[發(fā)明專利]一種制備異戊二烯聚合物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310684450.2
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN104710551B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂鵬飛;王超;譚金枚;于浩;董新民;李傳清;徐林;蘇肇慶
• 申請（專利權(quán)）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;C08F4/642
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發(fā)明公開了一種制備異戊二烯聚合物的方法，其中，該方法包括：在制備鈦系催化劑的條件下，并在攪拌下，將含有鹵化鈦的溶液、分別或同時含有烷基鋁和給電子體的溶液連續(xù)注入催化劑配置釜中反應(yīng)并陳化，并以連續(xù)引出的方式將反應(yīng)得到的鈦系催化劑由催化劑配置釜中引出并送入聚合反應(yīng)釜中，在溶液聚合條件下，使含有異戊二烯單體、鈦系催化劑和溶劑的物料中的異戊二烯單體進行連續(xù)溶液聚合。采用本發(fā)明提供的方法制備異戊二烯聚合物時，可合成順式?1,4?異戊二烯結(jié)構(gòu)含量更高、凝膠含量更低的聚異戊二烯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備異戊二烯聚合物的方法。

背景技術(shù)

順-1,4-聚異戊二烯（異戊橡膠）是異戊二烯單體在催化劑作用下，通過立體定向聚合而成的立構(gòu)規(guī)整性彈性體。其化學(xué)結(jié)構(gòu)與天然膠極其相似，應(yīng)用在與天然膠相同的許多領(lǐng)域中，比如輪胎、機械制品、鞋類、密封、膠粘劑、醫(yī)療用品等，可以代替天然橡膠使用，故俗稱合成天然膠，曾經(jīng)是世界上通用合成膠中僅次于丁苯膠、順丁膠的第三大膠種。

第二次世界大戰(zhàn)期間，天然橡膠供不應(yīng)求，特別是美國的天然橡膠供應(yīng)被切斷，從而促進了合成異戊橡膠的開發(fā)。異戊橡膠的工業(yè)生產(chǎn)一般采用溶液聚合法，按催化體系分為鈦系、鋰系和稀土異戊橡膠，其中，鈦系異戊橡膠的產(chǎn)量最大。

鋰系引發(fā)劑體系所得異戊橡膠的順式-1,4-結(jié)構(gòu)含量為91-92重量%，鈦系和稀土系異戊橡膠順式-1,4-結(jié)構(gòu)含量均可達到95重量%以上。順式結(jié)構(gòu)含量的增加，賦予聚合物與天然橡膠更加接近的性能，且質(zhì)量更均一、純度更高、更易軟化和混合，塑煉時間更短，混煉加工更加簡便，膨脹和收縮更小，有較好的擠出和壓延性。然而，異戊橡膠在生膠強度、屈服強度、拉伸強度方面低于天然橡膠，挺性較差、易變形；硫化膠的拉伸強度、定伸應(yīng)力、撕裂強度、高溫強度、耐磨性及疲勞壽命等也低于天然橡膠。

據(jù)世界合成橡膠生產(chǎn)者協(xié)會（IISRP）統(tǒng)計，2007年世界共有6個國家的10套裝置生產(chǎn)異戊橡膠，生產(chǎn)能力近70萬t/a。目前所有異戊橡膠裝置都建于20世紀70年代前后，除Kraton公司（原Shell公司）采用Li系引發(fā)劑外，絕大多數(shù)使用Ti系催化劑，占總生產(chǎn)能力的96%。這說明鈦系異戊橡膠具有很強的生命力。

自上世紀60年代，Goodyear公司利用Ziegler型鈦系催化劑開始工業(yè)生產(chǎn)牌異戊橡膠至今，該類聚異戊二烯催化劑得到了很大發(fā)展，催化劑的組成及制備方法也逐步得以豐富和完善。目前，國內(nèi)外主要是用化學(xué)反應(yīng)法制備聚異戊二烯催化劑，此類催化劑主要由鹵化鈦、通式為Al(R)₃的有機鋁化合物（其中R為C1-C6的直鏈或支鏈烷基）和通式為R₁-O-R₂的醚（其中R₁和R₂可以是相同的或不同的含有2-20個碳原子的烷基、環(huán)烷基、烯烴基或芳基基團）組成。