后果，即便通過機械等方法使水分散仍不能很好地解決這一問題。另外，反應的不均勻性導致了產物中含有10％左右的殘余的烷基鋁。鋁氧烷中無效成份不僅會影響到催化效果，而且可以導致相對分子質量較大聚合物即凝膠的生成，影響鋁氧烷的貯存安定性及使用效果。

發明內容

本發明實施例的目的是針對上述現有技術的缺陷，提供了一種能提高烷基鋁氧烷貯存安定性和使用效果的改性烷基鋁氧烷的制備方法，該方法生產的改性烷基鋁氧烷具有良好的助催化效果。

為了實現上述目的本發明采取的技術方案是：一種改性烷基鋁氧烷的制備方法，包括以下的步驟：

a)在惰性氣體保護下，配制烷基鋁的惰性溶劑溶液；

b)在惰性氣體保護下，將水、改性劑和惰性溶劑混合制備水解劑；

c)在惰性氣體保護下，采用烷基鋁的惰性溶劑溶液與水解劑在-10℃至-50℃下在T型管反應器中混合后流入釜式反應器中升溫至10-100℃，反應1～10小時；

d)經過濾后得到反應液，減壓除去溶劑，得到烷基鋁氧烷。

所述烷基鋁的惰性溶劑溶液和水解劑分別通過泵管及管道輸送，并在進入反應器前降溫到-10至-50℃。

所述烷基鋁的惰性溶劑溶液的濃度為1-5mol/L；所述烷基鋁與水的物質的量之比為1～10∶1；水、改性劑與惰性溶劑的體積比1∶0.01-0.2∶30-120。

所述烷基鋁的惰性溶劑溶液的濃度為1.5-3.0mol/L；所述烷基鋁與水的物質的量之比為1.5～5∶1；水、改性劑與惰性溶劑的體積比1∶0.03-0.1∶60-100。

所述烷基鋁為符合下式所示的三烷基鋁：

AlR₃

其中R為C1～C16的烴基。

所述烷基鋁選自三甲基鋁、三乙基鋁和三異丁基鋁中的一種或兩種以上。所述改性劑為符合下式所示的化合物或兩種以上的混合物：

R¹-O-R²

其中R¹為C1～C12的烴基，烴氧基烴基，烷基硅基，R²為H或C1～C8的烴基，烴氧基烴基，烷基硅基。