[发明专利]非匀相催化剂与选择性氢化共聚物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及非匀相催化剂，更特别涉及此催化剂选择性氢化共聚物的应用。

现有技术

SBS及SIS皆为苯乙烯系热塑性弹性体（称为苯乙烯系嵌段式聚合物Styrenic Block Copolymers，简称SBCs），兼具了热塑性塑料及橡胶的优点，在室温下柔软像橡胶，具有韧性及弹性，在高温时具有流动性，能塑化成形，是继天然橡胶、合成橡胶后的第三代橡胶，目前是世界产量最大、与橡胶性能最相似的一种热塑性弹体；目前共有四种SBCs系列产品：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)；苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)；苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)；苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物(SEPS)。SEBS和SEPS分别是SBS和SIS的氢化型共聚物，性能卓越，价格约为原来原料(SBS及SIS)的2至4倍。SBS是SBCs中产量最大(占70%以上)、成本最低应用较广的产品种，是以苯乙烯、丁二烯为单体的三嵌段共聚物，兼有塑料和橡胶的特性，具有良好的抗化学性质，优良的拉伸强度，表面摩擦系数大，低温性能好，电性能优良，加工性能好等特性，成为目前产量最大热塑性弹性体。

SBS的聚丁二烯链段与SIS的聚异戊二烯链段皆具有双键，因此SBS及SIS材料都存在抗热性差及耐候(抗臭氧、紫外线及氧)性差的缺点。上述缺点可经由氢化聚丁二烯或聚异戊二烯的双键改善，而SBS及SIS的双键氢化产物分别为SEBS(见式1)及SEPS(见式2)，具有更优异的耐候性及性能，在工程及医疗材料上有许多应用。

综上所述，目前亟需新的方法与催化剂，可选择性氢化SBS及SIS的双键而不氢化其芳环，以形成SEBS与SEPS。

发明内容

本发明一实施例提供选择性氢化共聚物的方法，包括：使非匀相催化剂接触共聚物以进行氢化反应，其中共聚物包括芳环与双键，而氢化反应氢化共聚物的双键且实质上不氢化共聚物的芳环，其中非匀相催化剂包括金属催化剂形成于多孔载体上，且金属催化剂包括铂、钯、铂铼合金、或铂铱合金；其中氢化反应的温度介于40℃至150℃之间，其中氢化反应的氢气压力介于10Kg/cm²至50Kg/cm²之间。

本发明一实施例提供非匀相催化剂，包括金属催化剂形成于多孔载体上，金属催化剂包括铂、钯、铂铼合金、或铂铱合金，且多孔载体包括氧化钛、氧化铝、氧化硅、或氧化锆。

具体实施方式

本发明一实施例提供选择性氢化共聚物的方法。首先，使非匀相催化剂接触共聚物以进行氢化反应。非匀相催化剂为金属催化剂如铂、钯、铂铼合金、或铂铱合金形成于多孔载体如氧化钛、氧化铝、氧化锆、或氧化硅上。在本发明一实施例中，多孔载体上的铂与铱(或铂与铼)的重量比介于5:0.1至1:5之间。若铂的比例过低，则催化剂活性不佳，致产率偏低。载体比表面积≥40m²/g。以非匀相催化剂的多孔载体与金属催化剂的总重为100wt%来说，上述非匀相催化剂含有0.2wt%至10wt%的金属催化剂。在本发明另一实施例中，上述非匀相催化剂含有1wt%至5wt%的金属催化剂。若金属催化剂的用量过低，则催化剂活性不佳，致产率偏低。若金属催化剂的用量过高，则催化剂的成本偏高，缺乏经济效益。

非匀相钯催化剂的形成方法可为初湿含浸法，即将醋酸钯溶于相当于载 体孔洞体积的水中后，将干燥后的多孔载体浸入其中。接着将水去除，并在120℃加热后直接生成钯于多孔载体上，比如Pd/TiO₂、Pd/SiO₂、Pd/ZrO₂、或Pd/Al₂O₃。

非匀相铂催化剂的形成方法可为初湿含浸法，即将铂金属盐(如H₂PtCl₆)溶于相当于载体孔洞体积的水中后，将干燥后的多孔载体浸入其中。接着将水去除，并在120℃加热后直接生成铂于多孔载体上，比如Pt/TiO₂、Pt/SiO₂、Pt/ZrO₂、或Pt/Al₂O₃。