本發(fā)明涉及功能材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種超高順式聚丁二烯橡膠的制備方法。
背景技術(shù):
順式-l,4-聚丁二烯橡膠(BR)是通用合成橡膠之一,其彈性、耐磨性和耐低溫性能良好、生熱低、滯后損失小,耐屈撓性、抗龜裂性及動(dòng)態(tài)性能較好,廣泛用于輪胎、膠帶、膠管、膠鞋等制造業(yè)。合成BR所采用的催化劑有鈷系、鈦系、鎳系和稀土系列,其中稀土催化劑合成的BR的順式-l,4-結(jié)構(gòu)摩爾分?jǐn)?shù)可達(dá)98%一99%,這是一般鈦、鈷、鎳催化劑所不能達(dá)到的,因而比傳統(tǒng)BR的立構(gòu)規(guī)整性高、且具有更好的生膠強(qiáng)度和硫化膠性能。雙烯烴聚合稀土催化體系多以有機(jī)羧酸釹、環(huán)烷酸釹為主,與其相比,有機(jī)磷酸稀土催化體系用于雙烯烴聚合,不但活性高、鋁比低,在聚合物結(jié)構(gòu)調(diào)控方面亦表現(xiàn)出優(yōu)異的特性,然而有機(jī)磷酸釹催化劑多為輕微附聚傾向的固體有機(jī)磷酸釹或黏度較大的有機(jī)磷酸釹溶液。這種稀土催化劑在進(jìn)行陳化時(shí)往往因?yàn)轲ざ却?、非均相、流?dòng)性差,不利于運(yùn)輸和連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提出一種超高順式聚丁二烯橡膠的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
超高順式聚丁二烯橡膠的制備方法,包括如下步驟:
(1)催化劑的制備
經(jīng)烘烤干燥后的安瓿瓶用氮?dú)庵脫Q數(shù)次,并充滿氮?dú)?,用一次性注射器分別向安瓿瓶中定量注入2 mL 0.1 mol/L的Nd己烷溶液、0.1 moL/L的Bd己烷溶液和1.0 moL/L的二異丁基氫化鋁己烷溶液;將上述安瓿瓶中的混合液進(jìn)行二元陳化;用一次性注射器量取2 mL的0.3 mol/L氯化二異丁基鋁己烷溶液注入上述二元陳化液中,并進(jìn)行三元陳化,制得Nd系催化劑;
(2)BR的合成
經(jīng)真空干燥并用氮?dú)庵脫Q的50 mL安瓿瓶中,依次加入30 mL質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的Bd己烷溶液以及經(jīng)陳化的Nd系催化劑,反應(yīng)20~28min,然后用含有防老劑264的乙醇/己烷溶液終止聚合反應(yīng),所得聚合物經(jīng)大量乙醇沉淀、反復(fù)洗滌后,于35~40℃下真空干燥至恒定質(zhì)量,制成超高順式聚丁二烯橡膠。
所述的二元陳化的溫度為50~80℃,時(shí)間為5~8minn。
所述的三元陳化的溫度為50~60℃,時(shí)間為30~45minn。
所述的乙醇/己烷溶液中,乙醇和己烷的體積比為1:1。
所述的乙醇/己烷溶液中,防老劑264的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為l%。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
通過(guò)本發(fā)明制成的聚丁二烯橡膠的順式-1,4-結(jié)構(gòu)摩爾分?jǐn)?shù)均超過(guò)99%,最高可達(dá)100%。本方法操作簡(jiǎn)單,易于大面積推廣。
具體實(shí)施方式
超高順式聚丁二烯橡膠的制備方法,包括如下步驟:
實(shí)施例1
(1)催化劑的制備
經(jīng)烘烤干燥后的安瓿瓶用氮?dú)庵脫Q數(shù)次,并充滿氮?dú)?,用一次性注射器分別向安瓿瓶中定量注入2 mL 0.1 mol/L的Nd己烷溶液、0.1 moL/L的Bd己烷溶液和1.0 moL/L的二異丁基氫化鋁己烷溶液;將上述安瓿瓶中的混合液進(jìn)行二元陳化;用一次性注射器量取2 mL的0.3 mol/L氯化二異丁基鋁己烷溶液注入上述二元陳化液中,并進(jìn)行三元陳化,制得Nd系催化劑;
(2)BR的合成
經(jīng)真空干燥并用氮?dú)庵脫Q的50 mL安瓿瓶中,依次加入30 mL質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的Bd己烷溶液以及經(jīng)陳化的Nd系催化劑,反應(yīng)20min,然后用含有防老劑264的乙醇/己烷溶液終止聚合反應(yīng),所得聚合物經(jīng)大量乙醇沉淀、反復(fù)洗滌后,于35℃下真空干燥至恒定質(zhì)量,制成超高順式聚丁二烯橡膠。
其中,所述的二元陳化的溫度為50℃,時(shí)間為5minn。所述的三元陳化的溫度為50℃,時(shí)間為30minn。所述的乙醇/己烷溶液中,乙醇和己烷的體積比為1:1。所述的乙醇/己烷溶液中,防老劑264的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為l%。
實(shí)施例2
(1)催化劑的制備
經(jīng)烘烤干燥后的安瓿瓶用氮?dú)庵脫Q數(shù)次,并充滿氮?dú)?,用一次性注射器分別向安瓿瓶中定量注入2 mL 0.1 mol/L的Nd己烷溶液、0.1 moL/L的Bd己烷溶液和1.0 moL/L的二異丁基氫化鋁己烷溶液;將上述安瓿瓶中的混合液進(jìn)行二元陳化;用一次性注射器量取2 mL的0.3 mol/L氯化二異丁基鋁己烷溶液注入上述二元陳化液中,并進(jìn)行三元陳化,制得Nd系催化劑;
(2)BR的合成
經(jīng)真空干燥并用氮?dú)庵脫Q的50 mL安瓿瓶中,依次加入30 mL質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的Bd己烷溶液以及經(jīng)陳化的Nd系催化劑,反應(yīng)28min,然后用含有防老劑264的乙醇/己烷溶液終止聚合反應(yīng),所得聚合物經(jīng)大量乙醇沉淀、反復(fù)洗滌后,于35℃下真空干燥至恒定質(zhì)量,制成超高順式聚丁二烯橡膠。
其中,所述的二元陳化的溫度為50℃,時(shí)間為5minn。所述的三元陳化的溫度為50℃,時(shí)間為30minn。所述的乙醇/己烷溶液中,乙醇和己烷的體積比為1:1。所述的乙醇/己烷溶液中,防老劑264的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%。