[发明专利]一种丁基橡胶及其生产工艺

说明书

本发明提供了一种丁基橡胶的生产工艺，在生产过程中，向反应体系中加入杯芳烃衍生物。本发明在聚合过程中引入杯芳烃衍生物作为淤浆稳定剂，该物质的存在可以使产物均匀分散提高淤浆分散效果，抑制聚合产物结团，从而有效改善丁基橡胶聚合体系的传质和传热，使生产装置可以长周期低负荷运行。同时，产品的分子量分布加宽，产品门尼稳定性大幅度提高，产品质量和产品的加工性能更为优良。

技术领域

本发明属橡胶技术领域，具体涉及一种丁基橡胶及其生产工艺。

背景技术

丁基橡胶(IIR)是合成橡胶的一种，由异丁烯和少量异戊二烯合成。具有良好的化学稳定性和热稳定性，最突出的是气密性和水密性。它对空气的透过率仅为天然橡胶的1/7，丁苯橡胶的1/5，而对蒸汽的透过率则为天然橡胶的1/200，丁苯橡胶的1/140。因此主要用于制造各种内胎、蒸汽管、水胎、水坝底层以及垫圈等各种橡胶制品。丁基橡胶自实现工业化生产以来，原料路线、生产工艺以及聚合釜的结构形式一直变化不大，一般采用氯甲烷作稀释剂，三氯化铝作催化剂，控制这两者的用量可以调节单体的转化率。根据产品不饱和度的等级要求，异戊二烯的用量一般为异丁烯用量的1.5％～4.5％，转化率为60％～90％。。

丁基橡胶的聚合是以碳正离子反应进行的，反应温度低，速度快，放热集中，且聚合物的分子量随温度的升高而急剧下降。同时丁基橡胶聚合具有淤浆易挂胶和结团等特点，反应器挂胶会导致导热效果变差，聚合温升加快，胶粒结团严重导致溢流管堵塞，导致聚合反应周期缩短。迅速排出聚合热以控制反应在恒定的低温下进行，是生产上的主要问题。生产装置频繁开停车会导致生产成本增加，且导致产品质量大幅度波动。因此，丁基橡胶聚合体系传质传热问题成为本领域亟待解决的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种丁基橡胶的生产工艺，在聚合过程中引入杯芳烃衍生物作为淤浆稳定剂，该物质的存在可以使产物均匀分散从而有效改善丁基橡胶聚合体系的传质和传热，使生产装置可以长周期低负荷运行。

本发明提供了一种丁基橡胶的生产工艺，在生产过程中，向反应体系中加入杯芳烃衍生物。

优选的，所述杯芳烃衍生物选自4-叔丁基杯[4]芳烃、4-叔丁基杯[6]芳烃、4-叔丁基杯[8]芳烃、4-叔丁基硫杂杯[4]芳烃、4-叔丁基氧杂杯[4]芳烃中的一种或多种。

优选的，包括以下步骤：

A)将单烯烃、二烯烃、杯芳烃衍生物和溶剂混合，得到反应物溶液；

B)将主催化剂、助催化剂和溶剂混合后进行低温陈化，得到催化体系；

C)将反应物溶液和催化体系混合，进行反应后，将反应产物干燥，得到橡胶。

优选的，所述单烯烃为C4～C16的异单烯烃；

所述二烯烃为C4～C14共轭二烯烃；

所述二烯烃与单烯烃的摩尔比为(0.01～0.1)：1。

优选的，所述单烯烃在反应物溶液中的质量含量为5～40wt％；

所述杯芳烃衍生物在反应物溶液中的质量含量为1～1000mg/Kg。

优选的，所述主催化剂为H₂O或HCl；

所述助催化剂为路易斯酸；

所述助催化剂与单烯烃的摩尔比例为(0.0001～0.005)：1；

所述助催化剂与主催化剂的摩尔比为(0.005～1)：1。

优选的，所述陈化的温度为-80～-95℃，所述陈化的时间为1～45min。

优选的，所述反应温度为-60～-98℃，所述反应时间为1～20min。