土组分,所述稀土组分选自稀土羧酸盐、稀 土磷酸盐、烷氧基稀土化合物或氯化稀土给电子体配合物。
[0054] 在本申请中,所述稀土组分中稀土元素优选自镧系元素,更优选为钕(Nd)。所述稀 土组分可选自稀土羧酸盐,优选为新癸酸稀土、异辛酸稀土或环烷酸稀土,更优选为新癸酸 钕[Nd(Vers) 3]、异辛酸钕[Nd(EHA)3]或环烷酸钕[Nd(naph)3];或所述稀土组分选自稀土 磷酸盐(稀土酸性磷盐),优选为二(2-乙基己基)磷酸稀土或2-乙基己基磷酸稀土单-2 乙基己酯,更优选为二(2-乙基己基)磷酸钕[Nd (P204)3]或2-乙基己基磷酸钕单-2乙 基己酯[Nd(P507)3];或所述稀土组分选自烷氧基稀土化合物,优选自C2~15烷氧基稀土 化合物,更优选为乙氧基稀土化合物、正丙氧基稀土化合物、异丙氧基稀土化合物、异丁氧 基稀土化合物、叔丁氧基稀土化合物或异辛氧基稀土化合物,在本申请的实施例中,所述稀 土组分可具体为乙氧基钕、正丙氧基钕、异丙氧剂钕、异丁氧基钕、叔丁氧基钕或异辛氧基 钕;所述稀土组分还可选自氯化稀土给电子体配合物,优选自氯化稀土异丙醇配合物或氯 化稀土磷酸三丁酯配合物,更优选为氯化钕异丙醇(NdCl 3 · 3ΡΡ〇Η)或氯化钕磷酸三丁酯 (NdCl3 · 3ΤΒΡ)。本发明对所述稀土组分的来源没有特殊限制,可以采用市售的上述稀土产 品。
[0055] 除了上述稀土组分,本申请提供的稀土催化组合物包含镁化合物,所述镁化合物 的分子式如式I所示。式I中,Mg为镁;&和1? 2独立地选自苯基、对甲苯基、苄基或Cl~ 15烷基,即所述镁化合物具体可为烷基镁化合物或芳基镁化合物等。
[0056] 式I中,RjPR 2可以相同,也可以不同。在本发明的一个优选实施例中,R 选自苯基、对甲苯基、苄基或Cl~15烷基成和R2均选自苯基、对甲苯基、苄基、甲基、乙基、 正丙基、正丁基、异丙基、异丁基、戊基、己基、环己基或辛基,即所述镁化合物优选为二甲基 镁、二乙基镁、二正丙基镁、二正丁基镁、二异丙基镁、二异丁基镁、二戊基镁、二己基镁、二 辛基镁、二苯基镁、二对甲苯基镁或二苄基镁。在本发明的另一个优选实施例中,&为乙基, R2选自苄基或对甲苯基,即所述镁化合物优选为乙基苄基镁或乙基对甲苯基镁。本发明对 所述镁化合物的来源也没有特殊限制;所述镁化合物和稀土组分的摩尔比为(3~20) :1, 优选为(5~15) :1。
[0057] 所述稀土催化组合物优选还包含烷基铝化合物,所述烷基铝化合物可选自三烷 基铝或氢化烷基铝,优选自三异丁基铝(Al(i-Bu) 3)、三乙基铝(AlEt3)、氢化二异丁基铝 (Aia-Bu)2H)或二乙基氢化铝(AlEt 2H)。所述烷基铝化合物与稀土组分的摩尔比优选为 (5~30) :1,更优选为(6~20) :1。
[0058] 所述稀土催化组合物优选还包含氯化物,所述氯化物可选自一氯二异丁基 铝[Al (i-Bu) 2C1]、一氯二乙基铝(AlEt2Cl)、倍半乙基铝(Al2Et 3Cl3)、叔丁基氯化物 (t-BuCl)、苄基氯化物(BzCl)、烯丙基氯化物(H 2C = CHCH2Cl)、氯代甲基硅烷或四氯化硅 (SiCl4);在本发明的一个实施例中,所述氯代甲基硅烷如式II所示:
[0059] Me4^nSiCln 式 II ;
[0060] 式II中,Me为甲基;η为1、2或3。在本发明中,所述氯化物与稀土组分的摩尔比 优选为(1~3) :1。
[0061] 所述稀土催化组合物优选还包含共轭双烯烃,所述共轭双烯烃优选为丁二烯、异 戊二烯或间戊二烯。所述共轭双烯烃与稀土组分的摩尔比优选为(5~20) :1,更优选为 (8 ~15) :1〇
[0062] 在本发明中,所述稀土催化组合物优选还包含共轭双烯烃、以烷基铝结构为主的 铝化合物和特定的氯化物,能进一步提高催化活性。
[0063] 本发明对所述稀土催化组合物的制备方法没有特殊限制,制备时优选还包含烃类 溶剂,所述烃类溶剂优选为正己烷、正戊烷、环己烷和正庚烷中的一种或多种,更优选为正 己烷。所述烃类溶剂可以单独加入到组合物中,也可以和组合物中的任一组分形成溶液后 再混合;本发明对所述烃类溶剂的用量没有特殊限制。
[0064] 对于制备稀土催化组合物时的加料顺序,可依次将稀土组分、共轭双烯烃、烷基铝 化合物和氯化物混合,得到稀土混合物,将镁化合物加入到聚合液中,再加入制备的稀土混 合物,得到稀土催化组合物;也可依次将稀土组分、共轭双烯烃、烷基铝化合物、镁化合物和 氯化物混合,得到稀土催化组合物,然后加入到聚合液中;也可依次将稀土组分、共轭双烯 烃、烷基铝化合物和镁化合物混合,得到稀土催化组合物,然后加入到聚合液中;还可将稀 土组分和镁化合物混合,得到稀土催化组合物,然后加入到聚合液中。
[0065] 制备所述稀土催化组合物可在氮气保护下,在干燥的催化剂反应器中进行陈化。 在本发明的一个实施例中,稀土组分、共轭双烯烃和烷基铝化合物在〇°C~80°C的温度下 先依次混合,并在该温度下陈化5分钟~30分钟,再加入氯化物,然后在0°C~80°C的温度 下陈化5分钟~60分钟。在本发明的另一个实施例中,稀土组分、共轭双烯烃、烷基铝化合 物和镁化合物在〇°C~80°C的温度下先依次混合,并在该温度下陈化5分钟~30分钟,再 加入氯化物,然后在〇°C~80 °C的温度下陈化5分钟~60分钟。在本发明的另一个实施例 中,依次将稀土组分、共轭双烯烃、烷基铝化合物和镁化合物混合,然后在〇°C~80°C的温 度下陈化5分钟~60分钟;或者依次将稀土组分和镁化合物混合,然后在0°C~80°C的温 度下陈化5分钟~60分钟。
[0066] 本申请提供的稀土催化组合物的组成主要为:选自稀土羧酸盐、稀土磷酸盐、烷氧 基稀土化合物或氯化稀土给电子体配合物的稀土组分;以及式I所示的镁化合物,其中,所 述镁化合物和稀土组分的摩尔比为(3~20) :1。本申请提供的稀土催化组合物具有较好 的催化活性,在丁二烯聚合时,能在较短时间内制得微观结构可控的聚丁二烯;并且,所述 稀土催化组合物的成本较低,适于工业化推广。
[0067] 本申请还提供了一种微观结构可控的聚丁二烯的制备方法,包括以下步骤:
[0068] 在稀土催化组合物存在下,将丁二烯单体在烃类溶剂中进行聚合反应,得到聚丁 二烯;所述稀土催化组合物包含:
[0069] 稀土组分和镁化合物;
[0070] 所述稀土组分选自稀土羧酸盐、稀土磷酸盐、烷氧基稀土化合物或氯化稀土给电 子体配合物;
[0071] 所述镁化合物的分子式如式I所示:
[0072] R1MgR2 式 I ;
[0073] 其中,RjPR 2独立地选自苯基、对甲苯基、苄基或Cl~15烷基;
[0074] 所述镁化合物和稀土组分的摩尔比为(3~20) :1。
[0075] 本发明提供的聚丁二烯的制备方法涉及稀土催化剂体系的用法,所涉及的催化体 系具有较好的催化活性,可制备得到微观结构可控的聚丁二烯,并且其成本较低。
[0076] 本发明实施例优选在氮气保护下,向无水无氧的聚合器中加入丁二烯单体和烃类 溶剂形成的溶液,而后加入稀土催化剂,进行聚合反应,得到聚丁二烯。
[0077] 在本发明中,丁二烯为单体;所述烃类溶剂优选为正己烷、正戊烷、环己烷和正庚 烷中的一种或多种,更优选为正己烷。本发明对所述烃类溶剂的用量没有特殊限制;在本发 明的一个实施例中,可在聚合器中加入20mL单体浓度为20g/100mL的丁二烯己烷溶液。
[0078] 本发明加入的是用于聚合丁二烯稀土催化剂,即为上文所述的稀土催化组合 物,对其组分在此不再赘述;而