[发明专利]一种阳离子聚合制备树脂的方法及其引发剂体系

说明书

技术领域

本发明涉及到一种阳离子聚合的引发剂体系及其应用，属于高分子材料与生产自动化技术领域。

背景技术

现有技术提出的阳离子聚合的引发剂体系，往往需要加入Lewis酸，例如三氟化硼、三氯化铝、四氯化钛、四氯化锡等，三氯化铝、四氯化钛和四氯化锡为固体状，很难在固-液反应体系中分散溶解，尤其是当反应体系中存在α-甲基苯乙烯类等具有阻聚作用的单体时，往往因为反应活性不够高，导致转化率低、反应效率低，最后产物软化点低，而且这类Lewis酸在储存过程中易吸水失去活性；而气态、液态的Lewis酸，比如三氟化硼气体和三氟化硼乙醚液体，虽然更容易分散在反应体系中，反应活性高，反应效率高、转化率高，最后产物的软化点也高，但气态或液态的Lewis酸易挥发，比固态的Lewis酸更危险，对管道和反应釜的腐蚀性更强，危害环境和人身安全，更容易引起安全、环保等问题，不利于安全生产。因此，目前阳离子的引发体系反应结束往往需要加入终止剂，用碱液、水反复洗脱Lewis酸，而这样会产生大量的废水，对环境造成污染。

为了解决回收处理Lewis酸的问题，在申请号为CN01819070.7，发明名称为《制备聚异丁烯时钝化和回收三氟化硼的方法》中提出了一种回收引发剂的技术方案，该技术方案的催化活性体系由三氟化硼和络合剂组成，络合剂优选异丙醇和仲丁醇。使用链烷醇(甲醇、乙醇)使富集三氟化硼的醇相分离出来，再用适当方法将醇相中的三氟化硼以适当方式再循环到该方法中。在申请号为CN201310271716.0，发明名称为《一种以乙裂解副产制备石油树脂的方法》中也提出了一种回收引发剂的技术方案，该技术方案以732型阳离子交换树脂载体负载AlCl₃制备固体催化剂，反应后再回收该固体催化剂。这两种技术方案提出回收引发剂的工艺复杂，成本高。第二种技术方案由于将32型阳离子交换树脂载体负载AlCl₃会使引发剂的分散性下降，会导致反应效率和转化率下降。

发明内容

本发明提出了一种阳离子聚合的引发剂或引发剂体系及其应用，该阳离子聚合的引发剂或引发剂体系能克服现有技术的缺陷，在不降低引发剂引发活性的基础上，通过简单工艺，回收处理Lewis酸，减轻Lewis酸腐蚀设备，避免废液废水的产生，提高工艺的安全性、可靠性和经济性。

本发明提出了一种阳离子聚合的引发剂体系，所述引发剂体系包括Lewis酸和有机配合物；所述Lewis酸采用固体粉末状三氟化硼络合物，所述固体粉末状三氟化硼络合物的平均粒径为10μm-200μm。

其中，所述固体粉末状三氟化硼络合物可以选自三氟化硼碳酸二甲酯络合物，三氟化硼乙腈络合物，三氟化硼单乙胺络合物，三氟化硼乙胺络合物，三氟化硼苄胺络合物之任意的一种或多种，优选地，为三氟化硼碳酸二甲酯络合物和三氟化硼乙腈络合物。

其中，所述有机配合物可以选自甲醚、乙醚、苯乙醚、苯甲醚之任意的一种或多种。

其中，所述有机配合物与固体粉末状三氟化硼络合物的摩尔比为1-3:1。

本发明还提出了一种阳离子聚合制备树脂的方法，包括如下步骤：

(1)将引发剂或引发剂体系加入有机溶剂中，搅拌混合形成引发剂分散体系；

(2)将混合均匀的反应单体滴加至引发剂分散体系，进行阳离子聚合反应；

(3)将所述阳离子聚合反应结束后的混合液通过滤膜，进行第一次过滤；得到第一滤液和第一滤渣；

(4)向第一滤液中加入絮凝剂或碱性无机物，搅拌后进行第二次过滤，得到第二滤液和第二滤渣；

(5)第二滤液通过减压蒸馏或者分子蒸馏、造粒，制备得到树脂，作为产品使用。

其中，所述步骤(1)中，所述引发剂为Lewis酸；所述Lewis酸采用固体粉末状三氟化硼络合物，所述固体粉末状三氟化硼络合物的平均粒径为10μm-200μm。

其中，所述固体粉末状三氟化硼络合物可以选自三氟化硼碳酸二甲酯络合物，三氟化硼乙腈络合物，三氟化硼单乙胺络合物，三氟化硼乙胺络合物，三氟化硼苄胺络合物之任意的一种或多种；优选地，为三氟化硼碳酸二甲酯络合物，三氟化硼乙腈络合物。

其中，所述步骤(1)中，所述引发剂体系包括Lewis酸和有机配合物；所述Lewis酸采用固体粉末状三氟化硼络合物，所述固体粉末状三氟化硼络合物的平均粒径为10μm-200μm。