本项技术突破涉及乙丙橡胶合成催化剂领域,介绍了一种新型钒催化剂及其制备技术。该钒催化剂由钒配合物和电子供体构成,其配体源自脂肪醇类化合物。
背景技术
目前乙丙橡胶是以乙烯、丙烯为主要共聚单体的合成橡胶。根据有无第三单体可以分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶。乙丙橡胶具有很多优良的特性,广泛应用于汽车零部件、建筑用材、防水卷材、电线电缆、耐热胶管、高级密封材料、润滑油添加剂、聚合物改性材料,以及塑胶跑道等方面,特别是汽车零部件在国内外乙丙橡胶消费市场中占绝对优势。
国内外生产乙丙橡胶多以钒化合物为主催化剂,以有机铝化合物及活化促进剂为助催化剂。其中,作为主催化剂的这些钒化合物为VX3,VX4,VOX3和VO(OR)3-nXn,X为卤素,主要为氯原子。我国工业生产中常用VOCl3催化体系(VOCl3/Al2Et3Cl3),其中主催化剂VOCl3是由V2O5高温氯化制得,大量使用氯气不仅损害操作人员的健康,并且造成严重的环境污染;并且VOCl3对空气和水极其敏感、易分解产生腐蚀性气体增加储存和运输成本,带来了催化性能下降、水解沉淀物堵塞催化剂进料系统等诸多技术缺点。因此,张学全等开发出新型高效、绿色、环保的钒系催化剂(CN200710055981.X)。该专利通过安全、无污染的水相萃取法合成钒催化剂,已成为近年来的研究热点。但是,主催化剂钒催化剂在助催化剂烷基化作用下逐步被还原为低价态的钒而失活,使得钒催化剂催化效率低、活性衰减快、催化剂用量高,通常使用活化剂三氯乙酸乙酯(ETCA)来增强其催化活性;工业生产工艺中如果使用活化剂三氯乙酸乙酯(ETCA),会增加乙丙橡胶生产的后处理工艺的难度,带来分离、回收及水污染等相关问题,增加相应的生产成本。
本发明采用具有氧化性的给电子体,结合水相萃取法,一步法合成出具有再活化功能钒催化剂组合物,提高非活化剂体系钒催化剂催化乙烯/丙烯或乙烯/丙烯/第三单体共聚合的催化效率,降低生产成本,可开发不同型号的乙丙橡胶,提高我国乙丙橡胶的生产能力和市场竞争力。
实现思路