CN107033268A - 用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备及应用 - Google Patents

用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107033268A
CN107033268A CN201710351781.2A CN201710351781A CN107033268A CN 107033268 A CN107033268 A CN 107033268A CN 201710351781 A CN201710351781 A CN 201710351781A CN 107033268 A CN107033268 A CN 107033268A
Authority
CN
China
Prior art keywords
composite catalyst
butyl rubber
modified nano
synthesized
nano composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710351781.2A
Other languages
English (en)
Inventor
潘峥嵘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JURONG YIGE NANO MATERIAL FACTORY
Original Assignee
JURONG YIGE NANO MATERIAL FACTORY
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JURONG YIGE NANO MATERIAL FACTORY filed Critical JURONG YIGE NANO MATERIAL FACTORY
Priority to CN201710351781.2A priority Critical patent/CN107033268A/zh
Publication of CN107033268A publication Critical patent/CN107033268A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00—Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/04—Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F210/08—Butenes
    • C08F210/10—Isobutene
    • C08F210/12—Isobutene with conjugated diolefins, e.g. butyl rubber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备及应用，首先制备纳米二氧化钛粉体，再以铝粉和炭黑在超临界反应釜中高温制备成碳化铝、再与纳米二氧化钛粉体反应以及高温处理制备成纳米复合混合物，最后采用连续激光改性处理的方法制备成改性纳米复合催化剂，该阻燃剂兼具了纳米粒子与普通催化剂的双重特性，化学性质稳定，表面效应优异，在应用于丁基橡胶合成的聚合反应时，与引发剂联用，排除了外界杂质的干扰，催化效率好，反应单体转化率高。

Description

用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备及应用
技术领域
本发明涉及化学助剂领域，尤其涉及用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备及应用。
背景技术
近几年来，合成橡胶产业的发展态势让人欣喜。随着生产规模的不断扩大，合成橡胶产业将在我国产业经济中将占据更加重要的地位。通过几年的发展，国内合成橡胶产业取得了长足的进步。无论是年产量和消费量，都已经挤入世界前列。合成橡胶的生产工艺大致可分为单体的合成和精制、聚合过程以及橡胶后处理三部分，聚合过程是单体在引发剂和催化剂作用下进行聚合反应生成聚合物的过程。有时用一个聚合设备，有时多个串联使用。合成橡胶的聚合工艺主要应用乳液聚合法和溶液聚合法两种。时下，采用乳液聚合的有丁苯橡胶、异戊橡胶、丁丙橡胶、丁基橡胶等。
各种橡胶的聚合工艺都有一定的区别，但是其催化剂始终是重中之重，对于丁基橡胶来说，其聚合体系中，各种原料还有装置带来的杂质较多，容易对催化剂产生各种各样的影响从而对催化剂的作用产生影响造成单体转化率达不到预期。
因此一种不易受杂质影响，性质稳定的催化剂值得研究。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术中所存在的问题，本发明提出了用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备及应用，化学性质稳定，在应用于丁基橡胶的合成时不受其他杂质影响，催化效率高，反应单体转化率高。
技术方案：为达以上目的，本发明采取以下技术方案：用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备，包括如下步骤：
(1)纳米二氧化钛的制备：将四氯化钛滴入蒸馏水中配制成4mol/L的四氯化钛溶液，稀释十倍，置于低温等离子装置中，-20—5℃的条件下处理20-30min，取出之后置于烘箱中80-100℃烘干并保温4h，冷却至室温，过滤洗涤烘干得纳米二氧化钛粉体；
(2)将铝粉、炭黑以7:1的质量比置入超临界反应釜装置中，通入氦气，温度为250-350℃，压力为15个大气压，反应15-25min后打开泄压口将压力降为常压后，加入步骤(1)制备的纳米二氧化钛粉体，升温至800-900℃，继续处理3h，最后得到纳米二氧化钛·碳化铝复合混合物；
(3)将纳米二氧化钛·碳化铝复合混合物采用连续激光改性处理30s后得到改性纳米复合催化剂。
更为优选的，所述纳米二氧化钛与铝粉以及炭黑总量的质量比为4:3。
本发明还公开了上述用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的应用，用于丁基橡胶合成时与引发剂联合使用。
更为优选的，所述引发剂优选金属卤化物。
更进一步的，改性纳米复合催化剂与引发剂的质量比为2:1。
更为优选的，改性纳米复合催化剂的用量为反应原料用量的4％-6％。
有益效果：本发明提供的用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备及应用，首先制备纳米二氧化钛粉体，再以铝粉和炭黑在超临界反应釜中高温制备成碳化铝、再与纳米二氧化钛粉体反应以及高温处理制备成纳米复合混合物，最后采用连续激光改性处理的方法制备成改性纳米复合催化剂，该阻燃剂兼具了纳米粒子与普通催化剂的双重特性，化学性质稳定，表面效应优异，在应用于丁基橡胶合成的聚合反应时，与引发剂联用，排除了外界杂质的干扰，催化效率好，反应单体转化率高。
具体实施方式
实施例1：
用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备，包括如下步骤：
(1)纳米二氧化钛的制备：将四氯化钛滴入蒸馏水中配制成4mol/L的四氯化钛溶液，稀释十倍，置于低温等离子装置中，-20℃的条件下处理20min，取出之后置于烘箱中80℃烘干并保温4h，冷却至室温，过滤洗涤烘干得纳米二氧化钛粉体；
(2)将铝粉、炭黑以7:1的质量比置入超临界反应釜装置中，通入氦气，温度为250℃，压力为15个大气压，反应15min后打开泄压口将压力降为常压后，加入步骤(1)制备的纳米二氧化钛粉体，升温至800℃，继续处理3h，最后得到纳米二氧化钛·碳化铝复合混合物；所述纳米二氧化钛与铝粉以及炭黑总量的质量比为4:3；
(3)将纳米二氧化钛·碳化铝复合混合物采用连续激光改性处理30s后得到改性纳米复合催化剂。
实施例2：
用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备，包括如下步骤：
(1)纳米二氧化钛的制备：将四氯化钛滴入蒸馏水中配制成4mol/L的四氯化钛溶液，稀释十倍，置于低温等离子装置中，-5℃的条件下处理30min，取出之后置于烘箱中100℃烘干并保温4h，冷却至室温，过滤洗涤烘干得纳米二氧化钛粉体；
(2)将铝粉、炭黑以7:1的质量比置入超临界反应釜装置中，通入氦气，温度为350℃，压力为15个大气压，反应25min后打开泄压口将压力降为常压后，加入步骤(1)制备的纳米二氧化钛粉体，升温至900℃，继续处理3h，最后得到纳米二氧化钛·碳化铝复合混合物；所述纳米二氧化钛与铝粉以及炭黑总量的质量比为4:3；
(3)将纳米二氧化钛·碳化铝复合混合物采用连续激光改性处理30s后得到改性纳米复合催化剂。
实施例3：
用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备，包括如下步骤：
(1)纳米二氧化钛的制备：将四氯化钛滴入蒸馏水中配制成4mol/L的四氯化钛溶液，稀释十倍，置于低温等离子装置中，-10℃的条件下处理25min，取出之后置于烘箱中90℃烘干并保温4h，冷却至室温，过滤洗涤烘干得纳米二氧化钛粉体；
(2)将铝粉、炭黑以7:1的质量比置入超临界反应釜装置中，通入氦气，温度为300℃，压力为15个大气压，反应20min后打开泄压口将压力降为常压后，加入步骤(1)制备的纳米二氧化钛粉体，升温至850℃，继续处理3h，最后得到纳米二氧化钛·碳化铝复合混合物；所述纳米二氧化钛与铝粉以及炭黑总量的质量比为4:3；
(3)将纳米二氧化钛·碳化铝复合混合物采用连续激光改性处理30s后得到改性纳米复合催化剂。
实施例4：
上述实施例3制备的一种用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的应用，以异丁烯、异戊二烯为原料，氯代甲烷为溶剂，与引发剂三氯化铝联合使用，改性纳米复合催化剂与引发剂的质量比为2:1，改性纳米复合催化剂的用量为反应原料用量的5％。
聚合转化率：
异丁烯为96.4％；异戊二烯为90.5％％。
从上述数据可以看出，本发明制备的用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂，应用到合成反应中去，聚合转化率较高。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备，其特征在于包括如下步骤：
(1)纳米二氧化钛的制备：将四氯化钛滴入蒸馏水中配制成4mol/L的四氯化钛溶液，稀释十倍，置于低温等离子装置中，-20—5℃的条件下处理20-30min，取出之后置于烘箱中80-100℃烘干并保温4h，冷却至室温，过滤洗涤烘干得纳米二氧化钛粉体；
(2)将铝粉、炭黑以7:1的质量比置入超临界反应釜装置中，通入氦气，温度为250-350℃，压力为15个大气压，反应15-25min后打开泄压口将压力降为常压后，加入步骤(1)制备的纳米二氧化钛粉体，升温至800-900℃，继续处理3h，最后得到纳米二氧化钛·碳化铝复合混合物；
(3)将纳米二氧化钛·碳化铝复合混合物采用连续激光改性处理30s后得到改性纳米复合催化剂。
2.根据权利要求1所述的用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备，其特征在于：所述纳米二氧化钛与铝粉以及炭黑总量的质量比为4:3。
3.如权利要求1所述的用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的应用，其特征在于用于丁基橡胶合成时与引发剂联合使用。
4.根据权利要求3所述的用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的应用，其特征在于所述引发剂优选金属卤化物。
5.根据权利要求3所述的用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的应用，其特征在于改性纳米复合催化剂与引发剂的质量比为2:1。
6.根据权利要求3所述的用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的应用，其特征在于改性纳米复合催化剂的用量为反应原料用量的4％-6％。
CN201710351781.2A 2017-05-18 2017-05-18 用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备及应用 Pending CN107033268A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710351781.2A CN107033268A (zh) 2017-05-18 2017-05-18 用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710351781.2A CN107033268A (zh) 2017-05-18 2017-05-18 用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备及应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107033268A true CN107033268A (zh) 2017-08-11

Family

ID=59538641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710351781.2A Pending CN107033268A (zh) 2017-05-18 2017-05-18 用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107033268A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5326920A (en) * 1992-12-23 1994-07-05 Mobil Oil Corporation Isobutylene oligomerization using supported acid catalysts
US5539065A (en) * 1994-07-28 1996-07-23 Bayer Ag Process for the production of C4 -C16 alkyl rubbers using the slurry process
CN1248560A (zh) * 1998-09-22 2000-03-29 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种超细金属碳化物粉体的制备方法
CN1375459A (zh) * 2001-03-21 2002-10-23 中国科学院化学研究所 制备高亲和性二氧化钛纳米粉体的方法
CN101130585A (zh) * 2006-08-25 2008-02-27 北京化工大学 一种丁基橡胶的制备方法
CN103275255A (zh) * 2013-05-29 2013-09-04 浙江大学 一种利用气相聚合制备高反式聚丁二烯的方法及其催化剂
CN105271400A (zh) * 2015-12-04 2016-01-27 华东理工大学 一种混晶纳米二氧化钛的制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5326920A (en) * 1992-12-23 1994-07-05 Mobil Oil Corporation Isobutylene oligomerization using supported acid catalysts
US5539065A (en) * 1994-07-28 1996-07-23 Bayer Ag Process for the production of C4 -C16 alkyl rubbers using the slurry process
CN1248560A (zh) * 1998-09-22 2000-03-29 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种超细金属碳化物粉体的制备方法
CN1375459A (zh) * 2001-03-21 2002-10-23 中国科学院化学研究所 制备高亲和性二氧化钛纳米粉体的方法
CN101130585A (zh) * 2006-08-25 2008-02-27 北京化工大学 一种丁基橡胶的制备方法
CN103275255A (zh) * 2013-05-29 2013-09-04 浙江大学 一种利用气相聚合制备高反式聚丁二烯的方法及其催化剂
CN105271400A (zh) * 2015-12-04 2016-01-27 华东理工大学 一种混晶纳米二氧化钛的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何泽人: "《无机制备化学手册 （增订第二版）上册》", 28 February 1975, 燃料化学工业出版社 *
马世昌: "《化学物质辞典》", 30 April 1999, 陕西科学技术出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101322947B (zh) 一种活性炭负载的钌基氨合成催化剂及其制备方法
CN109704405A (zh) 一种空心花球状二硫化钒的制备方法
CN110156620A (zh) 一种氨甲环酸的制备方法
CN103265492B (zh) 氯化1-乙烯基-3-羧甲基咪唑可聚合酸性离子液体及合成方法
CN103706366B (zh) 一种新型甲烷化催化剂及其制备方法
CN106866992A (zh) 一种中空球状二氧化钛改性聚丙烯酸酯乳液的制备方法
CN107043124A (zh) 一种硫化镉纳米花、制备及其应用
CN107033268A (zh) 用于丁基橡胶合成的改性纳米复合催化剂的制备及应用
CN100503034C (zh) 一种用于制备催化剂时的二氧化钛负载方法及用该方法制备的双功能硫磺回收催化剂
CN107298581A (zh) 铝酸铜尖晶石多孔块体的制备方法
CN103482636B (zh) 一种低白度滑石粉除氧化钙增白的方法
CN110498411B (zh) 一种改性氧化石墨烯及加工工艺
CN104072654A (zh) 一种核壳型球状茂金属乙丙橡胶及其制备方法
CN105669413B (zh) 一种微波辐射制备2-甲基-1,4-萘醌的方法
CN111138268A (zh) 一种4,4＇-联苯二甲酸的制备方法
CN106432765B (zh) 交联点分布均匀的全氟离子交换膜及其制备方法和应用
CN109135386A (zh) 一种反射型丙烯酸聚氨酯节能涂料
CN107983297A (zh) 一种重金属吸附剂α-Al2O3纳米粒子的制备方法
CN108435259A (zh) 一种掺杂纳米二氧化钛聚苯胺复合光催化剂的制备方法
CN103526624A (zh) 一种微晶纤维素生产方法及其反应设备
CN209721995U (zh) 一种r22生产尾气精制r23的装置
CN108314750B (zh) 一种合成双丙酮丙烯酰胺与丙烯酰胺共聚物的方法
CN103304369B (zh) 四氯化碳转化为四氯乙烯的方法
CN113509811A (zh) 含有氯丙烯和氧气的尾气处理方法及其系统
CN106280381B (zh) 一种太阳能电池用的改性碳纳米管薄膜

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170811

RJ01 Rejection of invention patent application after publication