[發明專利]一種含有催化劑的聚異戊二烯溶液的處理方法

有效

• 申請號: 201110408169.7
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN103159882A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 王超;呂鵬飛;于國柱;李傳清;劉慧玲;張杰;張國娟
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08F136/08
• 分類號: C08F136/08;C08F6/08
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王浩然;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種含有催化劑的聚異戊二烯溶液的處理方法。

背景技術

聚異戊二烯可分為順式-1，4-聚異戊二烯、反式-1，4-聚異戊二烯、3，4-聚異戊二烯和1，2-聚異戊二烯。其中，順式-1，4-聚異戊二烯俗稱異戊橡膠，其微觀結構與天然橡膠(如三葉膠、銀菊膠)相似。目前，異戊橡膠已被廣泛應用于制造輪胎及其他橡膠制品，是天然橡膠的主要替代品。

由于順式-1，4-聚異戊二烯具有高不飽和度，在一些物理和化學因素如氧、臭氧、光、高溫和紫外線等的作用下，其分子鏈容易斷裂而發生降解。目前，通常采用Ziegler-Natta催化劑來合成順式-1，4-聚異戊二烯，比較有代表性的是TiCl₄-AlR₃和TiCl₄-聚亞胺基鋁烷這兩類催化劑。研究表明，此類催化劑中的活性組分TiCl₃在室溫下能和氧反應生成諸如Cl₃Ti-O-O-TiCl₃的過氧化物，這種過氧化物容易分解生成會引發順式-1，4-聚異戊二烯降解的自由基(例如Cl₃TiO·)。由此可見，聚合物中活性催化劑的存在對聚合物的降解有很大影響。因此，為了防止順式-1，4-聚異戊二烯的降解，脫除順式-1，4-聚異戊二烯中的痕量催化劑是非常重要的。

齊奧賽斯庫所著的《異戊二烯定向聚合》(科學出版社，1984)一書中提到可采用甲醇、乙醇或丙酮作為催化劑失活劑。在早期的工業生產中，這些失活劑均被廣泛使用。但是這些試劑本身有毒，大量使用無疑會給水處理及環境保護帶來很大壓力。

SU689212中公開了使用馬來酸衍生物作為催化劑失活劑。但為了使失活效果更好，還需要加入甲醇或乙醇，且處理工藝復雜。

GB1317507中公開了可使用脂肪二胺或多胺作為失活劑，但研究表明，采用該失活劑去除聚合物中金屬鈦的效果并不理想。

發明內容

本發明的目的是為了克服采用現有技術的方法去除聚異戊二烯溶液中的催化劑時，存在可能污染環境、工藝復雜以及催化劑的失活效果不理想的缺陷，提供一種不會對環境造成污染、工藝簡單且催化劑的失活效果良好的聚異戊二烯溶液的處理方法。

本發明提供了一種含有催化劑的聚異戊二烯溶液的處理方法，所述催化劑為鹵化鈦與烷基鋁以及給電子體相互作用的產物，其中，該方法包括在多個頻率的超聲波的共同作用下，將所述含有催化劑的聚異戊二烯溶液與氫氧化鈉水溶液接觸，使得所述催化劑失活。

本發明的發明人無意中發現，所述氫氧化鈉能夠與催化劑，即，鹵化鈦與烷基鋁以及給電子體相互作用的產物反應，從而達到將所述催化劑去除的目的。所述含催化劑的聚異戊二烯溶液與氫氧化鈉水溶液的接觸在多個頻率的超聲波的共同作用下進行，當不同頻率的超聲波同時作用于混合物料時，其聲場更寬，并且會產生“混合聲場”效應，進一步增強超聲波的作用效果。在本發明的一種優選實施方式中，如圖2所示，所述腔體3為圓柱體，且多個超聲波換能器5位于同一平面內，并使超聲波發射頭6交錯排列，每個超聲波發生裝置4將通過伸入超聲波混合器內的超聲波發射頭6將超聲波傳送給超聲波混合器內的混合物料，這樣不但可以使含催化劑的聚異戊二烯溶液與氫氧化鈉水溶液混合更加均勻，還能夠利用超聲波的“空化效應”加快聚異戊二烯溶液中殘留的催化劑活性組分與氫氧化鈉的反應速度，提高了混合效率，同時也減少了氫氧化鈉的用量。此外，在本發明的另一種優選實施方式中，當腔體3為長方體或正方體時，所述超聲波發射頭6伸入超聲波混合器內的長度為所述腔體3高度或寬度的1/4-3/4；或者，當所述腔體3為圓柱體時，所述超聲波發射頭6伸入超聲波混合器內的長度為所述腔體3直徑的1/4-3/4；則所述超聲波發射頭6還能對物料起到很好的阻擋作用，使物料在超聲波發射頭6四周形成繞流，進一步保證了聚異戊二烯溶液中殘留的催化劑活性組分與氫氧化鈉的充分接觸，效果更為優異。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

圖1為本發明提供的超聲波混合器的剖視圖；

圖2為本發明提供的超聲波混合器的左視圖。

附圖標記說明：

1-入口；2-出口；3-腔體；4-超聲波發生裝置；所述超聲波發生裝置包括：5-超聲波換能器；6-超聲波發射頭。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。