催化剂组合物和使用该催化剂组合物制备异丁烯-异戊二烯共聚物的方法技术

本发明专利技术涉及一种包含咪唑啉鎓离子类催化剂和铝类助催化剂的催化剂组合物，和使用该催化剂组合物制备异丁烯

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】催化剂组合物和使用该催化剂组合物制备异丁烯
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异戊二烯共聚物的方法


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求基于2020年9月18日提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0120298的优先权的权益，该专利申请的全部内容通过引用并入本说明书中。

[0003][0004]本专利技术涉及一种包含咪唑啉鎓离子类催化剂和铝类助催化剂的催化剂组合物，和使用该催化剂组合物制备异丁烯
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异戊二烯共聚物的方法。

技术介绍

[0005]丁基橡胶(异丁烯
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异戊二烯橡胶，IIR)是包含异丁烯和约1％至6％的异戊二烯的异丁烯
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异戊二烯共聚物，并且具有优异的耐化学性、耐湿性、电绝缘性等，因此，被用作粘合剂组合物、粘合剂片等。此外，丁基橡胶通过在异戊二烯的双键上经历附加的卤化反应，用于与其它橡胶交联/复合，然后使用，并且特点在于不表现出透气性，因此，广泛用于轮胎的内胎和气密层中。
[0006]作为用于使丁基橡胶聚合而使用的合成方法，通常为阳离子聚合，并且作为催化剂，通常使用路易斯酸催化剂如BF3和AlCl3。路易斯酸催化剂对水分耐性弱，如果与水反应，会产生强酸如HCl和HF，它们会混入产品中以引起使产品质量劣化的缺陷。此外，由于路易斯酸催化剂的强腐蚀性，考虑到耐腐蚀性，在设计工艺时需要高的投资设置。
[0007]阳离子聚合大多在低温下进行，并且根据待制备的丁基橡胶的分子量，将聚合温度仔细地控制在
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100℃左右存在困难。具体地，为了提高具有中等分子量以上的丁基橡胶产品的分子量，在将反应温度降低至
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100℃的极低温度之后进行聚合。为了控制温度，需要安装和使用昂贵的乙烯制冷机。为了确保安全，许多制冷机被设计为双层或三层，存在增加投资成本的缺陷。
[0008]另外，为了充分提高反应性，使用有毒溶剂如氯甲烷(CH3Cl)、二氯甲烷(CH2Cl2)和氯乙烷(CH3CH2Cl)，它们是含卤素溶剂，这被认为是一个缺点。
[0009]另外，在使用路易斯酸催化剂之后的猝灭工作中，使用大量的有机碱如NaOH、KOH、NaNH4和KNH4，这种有机碱与路易斯酸反应以形成高毒性废料如Na(BF3OH)、Na(AlCl3OH)、K(BF3OH)和K(AlCl3OH)，并且如果洗涤废料，则产生大量废水。
[0010]如上所述的制备丁基橡胶的常规方法具有多个方面的缺陷，仍然需要开发一种使用对环境无害的方法来高效地制备丁基橡胶的方法。
[0011][现有技术文献][0012][专利文献][0013]美国专利特许公开No.2013
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0178679

技术实现思路

[0014]技术问题
[0015]本专利技术的一个目的是提供一种催化剂组合物，该催化剂组合物可以制备具有高聚合转化率的异丁烯
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异戊二烯共聚物，同时控制数均分子量。
[0016]本专利技术的另一目的是提供一种使用所述催化剂组合物制备异丁烯
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异戊二烯共聚物的方法。
[0017]技术方案
[0018]为了解决上述任务，本专利技术提供一种催化剂组合物，包含由下面式1表示的催化剂和由下面式2表示的助催化剂。
[0019][式1][0020][0021]在式1中，
[0022]R是2至12个碳原子的烷基，
[0023]R1至R6各自独立地是卤素基团，
[0024]a至f各自独立地是1至5的整数，
[0025][式2][0026](R
a
)
n
Al(X)3‑
n
[0027]在式2中，
[0028]R
a
是1至20个碳原子的烃基，
[0029]X是卤素基团，
[0030]n是0至3的整数。
[0031]另外，本专利技术提供一种制备异丁烯
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异戊二烯共聚物的方法，包括在所述催化剂组合物的存在下使异丁烯和异戊二烯共聚。
[0032]有益效果
[0033]本专利技术的催化剂组合物是具有优异的催化剂活性的咪唑啉鎓离子类催化剂和铝类助催化剂的组合。在使用所述催化剂组合物制备异丁烯
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异戊二烯共聚物的情况下，可以以高聚合转化率制备异丁烯
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异戊二烯共聚物，可以改善制备工艺的经济可行性和效率，并且可以制备具有高的分子量和窄的分子量分布的共聚物。
具体实施方式
[0034]下文中，将更详细地描述本专利技术以帮助理解本专利技术。
[0035]应当理解的是，本专利技术的说明书和权利要求书中使用的词语或术语不应理解为在
通常使用的字典中所定义的含义。还应当理解的是，基于专利技术人可以适当地定义词语或术语的含义以最好地说明专利技术的原则，词语或术语应当理解为具有与它们在本专利技术的技术构思中的含义一致的含义。
[0036]<催化剂组合物>
[0037]本专利技术的催化剂组合物的特征在于，包含由下面式1表示的催化剂和由下面式2表示的助催化剂。
[0038][式1][0039][0040]在式1中，
[0041]R是2至12个碳原子的烷基，
[0042]R1至R6各自独立地是卤素基团，
[0043]a至f各自独立地是1至5的整数，
[0044][式2][0045](R
a
)
n
Al(X)3‑
n
[0046]在式2中，
[0047]R
a
是1至20个碳原子的烃基，
[0048]X是卤素基团，
[0049]n是0至3的整数。
[0050]“烷基”可以指一价脂肪族饱和烃并且可以包括以下两者：直链烷基，如甲基、乙基、丙基和丁基；和支链烷基，如异丙基、仲丁基、叔丁基和新戊基。具体地，可以使用甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1
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甲基
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丁基、1
‑
乙基
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丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1
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甲基戊基、2
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甲基戊基、4
‑
甲基
‑2‑
戊基、己基、异己基、4
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甲基己基、5
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甲基己基、庚基等，而没有限制。
[0051]具体地，R可以是2至12个碳原子的烷基、2至8个碳原子的烷基、2至6个碳原子的烷基、2至4个碳原子的烷基或乙基，R1至R4可以各自独立地是卤素基团，具体地，F或Cl，例如，F，a至f可以各自独立地是1至5的整数、3至5的整数或4或5的整数。最优选地，R1至R4可以是氟基团，并且a至f可以是5。
[0052]更具体地，由式1表示的催化剂可以由下面式1...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种催化剂组合物，包含由下面式1表示的催化剂和由下面式2表示的助催化剂：[式1]在式1中，R是2至12个碳原子的烷基，R1至R6各自独立地是卤素基团，a至f各自独立地是1至5的整数，[式2](R
a
)
n
Ai(X)3‑
n
在式2中，R
a
是1至20个碳原子的烃基，X是卤素基团，n是0至3的整数。2.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中，在式1中，R是2至8个碳原子的烷基，R1至R6各自独立地是F或Cl，a至f各自独立地是3至5的整数。3.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中，在式1中，R是2至6个碳原子的烷基，R1至R6是F，a至f各自独立地是4或5的整数。4.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中，所述由式1表示的催化剂是由下面式1
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1或式1
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2表示的化合物：[式1
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1][式1
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2]
5.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中，在式2中，R
a
是1至12个碳原子的烷基、3至12个碳原子...

【专利技术属性】
技术研发人员：金正植，金姬贞，崔景信，金元熙，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：