【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，具体涉及一种多功能橡胶乳液加氢催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、二烯烃聚合物材料的氢化方法通常为溶液加氢和乳液加氢两种，溶液加氢通常面临有机溶剂、贵金属催化剂、氢气等使用过程中存在的环境及安全问题，因此，乳液加氢成为研究热点。其中二酰亚胺加氢是由二酰亚胺和碳-碳双键之间发生还原反应得到的，二酰亚胺(或称为偶胺)作为加氢反应的活性中间体，活泼性高，但其存活时间较短。以乳液作为反应介质，二酰亚胺对二烯烃聚合物中不饱和碳碳双键进行加氢时，其主要来源于水合肼，在金属离子催化下，水合肼易被氧化剂氧化成二酰亚胺活性中心，二酰亚胺遇到不饱和聚合物生成环状过渡态后对不饱和聚合物进行加氢。通过二酰亚胺氢化二烯类聚合物的方法是一种具有吸引力的替代方案，因为它可以避免在传统的催化加氢过程中使用加氢装置的要求。wideman首次使用二酰亚胺作为催化活性中心氢化nbr(丁腈橡胶)制备hnbr(氢化丁腈橡胶)，经乳液加氢对聚合物进行处理，可以获得乳液形式的饱和聚合物，并且在水合肼、氧化剂和铜离子催化剂下进行氢化，在这个过程中不需要氢气即不需要压力容器、有机溶剂和贵金属催化剂。但是以二酰亚胺加氢方法对二烯烃聚合物的乳液进行催化加氢时，过氧化氢作为催化剂在发生反应时会产生含氧自由基，导致加氢产物凝胶含量较高，并且二酰亚胺在反应中易发生副反应从而使乳液加氢产物加氢度偏低，反应效率较低。
2、针对二酰亚胺加氢方法存在的问题，国内外部分课题组对二酰亚胺制备hnbr的催化剂体系和凝胶抑制方面进行探索工作。周淑琴等人选用水合
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种多功能橡胶乳液加氢催化剂及其制备方法和应用。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种多功能橡胶乳液加氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：
3、(1)制备催化剂中间产物：将氢氧化钠溶于去离子水后与第一添加剂混合，充分搅拌后加热至40-80℃之间保持0.5-1h，得到钠盐溶液，然后取第二添加剂溶于无水乙醇中，溶解后缓慢滴加到钠盐溶液中，在40℃-80℃之间保持3-8小时，得到暗红色液体，冷却至室温后进行萃取，收集醇水溶液，在醇水溶液中加入对苯二酚，旋蒸除去溶剂、洗涤、干燥得到粉红色粉末，即为催化剂中间产物；所述第一添加剂为同时含有两个羧基和氨基的化合物，所述第二种添加剂为具有n＝c＝s结构的异硫氰酸盐类化合物；
4、(2)制备多功能橡胶乳液加氢催化剂：将步骤(1)中制备的催化剂中间产物溶解于去离子水中配置成催化剂中间产物水溶液，升温至40～80℃，将第三种添加剂溶于去离子水中，溶解后滴入催化剂中间产物水溶液中，在40～80℃搅拌反应4～10小时，静置冷却至室温，抽滤、洗涤、真空干燥，得到灰白色粉末，即为多功能橡胶乳液加氢催化剂；所述第三种添加剂为金属离子化合物或稀土元素化合物，所述金属离子化合物选自氯化铜、硫酸铜、氯化镁、硫酸镁、氯化铝、硫酸铝、氯化锌、硫酸锌中的一种或几种，所述稀土元素化合物选自六水氯化钕、六水氯化镧、六水氯化铈、六水氯化钐氯化镨中的一种或几种。
5、进一步地；步骤(1)中所述第一添加剂选自谷氨酸或天冬氨酸，所述第二种添加剂选自异硫氰酸烯丙脂(aitc)、异硫氰酸苄酯(bitc)、异硫氰酸苯乙酯(peitc)中的一种。
6、进一步地；步骤(1)中所述氢氧化钠与去离子水的摩尔体积比为(0.2～0.3)mol∶80ml，所述氢氧化钠与第一添加剂的摩尔比为(2～3)∶1，所述第二添加剂与无水乙醇的摩尔体积比为(0.1～0.2)mol∶20ml，所述第一添加剂与第二添加剂的摩尔比为1∶(1～2)，所述对苯二酚与醇水溶液的质量比为1∶(600～800)。
7、进一步地；步骤(1)中所述萃取用溶剂选自乙醚或氯仿。
8、进一步地；步骤(1)中所述旋蒸温度为60～80℃，无水乙醇离心洗涤，40～60℃下真空干燥至恒重得到粉红色粉末。
9、进一步地；步骤(2)中所述催化剂中间产物与去离子水的摩尔体积比为(0.4～0.5)mol∶800ml，所述第三种添加剂与去离子水的摩尔体积比为0.4mol∶800ml；所述催化剂中间产物与第三种添加剂的摩尔比为(2～3)∶1。
10、进一步地；步骤(2)在40～80℃240r/min搅拌反应4～10小时，静置冷却至室温，抽滤、去离子水洗涤滤渣、40℃下真空干燥至恒重得到灰白色粉末。
11、根据所述的制备方法制备得到的多功能橡胶乳液加氢催化剂。
12、一种所述的多功能橡胶乳液加氢催化剂在nbr乳液加氢反应制备hnbr中的应用。
13、一种所述的多功能橡胶乳液加氢催化剂作为防老剂在制备橡胶复合材料中的应用。
14、一种所述的多功能橡胶乳液加氢催化剂作为分散剂在制备橡胶复合材料中的应用。
15、本专利技术的有益效果：本专利技术制备的多功能橡胶乳液加氢催化剂与水合肼和过氧化氢共同对二烯烃类聚合物材料的乳液进行催化加氢，制备得到的氢化聚合物材料的加氢度明显提高，凝胶含量也有所改善。本专利技术制备的多功能橡胶乳液加氢催化剂还可以作为耐挥发和耐抽提的反应型防老剂提高聚合物材料的耐老化性能。对于填充sio2填料的橡胶复合材料，本专利技术制备的多功能橡胶乳液加氢催化剂还可以作为分散剂改善sio2填料与基体之间的相互作用，提高sio2填料在橡胶复合材料中的分散性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多功能橡胶乳液加氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多功能橡胶乳液加氢催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述第一添加剂选自谷氨酸或天冬氨酸，所述第二种添加剂选自异硫氰酸烯丙脂(AITC)、异硫氰酸苄酯(BITC)、异硫氰酸苯乙酯(PEITC)中的一种。
3.根据权利要求1所述的多功能橡胶乳液加氢催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述氢氧化钠与去离子水的摩尔体积比为(0.2～0.3)mol∶80mL，所述氢氧化钠与第一添加剂的摩尔比为(2～3)∶1，所述第二添加剂与无水乙醇的摩尔体积比为(0.1～0.2)mol∶20mL，所述第一添加剂与第二添加剂的摩尔比为1∶(1～2)，所述对苯二酚与醇水溶液的质量比为1∶(600～800)。
4.根据权利要求1所述的多功能橡胶乳液加氢催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述萃取用溶剂选自乙醚或氯仿；步骤(1)中所述旋蒸温度为60～80℃，无水乙醇离心洗涤，40～60℃下真空干燥至恒重得到粉红色粉末。
5.根据权利要求1所述的多功能橡
6.根据权利要求1所述的多功能橡胶乳液加氢催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)在40～80℃240r/min搅拌反应4～10小时，静置冷却至室温，抽滤、去离子水洗涤滤渣、40℃下真空干燥至恒重得到灰白色粉末。
7.根据权利要求1的制备方法制备得到的多功能橡胶乳液加氢催化剂。
8.根据权利要求7所述的多功能橡胶乳液加氢催化剂在NBR乳液加氢反应制备HNBR中的应用。
9.根据权利要求7所述的多功能橡胶乳液加氢催化剂作为防老剂在制备橡胶复合材料中的应用。
10.根据权利要求7所述的多功能橡胶乳液加氢催化剂作为分散剂在制备橡胶复合材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种多功能橡胶乳液加氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多功能橡胶乳液加氢催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述第一添加剂选自谷氨酸或天冬氨酸，所述第二种添加剂选自异硫氰酸烯丙脂(aitc)、异硫氰酸苄酯(bitc)、异硫氰酸苯乙酯(peitc)中的一种。
3.根据权利要求1所述的多功能橡胶乳液加氢催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述氢氧化钠与去离子水的摩尔体积比为(0.2～0.3)mol∶80ml，所述氢氧化钠与第一添加剂的摩尔比为(2～3)∶1，所述第二添加剂与无水乙醇的摩尔体积比为(0.1～0.2)mol∶20ml，所述第一添加剂与第二添加剂的摩尔比为1∶(1～2)，所述对苯二酚与醇水溶液的质量比为1∶(600～800)。
4.根据权利要求1所述的多功能橡胶乳液加氢催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述萃取用溶剂选自乙醚或氯仿；步骤(1)中所述旋蒸温度为60～80℃，无水乙醇离心洗涤，40～60℃下真空干燥至恒...
【专利技术属性】
技术研发人员：王小蕾，曹兰，王海瑞，吴铮，宗成中，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。