專利名稱：用于制備異戊橡膠的物料預(yù)混方法和異戊橡膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制備異戊橡膠的原料預(yù)混方法和異戊橡膠的制備方法。
背景技術(shù)：
異戊橡膠是異戊二烯單體在催化劑的作用下進行溶液聚合而生成的以順_1，4結(jié)構(gòu)單元為主的聚合物。由于物理性能和機械性能均與天然橡膠(NR)相似，因此，異戊橡膠也被稱為“合成天然橡膠”。具體地，異戊橡膠具有優(yōu)良的彈性、密封性、耐蠕變性、耐磨性、耐熱性和抗撕裂性，并且抗張強度和伸長率也接近天然橡膠，因此，在一些情況下，異戊橡膠可用作天然橡膠的替代物，也可以與天然橡膠或其它合成橡膠組合使用。因此，異戊橡膠可以廣泛應(yīng)用于輪胎、膠帶、膠管等橡膠加工領(lǐng)域。在制備異戊橡膠的溶液聚合過程中，聚合反應(yīng)物料(含有異戊二烯單體、催化劑和溶劑)進入聚合釜以后，要求物料盡可能實現(xiàn)平推流，以保證窄的停留時間分布，這就造成了注入聚合釜的催化劑、單體和溶劑的分散性不好，穩(wěn)定性差，局部反應(yīng)強弱差別大，而這將直接影響后續(xù)聚 合反應(yīng)的速率、催化劑用量以及所得橡膠產(chǎn)品的順式構(gòu)型含量、分子量和分子量分布。因此，在進行異戊二烯單體溶液聚合反應(yīng)之前需要創(chuàng)造一個良好的傳質(zhì)環(huán)境，使聚合反應(yīng)物料能夠充分混合，形成高度均勻的混合物。在現(xiàn)有技術(shù)中，對于制備異戊橡膠的溶液聚合過程來說，通常還采用結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的攪拌釜式混合器作為原料預(yù)混器，在攪拌槳的作用下，物料湍流程度加大，致使混合效果加強。但由于攪拌槳的特性，物料在槳葉附近所受剪切力較大，而在遠(yuǎn)離槳葉的釜壁及液面處剪切力則較小，因此在這些區(qū)域容易形成死區(qū)，致使攪拌釜內(nèi)局部混合效果不夠理想。US005397179A公開了一種用于流體混合的裝置，所述裝置為帶有擴散-收縮段的管式湍流混合裝置。2003年，俄羅斯Kauchuk公司建成了世界上第一套萬噸級稀土異戊橡膠生產(chǎn)裝置，其中就采用了上述美國專利中的管式湍流混合裝置進行原料預(yù)混。這類混合裝置實際上與靜態(tài)混合器相當(dāng)，只是其中的物料反復(fù)經(jīng)歷擴散和收縮致使湍流擴散系數(shù)提高，物料之間的混合加強，進而混合更均勻。但這種流體混合裝置的缺點是不易加工制造。CN201415984Y公開了一種稀土異戊橡膠生產(chǎn)用預(yù)混合裝置，所述混合裝置包括相串聯(lián)的管道高速混合器和預(yù)混釜。所述預(yù)混釜包括帶夾層的釜體、兩個熱電偶口、置于釜體內(nèi)的攪拌槳、循環(huán)水入口、原料出口、循環(huán)水出口、原料入口和人孔。所述管道高速混合器為管道泵或乳化機。對于制備稀土異戊橡膠的溶液聚合過程來說，在進入聚合釜之前，聚合反應(yīng)物料經(jīng)過這種預(yù)混合裝置預(yù)混后可達到高度的微觀均勻混合，從而提高催化劑的催化效率，而且減小了產(chǎn)品的支化度，使分子量分布更加均勻，最終提高了異戊橡膠的產(chǎn)品質(zhì)量。但這種預(yù)混合裝置的缺點在于，物料在預(yù)混釜內(nèi)的平均停留時間為20-30min，預(yù)混時間較長，然后經(jīng)多臺串聯(lián)的聚合反應(yīng)釜反應(yīng)后，最終轉(zhuǎn)化率只能達到85-90重量％，因此生產(chǎn)能力比較低。因此，對于制備異戊橡膠的溶液聚合過程來說，需要進一步改進聚合反應(yīng)物料的預(yù)混過程，提高預(yù)混效果，使能夠在較短的時間內(nèi)得到均勻分散的物料漿液，并提高由經(jīng)預(yù)混后得到的物料反應(yīng)得到的異戊橡膠產(chǎn)品的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種能夠在短時間內(nèi)得到均勻分散的物料漿液的用于制備異戊橡膠的物料的預(yù)混方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于制備異戊橡膠的物料的預(yù)混方法，所述物料含有異戊二烯單體、催化劑和溶劑，其中，該方法包括:在攪拌和超聲波的聯(lián)合作用下，將所述物料進行充分混合，得到均勻分散的物料漿液。本發(fā)明還提供了一種異戊橡膠的制備方法，該方法包括在溶液聚合條件下，使含有異戊二烯單體、催化劑和溶劑的物料中的異戊二烯單體聚合，其中，該方法還包括在使異戊二烯單體聚合之前，將含有異戊二烯單體、催化劑和溶劑的物料進行預(yù)混，所述預(yù)混的方法為本發(fā)明提供的方法。本發(fā)明提供的方法包括在攪拌和超聲波的聯(lián)合作用下，將所述物料進行充分混合，由于利用超聲波的分散、粉碎、活化多重功效，分散粉碎所述物料中的催化劑粒子，能夠增加催化劑的比表面積，以利于改善其反應(yīng)活性。在超聲波-機械攪拌聯(lián)合作用下，使聚合反應(yīng)物料高速分散流動，從而能夠劇烈混合形成高度均勻的聚合反應(yīng)物料，從而實現(xiàn)物料的高效的混合，以實現(xiàn)在較短的混合時間內(nèi)得到均勻分散的物料漿液。優(yōu)選情況下，所述混合在超聲強化分散預(yù)混釜內(nèi)進行，能夠進一步利于所述物料的充分均勻混合。采用經(jīng)過本發(fā)明的方法預(yù)混的物料制備異戊二烯橡膠，能夠大大減少催化劑的用量，而且得到的異戊橡膠產(chǎn)品的質(zhì)量更好。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細(xì)說明。


附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上”、“下”通常是指附圖中所示的預(yù)混釜釜體I的高度方向的上和下；“內(nèi)”、“外”是指預(yù)混釜釜體I的內(nèi)部和外部；“軸向”指攪拌軸2的方向，“徑向”指釜體I的直徑方向，即垂直于攪拌軸2的方向。在附圖中:圖1為本發(fā)明提供的方法中所應(yīng)用的超聲強化分散預(yù)混釜的示意圖；圖2為采用本發(fā)明提供的方法得到的混合后的聚合反應(yīng)物料進行異戊二烯單體溶液聚合反應(yīng)的流程示意圖，其中，所述超聲強化分散預(yù)混釜后接三個串聯(lián)的等體積反應(yīng)釜，且各反應(yīng)釜均通過夾套控溫進行等溫操作。附圖標(biāo)記說明:1-釜體；2_攪拌軸；3_攪拌器；4_超聲波發(fā)生裝置；所述超聲波發(fā)生裝置包括:6-超聲換能器(5-超聲發(fā)射頭)；7_超聲波發(fā)射控制器；8_第一物料進口 ；9_第二物料進口 ； 10-第三物料進口 ； 11-第一物料出口 ； 12-擋板；13-夾套。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。按照本發(fā)明，所述用于制備異戊橡膠的物料預(yù)混方法包括在攪拌和超聲波的聯(lián)合作用下，將所述物料進行充分混合，得到均勻分散的物料漿液。其中，攪拌和超聲波的聯(lián)合作用的方式優(yōu)選為在攪拌和超聲波的同時作用下將所述物料進行充分混合而得到均勻分散的物料漿液。通常情況下，超聲波指的是頻率高于15KHZ的聲波。按照本發(fā)明提供的用于制備異戊橡膠的物料的預(yù)混方法中，所述超聲波的超聲頻率的可選擇范圍較寬，例如，所述超聲波的頻率通常可以為15KHz-lMHz，其中，在本發(fā)明提供的方法中，即使選擇稍低于15KHz的超聲波頻率，如IOKHz仍然能夠達到本發(fā)明的利用超聲波和機械攪拌聯(lián)合作用進行混合的目的，超聲波頻率越高，其穿透能力越強，越利于混合，但是綜合考慮效果和作用，更優(yōu)選情況下，所述超聲波的頻率為20-50KHZ。按照本發(fā)明，超聲波功率只要能夠滿足能夠產(chǎn)生超聲波，并優(yōu)選為本發(fā)明上述限定的超聲波頻率即可，例如，在本發(fā)明提供的預(yù)混方法中，超聲波的功率可以為100W-100KW，優(yōu)選為 500W-5000W。按照本發(fā)明，所述攪拌可以為各種攪拌方式，例如，可以為機械攪拌和磁力攪拌中的一種或多種，優(yōu)選為機械攪拌；所述攪拌的轉(zhuǎn)速的可選擇范圍較寬，只要保證能夠使物料進行充分混合，以將催化劑、溶劑和異戊二烯單體充分均勻分散即可，例如，優(yōu)選情況下，所述攪拌的轉(zhuǎn)速可以為20-1200轉(zhuǎn)/分鐘，更優(yōu)選情況下，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為50-500轉(zhuǎn)/分鐘，進一步優(yōu)選為120-300轉(zhuǎn)/分鐘。按照本發(fā)明，盡管混合的溫度不會對混合效果產(chǎn)生影響，但是，優(yōu)選情況下，為了更好地避免預(yù)聚反應(yīng)的發(fā)生并能夠更好地控制后續(xù)溶液聚合的反應(yīng)溫度，所述聚合反應(yīng)物料的混合溫度優(yōu)選為零下60°C至15°C，更優(yōu)選為零下20°C至5°C。按照本發(fā)明，可以根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定聚合反應(yīng)物料的進口物料流量和出口物料流量，并可以據(jù)此相應(yīng)確定所述超聲強化分散預(yù)混釜的尺寸，從而使聚合反應(yīng)物料在所述超聲強化分散預(yù)混釜內(nèi)的平均停留時間為0.5-5min，更優(yōu)選為l_3min，采用本發(fā)明的方法僅通過較短時間的混合即可以達到使物料充分混合，即使催化劑和異戊二烯單體的充分分散、均勻混合。按照本發(fā)明，優(yōu)選情況下，該方法包括使用超聲強化分散預(yù)混釜將所述物料進行混合，如圖1所示，所述超聲強化分散預(yù)混釜包括釜體I和設(shè)置在所述釜體I內(nèi)的攪拌軸2，所述攪拌軸2上設(shè)置有攪拌器3，所述攪拌器3為旋槳式攪拌器3，所述釜體I上還設(shè)置有超聲波發(fā)生裝置4 ;該方法包括將物料引入超聲強化分散預(yù)混釜中之前、同時或之后啟動攪拌軸2，使攪拌軸2帶動攪拌器3轉(zhuǎn)動，以及啟動超聲波發(fā)生裝置4，使所述物料在攪拌和超聲波的聯(lián)合作用下進行充分混合。按照本發(fā)明，所述釜體1上還設(shè)置有超聲波發(fā)生裝置4。所述超聲波發(fā)生裝置能夠發(fā)送超聲波，并將超聲波傳送到釜體1上，再經(jīng)過釜體I傳遞給釜腔內(nèi)的聚合物反應(yīng)物料，或者直接將發(fā)送的超聲波作用于聚合物反應(yīng)物料，從而利用超聲波的分散、粉碎、活化的多重功效，分散、分散物料，改善其反應(yīng)活性。其中，所述超聲波發(fā)生裝置4包括超聲換能器6和與超聲換能器6電連接的超聲波發(fā)射控制器7。所述超聲換能器6能夠通過超聲發(fā)射頭5發(fā)射超聲波，并通過所述超聲發(fā)射頭5將超聲波傳送到釜體上，再由釜體傳遞給釜腔內(nèi)的物料，或者直接將發(fā)送的超聲波作用于聚合物反應(yīng)物料。所述超聲波發(fā)射控制器7能夠控制超聲波頻率。如果僅僅通過攪拌進行混合，很可能在釜底形成物料滯留層，從而不利于物料的充分分散，而在超聲波和攪拌的聯(lián)合作用下，可以充分使釜體內(nèi)的物料進行混合，從而可以避免出現(xiàn)滯留層。所述超聲波發(fā)生裝置4可以設(shè)置在釜體I的任何位置上，只要能起到使超聲波與攪拌一起作用于物料，使得物料充分分散、混合即可，例如，將所述超聲換能器6設(shè)置在釜體I的外壁上，使該超聲換能器6與釜體I的外壁接觸，或者將所述超聲換能器6設(shè)置在釜體I的內(nèi)部。優(yōu)選情況下，為了更加利于物料的充分分散、粉碎，避免滯留層的出現(xiàn)，所述超聲換能器6優(yōu)選設(shè)置在釜體I的底部，且所述超聲換能器6的超聲波發(fā)射頭5與釜體I的底部外壁緊密貼合；或者所述超聲換能器6設(shè)置在釜體I的底部，且所述超聲換能器6的超聲波發(fā)射頭5探入釜體I內(nèi)部。所述探入釜體I內(nèi)部的超聲波發(fā)射頭5的長度沒有特別限定，只要能夠保證經(jīng)超聲波發(fā)射頭5發(fā)送的超聲波傳送給聚合物反應(yīng)物料即可，優(yōu)選，探入釜體I內(nèi)的部分為超聲波發(fā)射頭5長度的3/4。按照本發(fā)明，所述超聲換能器6可以為本領(lǐng)域公知的各種超聲換能器，只要能夠?qū)⒔?jīng)超聲波發(fā)射頭5發(fā)射的超聲波傳送到釜體上，再由釜體傳遞給釜腔內(nèi)的物料，或者直接將經(jīng)超聲波發(fā)射頭5發(fā)射的超聲波作用于聚合物反應(yīng)物料即可。例如，所述超聲換能器6可以是壓電式、磁致伸縮式、電磁式和流體動力式等，更優(yōu)選為壓電式超聲換能器。按照本發(fā)明，優(yōu)選地，所述攪拌器3可以為旋槳式攪拌器3，更優(yōu)選情況下，為了更好地達到使物料在湍流條件下混合，即，在所述攪拌軸2的軸向方向上設(shè)置多個旋槳式攪拌器3的數(shù)量可以為2-4個，更優(yōu)選為3個，即，所述多個旋槳式攪拌器3同軸設(shè)置。更優(yōu)選情況下，所述攪拌器3之間等間距布置。由于旋槳式攪拌器3主要造成聚合物反應(yīng)物料的徑向液流，也就是沿釜體I的徑向的垂直于攪拌軸2方向的液流，所以當(dāng)聚合物反應(yīng)物料在旋槳式攪拌器3的作用下沿徑向的垂直于攪拌軸2方向到釜體I的內(nèi)壁，同時，在超聲波的震蕩下，物料同時進行沿軸向的平行于攪拌軸2方向到釜體I的內(nèi)壁的運動和震蕩，使得釜體I內(nèi)的物料充分高速混合，從而有利于物料的均勻混合。優(yōu)選地，所述釜體I的高徑比可以為1-4，更優(yōu)選為2-3。但是，本發(fā)明并不限于此范圍內(nèi)的高徑比，任何大于現(xiàn)有的預(yù)混釜高徑比的值都能減小攪拌器旋轉(zhuǎn)時消耗的能量。在本發(fā)明的實施方式中，優(yōu)選地，所述旋槳式攪拌器3的攪拌槳葉為徑流式槳葉，能在攪拌槳葉旋轉(zhuǎn)時造成物料的徑向液流。但葉片的形狀不限于上述形式，任何能夠造成聚合物反應(yīng)物料徑向液流的葉片形狀都可以用于本發(fā)明。優(yōu)選情況下，所述超聲強化分散預(yù)混釜的釜體I的內(nèi)壁上設(shè)置有多個擋板12，當(dāng)聚合物反應(yīng)物料在旋槳式攪拌器3的作用下沿徑向的垂直于攪拌軸2方向到釜體I的內(nèi)壁時，以增加預(yù)混釜內(nèi)物料的湍流，提高混合效率。本發(fā)明對所述擋板12的形狀不作限制。例如，所述擋板12可以是固定在釜體I內(nèi)壁的與釜體I內(nèi)底部垂直的片狀板，也可以是釜體I側(cè)壁凹陷形成的朝向釜體I內(nèi)的凸起。在本發(fā)明中，聚合反應(yīng)物料 中的各組分優(yōu)選不以混合物的形式引入所述超聲強化分散預(yù)混釜，以避免預(yù)聚反應(yīng)的發(fā)生，從而有利于后續(xù)的混合操作以及更后續(xù)的溶液聚合反應(yīng)。例如，可以在所述超聲強化分散預(yù)混釜上，更優(yōu)選在所述預(yù)混釜的釜體I的下部設(shè)置三個物料進口以分別將異戊二烯單體、催化劑和溶劑引入。或者還可以，優(yōu)選設(shè)置兩個物料進口以分別引入異戊二烯單體和催化劑，并考慮到溶液聚合反應(yīng)過程中異戊二烯單體和溶劑的進料量遠(yuǎn)高于催化劑的進料量，因此，優(yōu)選可以將溶劑與催化劑一起引入。因此，按照本發(fā)明，所述超聲強化分散預(yù)混釜還可以包括第一物料進口 8、第二物料進口 9和/或第三物料進口 10以及第一物料出口 11，所述第一物料進口 8、第二物料進口 9和/或第三物料進口 10設(shè)置在釜體I的下部，所述第一物料出口 11設(shè)置在釜體I的上部，將物料引入超聲強化分散預(yù)混釜的方法包括將異戊二烯單體從任意一個物料進口引入，相應(yīng)地，分別將催化劑和溶劑從另外兩個物料進口進入，或者將催化劑和溶劑的混合物從另外兩個物料進口中的任意一個物料進口引入，并將混合后得到均勻分散的物料漿液從第一物料出口 11引出。由于優(yōu)選采用本發(fā)明所述的超聲強化分散預(yù)混釜進行聚合反應(yīng)物料的預(yù)混，可以得到高度均勻的混合物，使得催化劑在混合物中得到細(xì)化并高度分散，進而可以提高催化效率，同時減少催化劑用量。優(yōu)選情況下，為了進一步利于控制物料混合的溫度，所述超聲強化分散預(yù)混釜還包括夾套13，所述夾套13設(shè)置在釜體I的外側(cè)，優(yōu)選，在釜體I的外壁與夾套13之間的空間內(nèi)充入冷卻介質(zhì)，以控制物料的混合溫度。由于本發(fā)明只涉及對用于制備異戊橡膠的物料的預(yù)混方法的改進，因此，本發(fā)明對所述異戊橡膠的制備方法沒有特別限定，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法進行。在本發(fā)明中，所述異戊二烯單體在催化劑作用下進行溶液聚合反應(yīng)。因此，所述異戊二烯單體一般為聚合級，其可以商購獲得。在本發(fā)明中，所述催化劑可以為本領(lǐng)域中常用的用于催化異戊二烯單體聚合的任何合適催化劑，例如，釹系催化劑和/或鈦系催化劑等，所述催化劑可以商購獲得，也可以按照本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法制 備得到。其中，所述釹系催化劑可以為本領(lǐng)域公知的用于異戊二烯聚合的各種釹系催化齊U，例如:《稀土催化劑合成橡膠文集》(1980，科學(xué)出版社，第72-82頁)中提到由環(huán)烷酸釹/三異丁基鋁/ 一氯二乙基鋁組成的非均相催化劑，或者CN1840552A中公開的一種由羧酸釹/烷基鋁/有機鹵代烴/共軛烯烴或羧酸組成的均相催化劑，或者CN101045768A中公開的一種由羧酸釹或磷/膦酸釹/烷基鋁/氯化物/共軛雙烯烴組成的均相催化劑，或者CN102108105A中公開的釹系均相稀土催化劑。更具體地，所述釹系催化劑主要含有共軛二烯烴、羧酸釹或磷/膦酸釹化合物、通式為AlR3的烷基鋁或通式為AlHR2的氫化烷基鋁或二者的混合物(其中，R可以為C1-C6的直鏈或支鏈烷基)以及含齒素化合物。其中，以每摩爾羧酸釹或磷/膦酸釹化合物為基準(zhǔn)計，所述共軛二烯烴的含量可以為20-100摩爾，優(yōu)選為25-80摩爾，更優(yōu)選為30-70摩爾，所述烷基鋁或氫化烷基鋁或二者混合物的含量可以為5-30摩爾，優(yōu)選為6-25摩爾，所述含鹵素化合物的含量可以為2-10摩爾，優(yōu)選為2-4摩爾。其中，所述鈦系催化劑可以為本領(lǐng)域已知公開的工業(yè)用鈦系催化劑。更具體地，所述非均相鈦系催化劑主要含有鹵化鈦、通式為AlR3的有機鋁化合物(其中，R可以為C1-C6的直鏈或支鏈烷基)和通式為R1-O-R2的醚(其中，R1和民可以是相同的或不同，可以各自獨立地為含有2-20個碳原子的烷基、環(huán)烷基、烯烴基或芳基基團)。其中，以每摩爾鹵化鈦化合物為基準(zhǔn)計，所述有機鋁化合物的含量可以為0.1-10摩爾，優(yōu)選為0.5-2.0摩爾，更優(yōu)選為0.8-1.2摩爾，所述醚的含量可以為0.001-20摩爾，優(yōu)選為0.2-2摩爾。在本發(fā)明中，所述溶劑一般為惰性烴類溶劑。所述惰性烴類溶劑中的“惰性”以不負(fù)面干擾混合及反應(yīng)過程和/或不與物料組分及反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)為原則。具體地，所述惰性烴類溶劑可以選自戊烷、異戊烷、己烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、二甲苯和異丙苯中的一種或多種。在本發(fā)明中，聚合反應(yīng)物料中各組分的進料量可以按照后續(xù)溶液聚合反應(yīng)的要求確定。具體地，以聚合物反應(yīng)物料的總重量為基準(zhǔn)，所述聚合反應(yīng)物料中的異戊二烯單體的濃度可以為10-20重量％，優(yōu)選為15-17重量％。而所述催化劑的用量則可以基于工業(yè)經(jīng)濟的原則適當(dāng)選擇，例如，以釹系催化劑為例，以每摩爾異戊二烯單體為基準(zhǔn)計，所述釹系催化劑的用量通?？梢詾閘Xl(T5-4Xl(T4molNd，優(yōu)選為1.5X1(T5_2.5X10_4molNd。以鈦系催化劑為例，以每摩爾異戊二烯單體為基準(zhǔn)計，所述鈦系催化劑的用量通常可以為lX10_4-5X10_3molTi，優(yōu)選為 1.5X10(2.5 X10_3molTio按照本發(fā)明，當(dāng)利用通過本發(fā)明方法獲得的聚合反應(yīng)物料進行異戊二烯單體的溶液聚合反應(yīng)時，聚合反應(yīng)的條件可以為常規(guī)的聚合反應(yīng)條件，例如，聚合反應(yīng)溫度可以為零下30°C至80°C，優(yōu)選為0-70°C，更優(yōu)選為10-60°C;聚合反應(yīng)時間可以為20-300分鐘，優(yōu)選為100-200分鐘。所得到的異戊橡膠產(chǎn)品可以具有相對高的順式-1，4-構(gòu)型含量、相對高的數(shù)均分子量以及相對低的分子量分布系數(shù)，即，相對于現(xiàn)有技術(shù)所得到的異戊橡膠產(chǎn)品質(zhì)量可以有明顯改進。更具體地，采用本發(fā)明的方法獲得的聚合反應(yīng)物料進行異戊二烯單體的溶液聚合反應(yīng)時，所得到的異戊橡膠的順式-1，4-構(gòu)型含量可以達到99重量％，數(shù)均分子量可以達到180萬，分子量分布系數(shù)可以達到3.3。對于所述異戊橡膠產(chǎn)品的質(zhì)量參數(shù)如順式-1，4-構(gòu)型含量、數(shù)均分子量及分子量分布系數(shù)，可以采用本領(lǐng)域公知的任何合適方法測量。具體地，在本發(fā)明中，所合成的異戊橡膠產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)可以采用德國BrukerTensor 27中紅外光譜儀和德 國Bruker 400MHz核磁共振儀測定,溶劑為氣代氯仿；數(shù)均分子量和分子量分布采用島津LC-10AT型凝膠滲透色譜儀(GPC)測定，THF為流動相，窄分布聚苯乙烯為標(biāo)樣,溫度為25°C。本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。以下通過實施例進一步詳細(xì)描述本發(fā)明，但這些實施例不應(yīng)認(rèn)為是對本發(fā)明范圍的限制。以下實施例中所述釹系催化劑的制備方法為:由三氧化二釹出發(fā)，使用環(huán)己烷為溶劑，采用直接萃取法制得新癸酸釹的環(huán)己烷溶液，釹濃度[Nd3+]為0.5mol/l。將三異丁基鋁和一氯二乙基鋁分別配制成2mol/L濃度的環(huán)己烷溶液備用。溶劑水值低于20ppm，使用前用氮氣進行排氧處理；陳化釜經(jīng)干燥和排氧處理。在氮氣保護下，向20L催化劑陳化釜中加入120ml異戊二烯、6.0L環(huán)己烷溶液和80ml新癸酸釹的環(huán)己烷溶液，再于40°C和攪拌條件下加入200ml —氯二乙基鋁的環(huán)己烷溶液，接觸反應(yīng)7分鐘后加入1.6L三異丁基鋁的環(huán)己烷溶液，繼續(xù)陳化40分鐘。催化劑濃度為 0.5 X10 5mol/ml。以下實施例中所述鈦系催化劑的制備方法為:將四氯化鈦、三異丁基鋁及二苯醚分別配制成2mol/L濃度的己烷溶液備用。溶劑水值低于20ppm，使用前用氮氣進行排氧處理；陳化釜經(jīng)干燥和排氧處理。在氮氣保護下，向20L催化劑陳化釜中加入600ml四氯化鈦己烷溶液，再于_30°C和攪拌條件下將由600ml三異丁基鋁己烷溶液與300ml 二苯醚己烷溶液組成的混合溶液緩慢加入到陳化釜中，繼續(xù)陳化24h。催化劑濃度為6 X 10_5mol/ml。實施例1本實施例用于說明本發(fā)明提供的物料混合方法以及聚異戊二烯的制備。在常溫(25°C )常壓(0.1MPa)下，首先將用于制異戊橡膠的聚合反應(yīng)物料中的異戊二烯單體(16重量％，聚合級，商購自燕山石化公司)、環(huán)己烷溶劑(商購自燕山石化公司)和鈦系催化劑(lX10_3mOlTi/mOlIp)在換熱器中進行預(yù)冷，預(yù)冷至零下30°C。其中，催化劑和溶劑預(yù)先混合后再經(jīng)換熱器預(yù)冷，異戊二烯單體則在單獨的換熱器中預(yù)冷。然后，采用如圖1所示的超聲強化分散預(yù)混釜，所述超聲強化分散預(yù)混釜包括釜體1(釜體I的高徑比為2)和設(shè)置在所述釜體I內(nèi)的攪拌軸2，所述攪拌軸2上設(shè)置有三個旋槳式攪拌器3 (所述旋槳式攪拌器3的攪拌槳葉為徑流式槳葉；三個攪拌器之間等間距布置)，所述釜體I的外壁設(shè)置有超聲波發(fā)生裝置4 ;所述超聲波發(fā)生裝置4包括超聲換能器6，所述超聲換能器6設(shè)置在釜體I的外壁底部，且所述超聲發(fā)射頭5與釜體I的外壁底部緊密貼合，以及能夠控制超聲波頻率的與超聲換能器6電連接的超聲波發(fā)射控制器7。所述超聲強化分散預(yù)混釜還包括第一物料進口 8、第二物料進口 9以及第一物料出口 11，將預(yù)冷后的聚合反應(yīng)物料的各組分分別引入到超聲強化分散預(yù)混釜中進行預(yù)混，其中，所述異戊二烯單體經(jīng)第一物料進口 8引入預(yù)混釜中，所述催化劑和溶劑的混合物經(jīng)第二物料進口9引入預(yù)混釜中。啟動超聲波發(fā)生裝置和攪拌軸，使聚合反應(yīng)物料在超聲波-機械攪拌聯(lián)合作用下，在所述超聲強化分散 預(yù)混釜內(nèi)高速分散流動，超聲波分散裝置的超聲波頻率為15KHz，超聲功率為500W ;攪拌轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分鐘；所述聚合反應(yīng)物料在所述超聲強化分散預(yù)混釜內(nèi)的平均停留時間為5min，通過夾套13控制所述超聲強化分散預(yù)混釜的溫度，使預(yù)混溫度為零下60°C。按照圖2所示流程進行異戊二烯單體的溶液聚合反應(yīng)操作。經(jīng)所述超聲強化分散預(yù)混釜預(yù)混后形成的均勻的聚合反應(yīng)物料依次進入各反應(yīng)釜中進行反應(yīng)，在各反應(yīng)釜中的平均停留時間均為40分鐘，其中各反應(yīng)釜內(nèi)部的反應(yīng)溫度依次控制在30°C、40°C和50°C。按照該實施例，異戊二烯單體的最終轉(zhuǎn)化率為81重量％。分析確定該實施例所得到的異戊橡膠產(chǎn)品的順式-1，4-構(gòu)型含量、數(shù)均分子量和分子量分布系數(shù)，結(jié)果如下表I所
/Jn o實施例2本實施例用于說明本發(fā)明提供的物料混合方法以及聚異戊二烯的制備。采用實施例1中所述的預(yù)混釜進行聚合物反應(yīng)物料的預(yù)混，不同的是，在常溫(250C )常壓(0.1MPa)下，首先將用于制異戊橡膠的聚合反應(yīng)物料中的異戊二烯單體(16重量％，聚合級，商購自燕山石化公司)、環(huán)己烷溶劑(商購自燕山石化公司)和鈦系催化劑(lXlO^molTi/molIp)在換熱器中進行預(yù)冷，預(yù)冷至零下30°C。其中，催化劑和溶劑預(yù)先混合后再經(jīng)換熱器預(yù)冷，異戊二烯單體則在單獨的換熱器中預(yù)冷。
其中，使所述超聲波分散裝置的超聲頻率為IMHz，超聲功率為50KW，攪拌轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘；聚合反應(yīng)物料在所述超聲強化分散預(yù)混釜內(nèi)的平均停留時間為3min，通過夾套13控制所述超聲強化分散預(yù)混釜的溫度，使預(yù)混溫度為零下20°C。按照圖2所示流程進行異戊二烯單體的溶液聚合反應(yīng)操作。經(jīng)所述超聲強化分散預(yù)混釜預(yù)混后形成的均勻的聚合反應(yīng)物料依次進入各反應(yīng)釜中進行反應(yīng)，在各反應(yīng)釜中的平均停留時間均為35分鐘，其中各反應(yīng)釜內(nèi)部的反應(yīng)溫度依次控制在零下30°C、零下5°C和 IO0C0按照該實施例，異戊二烯單體的最終轉(zhuǎn)化率為80重量％，分析確定該實施例所得到的異戊橡膠產(chǎn)品的順式-1，4-構(gòu)型含量、數(shù)均分子量和分子量分布系數(shù)，結(jié)果如下表I所
/Jn o實施例3本實施例用于說明本發(fā)明提供的物料混合方法以及聚異戊二烯的制備。采用實施例1中所述的預(yù)混釜進行聚合物反應(yīng)物料的預(yù)混，不同的是，所述超聲換能器6設(shè)置在釜體I的下部，且所述超聲波發(fā)射頭5與釜體I的下部側(cè)壁緊密貼合，在常溫(25°C )常壓(0.1MPa)下，首先將用于制異戊橡膠的聚合反應(yīng)物料中的異戊二烯單體(16重量％，聚合級，商購自燕山石化公司)、環(huán)己烷溶劑(商購自燕山石化公司)和鈦系催化劑(lX10_3mOlTi/mOlIp)在換熱器中進行預(yù)冷，預(yù)冷至零下30°C。其中，催化劑和溶劑預(yù)先混合后再經(jīng)換熱器預(yù)冷，異戊二烯單體則在單獨的換熱器中預(yù)冷。其中，使所述超聲波分散裝置的超聲頻率為15KHz，超聲功率為500W，攪拌轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分鐘；聚合反應(yīng)物料在所述超`聲強化分散預(yù)混釜內(nèi)的平均停留時間為5min，通過夾套13控制所述超聲強化分散預(yù)混釜的溫度，使預(yù)混溫度為零下60°C。按照圖2所示流程進行異戊二烯單體的溶液聚合反應(yīng)操作。經(jīng)所述超聲強化分散預(yù)混釜預(yù)混后形成的均勻的聚合反應(yīng)物料依次進入各反應(yīng)釜中進行反應(yīng)，在各反應(yīng)釜中的平均停留時間均為40分鐘，其中各反應(yīng)釜內(nèi)部的反應(yīng)溫度依次控制在30°C、40°C和50°C。按照該實施例，異戊二烯單體的最終轉(zhuǎn)化率為80重量％，分析確定該實施例所得到的異戊橡膠產(chǎn)品的順式-1，4-構(gòu)型含量、數(shù)均分子量和分子量分布系數(shù)，結(jié)果如下表I所
/Jn o實施例4本實施例用于說明本發(fā)明提供的物料混合方法以及聚異戊二烯的制備。采用實施例1中所述的預(yù)混釜進行聚合物反應(yīng)物料的預(yù)混，不同的是，所述超聲強化分散預(yù)混釜釜體I的高徑比為1.5，在常溫(25°C )常壓(0.1MPa)下，首先將用于制異戊橡膠的聚合反應(yīng)物料中的異戊二烯單體(16重量％，聚合級，商購自燕山石化公司)、環(huán)己燒溶劑(商購自燕山石化公司)和鈦系催化劑(I X l(T3molTi/molIp)在換熱器中進行預(yù)冷，預(yù)冷至零下20°C。其中，催化劑和溶劑預(yù)先混合后再經(jīng)換熱器預(yù)冷，異戊二烯單體則在單獨的換熱器中預(yù)冷。其中，使所述超聲波分散裝置的超聲頻率為20KHz，超聲功率為1500W，攪拌轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘；聚合反應(yīng)物料在所述超聲強化分散預(yù)混釜內(nèi)的平均停留時間為lmin，通過夾套13控制所述超聲強化分散預(yù)混釜的溫度，使預(yù)混溫度為15°C。按照圖2所示流程進行異戊二烯單體的溶液聚合反應(yīng)操作。經(jīng)所述超聲強化分散預(yù)混釜預(yù)混后形成的均勻的聚合反應(yīng)物料依次進入各反應(yīng)釜中進行反應(yīng)，在各反應(yīng)釜中的平均停留時間均為40分鐘，其中各反應(yīng)釜內(nèi)部的反應(yīng)溫度依次控制在35°C、60°C和70°C。按照該實施例，異戊二烯單體的最終轉(zhuǎn)化率為85重量％，分析確定該實施例所得到的異戊橡膠產(chǎn)品的順式-1，4-構(gòu)型含量、數(shù)均分子量和分子量分布系數(shù)，結(jié)果如下表I所
/Jn o實施例5本實施例用于說明本發(fā)明提供的物料混合方法以及聚異戊二烯的制備。采用實施例1中所述的預(yù)混釜進行聚合物反應(yīng)物料的預(yù)混，不同的是，所述攪拌軸2上設(shè)置有兩個旋槳式攪拌器3 (所述旋槳式攪拌器3的攪拌槳葉為徑流式槳葉；兩個攪拌器之間等間距布置)，在常溫(25°C )常壓(0.1MPa)下，首先將用于制異戊橡膠的聚合反應(yīng)物料中的異戊二烯單體(16重量％，聚合級，商購自燕山石化公司)、環(huán)己烷溶劑(商購自燕山石化公司)和鈦系催化劑(6X l(T4molTi/molIp)在換熱器中進行預(yù)冷,預(yù)冷至零下30°C。其中，催化劑和溶劑預(yù)先混合后再經(jīng)換熱器預(yù)冷，異戊二烯單體則在單獨的換熱器中預(yù)冷。其中，使所述超聲波分散裝置的超聲頻率為50KHz，超聲頻率為1000W，攪拌轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘；聚合反應(yīng)物料在所述超聲強化分散預(yù)混釜內(nèi)的平均停留時間為2min，通過夾套13控制所述超聲強化分散預(yù)混釜的溫度，使預(yù)混溫度為零下10°C。按照圖2所示流程進行異戊二烯單體的溶液聚合反應(yīng)操作。經(jīng)所述超聲強化分散預(yù)混釜預(yù)混后形成的均勻的聚合反應(yīng)物料依次進入各反應(yīng)釜中進行反應(yīng)，在各反應(yīng)釜中的平均停留時間均為100分鐘，其中各反應(yīng)釜內(nèi)部的反應(yīng)溫度依次控制在10°C、20°C和35°C。按照該實施例，異戊二烯單體的最終轉(zhuǎn)化率為82重量％，分析確定該實施例所得到的異戊橡膠產(chǎn)品的順式-1，4-構(gòu)型含量、數(shù)均分子量和分子量分布系數(shù)，結(jié)果如下表I所
/Jn o實施例6本實施例用于說明本發(fā)明提供的物料混合方法以及聚異戊二烯的制備。采用實施例1中所述的預(yù)混釜進行聚合物反應(yīng)物料的預(yù)混，不同的是，不同的是，所述攪拌軸2上設(shè)置有四個旋槳式攪拌器3 (所述旋槳式攪拌器3的攪拌槳葉為徑流式槳葉；四個攪拌器之間等間距布置)，在常溫(25°C )常壓(0.1MPa)下，首先將用于制異戊橡膠的聚合反應(yīng)物料中的異戊二烯單體(16重量％，聚合級，商購自燕山石化公司)、環(huán)己烷溶劑(商購自燕山石化 公司)和鈦系催化劑(6X10-4mOlTi/mOlIp)在換熱器中進行預(yù)冷，預(yù)冷至零下10°C。其中，催化劑和溶劑預(yù)先混合后再經(jīng)換熱器預(yù)冷，異戊二烯單體則在單獨的換熱器中預(yù)冷。其中，使所述超聲波分散裝置的超聲頻率為50KHz，超聲頻率為1000W，攪拌轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘；聚合反應(yīng)物料在所述超聲強化分散預(yù)混釜內(nèi)的平均停留時間為2min，通過夾套13控制所述超聲強化分散預(yù)混釜的溫度，使預(yù)混溫度為零下10°C。按照圖2所示流程進行異戊二烯單體的溶液聚合反應(yīng)操作。經(jīng)所述超聲強化分散預(yù)混釜預(yù)混后形成的均勻的聚合反應(yīng)物料依次進入各反應(yīng)釜中進行反應(yīng)，在各反應(yīng)釜中的平均停留時間均為100分鐘，其中各反應(yīng)釜內(nèi)部的反應(yīng)溫度依次控制在零下10°C、20°C和35。。。
按照該實施例，異戊二烯單體的最終轉(zhuǎn)化率為82重量％，分析確定該實施例所得到的異戊橡膠產(chǎn)品的順式-1，4-構(gòu)型含量、數(shù)均分子量和分子量分布系數(shù)，結(jié)果如下表I所
/Jn o實施例7本實施例用于說明本發(fā)明提供的物料混合方法以及聚異戊二烯的制備。采用實施例1中所述的預(yù)混釜進行聚合物反應(yīng)物料的預(yù)混，不同的是，在常溫(250C )常壓(0.1MPa)下，首先將用于制異戊橡膠的聚合反應(yīng)物料中的異戊二烯單體(16重量％，聚合級，商購自燕山石化公司)、環(huán)己烷溶劑(商購自燕山石化公司)和鈦系催化劑(3X10_4mOlTi/mOlIp)在換熱器中進行預(yù)冷，預(yù)冷至零下20°C。其中，催化劑和溶劑預(yù)先混合后再經(jīng)換熱器預(yù)冷，異戊二烯單體則在單獨的換熱器中預(yù)冷。其中，使所述超聲波分散裝置的超聲頻率為25KHz，超聲頻率為1500W，攪拌轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘；聚合反應(yīng)物料在所述超聲強化分散預(yù)混釜內(nèi)的平均停留時間為2min，通過夾套13控制所述超聲強化分散預(yù)混釜的溫度，使預(yù)混溫度為零下10°C。按照圖2所示流程進行異戊二烯單體的溶液聚合反應(yīng)操作。經(jīng)所述超聲強化分散預(yù)混釜預(yù)混后形成的均勻的聚合反應(yīng)物料依次進入各反應(yīng)釜中進行反應(yīng)，在各反應(yīng)釜中的平均停留時間均為 40分鐘，其中各反應(yīng)釜內(nèi)部的反應(yīng)溫度依次控制在30°C、45°C和55°C。按照該實施例，異戊二烯單體的最終轉(zhuǎn)化率為81重量％，分析確定該實施例所得到的異戊橡膠產(chǎn)品的順式-1，4-構(gòu)型含量、數(shù)均分子量和分子量分布系數(shù)，結(jié)果如下表I所實施例8本實施例用于說明本發(fā)明提供的物料混合方法以及聚異戊二烯的制備。采用實施例1中所述的預(yù)混釜進行聚合物反應(yīng)物料的預(yù)混，不同的是，在常溫(250C )常壓(0.1MPa)下，首先將用于制異戊橡膠的聚合反應(yīng)物料中的異戊二烯單體(16重量％，聚合級，商購自燕山石化公司)、環(huán)己烷溶劑(商購自燕山石化公司)和釹系催化劑(7X10_5mOlNd/mOlIp)在換熱器中進行預(yù)冷，預(yù)冷至零下40°C。其中，催化劑和溶劑預(yù)先混合后再經(jīng)換熱器預(yù)冷，異戊二烯單體則在單獨的換熱器中預(yù)冷。其中，使所述超聲波分散裝置的超聲頻率為20KHz，超聲頻率為2000W，攪拌轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘；聚合反應(yīng)物料在所述超聲強化分散預(yù)混釜內(nèi)的平均停留時間為1.5min,通過夾套13控制所述超聲強化分散預(yù)混釜的溫度，使預(yù)混溫度為零下10°C。按照圖2所示流程進行異戊二烯單體的溶液聚合反應(yīng)操作。經(jīng)所述超聲強化分散預(yù)混釜預(yù)混后形成的均勻的聚合反應(yīng)物料依次進入各反應(yīng)釜中進行反應(yīng)，在各反應(yīng)釜中的平均停留時間均為30分鐘，其中各反應(yīng)釜內(nèi)部的反應(yīng)溫度依次控制在30°C、40°C和50°C。按照該實施例，異戊二烯單體的最終轉(zhuǎn)化率為95重量％，分析確定該實施例所得到的異戊橡膠產(chǎn)品的順式-1，4-構(gòu)型含量、數(shù)均分子量和分子量分布系數(shù)，結(jié)果如下表I所
/Jn o實施例9本實施例用于說明本發(fā)明提供的物料混合方法以及聚異戊二烯的制備。采用實施例1中所述的預(yù)混釜進行聚合物反應(yīng)物料的預(yù)混，不同的是，所述超聲波頻率為30KHz。
按照該實施例，異戊二烯單體的最終轉(zhuǎn)化率為83重量％，分析確定該實施例所得到的異戊橡膠產(chǎn)品的順式-1，4-構(gòu)型含量、數(shù)均分子量和分子量分布系數(shù)，結(jié)果如下表I所
/Jn o實施例10本實施例用于說明本發(fā)明提供的物料混合方法以及聚異戊二烯的制備。采用實施例1中所述的預(yù)混釜進行聚合物反應(yīng)物料的預(yù)混，不同的是，所述攪拌轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分鐘。按照該實施例，異戊二烯單體的最終轉(zhuǎn)化率為82重量％，分析確定該實施例所得到的異戊橡膠產(chǎn)品的順式-1，4-構(gòu)型含量、數(shù)均分子量和分子量分布系數(shù)，結(jié)果如下表I所
示o實施例11本實施例用于說明本發(fā)明提供的物料混合方法以及聚異戊二烯的制備。采用實施例1中所述的預(yù)混釜進行聚合物反應(yīng)物料的預(yù)混，不同的是，所述超聲換能器6設(shè)置在釜體I的底部，且所述超聲發(fā)射頭5探入釜體I的內(nèi)部(探入釜體I內(nèi)的部分為超聲波發(fā)射頭5長度的3/4)，并與所述聚合物反應(yīng)物料接觸。按照該實施例，異戊二烯單體的最終轉(zhuǎn)化率為80重量％，分析確定該實施例所得到的異戊橡膠產(chǎn)品的順式-1，4-構(gòu)型含量、數(shù)均分子量和分子量分布系數(shù)，結(jié)果如下表I所示。對比例I本對比例用于說明現(xiàn)有技術(shù)的物料混合方法以及聚異戊二烯的制備。在常溫(25°C )常壓(0.1MPa)下，首先將用于制異戊橡膠的聚合反應(yīng)物料中的異戊二烯單體(16重量％，聚合級，商購自燕山石化公司)、環(huán)己烷溶劑(商購自燕山石化公司)和鈦系催化劑(3X10_3mOlTi/mOlIp)在換熱器中進行預(yù)冷，預(yù)冷至零下30°C。然后，不經(jīng)超聲強化分散預(yù)混釜的預(yù)混階段，而是直接按照圖2所示流程進行異戊二烯單體的溶液聚合反應(yīng)操作，聚合反應(yīng)物料依次進入各反應(yīng)爸中進行反應(yīng)，在各反應(yīng)爸中的平均停留時間均為40分鐘，其中各反應(yīng)釜內(nèi)部的反應(yīng)溫度依次控制在30°C、40°C和50°C。按照該對比例，異戊二烯單體的最終轉(zhuǎn)化率為79重量％，分析確定該度比例所得到的異戊橡膠產(chǎn)品的順式-1，4-構(gòu)型含量、數(shù)均分子量和分子量分布系數(shù)，結(jié)果如下表I所
示 o對比例2本對比例用于說明現(xiàn)有技術(shù)的物料混合方法以及聚異戊二烯的制備。在常溫(25°C )常壓(0.1MPa)下，首先將用于制異戊橡膠的聚合反應(yīng)物料中的異戊二烯單體(16重量％，聚合級，商購自燕山石化公司)、環(huán)己烷溶劑(商購自燕山石化公司)和釹系催化劑(3X10_4mOlNd/mOlIp)在換熱器中進行預(yù)冷，預(yù)冷至零下40°C。然后，不經(jīng)超聲強化分散預(yù)混釜的預(yù)混階段，而是直接按照圖2所示流程進行異戊二烯單體的溶液聚合反應(yīng)操作，聚合反應(yīng)物料依次進入各反應(yīng)爸中進行反應(yīng)，在各反應(yīng)爸中的平均停留時間均為30分鐘，其中各反應(yīng)釜內(nèi)部的反應(yīng)溫度依次控制在30°C、40°C和50°C。按照該對比例，異戊二烯單體的最終轉(zhuǎn)化率為90重量％，分析確定該度比例所得到的異戊橡膠產(chǎn)品的順式-1，4-構(gòu)型含量、數(shù)均分子量和分子量分布系數(shù)，結(jié)果如下表I所
權(quán)利要求
1.一種用于制備異戊橡膠的物料預(yù)混方法，所述物料含有異戊二烯單體、催化劑和溶齊IJ，其特征在于，該方法包括:在攪拌和超聲波的聯(lián)合作用下，將所述物料進行充分混合，得到均勻分散的物料漿液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)混方法，其中，所述超聲波頻率為15KHz-lMHz，優(yōu)選為20-50KHz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)混方法，其中，所述攪拌的轉(zhuǎn)速為20-1200轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選為50-500轉(zhuǎn)/分鐘，更優(yōu)選為120-300轉(zhuǎn)/分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述混合的溫度為零下60°C至15°C，優(yōu)選為零下20。。至 5 0C o
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述混合的時間為0.5-5分鐘，優(yōu)選為1-3分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法包括使用超聲強化分散預(yù)混釜，所述超聲強化分散預(yù)混釜包括釜體(I)和設(shè)置在所述釜體(I)內(nèi)的攪拌軸(2)，所述攪拌軸(2)上設(shè)置有攪拌器(3)，所述攪拌器(3)為旋槳式攪拌器(3)，所述釜體(I)上還設(shè)置有超聲波發(fā)生裝置(4);該方法包括將物料引入超聲強化分散預(yù)混釜中之前、同時或之后啟動攪拌軸(2)，使攪拌軸(2)帶動攪拌器(3)轉(zhuǎn)動 ，以及啟動超聲波發(fā)生裝置(4)，使所述物料在攪拌和超聲波的聯(lián)合作用下進行充分混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述超聲波發(fā)生裝置(4)包括與超聲換能器(6)和與超聲換能器￠)電連接的超聲波發(fā)射控制器(7);所述超聲換能器(6)與釜體(I)的外壁接觸，或者所述超聲換能器(6)設(shè)置在釜體(I)的內(nèi)部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述超聲換能器(6)設(shè)置在釜體(I)的底部，且所述超聲換能器￠)的超聲波發(fā)射頭(5)與釜體(I)的底部外壁緊密貼合；或者所述超聲換能器(6)設(shè)置在釜體⑴的底部，且所述超聲換能器(6)的超聲波發(fā)射頭(5)探入釜體(I)內(nèi)部。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，沿所述攪拌軸(2)的軸向設(shè)置多個所述旋槳式攪拌器(3)，所述旋槳式攪拌器(3)的數(shù)量為2-4個。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述攪拌器之間等間距布置。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述釜體(I)的高徑比為1-4，優(yōu)選為2-3。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)混釜，其中，所述旋槳式攪拌器(3)的攪拌槳葉為徑流式槳葉。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述超聲強化分散預(yù)混釜的釜體(I)的內(nèi)壁上設(shè)置有多個擋板(12)。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述超聲強化分散預(yù)混釜還包括第一物料進口(8)、第二物料進口(9)和/或第三物料進口(10)以及第一物料出口(11)，所述第一物料進口(8)、第二物料進口(9)和/或第三物料進口(10)設(shè)置在釜體(I)的下部，所述第一物料出口(11)設(shè)置在釜體(I)的上部，將物料引入超聲強化分散預(yù)混釜的方法包括將異戊二烯單體從任意一個物料進口引入，相應(yīng)地，分別將催化劑和溶劑從另外兩個物料進口進入，或者將催化劑和溶劑的混合物從另外兩個物料進口中的任意一個物料進口引入，并將混合后得到均勻分散的物料漿液從第一物料出口(11)引出。
15.一種異戊橡膠的制備方法，該方法包括在溶液聚合條件下，使含有異戊二烯單體、催化劑和溶劑的物料中的異戊二烯單體聚合，其特征在于，該方法還包括在使異戊二烯單體聚合之前，將含有異戊二烯單體、 催化劑和溶劑的物料進行預(yù)混，所述預(yù)混的方法為權(quán)利要求1-14中的任意一項所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制備異戊橡膠的物料預(yù)混方法以及異戊橡膠的制備方法；所述物料含有異戊二烯單體、催化劑和溶劑，其中，所述物料預(yù)混方法包括在攪拌和超聲波的聯(lián)合作用下，將所述物料進行充分混合，得到均勻分散的物料漿液。采用本發(fā)明的方法能夠在較短的混合時間內(nèi)得到均勻分散的物料漿液，采用經(jīng)過本發(fā)明的方法預(yù)混的物料制備異戊橡膠，能夠大大減少催化劑的用量，而且得到的異戊橡膠產(chǎn)品的質(zhì)量更好。
文檔編號C08F136/08GK103159883SQ20111040933
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者王超, 呂鵬飛, 李傳清, 張國娟, 于國柱, 張 杰, 劉慧玲, 譚金枚 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院