[发明专利]用于橡胶聚合反应的催化剂溶液及其制备方法和橡胶聚合反应的方法及橡胶

说明书

本发明涉及催化剂领域，公开了一种用于橡胶聚合反应的催化剂，该催化剂的制备方法，以及使用该催化剂进行橡胶聚合反应的方法和该方法得到的橡胶。一种用于橡胶聚合反应的催化剂溶液，其特征在于，该催化剂溶液含有主催化剂组分、单烯烃、含氧或卤的活化剂和第一惰性溶剂，所述主催化剂组分为钨的化合物和/或钼的化合物。本发明的催化剂能够提前配制和单独生产，并且性质稳定易于存放，并且具有较高的催化活性使得催化剂的用量大大降低；使用本发明的催化剂催化聚合反应得到的橡胶能够具有更好的综合性能。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体地，涉及一种用于橡胶聚合反应的催化剂溶液，该催化剂溶液的制备方法，以及使用该催化剂溶液进行橡胶聚合反应的方法和该方法得到的橡胶。

背景技术

反式聚环戊烯橡胶由环戊烯在催化剂存在下通过开环聚合制备，聚合催化剂包括钨或钼催化剂，钽、铌、铼催化剂及茂金属催化剂，其玻璃化温度低、生胶强度大、粘着性强、气密性高、耐老化性及收缩性好、耐曲挠性强、炭黑及油填充量大、加工性能优异并且其硫化橡胶还能够呈现高回弹、低滞后、低生热、低滚动阻力以及优异的抗磨性能的优点，尤其是高温下的抗张强度大，特别适合用作载重车轮胎。另外将反式聚环戊烯橡胶与异戊橡胶掺混使用，还能大大改善异戊橡胶的加工性能。

GB1291185A公开了一种制备环戊烯聚合物的方法，该方法包括：在第一阶段，在包括(1)元素周期表的5b或6b族金属的化合物和(2)有机铝化合物的有机金属混合催化剂的存在下，将溶解于-60到+60℃温度下的有机溶剂中的环戊烯聚合，进行聚合反应至转化率为以重量计的40-90％，然后加入基于环戊烯重量的0.01-20％的烯族化合物，所述烯族化合物为无环或双环的单烯烃，或无环或多环的双烯烃，或它们的混合，然后在第二阶段，在烯族化合物的存在下完成聚合反应并收集生成的环戊烯聚合物。

GB1248271A公开了一种制备反式聚环戊烯橡胶的催化剂，该催化剂包括摩尔比为1：0.3-10：0.8-15的钨盐、环氧化物和有机铝化合物。制备反式环戊烯聚合物的方法包括将惰性烃类溶剂中的环戊烯溶液与催化剂量的催化剂接触。

GB1206079A公开了一种在催化剂的存在下在惰性溶剂中通过聚合环戊烯生产环戊烯聚合物的方法，该方法包括将六氯化钨和一种碱金属或碱土金属的过氧化物加入在0℃以下的惰性溶剂的环戊烯溶液中，放置混合物直至其颜色由蓝黑色变为红色时，在30到-30℃的温度下加入元素周期表中I到III族金属的有机金属化合物，并在聚合反应完成之后收集聚合物。

中国科学院吉林应用化学研究所(中国科学院吉林应用化学研究所.在甲苯中以WCl6-Et3AlCl3-四氯苯酚为催化剂的环戊烯开环聚合[J].合成橡胶工业，1978，4：12-18)也报道了反式聚环戊烯橡胶的合成研究，其发现了较优的聚合条件：即使用2,3,4,6-四氯苯酚为高效活化剂，使用WCl₆-Et₃Al₂Cl₃-四氯苯酚体系，WCl₆的用量为(2-5)×10^-6克分子/克单体，A/W克分子比(A代表活化剂)为0.5，Al/W克分子比为1.0，丁烯/W克分子比为2-3，聚合温度为0℃，单体浓度20％，加料顺序为W-A-Al，聚合时间为1-2小时，转化率可达80-90％。

然而，上述反式聚环戊烯橡胶的合成方法中所用的催化剂普遍存在着不能提前配制和/或催化活性还需提高的缺陷，急需发现一种能够提前配制且稳定存放的催化剂，并且能够具有更好的催化转化率。

发明内容