[發(fā)明專利]一種制備稀土順丁橡膠的催化劑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610452910.2
• 申請日: 2016-06-21
• 公開（公告）號: CN107522807B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 周鵬松;張志強;張玉東;王中平;郭中臺;李瀟;王曉冰
• 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: 11006 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 高龍鑫;王玉雙

本發(fā)明涉及一種制備稀土順丁橡膠的催化劑的制備方法，包括以下步驟：在氮氣保護下，向經(jīng)干燥處理的催化劑陳化瓶中依次加入磷酸稀土化合物的溶液、二烯烴、氫化烷基鋁，在0～60℃的環(huán)境下陳化10?30分鐘，接著加入有機氯化物，在0～60℃的環(huán)境下陳化5?20分鐘，形成均相透明溶液后再加入烷基鋁，在0～60℃的環(huán)境下陳化1?30分鐘，得到制備稀土順丁橡膠的催化劑。該催化劑用于丁二烯聚合進行活性評價，單體轉化率≥90％，產(chǎn)物門尼值為55～100，數(shù)均分子量≥18萬，分子量分布1.3～2.5。

技術領域

本發(fā)明涉及制備順丁橡膠的催化劑的領域，具體涉及一種制備窄分子量分布高門尼的稀土順丁橡膠的催化劑的制備方法。

背景技術

在歐盟輪胎標簽法規(guī)實施后，“高速、環(huán)保、安全、節(jié)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(jié)能和環(huán)保的要求，從現(xiàn)有順丁橡膠工業(yè)化產(chǎn)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(guī)整度高、長鏈支化度低、分子量分布可調(diào)、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(nèi)生熱、降低滾動阻力，提高輪胎耐磨性和抗?jié)窕裕纳戚喬ヌス谀z老化崩花掉塊，胎側膠老化龜裂等現(xiàn)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(diào)整順丁橡膠產(chǎn)品結構，提高輪胎原料膠技術含量，才能在新的挑戰(zhàn)和市場競爭環(huán)境下更好的發(fā)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(yōu)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(yōu)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(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(tài)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(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國石化齊魯股份有限公司申請?zhí)枮?00310114681.6的專利提及門尼粘度25～100鎳系順丁橡膠的生產(chǎn)工藝，該工藝中提到的主催化劑為鎳，產(chǎn)品為鎳系順丁橡膠，與本項目稀土順丁橡膠不同；公開號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(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(nèi)外相同的文獻述及。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了制備窄分子量分布(1.3～2.5)高門尼(門尼粘度55-100)稀土順丁橡膠的催化劑的制備方法。

本發(fā)明所提供的制備稀土順丁橡膠的催化劑的制備方法，包括以下步驟：在氮氣保護下，向經(jīng)干燥處理的催化劑陳化瓶中依次加入磷酸稀土化合物的溶液、二烯烴、氫化烷基鋁，在0～60℃的環(huán)境下陳化10-30分鐘，接著加入有機氯化物，在0～60℃的環(huán)境下陳化5-20分鐘，形成均相透明溶液后再加入烷基鋁，在0～60℃的環(huán)境下陳化1-30分鐘，得到制備稀土順丁橡膠的催化劑。該催化劑的濃度范圍為0.5×10^-5～5.0×10^-5mol/ml。

本發(fā)明所述的制備稀土順丁橡膠的催化劑的制備方法，其中，所述氫化烷基鋁、有機氯化物、二烯烴與磷酸稀土化合物的摩爾比優(yōu)選為5～25:2～5:2～20:1，所述烷基鋁與氫化烷基鋁的摩爾比優(yōu)選為1～99:1。