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铁离子催化,一聚异戊二烯的工艺进展
符尧编译
用聚合共轭聚异戊二烯制备与天然橡胶结构聚合。
相类似的材料的研究和文献报道相当多。上世纪本文的目的是设计一种以铁离子催化体系制
、年代,美国一些实验室进行了大量的研究, 备高,一含量、高并且低结晶能力的聚异戊
目标是合成有可能成为天然橡胶替代品的聚异戊二烯。最重要的是反应温度要控制在℃或
二烯橡胶。的研究表明,一种以上,聚合物的粘度要在可接受的范围
催化剂可以聚合异戊二烯,使聚异戊二烯的微观应该在.~.,聚合物还应具有优异的性能。
结构与天然橡胶相类似顺式,含量为, 实验
并且用于轮胎胎面胶时具有相近的物理性能。
报道了用过渡金属催化剂合成,一聚异在加仑的反应罐中进行分批和连续聚合。
戊二烯。射线分析证实,聚合物为非晶聚合物。预混纯化的细节、反应器的准备和操作步骤都和
早期发表的用分子筛、无水氧化铝和硅胶柱
高,一结构含量非晶聚合物是众所周知
的方法相一致。
的,并且已经通过阴离子聚合方法成功制备。文
利用乙酰丙酮铁/,一菲咯啉,甲苯溶液及
献报道可在有机锂催化体系中使用几种极性改性
三异丁基铝/水己烷溶液催化体系制备聚
剂,如:二哌啶乙烷、四亚甲基二胺
异戊二烯。催化剂由乙酰丙酮铁与,一菲咯
、,一二一四氢呋喃丙烷。然而,
啉一/在甲苯中预混合制备。还原剂
阴离子催化体系只能制备为一℃的,一
为正己烷质量的/与水预反应制得水与
聚异戊二烯,,一结构含量为一。因
比例变化。
此我们用齐格勒型催化体系包括:乙酰丙酮铁/
聚合反应在配有空气搅拌器和水冷却螺管及
,一菲咯啉/三异丁基铝/水,来制备具有更高
氮气人口的一加仑容器中进行。将干燥己烷与异
和更高,~ 结构含量的,一聚异戊二烯。
戊二烯的预混物加入反应器中,之后再加人部分
所制备的聚合物含有~ % 的,一聚异
水解的三异丁基铝。/之比在到之
戊二烯和含量为~ 的顺式一,聚异戊
间变化,最常用的可达到最高转化率的比值为
二烯无,结构或反式一,~ 聚异戊二烯。
/。催化剂的浓度为每异戊二烯.~
聚合物的为℃~ , 为.~
.的乙酰丙酮铁。改变催化剂组分的量,
.,拉伸结晶指数为~ 。对轮胎胎面
以确定可以使单体最大限度的转化为聚合物的比
胶料的研究表明,与阴离子方法聚合的非晶,
例。,一菲咯啉////~ /
一
聚异戊二烯相比,该聚合物可赋予轮胎较好的比例不变时水/摩尔比在~.间变
牵引性能和抗龟裂性能。化。//固定时,,一菲咯啉/为.
~
结果.,温度的影响也起到决定作用。通过气相色
谱法测定剩余单体的百分比,由此来计算反应速
在实验研究的基础上选择条件,尽管效率很率。所制得的聚合物用抗氧化剂稳定,并由
高约转化率,但粘度极高聚合物的来表征, 射线衍射测试结晶,/
范围高达.~ .。另外,聚合温度难以控制表征微观结构。
在实验所选的温度℃。在我们现有的设备条
讨论
件下如果工艺需要放大,不可能在低于℃下
第卷第期铁离子催化,一聚异戊二烯的工艺进展
由表可见,对于来说催化剂用量是最重
. 间歇聚合反应
要