[發明專利]三維有序大孔氮化碳負載鈀催化劑在苯乙烯類不飽和共聚物催化加氫中的應用

在審

• 申請號: 202010051186.9
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111135850A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 袁珮;郭艷;鮑曉軍;張宏偉;岳源源;朱海波
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J37/08;B01J35/10;B82Y30/00;B82Y40/00;C08F8/04;C08F297/04;C08F236/10
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 修斯文;蔡學俊

本發明公開了一種三維有序大孔氮化碳負載鈀催化劑在苯乙烯類不飽和共聚物催化加氫中的應用，其是以具有三維有序介孔的核?殼結構SiO₂納米球為模板，氰胺為前驅體，通過熱縮合輔助膠體晶體模板法制備得到三維有序大孔氮化碳(3DOM g?C₃N₄)，然后以其為載體，通過化學還原法制備得到Pd/3DOM g?C₃N₄負載型催化劑，所得催化劑具有排列整齊有序的三維多孔結構，大孔空腔為球形，可克服聚合物大分子在微孔及介孔孔道中擴散限制的缺點，將該催化劑應用于苯乙烯類不飽和共聚物SBR和SBS的非均相催化加氫反應中，可得到高質量和高加氫度的氫化產物，因此對苯乙烯類不飽和共聚物非均相催化加氫的發展具有重要意義。

技術領域

本發明屬于催化劑制備領域以及苯乙烯類不飽和聚合物非均相加氫領域，具體涉及三維有序大孔負載型催化劑在苯乙烯類不飽和共聚物SBR和SBS非均相催化加氫中的應用。

背景技術

苯乙烯類不飽和共聚物如SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）和SBR（丁苯橡膠），由于不飽和雙鍵的存在，化學性質非?；顫?，耐氧、臭氧及耐紫外光降解性能差，使其使用性能受到一定限制，改性常用的方法是加氫。

SEBS和HSBR是目前應用較為廣泛的氫化產品。SEBS是飽和型SBS，或稱氫化SBS，是由SBS選擇性催化加氫不飽和碳-碳雙鍵并保留苯環制備得到的。氫化后的SEBS既有未加氫不飽和聚合物的熱塑性，又能在高溫條件下表現出樹脂軟化后的流動性能，在常溫下又具有橡膠的高彈性。與SBS相比，SEBS具有良好的耐熱性、穩定性以及良好的可加工性，被廣泛用于生產高檔彈性體、膠粘劑、潤滑油增粘劑、高檔電纜電線的填充填料和護套料等，還可制作各種軟接觸材料如手柄、文具、玩具、運動器材的把手以及汽車密封條等，SEBS因其優良的性能和廣泛的應用被人們稱為“黃金橡膠”。HSBR是由SBR選擇性催化加氫不飽和碳-碳雙鍵并保留苯環制備得到的。氫化改性后使HSBR具有優異的耐溫、耐候、耐氧、耐熱耐老化性以及良好的拉伸性能，且延長了HSBR聚合物的壽命，廣泛應用于生產高檔彈性體、塑料改性、膠粘劑、潤滑油粘度指數改進劑、電線電纜的填充料等。

目前苯乙烯類不飽和共聚物SBS和SBR制備氫化產物HSBR和SEBS的工藝主要有：非催化加氫和溶液加氫（包括均相催化加氫及非均相催化加氫）。非催化加氫是以甲苯磺酰肼(TSH)為氫化物母體原位產生偶氨對雙鍵進行還原加氫，需要在高溫條件下進行，且TSH的價格比較昂貴，導致生產成本過高，限制了其在工業中的應用。均相催化加氫工藝占據了目前苯乙烯類不飽和共聚物氫化產物制備的主導地位，但均相催化劑用量較大，穩定性差，且催化劑與氫化產物分離困難，氫化產物中殘留的催化劑會導致其發生降解和老化，因此在均相加氫工藝中催化劑的回收是目前面臨的一項挑戰。而在非均相催化加氫反應體系中，催化劑和聚合物膠液為兩相，通過簡單的過濾或離心可以很好地解決催化劑的分離回收問題，還能有效地避免貴金屬在聚合物中的殘留，顯示出很好的工業應用前景。