一种C4-C6α-单烯烃与马来酸酐的共聚方法技术

本发明专利技术提供了一种C4

【技术实现步骤摘要】
一种C4
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C6
α
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单烯烃与马来酸酐的共聚方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料制备
，具体涉及一种C4
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C6α
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单烯烃与马来酸酐的共聚方法。

技术介绍

[0002]C4、C5和C6的α
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烯烃马来酸酐共聚物，是一种用途广泛的化工产品，共聚物中的酸酐基团可以发生酯化、酰胺化、亚胺化和离子化等反应，得到的产物可进一步拓展其应用范围。例如异丁烯马来酸酐共聚物中的酸酐基团，通过一系列反应得到的不同分子量、不同功能基团(酰胺
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氨型、酰亚胺型、交联型、水解型、离子型等)的衍生产品的用途也是不同的。低分子量异丁烯马来酸酐共聚物可作为阻垢剂、分散剂、水泥浆的减水剂使用，中高分子量异丁烯马来酸酐共聚物可作为木材和纸加工用粘接剂、乳液聚合稳定剂等使用。氨化后的异丁烯马来酸酐共聚物可作为黏合剂、水性涂料等使用，亚胺改性后的异丁烯马来酸酐共聚物可作为聚合稳定剂、粘接用乳胶使用，交联后的异丁烯马来酸酐共聚物可用做吸水性树脂使用，应用广泛。异戊烯马来酸酐聚合物则可用作农药、抗氧化剂，香料的原料。因此，C4至C6的α
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烯烃马来酸酐共聚物用途广泛，性价比高，具有良好的应用前景。
[0003]现有的C4至C6的α
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烯烃马来酸酐共聚物的制备方法主要采用沉淀聚合的方法合成，通常采用的方式是将C4
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C6α
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单烯烃直接加入到马来酸酐溶液中进行共聚反应，如：中国专利文献CN111265966A公开了一种高交替性可控分子量顺酐异丁烯共聚物的制备方法，具体包括以下步骤：1)于高压釜中，在无氧条件下，将顺酐与溶剂搅拌混合；2)向高压釜中通入异丁烯气体和溶有引发剂的溶剂进行反应；3)将反应取得的混合体系过滤，取滤饼以极性有机溶剂、水洗涤，干燥得顺酐异丁烯共聚物。中国专利文献CN102690393A公开了一种C5共混溶液
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马来酸酐制备的含有功能性基团的共聚物及制备方法，具体是在氮气保护的条件下，将单体马来酸酐和引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)加入到酯类介质中充分溶解后，再加入C5共混溶液于体系中溶解，得到C5与马来酸酐共聚物的乳白色的稳定的固液分散体系，经离心分离，真空干燥，得到白色粉末状C5与马来酸酐高度交联的共聚物，其中，C5共混溶液中烯烃和二烯烃均与马来酸酐发生反应。中国专利文献CN107722177A公开了一种混合碳四利用的方法和装置，装置具体包括聚合设备、气液分离器、裂解设备和液固分离器。通过共聚反应和蒸汽裂解反应相结合，使混合碳四充分得到利用，提供的含有马来酸酐官能团的聚合物，可以进一步作为功能材料的原料进行应用。
[0004]上述文献中公开的方法均存在C4
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C6α
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单烯烃溶解时间较长，利用效率较低的问题。因此，如何缩短C4
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C6α
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单烯烃溶解时间，进而提高C4
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C6α
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单烯烃与马来酸酐共聚反应效率、缩短反应时间是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术中C4
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C6α
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单烯烃与马来酸酐极性共聚物的制备方法存在C4
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C6α
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单烯烃与马来酸酐共聚反应效率低、反应时间长的缺陷，
从而提供一种C4
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C6α
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单烯烃与马来酸酐的共聚方法。
[0006]为此，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种C4
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C6α
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单烯烃与马来酸酐的共聚方法，包括以下步骤：
[0008](1)在惰性氛围中，将C4
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C6α
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单烯烃与含有引发剂的马来酸酐溶液在含有静止元件的反应器中停留15
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30s进行混合，得共混溶液；
[0009](2)将步骤(1)得到的所述共混溶液通入至少2个并联的反应釜中在0.1
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10MPa下共聚反应1
‑
3h至反应结束后，经分离、洗涤、干燥，得所述C4
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C6α
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单烯烃与马来酸酐的共聚物；
[0010]其中，步骤(1)的温度控制在50
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100℃，步骤(2)的温度控制在30
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70℃，所述反应釜内部设有搅拌装置，所述搅拌装置的下方设有螺旋挡板，所述反应釜的入口内径与所述含有静止元件的反应器的内径相同(连接反应釜和含有静止元件的反应器的管路的内径与反应釜的入口内径及含有静止元件的反应器的内径相同)。
[0011]如果更换混合方式，比如将引发剂与C4
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C6α
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单烯烃在溶剂中混合后，再与马来酸酐溶液一起在含有静止元件的反应器中混合；或者是将C4
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C6α
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单烯烃和马来酸酐先溶于溶剂中，然后再与引发剂一起在含有静止元件的反应器中混合，会延长C4
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C6α
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单烯烃的溶解时间，降低C4
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C6α
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单烯烃与马来酸酐的共聚物的产率。如果步骤(1)的温度不在限定温度范围内，会直接导致反应产率的下降，最终产率只能达到约50％左右，分析原因可能是低于50℃，单烯烃与含有引发剂的马来酸酐溶液之间不仅不能充分互溶，也不能实现初步的极性共聚反应；温度高于100℃，会导致初步地极性共聚反应过度，影响后续在反应釜中的共聚效果。
[0012]可选的，C4
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C6α
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单烯烃为双键在分子链端部的单烯烃，碳原子数为4
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6。
[0013]可选的，所述惰性氛围为氮气、氦气和氩气等中的任一种，现有的惰性氛围均能满足本专利技术技术方案的实施，但是出于成本的考虑，一般采用氮气。
[0014]可选地，所述螺旋挡板设与所述搅拌装置下方3
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6cm处，所述螺旋挡板可拆卸固定连接于反应釜底部；优选地，所述螺旋挡板为钢制结构，高度为2
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5cm。
[0015]可选的，所述含有静止元件的混合器为静态混合器，所述静态混合器的两端至少含有2个进口和2个出口；优选地，所述C4
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C6α
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单烯烃与含有引发剂的马来酸酐溶液分别从不同的进口进入所述静态混合器。
[0016]其中，C4
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C6α
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单烯烃从其中一个进口进入静态混合器，含有引发剂的马来酸酐溶液从另一个进口进入静态混合器，其中一个出口用于将未融入马来酸酐溶液中的C4
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C6α
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单烯烃排出并返回静态混合器进行循环利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种C4
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C6α
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单烯烃与马来酸酐的共聚方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在惰性氛围中，将C4
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C6α
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单烯烃与含有引发剂的马来酸酐溶液在含有静止元件的反应器中停留15
‑
30s进行混合，得共混溶液；(2)将步骤(1)得到的所述共混溶液通入至少2个并联的反应釜中在0.1
‑
10MPa下共聚反应1
‑
3h至反应结束后，经分离、洗涤、干燥，得C4
‑
C6α
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单烯烃与马来酸酐的共聚物；其中，步骤(1)的温度控制在50
‑
100℃，步骤(2)的温度控制在30
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70℃，所述反应釜内设有搅拌装置，所述搅拌装置的下方设有螺旋挡板，所述反应釜的入口内径与所述含有静止元件的反应器的内径相同。2.如权利要求1所述的共聚方法，其特征在于，所述螺旋挡板设与所述搅拌装置下方3
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6cm处，所述螺旋挡板可拆卸连接固定于所述反应釜底部。3.根据权利要求1所述的共聚方法，其特征在于，所述含有静止元件的混合器为静态混合器，所述静态混合器的两端至少含有2个进口和2个出口。4.根据权利要求3所述的共聚方法，其特征在于，所述静态混合器选自SV型静态混合器、SX型静态混合器...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡玉东，杜斌，石行波，胡清，荔栓红，陈商涛，张英杰，张振莉，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：