[發明專利]一種聚丁二烯的制備方法

無效

• 申請號: 201010182680.5
• 申請日: 2010-05-26
• 公開（公告）號: CN101812151A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 張學全;范長亮;王佛松;蔡洪光;代全權;畢吉福;張春雨;那麗華;姜連升
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08F136/06
• 分類號: C08F136/06;C08F4/54;C08F4/52;C08F2/06;C08F6/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長明

技術領域

本發明涉及聚合物合成領域，具體涉及一種聚丁二烯的制備方法。

背景技術

低分子量聚丁二烯是液體橡膠的一種，低分子量聚丁二烯及其改性制品粘合均衡性能優異，可作為反應性增塑劑和軟化劑，改進橡膠的加工操作性，提高低硬度橡膠制品的物理性能及加工性能。因為低分子量聚丁二烯具有上述優異性能，所以低分子量聚丁二烯在輪胎、電線電纜、密封條、膠管、密封件、印刷和紡織膠輥、鞋業、粘合劑等領域中均被廣泛應用。

低分子量的聚丁二烯的數均分子量一般為1,000～100,000。如果想要獲得性能均一的低分子量聚丁二烯，就必須要求聚丁二烯的分子量分布窄，即重均分子量和數均分子量之比(M_w/M_n)小于2。窄分子量分布的聚丁二烯每一條分子鏈的長度基本相等，分子鏈上的重復單元個數相等也基本相等，所以聚丁二烯的性能就穩定。

申請號為CN10168003A中國專利文獻公開了一種制備低分子量聚丁二烯的方法，利用磺酸稀土催化劑制備低分子量的聚丁二烯，但是使用該方法制備的聚丁二烯分子量分布較寬。還有一種方法是通過鋰系催化劑制備各種分子量的窄分子量分布聚丁二烯。但是鋰系催化劑的效率小于100％。傳統的Ziegler-Natta催化劑效率較低，不適用于制備低分子量聚丁二烯。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種聚丁二烯的制備方法，利用高效率催化劑制備低分子量且分子量分布窄的聚丁二烯。

為了解決以上問題，本發明提供了一種聚丁二烯的制備方法，包括：

將1，3-丁二烯單體與催化劑按照摩爾比為100～4000∶1的比例加入到烷類溶劑中進行聚合反應，得到反應溶液；

用乙醇從所述反應溶液中凝聚出聚丁二烯；

所述催化劑使用如下制備方法得到：將稀土化合物、丁二烯和烷基鋁混合進行反應，得到混合溶液，將氯化物加入所述混合溶液中進行反應得到催化劑。

優選的，所述稀土化合物、烷基鋁、氯化物和1，3-丁二烯單體按照摩爾比為：1∶5～20∶1～3∶5～20。

優選的，所述催化劑的制備方法具體為：

將稀土化合物、烷基鋁、丁二烯混合后，在30℃～60℃下反應2min～10min，得到混合溶液；

再將氯化物加入所述混合溶液中，于0～60℃下反應5min～60min，得到催化劑。

優選的，還包括向所述反應溶液中加入2，6-二叔丁基對甲基苯酚的乙醇溶液。

優選的，所述2，6-二叔丁基對甲基苯酚的質量濃度為1％～2％g/mL。

優選的，所述稀土化合物為稀土羧酸鹽、稀土磷酸鹽和稀土烷氧基化合物中的一種或幾種。

優選的，所述稀土羧酸鹽為新癸酸釹、環烷酸釹和異辛酸釹中的一種或幾種。

優選的，所述氯化物為氯化二異丁基鋁、氯化二乙基鋁、二氯二甲基硅烷、三甲基氯硅烷、三氯甲基硅烷、四氯化硅、二氯二苯基硅烷或三氯硅烷。

優選的，所述烷基鋁為氫化二異丁基鋁、氫化二乙基鋁、三異丁基鋁或氫化二烷基鋁。

優選的，所述烷類溶劑為己烷、環己烷或庚烷。

本發明提供了一種聚丁二烯的制備方法，包括：將1，3-丁二烯單體與催化劑按照摩爾比為100～4000∶1的比例加入到烷類溶劑中進行聚合反應，得到反應溶液；用乙醇從所述反應溶液中凝聚出聚丁二烯；所述催化劑使用如下制備方法得到：將稀土化合物、丁二烯和烷基鋁混合進行反應，得到混合溶液，將氯化物加入所述混合溶液中進行反應得到催化劑。

本發明用稀土化合物的三組分均相催化劑催化陰離子配位聚合反應，使丁二烯預聚合作為催化劑的一部分，形成反應的活性中心，穩定聚合反應，反應中1，3-丁二烯單體和催化劑的摩爾比為100～4000∶1，而制備的聚丁二烯的分子量為1000～100000，說明每摩爾催化劑都能夠催化大于10個聚丁二烯分子鏈反應，催化劑的利用效率大于1000％。另外，每摩爾催化劑都能夠催化大于10個聚丁二烯分子鏈反應也說明在聚丁二烯的制備過程中具有鏈轉移和鏈穿梭聚合的特點，而這些特點正能夠說明通過本發明的方法制備的聚丁二烯具有窄分子量分布。

附圖說明

圖1本發明實施例1公開的聚丁二烯的紅外譜圖；

圖2本發明實施例1公開的聚丁二烯的GPC譜圖。

具體實施方式

為了進一步了解本發明，下面結合實施例對本發明的優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點而不是對本發明專利要求的限制。