[發明專利]一種納米Pd/C催化劑合成氫化丁腈橡膠的方法

無效

• 申請號: 201310004619.5
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103073683A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 雷婧;楊擁軍;葉詠祥;鄧春玲;舒濤;楊靜;劉漢范
• 申請（專利權）人: 郴州高鑫鉑業有限公司
• 主分類號: C08F236/12
• 分類號: C08F236/12;C08F8/04;B01J23/44
• 代理公司: 郴州大天知識產權事務所(普通合伙) 43212
• 代理人: 徐起堂

技術領域

本發明屬于精細化工領域，具體涉及一種納米Pd/C催化劑合成氫化丁腈橡膠的方法。

背景技術

氫化丁腈橡膠（HNBR）是一種高技術、高附加值的新型彈性體，是將丁腈橡膠（NBR）鏈段上的丁二烯單元進行有選擇的加氫制得的，其不可替代的優越性能，廣泛用于航空航天、油田、汽車等領域，如用作航天航空用的密封件、減震材料、汽車的油封和傳動帶、燃油的系統部件、鉆井的保持箱和泥漿用的活塞、印刷和紡織用的膠輥等，其運用領域已突破了?NBR?的傳統領域，使得氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯等特種橡膠也受到一定的沖擊。國內HNBR的供應主要來自中國石油蘭州石化公司和國外進口，進口產品主要來自日本瑞翁。隨著我國汽車零部件標準越來越高，采用傳統的材料CR橡膠制造的V型傳動帶、齒型帶已經不能滿足材料強力高、模量大、熱穩定性好的要求等，這些特殊領域的需求將進一步加大對氫化丁腈橡膠的需求量。預計到2020年HNBR的需求量較目前有更大幅度的提高。

有關?HNBR?的主要合成方法有?NBR?乳液加氫法、NBR?溶液加氫法和丙烯腈–乙烯共聚法。其中丙烯腈–乙烯共聚法制備?HNBR?時，共聚反應中丙烯腈與乙烯單體的反應速率差異很大（γAN=0.?04；γE=0.?8），由于相差懸殊導致組分控制比較難，且聚合產物中的支鏈和凝膠質量分數高，制品強度低，加工性能差，目前尚處于小試研究階段。NBR乳液加氫法是指將催化劑和添加劑直接加入到NBR的膠乳中制備HNBR方法，目前已報道的有水合肼氫化NBR膠乳法和水溶性?Wilkinson?催化劑乳液加氫法。NBR溶液加氫法是目前國內外工業化采用的主要生產方法，其過程首先將NBR粉碎，溶于適宜溶劑，在高溫、高壓反應器中，其中催化劑是合成?HNBR?的關鍵。其中，NBR溶液加氫法是最高效、環保、簡潔的方法，國內外主要使用銠基催化劑和均相催化來合成氫化丁腈橡膠，但不能從根本上解決合成氫化丁腈橡膠成本高、反應條件苛刻、純度差、收率底、轉化不完全等缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種納米Pd/C催化劑合成氫化丁腈橡膠的方法。該發明方法反應定向選擇氫化?C＝C，而對?C≡N?不加氫，克服了合成氫化丁腈橡膠成本高、反應條件苛刻、純度差、收率底、轉化不完全等問題；且具有工藝簡潔、高效、環保等特性。

為了達到以上目的，本發明的技術方案設計如下：

一種納米Pd/C催化劑合成氫化丁腈橡膠的方法，其特征在于，以NBR為原料，Pd/C為催化劑，加入溶劑，在高壓反應釜中催化加氫合成HNBR。

一種納米Pd/C催化劑合成氫化丁腈橡膠的方法，其特征在于，Pd/C催化劑中Pd的負載量為?1～10wt%，優選2～5wt%。

一種納米Pd/C催化劑合成氫化丁腈橡膠的方法，其特征在于，NBR與Pd/C催化劑的質量比是1?:?0.001～1。

一種納米Pd/C催化劑合成氫化丁腈橡膠的方法，其特征在于，溶劑可以是異丙醇、苯、甲苯、二甲苯、環己烷、四氫呋喃中的一種或兩種，NBR與溶劑的質量比1?:?5～100。

一種納米Pd/C催化劑合成氫化丁腈橡膠的方法，其特征在于，在高壓反應釜中反應壓力為2～8MPa，反應溫度為30～150℃，反應時間為3～10h。

反應方程式如下：

本發明有益效果：

1、本發明使用自主開發的3wt%?Pd/C催化劑，在合成氫化丁腈橡膠過程中易分離、回收、再生。

2、本發明一種納米Pd/C催化劑合成氫化丁腈橡膠的方法，反應條件相對溫和，反應溶劑可重復使用，環保高效，HNBR的氫化率達?99.5%。

附圖說明

圖1?氫化丁腈橡膠的¹³C?NMR?譜圖；

圖2?氫化丁腈橡膠的?¹H?NMR?譜圖；

圖3?氫化丁腈橡膠樣品的紅外表征圖。

具體實施方式

為了闡明本發明技術的先進性和創新點，使本發明技術特點更加易于明白了解，特結合具體實例作進一步的說明。

以下實施例中采用核磁共振和紅外光譜對氫化丁腈橡膠進行檢測。其中圖1、圖2和圖3為實施例5的檢測結果圖。

本發明采用的Pd/C催化劑為按照公開號CN?101966455?B的中國專利《一種由附著沉淀工藝制備高選擇性鈀炭催化劑的方法》制得的催化劑，制備方法如下：

（一）、活性炭微孔內表面的修飾處理