一種陽離子聚合方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種陽離子聚合方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 溴化的異丁烯-對甲基苯乙烯共聚物，一般是將異丁烯與對甲基苯乙烯的共聚物 進(jìn)行溴化，將部分對甲基苯乙烯基團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)殇寮谆揭蚁┗鶊F(tuán)而得到的。由于分子主鏈為 全飽和結(jié)構(gòu)，因此溴化的異丁烯-對甲基苯乙烯共聚物具有比溴化丁基橡膠更優(yōu)異的綜合 性能，尤其是具有更好的耐熱性能；并且，由于高活性的芐基溴官能團(tuán)的存在，能夠與各種 橡膠在更寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)硫化和共硫化，另外還具有更寬范圍的改性優(yōu)勢。該產(chǎn)品經(jīng)過與 尼龍共混制成動態(tài)硫化合金用于生產(chǎn)輪胎的氣密層，可以做到又輕又薄，因此，溴化的異丁 烯和對甲基苯乙烯共聚物可用于生產(chǎn)具有更高性能的輪胎，并具有相當(dāng)廣闊的市場應(yīng)用前 旦 -5^ 〇
[0003] 因此，研究人員針對異丁烯和對烷基苯乙烯共聚物及其鹵化物進(jìn)行了大量研究。 例如：US5162445和US5959049分別公開了異丁烯和對烷基苯乙烯共聚物及其制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的發(fā)明人在研究過程中發(fā)現(xiàn)，異丁烯在進(jìn)行陽離子聚合時(shí)，其聚合效率 (即，聚合物收率）對稀釋劑極性并不敏感，但是在將異丁烯與烷基苯乙烯通過陽離子聚合 方式進(jìn)行共聚合時(shí)，隨稀釋劑極性的降低，聚合效率隨之降低，以至于體系為溶液聚合狀態(tài) (即，以脂肪族烷烴或脂環(huán)族烷烴作為稀釋劑）時(shí)，聚合效率極差，聚合速率過慢。
[0005] 本發(fā)明的發(fā)明人針對上述問題進(jìn)行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)：如果在引發(fā)劑體系中引 入醌型化合物(特別是具有吸電子取代基的醌型化合物)能夠明顯提高聚合速率。由此完成 了本發(fā)明。
[0006] 本發(fā)明提供了一種陽離子聚合方法，該方法包括：在陽離子聚合條件下，在至少一 種稀釋劑中，將至少一種單烯烴和至少一種烷基苯乙烯與引發(fā)劑體系中的各組分接觸；
[0007] 所述引發(fā)劑體系含有至少一種能夠提供質(zhì)子的化合物、至少一種路易斯酸和至少 一種活化劑，所述活化劑為選自式I-I所示的化合物和式1-2所示的化合物，
[0008]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種陽離子聚合方法，該方法包括：在陽離子聚合條件下，在至少一種稀釋劑中，將 至少一種單烯烴和至少一種烷基苯乙烯與引發(fā)劑體系中的各組分接觸； 所述引發(fā)劑體系含有至少一種能夠提供質(zhì)子的化合物、至少一種路易斯酸和至少一種 活化劑，所述活化劑為選自式1-1所示的化合物和式1-2所示的化合物，
式 1-1 和式 1-2 中，&、R2、R3、R4、R5、R6、R7 和R8 各自為-H、-X1、-N02、
和_CN 中的一種，X1和X2各自為鹵素基團(tuán)中的一種； 所述單烯烴為選自式II所示的化合物，
式II中，R9和R1(l各自為Q?C5的直鏈或支鏈烷基；或者R9為氫，R1(l為C3?C5的支 鏈燒基； 所述燒基苯乙烯為選自式III所示的化合物，
式III中，L為Ci?c5的直鏈或支鏈烷基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述能夠提供質(zhì)子的化合物與所述活化劑的摩 爾比為1 :0. 01?3,優(yōu)選為1 :0. 1?2,更優(yōu)選為1 :0. 2?1. 8。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述活化劑選自四氫苯醌、四氯苯醌、四氰基 苯醌和二氯二氰基苯醌。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述能夠提供質(zhì)子的化合物與所述路易斯酸的 摩爾比為〇? 01?1 :1，優(yōu)選為〇? 02?0? 5 :1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其中，所述路易斯酸為式IV所示的路易斯酸和/ 或式V所示的路易斯酸，
式IV中，X31和X32各自為鹵素基團(tuán)中的一種，優(yōu)選為-Cl;R12為Ci?c8的直鏈或支鏈 燒基；
式V中，X4為鹵素基團(tuán)中的一種，優(yōu)選為-Cl;R13和R14各自為Ci?c8的直鏈或支鏈烷 基； 優(yōu)選地，所述路易斯酸為二氯乙基鋁和/或二乙基氯化鋁。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1、2和4中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述能夠提供質(zhì)子的化合物為 H20和/或質(zhì)子酸，優(yōu)選為HC1。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將至少一種單烯烴和至少一種烷基苯乙烯與所 述引發(fā)劑體系中的各組分接觸的方法包括：將所述引發(fā)劑體系中的各組分溶解于溶劑中， 并將得到的混合物陳化，得到引發(fā)劑溶液；將所述引發(fā)劑溶液與溶解有所述單烯烴和所述 燒基苯乙稀的稀釋劑混合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述溶劑為選自烷烴、鹵代烷烴和芳烴中的一種 或多種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述陳化的時(shí)間為10分鐘至10小時(shí)，優(yōu)選為30 分鐘以上，更優(yōu)選為60分鐘以上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7?9中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述陳化的條件包括：溫度 為-KKTC至 20°C，優(yōu)選為-KKTC至 0°C。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，以所述單烯烴和所述烷基苯乙烯的總量為基 準(zhǔn)，所述單烯烴的含量為80?99重量％，優(yōu)選為90?97重量％ ;所述烷基苯乙烯的含量為 1?20重量％，優(yōu)選為3?10重量％。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1、7和11中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述烷基苯乙烯為對甲基苯 乙烯和/或間甲基苯乙烯。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1、7和11中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述單烯烴為異丁烯。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的方法，其中，所述稀釋劑選自烷烴和鹵代烷烴。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述接觸的條件包括：溫度為-120°C至20°C， 優(yōu)選為_l〇〇°C至0°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種陽離子聚合方法，該方法包括：在陽離子聚合條件下，在至少一種稀釋劑中，將至少一種單烯烴和至少一種烷基苯乙烯與引發(fā)劑體系中的各組分接觸；所述引發(fā)劑體系含有至少一種能夠提供質(zhì)子的化合物、至少一種路易斯酸和至少一種活化劑，所述活化劑選自式I-1所示的化合物和式I-2所示的化合物。根據(jù)本發(fā)明的聚合方法能夠有效提高單烯烴與烷基苯乙烯的共聚合速度，即使在溶液聚合狀態(tài)下將單烯烴與烷基苯乙烯進(jìn)行聚合，也能夠獲得較高的聚合效率。并且，根據(jù)本發(fā)明的聚合方法通過調(diào)節(jié)引發(fā)劑體系中活化劑的含量和種類，在不同的聚合條件下能夠獲得具有不同分子量的聚合物，以滿足不同應(yīng)用場合的使用要求。
【IPC分類】C08F4-52, C08F212-12, C08F2-06, C08F210-10, C08F4-54
【公開號】CN104558357
【申請?zhí)枴緾N201310491657
【發(fā)明人】邱迎昕, 張雷, 周新欽, 張?jiān)录t, 包巧云, 龔惠勤
【申請人】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
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月18日