[发明专利]一种低分子量高活性聚异丁烯的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚异丁烯的生产方法，具体涉及一种低分子量高活性聚异丁烯的生产方法。

背景技术

利用路易斯酸催化剂进行异丁烯或含有异丁烯的碳四为原料的阳离子聚合技术是众所周知的。

在CN1197807A发明专利中，发明人提供了一种采用三氟化硼络合催化剂，在异丁烯液相聚合反应中控制聚异丁烯分子量分布的方法。该方法涉及一种改进的三氟化硼催化体系和沸腾液体反应器。该法将电子供体引入反应器中的液体平面之上，这样就使冷凝器中的异丁烯于游离的三氟化硼反应的机会达到最小，从而限制了杂质聚合物的形成，达到了控制聚异丁烯分子量的目的。该法可有效地抑制杂质聚合物的形成，使分子量分布很窄。但该法对反应器、电子供给体加料口等设备及聚合工艺操作条件要求均较严格，且产品聚异丁烯的质量重复性较差，该法要求使用带冷凝器的反应器，同时要求加入电子供体的喷嘴足够小，一旦电子供体在未达到冷凝器之前其本身被冷凝并和冷凝物一起返回反应器，电子供体则对反应具有副作用，这样会直接影响产品的质量。

在CN1187208A发明专利中，发明人提供了一种聚合方法：即在三氟化硼和催化剂的存在下，异丁烯液相聚合制备含有大于或等于80％的a－末端双键低分子量，高活性聚异丁烯的方法。该方法采用了一种新的聚合反应流程，异丁烯聚合过程至少经过两个阶段，通过对络合催化剂在各阶段停留时间及阶段冷却温度等参数的控制，可有效地使最终聚异丁烯产品中含氟化物降到最低，同时可显著提高a－末端双键低分子量聚异丁烯的含量。因此，采用该法生产的聚异丁烯在无需添加卤素情况下可直接用于各种润滑油，燃料添加剂等制备的中间体；另外采用该法生产的聚异丁烯在制备各种油类添加剂时，即使受到高热应力的作用时，也不会放出高度腐蚀设备的氟化氢气体。但是采用该方法生产聚异丁烯的工艺过程较繁琐，且要求控制的参数较多，因此该方法不利于实现工业化生产。

在CN1189488C发明专利中,发明人提供了一种新的高反应活性聚异丁烯的制备方法,利用含有聚异丁烯的碳四原料,在三氟化硼体系催化剂存在下,进行聚合制备高反应活性聚异丁烯,其特征在于含有异丁烯的碳四原料含有大于10%的异丁烯,丁二烯含量小于1500ppm,在三氟化硼与醚及醇及第三组份溶剂组成的络合催化剂存在下聚合反应,聚合温度-30℃～30℃，聚合压力为常压或低压。但该法三氟化硼络合催化剂亦需要在较低温度下用气相三氟化硼和醇或醚预先络合生成液相络合催化剂，催化剂的制备需要有单独的设备完成，工艺比较繁琐，催化剂保存时间较短且需在较低温度下保存。且随保存时间的延长活性逐步降低，从而影响产品质量，使产品α-末端双键含量降低。

发明内容

由上可知，在用三氟化硼作为催化剂制备聚异丁烯时，通常是三氟化硼预先和络合剂络合形成络合催化剂，然后再加入反应釜中进行催化聚合反应，然而预先制得的催化剂保存时间短，且随着催化剂保存时间的延长，会对聚合产物的性能质量产生影响。本发明针对现有聚异丁烯制备工艺中催化剂需单独络合、保存时间短、影响产物性能、成本高的不足，提供了一种低分子量高活性聚异丁烯的生产方法。本方法克服了三氟化硼需提前络合进行催化的技术偏见，将三氟化硼与络合剂不经预先络合直接加入反应釜中，在聚合反应的过程中同时进行络合及催化反应，省掉了催化剂配制所带来的繁琐工艺及催化剂保存所需的能源消耗，彻底实现了催化剂在常温下的长期保存和使用，节约能源、保证了产品质量，所得聚异丁烯α-末端双键含量大于70%，甚至高于80%以上。

本发明通过寻找一种新的、简单的催化剂加入方式，省掉了催化剂配制所带来的繁琐工艺及催化剂保存所需的能源，利用含异丁烯的碳四或纯异丁烯为原料生产高反应活性聚异丁烯，催化剂能够在常温下长期保存和使用，产出的聚异丁烯α-末端双键含量大于70%，甚至高于80%以上。