專利名稱:端羥基液體聚丁二烯的聚合制備方法
技術領域:
本發明涉及一種以丁二烯單體、乙醇和過氧化氫等為原料制備羥基液體聚丁二烯的聚合工藝方法。
端羥基液體聚丁二烯又稱聚丁二烯二醇,(簡稱HTPB)(hydroxyl-terminated polybutadiene),是八十年代之后世界上才走向工業化的一種液體聚合物,HTPB是聚氨酯工業的主要原料之一,在發泡材料、涂料、粘合劑、彈性體、RIM制品、澆注輪胎等方面有著廣泛的應用。合成HTPB的方法有陰離子聚合、高聚物降解、聚合物端基轉化、自由基溶液聚合等多種方法,但真正實現工業化的只有自由基溶液聚合法。所用的溶劑有異丙醇、丙酮、環己烷、甲醇與苯的混合物。如美國專利3673168所述,其溶劑為醚醇、酮醇、酮等,Arco公司用于生產HTPB的溶劑是異丙醇。用醚醇、異丙醇和酮類溶劑來進行HTPB的自由基溶液聚合存在著如下缺點1.溶劑價值高,導致了產品成本高。
2.上述溶劑極易氧化,能氧化成醛、酸等二十多種有機物,給產品精制和溶劑回收帶來了很多麻煩。
3.由于多種有機物的生成,既消耗了溶劑,又會造成環境和產品的污染。
4.單體轉化率低,一般轉化率在50%。
5.溶劑回收和產品精制工藝復雜,設備投資大。
本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺點,尋求一種以乙醇為溶劑,采用常規的原料制備端羥基液體聚丁二烯產品的聚合方法,并使該工藝方法工藝簡單,設備投資少,溶劑回收率高,產品成本低。
為了實現上述發明目的,本發明以丁二烯單體、乙醇和過氧化氫等為主要原料,按一定比例在不銹鋼高壓釜中,依照先加入過氧化氫,再加入乙醇,然后加入丁二烯的加料順序,在一定的聚合溫度、聚合壓力和聚合周期條件下進行聚合,聚合結束后對水相中的乙醇進行回收,對油相再經水洗、過濾和蒸發后制得產品。聚合過程是在乙醇水溶液中加H2O2為引發劑,使丁二烯單體進行聚合。本發明與現有技術相比,以乙醇的水溶液為溶劑具有原材料易得,回收工藝簡單、回收率高并可循環使用,引發劑用量少,產品成本低,設備投資少等突出優點。
在本發明中,為了降低引發劑的用量,本發明改進了HTPB簡歇法生產工藝中三種原料全部一次性加入的方法,在反應周期內,將所需的H2O2分3-5次加入,使H2O2的用量降低了10-20%。
實例1.
丁二烯單體320公斤,95%工業乙醇320公斤,30%過氧化氫90公斤,在1000升的不銹鋼高壓釜中進行聚合,加料順序為先加入40公斤過氧化氫,加乙醇,再加入丁二烯,聚合溫度為110-125℃,聚合壓力為15-25MPa,聚合周期為三小時,在聚合后一小時和兩小時時分別加入25公斤過氧化氫。反應結束后,未反應單體經頂部冷凝器回收。反應產物經1∶1水洗后,水相去乙醇回收塔,回收95%乙醇295公斤。油相再水洗兩遍,離心過濾,送入真空薄膜蒸發器,蒸出微量水分,使水含量在1×10-4-1×10-3。最終得產品270公斤,產品水含量1.6×10-4,數均分子量為2100,羥基官能度為2.04,粘度(25℃)為4500cp。
實例2.
丁二烯單體300公斤,75%乙醇330公斤,30%H2O2100公斤,其操作步驟如例1,得產品260公斤,水含量1.35×10-4,數均分子量1850,羥官能度2.03,粘度(25℃)4000cp。
權利要求
1.本發明涉及一種以丁二烯單體、乙醇過氧化氫等為原料制備端羥基液體聚丁二烯的方法,其特征在于聚合過程是在乙醇水溶液中,加入H2O2為引發劑,使丁二烯單體進行聚合的。
2.根據權利要求1所述的端羥基液體聚丁二烯的聚合制備方法,其特征在于乙醇水溶液中其乙醇的含量為75-95%。
3.根據權利要求1所述的端羥基液體丁二烯的聚合制備方法,其特征是在于H2O2的加入是采取分次加入方法,一般是分3-5次加入。
全文摘要
本發明涉及一種以丁二烯單體、乙醇和過氧化氫為原料的端羥基液體聚丁二烯的乙醇水溶液聚合方法,是端羥基液體聚丁二烯聚合工藝采用一定的乙醇為溶劑,以30%的H
文檔編號C08F2/04GK1092781SQ94110409
公開日1994年9月28日 申請日期1994年1月11日 優先權日1994年1月11日
發明者王民社, 韓其汶, 姜亦文, 趙成洪, 李德和 申請人:青島化工學院