[发明专利]均相稀土催化剂及其制备方法和聚丁二烯及其制备方法

说明书

本发明涉及稀土催化剂领域，具体地，涉及均相稀土催化剂及其制备方法和聚丁二烯及其制备方法。该方法包括：(1)在第一有机溶剂中，将成分I和成分V进行第一混合，而后进行静置处理；成分I：式(1)所示的膦酸钕类化合物；成分V：式(2)所示的化合物；(2)向静置处理后的混合物料中引入成分IV和成分II进行第二混合，然后引入成分III进行陈化处理；成分II：烷基铝类化合物；成分III：卤代化合物；成分IV：共轭二烯烃。本发明的均相稀土催化剂在采用较低烷基铝用量和更低的成分V含量下仍旧可以表现出较高的活性，能够获得所需性能的聚丁二烯。

技术领域

本发明涉及稀土催化剂领域，具体地，涉及均相稀土催化剂及其制备方法和聚丁二烯及其制备方法。

背景技术

采用稀土催化剂制备的聚双烯烃弹性体与传统的锂系、钛系、钴系、镍系制备的聚双烯烃弹性体相比，其大分子链具有更高的规整性和完美的线性结构，赋予其优异的生胶强度和硫化胶性能，符合高性能轮胎在高速、节能、安全、环保等方面发展的需要。

现有的稀土催化剂组成中，烷基铝是必要的助催化剂，其用量常用烷基铝与主催化剂稀土化合物的摩尔比值(Al/Nd)来衡量。随着Al/Nd比值增大，催化剂的活性随之增高，用于双烯烃聚合时，表现为单体转化率随之增高。目前公开技术中，如需获得相对较高的单体转化率，通常配制催化剂时必须采用相对较大的Al/Nd比值。

采用较高的烷基铝用量，一方面增加了催化剂的成本，不利于工业化推广应用，另一方面大量的金属铝化合物如残留在聚合产品中，则导致聚合产品中灰分较高，造成聚合产品的性能变劣；如进入废水中，则导致污染环境或提高废水处理难度。因此在保障一定转化率的前提下采用相对较小的Al/Nd比值来配制催化剂，是本领域技术员致力研究的方向。

CN1479754A公开了一种催化体系，其为稀土膦酸盐、烷基铝、卤化烷基铝和共轭二烯单体的悬浮液，尽管其可以在较低的Al/Nd比值下获得较高的单体转化率，但该催化体系非均相的特征使得其难以应用于实际生产中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高活性的且呈均相体系的均相稀土催化剂及其制备方法和聚丁二烯及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种均相稀土催化剂的制备方法，该方法包括：

(1)在第一有机溶剂中，将成分I和成分V进行第一混合，而后进行静置处理；其中，所述静置处理的时间为1.5h以上；

成分I：式(1)所示的膦酸钕类化合物；

式(1)R^a1、R^a2、R^b1、R^b2、R^c1和R^c2各自独立地为氢、羟基、C₁-C₂₀的烷基或C₁-C₂₀的烷氧基；

成分V：式(2)所示的化合物；

式(2)

其中，R^d1、R^d2和R^d3各自独立地为氢、羟基、C₁-C₂₀的烷基或C₁-C₂₀的烷氧基；

(2)向静置处理后的混合物料中引入成分IV和成分II进行第二混合，然后引入成分III进行陈化处理；

成分II：烷基铝类化合物，所述烷基铝类化合物选自三烷基铝和二烷基氢化铝中的一种或多种；

成分III：卤代化合物，所述卤代化合物选自卤代烷基铝、卤代硅烷和倍半卤代烷基铝中的一种或多种；

成分IV：共轭二烯烃；