[發明專利]一種制備稀土順丁橡膠的連續聚合方法

有效

• 申請號: 201610451676.1
• 申請日: 2016-06-21
• 公開（公告）號: CN107522806B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 周鵬松;張志強;齊曉梅;劉泳濤;張凱;陸彪;谷素艷
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C08F136/06
• 分類號: C08F136/06;C08F4/54
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 高龍鑫;王玉雙

本發明涉及一種專用于合成窄分子量分布高門尼稀土順丁橡膠的連續聚合方法。該方法使用的催化劑由磷酸稀土化合物、二烯烴、氫化烷基鋁、有機氯化物及烷基鋁5種物質組成，該催化劑陳化方式是5種物質按一定的加入順序和停留時間進行連續化陳化，陳化后的催化劑連續進入聚合釜用于連續化丁二烯聚合，在稀土順丁橡膠合成過程中直接合成出門尼值為55～100、數均分子量≥18萬，分子量分布1.3～2.5的稀土順丁橡膠，產品硫化膠的性能以及加工應用性能優異，為稀土順丁橡膠產品應用如制備滿足歐盟輪胎標簽法規的高性能輪胎提供技術保障。

技術領域

本發明涉及橡膠制備領域，尤其涉及一種制備稀土順丁橡膠的連續聚合方法。

背景技術

在歐盟輪胎標簽法規實施后，“高速、環保、安全、節能”的高性能輪胎、綠色輪胎受到世界關注。高性能輪胎要求橡膠原料不僅滿足輪胎制造工藝的要求，而且能夠滿足高速、安全、節能和環保的要求，從現有順丁橡膠工業化產品分析，稀土順丁橡膠是滿足要求的最佳膠種。稀土順丁橡膠具有分子鏈結構規整度高、長鏈支化度低、分子量分布可調、加工性能和硫化膠力學性能好等特點。與廣泛使用的鎳系順丁橡膠相比，稀土順丁橡膠應用于輪胎，具有減少輪胎滯后損失和內生熱、降低滾動阻力，提高輪胎耐磨性和抗濕滑性，改善輪胎胎冠膠老化崩花掉塊，胎側膠老化龜裂等現象，可以提高輪胎使用的耐久性能和高速性能。我國是輪胎出口大國，迫切需要調整順丁橡膠產品結構，提高輪胎原料膠技術含量，才能在新的挑戰和市場競爭環境下更好的發展。

高門尼(門尼粘度55-100)稀土順丁橡膠在強度、定伸應力、伸長率等物理機械性能等方面明顯優于普通門尼(門尼粘度20-50)的稀土順丁橡膠。窄分子量分布(分布1.3～2.5)高門尼(門尼粘度55-100)稀土順丁橡膠在制作輪胎的過程中不但具有較佳的回彈性和壓縮生熱，而且在耐切割和耐裂口增長方面優勢明顯；由于硫化膠模量較低門尼稀土膠模量高，這有利于改進胎面膠的高溫操控性。此外在溶聚丁苯膠/天然膠/順丁橡膠三膠并用體系中，窄分子量分布(分布1.3～2.5)高門尼(門尼粘度55-100)稀土順丁橡膠綜合性能好，動態力學性能、熱氧老化性能高，耐切割和耐裂口增長性能突出，因此分子量分布(分布1.3～2.5)高門尼(門尼粘度55-100)稀土順丁橡膠的前景非常廣闊。

到目前為止，有關高門尼橡膠的報道是中科院長春應用化學研究所申請號為200910218093.4專利提及門尼粘度50～105稀土異戊橡膠的催化劑及制法和用于異戊二烯聚合方法，該方法中所用的聚合單體為異戊二烯，產品為異戊橡膠，此外，該方法所用的主催化劑為三氟甲磺酸稀土配合物，與本項目不同；申請號US5616653(A)的美國專利中提及門尼粘度70～120苯乙烯-異戊二烯-丁二烯耦合橡膠的制備方法，該方法中所用的聚合單體為苯乙烯-異戊二烯-丁二烯，與本項目不同；對于窄分子量分布(分布1.3～2.5)高門尼(門尼粘度55-100)稀土順丁橡膠工藝研究方面的報道，未見國內外相同的文獻述及。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種制備稀土順丁橡膠的連續聚合方法，能夠制得窄分子量分布(分布1.3～2.5)高門尼(門尼粘度55-100)的稀土順丁橡膠。

本發明所提供的制備稀土順丁橡膠的連續聚合方法，包括以下步驟：

一種制備稀土順丁橡膠的連續聚合方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：裝置開車前準備工作、引入公用工程，然后對設備、管線打壓氣密性試驗，并用氮氣吹掃，保證裝置不泄漏且處于無氧狀態；

S2：將溶劑油、原料丁二烯、氫化烷基鋁、有機氯化物及烷基鋁分別裝入相應的溶劑油計量罐、原料丁二烯計量罐、鋁劑計量罐、有機氯化物計量罐及分子量調節劑計量罐中，將催化劑組分二烯烴與磷酸稀土化合物在催化劑配置釜中以2～20:1的摩爾比混兌并攪拌均勻形成稀土溶液后裝入稀土溶液計量罐中，將含質量分數為0.1-3％的2,6-二叔丁基對甲基苯酚的乙醇溶液作為終止劑裝入終止劑計量罐中；