[发明专利]氢化苯乙烯-共轭二烯烃共聚物及其催化剂脱除方法和制备方法

说明书

本发明涉及一种含镍系加氢催化剂的氢化苯乙烯‑共轭二烯烃共聚物的催化剂脱除方法，该方法包括：在搅拌条件下，将氢化苯乙烯‑共轭二烯烃共聚物胶液和含水萃取剂通过喷射的方式进行接触，在所述接触的瞬间使得所述氢化苯乙烯‑共轭二烯烃共聚物胶液和含水萃取剂的喷射线速度的比为1：8‑100，所述氢化苯乙烯‑共轭二烯烃共聚物胶液和含水萃取剂的体积流量比为1：2‑10。本发明还提供了一种氢化苯乙烯‑共轭二烯烃共聚物的制备方法及其制得的氢化苯乙烯‑共轭二烯烃共聚物。采用本发明的方法，能够简单地实现对氢化苯乙烯‑共轭二烯烃共聚物胶液的镍含量的降低，从而能够制得镍含量处于较低水平的氢化苯乙烯‑共轭二烯烃共聚物。

技术领域

本发明涉及氢化苯乙烯-共轭二烯烃共聚物及其催化剂脱除方法和制备方法。

背景技术

氢化聚苯乙烯-共轭二烯共聚物通过将橡胶段中的不饱和双键的氢化饱和，除保持了聚苯乙烯-共轭二烯共聚物的热塑性和高弹性外，还具有比聚苯乙烯-共轭二烯共聚物更好的耐热、抗氧、抗臭氧、耐紫外线降解等的能力，而且耐酸碱性、耐磨性及柔韧性也得到了提高，应用范围进一步扩大，价值远高于普通聚苯乙烯-共轭二烯共聚物，属第二代热塑性弹性体。

聚苯乙烯-共轭二烯共聚物的加氢催化剂分为两大类，即非均相和均相。非均相催化剂用于聚苯乙烯-共轭二烯共聚物加氢时需高温、高压、高催化剂用量，且加氢选择性较差。而均相催化剂包括茂金属及镍、钴系等，其催化剂用量少、反应条件温和、加氢选择性好，代表了该技术的发展方向。均相催化剂中镍系催化剂虽然活性相对茂金属较低，但合成简单、价格便宜、原料易得，适合于聚苯乙烯-共轭二烯共聚物的加氢特别是苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)加氢和苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)的加氢，其中，在已工业化的氢化SBS中镍系催化剂使用率超过50％，氢化SIS中均采用镍系催化剂，说明采用镍系加氢催化剂仍具有旺盛的生命力。

镍系加氢催化剂由有机酸镍及烷基金属化合物反应制得，加氢后这些金属离子存在于产品中，不但使产品外观受到影响，而且在热、氧、紫外光作用下能加速聚合物降解、老化，因此必须将其从产品中脱除，一般要求产品中镍含量小于10ppm才不影响其性能。由此可见，氢化聚苯乙烯-共轭二烯共聚物中镍含量是氢化聚苯乙烯-共轭二烯共聚物产品极为重要的控制指标，要求越低越好。因此，脱镍是氢化聚苯乙烯-共轭二烯共聚物工业生产中的重要过程。

镍系加氢催化剂的脱除方法大致分为三类：柠檬酸水溶液萃取法、沉淀法和钝化法。柠檬酸水溶液萃取法就是向加氢聚合物溶液中加入柠檬酸水溶液作为萃取剂，使其与聚合物溶液中的金属离子反应生成溶于柠檬酸水溶液而不溶于有机相的物质，通过柠檬酸水溶液胶相分离除去金属离子；沉淀法就是向加氢聚合物溶液中加入沉淀剂，使之与加氢催化剂反应生成沉淀，通过静置、过滤或离心分离等方法将金属离子除去；钝化法就是向聚合物溶液中加入能与金属离子反应生成惰性物质的方法，该物质不影响产品性能，且能起抗紫外性辐射的作用，从而不必将其从产品中分离，但生成的化合物带有较深颜色。

其中，由于柠檬酸带有羧基和羟基，使得其可进入有机相与镍等金属离子形成较稳定的螯合物(可溶于水)，从而可以通过水相和胶相分离除去有机相中的镍等金属离子。基于此，柠檬酸水溶液萃取法是目前氢化聚苯乙烯-共轭二烯共聚物的工业生产中普遍采用的方法。然而，现有的柠檬酸水溶液萃取法并不能使得氢化聚苯乙烯-共轭二烯共聚物的产品中镍含量降至较低水平。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的氢化聚苯乙烯-共轭二烯共聚物的催化剂脱除方法复杂且难以将镍系加氢催化剂中的镍含量降至较低水平的缺陷，提供了一种操作简单且能够将镍含量降至较低水平的含镍系加氢催化剂的氢化苯乙烯-共轭二烯烃共聚物的催化剂脱除方法，以及氢化苯乙烯-共轭二烯烃共聚物及其制备方法。