一種利用混合c4餾分製備高分子粘合基材的方法
2024-04-08 07:57:05
一種利用混合c4餾分製備高分子粘合基材的方法
【專利摘要】本發明為一種利用混合C4餾分製備高分子粘合基材的方法，該方法在高壓釜中加入的苯乙烯重量百分比為20％～40％、混合C4重量百分比為5％～20％、馬來酸酐重量百分比為30％～70％、引發劑重量百分比為3％～10％；加入的溶劑重量為原料總重量的1～5倍；氮氣置換後，反應釜壓力維持在0.3～2MPa，反應溫度維持在40～150℃，保溫時間維持在1～5hr；反應完畢將高壓釜內殘餘氣體收集至備用氣瓶，產物經蒸餾、淋洗、重結晶處理後，在40～150℃真空烘箱乾燥2～36小時後製得高分子粘合基材，所述高分子粘合基材的分子量為3000～100000。採用本發明的方法所製得的高分子粘合材料，由於分子量分布廣，適用性強，單獨或復配後可作為粘合材料廣泛應用至塑料、橡膠、陶瓷等行業。
【專利說明】一種利用混合C4餾分製備高分子粘合基材的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用苯乙烯、混合C4、馬來酸酐聚合生產高分子粘合基材的製備方法，特別涉及利用混合C4中的丁烯-1、丁烯-2生產高附加值化工產品的方法。
【背景技術】
[0002]本發明所涉及的混合C4，是指蒸汽裂解裝置、催化裂化裝置副產的C4餾分。目前催化裂化裝置副產的C4餾分基本上直接用作液化氣使用；而蒸汽裂解裝置所產的混合C4一般都只重點利用其中丁二烯和異丁烯組分。兩種混合C4中均含有大量的丁烯-1和丁烯-2餾分，其化工附加值都沒有得到充分的利用，綜合利用率極低。近年來，如何高效利用混合C4的研究引起諸多方面的關注。
[0003]以馬來酸酐為原料共聚的高分子材料，因其具有極性功能基團，作為粘合材料廣泛用於塑料、金屬、紙張的複合；同時作為高分子材料共混的相容劑在工程塑料領域也得到廣泛應用。
[0004]針對高分子材料的特殊要求，近年來利用馬來酸酐改性成為眾多研發機構關注的焦點。馬來酸酐改性是以馬來酸酐為單體，在合適的溫度下與一些材料進行接枝，單體可以是烯烴類化合物，也可是烯酸類化合物。馬來酸酐接枝物，由於同時含有馬來酸酐提供的極性基團和烯烴的非極性基團，因此可以廣泛的應用於PA、PP、PE改性，木塑行業以及熱熔膠等行業。
[0005]文獻W003078364介紹了一種混合C4轉化為丙烯的方法。此工藝分為兩步，其中副反應多，生成產物複雜，提純難度大。同時，此工藝沒有提及對丁烯-1和丁烯-2的利用。
[0006]專利CN102372608介紹了一種混合C4中異丁烯的增值技術，該技術利用陽離子交換樹脂催化甲醇和異丁烯的反應，合成MTBE，該工藝包括醚化單元、萃取單元、抽提單元等，針對異丁烯雖具有較好的利用率，但未涉及其它餾分的增值利用，混合C4綜合利用率偏低。
[0007]文獻CA2297301介紹了一種提高C4餾分價值的方法，但該工藝後續分離單元複雜，包括催化裂解、選擇加氫、醚化等，收率低流程複雜，經濟效益差，且對丁烯-1和丁烯-2也未提及利用。
[0008]專利CN101768143A介紹了一種利用馬來酸酐與混合C4中丁二烯反應生產六氫苯酐的方法。該方法利用馬來酸酐直接吸收混合C4生產四氫苯酐，四氫苯酐經催化加氫合成六氫苯酐，該工藝流程無需加入其它溶劑，副反應少，流程簡便，有著非常好的增值空間，但是對於混合C4中的其它餾分未能有效利用。
[0009]以上文獻所述的工藝雖然都是針對混合C4的利用，涉及丁二烯、異丁烯、丙烯等餾分，然而對於丁烯-1、丁烯-2餾分卻沒有進一步的加工利用，提高混合C4餾分產品的附加值，混合C4的綜合經濟性沒有得到充分體現。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是解決蒸汽裂解裝置和FCC裝置副產的混合C4中丁烯-1、丁烯-2利用率不高的問題，提供一種利用混合C4餾分製備高分子粘合基材的方法，該方法可以在不影響丁二烯、異丁烯等其他餾分增值的前提下，可充分利用丁烯-1、丁烯-2合成高附加值化工廣品，從而大幅提聞混合C4的綜合利用率。
[0011]本發明採用的技術方案如下:
[0012]以苯乙烯、混合C4( 丁烯-1、丁烯-2為反應組分)和馬來酸酐為原料，在引發劑作用下，直接聚合生成高分子產品；具體反應步驟如下:
[0013]在高壓釜中加入的苯乙烯重量百分比為20 %?40 %、混合C4重量百分比為5 %?20%、馬來酸酐重量百分比為30%?70%、引發劑重量百分比為3%?10%，各原料總量之和為100% ;加入的溶劑重量為原料總重量的I?5倍；氮氣置換後，反應釜壓力維持在0.3?2MPa，反應溫度維持在40?150°C，保溫時間維持在I?5hr ;反應完畢將高壓釜內殘餘氣體收集至備用氣瓶，產物經蒸餾、淋洗、重結晶處理後，在40?150°C真空烘箱乾燥2?36小時後製得高分子粘合基材，所述高分子粘合基材的分子量分布範圍(Mn) 3000?100000 ;其中所述的引發劑優選為偶氮二異丁腈、過氧化苯甲醯、過氧化二異丙苯、過氧化叔丁酯、過氧化二異丁基酯、過氧化苯甲酸叔丁酯和過氧化異丙酯中的一種或多種。
[0014]本發明所述的混合C4製備高分子粘合基材的方法，所述混合C4中的丁烯-1和丁烯-2含量所佔原料氣體的20.0?70.0%。
[0015]本發明所述的混合C4製備高分子粘合基材的方法，所述的溶劑優選為四氫呋喃、乙二醇、叔丁醇、正己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮和去離子水中的一種或多種。
[0016]本發明所述的混合C4製備高分子粘合基材的方法，所述的淋洗步驟中採用的淋洗劑優選為二氯甲烷、二氯乙烷、丙酮、乙醇、四氯化碳中的一種或多種。
[0017]本發明與現有技術相比，其有益效果為:本發明方法採用含丁烯-1、丁烯-2的混合C4餾分為原料，解決了丁烯-1、丁烯-2的有效利用，提高了混合C4餾分的綜合利用；並且採用本發明方法所製得的高分子粘合基材，由於分子量分布廣，適用性強，單獨或復配後可作為粘合材料廣泛應用至塑料、橡膠、陶瓷等行業。
【具體實施方式】
[0018]為了更好地理解本
【發明內容】
，下面結合具體實施例對本發明技術方案進行詳細說明，具體實施例如下:
[0019]實施例一
[0020]在高壓釜中加入20g苯乙烯(工業級)和30g的馬來酸酐(工業級)，5g過氧化苯甲醯(BPO)和200g正辛烷攪拌溶解均勻。氮氣置換I次後，反應釜壓力維持在IMPa，升溫至70°C開始注入混合C4原料，4hr內連續注入8g混合C4液體，完成反應後降低釜內壓力至常壓後開釜，產物固液混合相。減壓下蒸餾出正辛烷，得粗產物；粗產物經淋洗、乙醇重結晶後得白色粉末固體產物，分子量為5000?10000 ;經80°C真空烘箱烘乾4小時，即得本發明的高分子粘合基材。
[0021]實施例二
[0022]在高壓釜中加入30g苯乙烯(工業級)和50g的馬來酸酐(工業級)，4g過氧化二異丙苯，200g叔丁醇及50g乙二醇，混合攪拌溶解均勻。氮氣置換3次後，升溫至80°C開始注入混合C4原料，4hr內連續注入12.5g混合C4液體。完成反應後降低釜內壓力至常壓後開釜，產物固液混合相。減壓下蒸餾出叔丁醇及乙二醇，得粗產物；粗產物經淋洗、乙醇重結晶後得白色粉末固體產物，分子量為10000?50000 ;經80°C真空烘箱烘乾4小時，即得本發明的聞分子粘合基材。
[0023]實施例三
[0024]在高壓爸中加入30g苯乙烯(工業級)和50g的馬來酸酐(工業級)，5g偶氮二異丁腈(AIBN)和200g正庚烷攪拌溶解均勻。氮氣置換I次後，保持氮氣氛圍，升溫至110°C開始注入混合C4原料，4hr內連續注入11.5g混合C4液體。完成反應後降低釜內壓力至常壓後開釜，產物固液混合相。減壓下蒸餾出正庚烷，得粗產物；粗產物經淋洗、乙醇重結晶後得白色粉末固體產物，分子量為4000?8000 ;經80°C真空烘箱烘乾4小時，即得本發明的聞分子粘合基材。
【權利要求】
1.一種利用混合C4餾分製備高分子粘合基材的方法，其特徵在於，以苯乙烯、混合C4和馬來酸酐為原料，在引發劑作用下，直接聚合生成高分子產品；具體反應步驟如下: 在高壓釜中加入的苯乙烯重量百分比為20 %?40 %、混合C4重量百分比為5 %?20%、馬來酸酐重量百分比為30%?70%、引發劑重量百分比為3%?10%，各原料總量之和為100% ;加入的溶劑重量為原料總重量的I?5倍；氮氣置換後，反應釜壓力維持在0.3?2MPa，反應溫度維持在40?150°C，保溫時間維持在I?5hr ;反應完畢將高壓釜內殘餘氣體收集至備用氣瓶，產物經蒸餾、淋洗、重結晶處理後，在40?150°C真空烘箱乾燥2?36小時後製得高分子粘合基材，所述高分子粘合基材的分子量分布範圍Mn為3000?100000 ； 所述的引發劑為偶氮二異丁腈、過氧化苯甲醯、過氧化二異丙苯、過氧化叔丁酯、過氧化二異丁基酯、過氧化苯甲酸叔丁酯和過氧化異丙酯中的一種或多種。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的混合C4中的丁烯-1和丁烯-2含量所佔原料氣體的20.0?70.0%。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的溶劑為四氫呋喃、乙二醇、叔丁醇、正己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮和去離子水中的一種或多種。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的淋洗步驟中採用的淋洗劑優選為二氯甲烷、二氯乙烷、丙酮、乙醇、四氯化碳中的一種或多種。
【文檔編號】C08F210/08GK104356295SQ201410639914
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月13日 優先權日:2014年11月13日
【發明者】曲曉龍, 於海斌, 鍾讀樂, 南軍, 隋芝宇 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油天津化工研究設計院, 中海油能源發展股份有限公司