[發明專利]丁二烯-異戊二烯共聚物及其制備方法

有效

• 申請號: 201810234300.4
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN110294822B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 唐正偉;趙姜維;徐林;李建成;邵明波;孫偉
• 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: C08F236/06
• 分類號: C08F236/06;C08F236/08;C08F4/54
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明涉及丁二烯?異戊二烯共聚物的制備領域，具體地，涉及丁二烯?異戊二烯共聚物及其制備方法。丁二烯?異戊二烯共聚物的制備方法包括：在有機溶劑中，在均相稀土催化劑存在下，將丁二烯和異戊二烯進行聚合反應；其中，均相稀土催化劑為含有組分A、組分B、組分C、組分D和組分E的均相溶液；組分A：式(1)所示的膦酸釹類化合物；組分B：烷基鋁類化合物；組分C：鹵代化合物；組分D：共軛二烯烴；組分E：式(2)所示的化合物。本發明所采用的均相稀土催化劑具有較高的活性，能夠在較低的催化劑用量下仍然表現出較高的活性，并且該均相稀土催化劑呈均相體系，具有更好的穩定性，便于大規模工業生產使用。

技術領域

本發明涉及丁二烯-異戊二烯共聚物的制備領域，具體地，涉及丁二烯-異戊二烯共聚物及其制備方法。

背景技術

高順式丁二烯(Bd)-異戊二烯(Ip)共聚橡膠是指順式-1,4-結構摩爾分數大于90wt％的Bd-Ip共聚物。高順式Bd-Ip共聚橡膠具有優異的耐低溫性能和耐磨性、較好的抗濕滑性和較低的滾動阻力，具有比順丁橡膠更好的加工行為，其硫化膠綜合物理機械性能較好，并已在高性能輪胎和減震材料等工業產品方面得到應用。制備Bd-Ip共聚物的催化劑主要包括鋰、過渡金屬(鈷、鎳、鈦、鉻)和稀土催化體系，其中只有稀土催化體系可使共聚物中的Bd和Ip鏈節同時具有高順式-1,4-結構，因此目前合成高順式Bd-Ip共聚橡膠的研究都集中于稀土催化體系。

現有的稀土催化劑雖然都得到了可用的聚丁二烯-異戊二烯橡膠材料，但是存在一個很大的問題，即催化劑的活性較低，催化劑消耗量較大。這使得材料成本居高不下，限制了大范圍發展和使用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠以較低的催化劑消耗量制得高順式的丁二烯-異戊二烯共聚物及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明一方面提供一種丁二烯-異戊二烯共聚物的制備方法，該方法包括：在有機溶劑中，在均相稀土催化劑存在下，將丁二烯和異戊二烯進行聚合反應；

其中，所述均相稀土催化劑為含有組分A、組分B、組分C、組分D和組分E的均相溶液；

組分A：式(1)所示的膦酸釹類化合物；

組分B：烷基鋁類化合物，所述烷基鋁類化合物選自三烷基鋁和二烷基氫化鋁中的一種或多種；

組分C：鹵代化合物，所述鹵代化合物選自鹵代烷基鋁、鹵代硅烷和倍半鹵代烷基鋁中的一種或多種；

組分D：共軛二烯烴；

組分E：式(2)所示的化合物；

式(1)式(2)

其中，R^a1、R^a2、R^b1、R^b2、R^c1、R^c2、R^d1、R^d2和R^d3各自獨立地為氫、羥基、C₁-C₂₀的烷基或C₁-C₂₀的烷氧基；

所述組分A和組分E的摩爾比為1：0.4-0.8。

本發明第二方面提供由上述方法制得的丁二烯-異戊二烯共聚物。

本發明的制備方法中所采用的均相稀土催化劑具有較高的活性，能夠在較低的催化劑用量下仍然表現出較高的活性，并且，該均相稀土催化劑呈均相體系，具有更好的穩定性，便于大規模工業生產使用；由此所得的丁二烯-異戊二烯共聚物具有較高含量的順式結構，特別是獲得重均分子量為2.5×10⁵-3.5×10⁵g/mol，順1,4-聚合結構的含量為95mol％以上，分子量分布指數為2.6以下，生膠門尼粘度ML₍₁₊₄₎100℃為35-65的丁二烯-異戊二烯共聚物。