一種聚異丁烯丁二酸酐的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚異丁烯丁二酸酐的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚異丁烯丁二酸酐是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品，主要被用于制備各種類(lèi)型的聚異 丁烯丁二酰亞胺及硼化無(wú)灰分散劑，制備乳化炸藥用乳化劑以及石油化工廠用的加工助 劑。
[0003] 目前，聚異丁烯丁二酸酐的生產(chǎn)主要通過(guò)三種工藝，分別為氯化法、熱加合法和自 由基引發(fā)法。
[0004] 其中，氯化法是在一定溫度（170°c~190°C )下將聚異丁烯和馬來(lái)酸酐混合，通入 氯氣進(jìn)行反應(yīng)，得到聚異丁烯丁二酸酐。該制備工藝較為成熟，是目前大規(guī)模生產(chǎn)烯酐應(yīng)用 較多的一種方法。但采用此方法制備聚異丁烯丁二酸酐時(shí)，會(huì)伴隨生成大量的氯化氫需要 處理，合成設(shè)備和分離設(shè)備均需用特殊材質(zhì)制成，且產(chǎn)品含氯，不符合環(huán)保的要求。
[0005] 熱加合法是在較高溫度（220°C~240°C )下將聚異丁烯和馬來(lái)酸酐混合后直接進(jìn) 行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間需要6小時(shí)以上，得到聚異丁烯丁二酸酐。熱加合法生產(chǎn)聚異丁烯丁二酸 酐需要在較高的溫度下進(jìn)行，能耗較高，反應(yīng)過(guò)程中結(jié)焦較多，產(chǎn)品色度較深，且反應(yīng)后期 需要鼓入氮?dú)庖詭С鑫捶磻?yīng)的馬來(lái)酸酐。馬來(lái)酸酐的分離較麻煩，其是一種極易升華和凝 華的物質(zhì)，負(fù)壓分離過(guò)程中在溫度較低的管路處極易凝華，堵塞管道，同時(shí)得到的聚異丁烯 丁二酸酐產(chǎn)品的游離酸酐含量不易降低。
[0006] 自由基引發(fā)法是在較低溫度（l〇〇°C~150°C )下降聚異丁烯和馬來(lái)酸酐混合，通 過(guò)加入自由基引發(fā)劑制備聚異丁烯丁二酸酐。該方法生產(chǎn)聚異丁烯丁二酸酐所需要的溫度 較低，反應(yīng)過(guò)程中不易結(jié)焦，產(chǎn)品顏色也較淺，馬來(lái)酸酐轉(zhuǎn)化較徹底，但產(chǎn)品皂化值不易提 高，成分復(fù)雜，產(chǎn)品分子量分布較寬，粘度極高，而較高的粘度使得產(chǎn)品的分離和轉(zhuǎn)移非常 麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種聚異丁烯丁二酸酐的制備方 法，該方法制備的聚異丁烯丁二酸酐顏色較淺且粘度較低。
[0008] 本發(fā)明提供了一種聚異丁烯丁二酸酐的制備方法，包括：
[0009] A)將高活性聚異丁烯與原料酸在惰性氣體保護(hù)的條件下，加熱進(jìn)行反應(yīng)，得到中 間體；
[0010] B)在所述中間體中加入自由基引發(fā)劑與原料酸，反應(yīng)后，得到聚異丁烯丁二酸 酐；
[0011] 所述原料酸為不飽和酸或不飽和酸酐。
[0012] 優(yōu)選的，所述步驟A)中高活性聚異丁烯與原料酸的摩爾比為1 : (0. 8~1. 2)。
[0013] 優(yōu)選的，所屬步驟A)中反應(yīng)的溫度為170°C~240°C。
[0014] 優(yōu)選的，所述步驟A)中反應(yīng)的時(shí)間為0. 5~3h。
[0015] 優(yōu)選的，所述步驟A)具體為：
[0016] 在惰性氣體保護(hù)的條件下，將高活性聚異丁烯加熱，然后滴加原料酸，進(jìn)行反應(yīng)， 得到中間體。
[0017] 優(yōu)選的，所述步驟A)中滴加原料酸完畢后反應(yīng)結(jié)束。
[0018] 優(yōu)選的，所述步驟B)中原料酸與步驟A)中高活性聚異丁烯的摩爾比為（0. 1~ 1) :1〇
[0019] 優(yōu)選的，所述自由基引發(fā)劑與高活性聚異丁烯的摩爾比為（0.05~0.5) :1。
[0020] 優(yōu)選的，所述步驟B)中反應(yīng)的溫度為100°C~150°C。
[0021] 優(yōu)選的，所述步驟B)具體為：
[0022] 在中間體中同時(shí)滴加自由基引發(fā)劑與原料酸，滴加完畢，反應(yīng)后，得到聚異丁烯丁 二酸酐。
[0023] 本發(fā)明提供了一種聚異丁烯丁二酸酐的制備方法，包括：A)將高活性聚異丁烯與 原料酸在惰性氣體保護(hù)的條件下，加熱進(jìn)行反應(yīng)，得到中間體；B)在所述中間體中加入自 由基引發(fā)劑與原料酸，反應(yīng)后，得到聚異丁烯丁二酸酐；所述原料酸為不飽和酸或不飽和酸 酐。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明先在較高的溫度下使高活性聚異丁烯與原料酸反應(yīng)，生成中間 體，然后再利用自由基引發(fā)劑使中間體與原料酸反應(yīng)，使原料酸在較高溫度下反應(yīng)的時(shí)間 較短，從而使得到的聚異丁烯丁二酸酐顏色較淺，結(jié)焦較少，同時(shí)自由基引發(fā)劑引發(fā)反應(yīng)也 減少了大分子物質(zhì)的生成，降低了聚異丁烯丁二酸酐的粘度，也提高了聚異丁烯丁二酸酐 的產(chǎn)率。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中得到的聚異丁烯丁二酸酐的紅外光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的 實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都 屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026] 本發(fā)明提供了一種聚異丁烯丁二酸酐的制備方法，包括：A)將高活性聚異丁烯與 原料酸在惰性氣體保護(hù)的條件下，加熱進(jìn)行反應(yīng)，得到中間體；B)在所述中間體中加入自 由基引發(fā)劑與原料酸，反應(yīng)后，得到聚異丁烯丁二酸酐；所述原料酸為不飽和酸或不飽和酸 酐。
[0027] 其中，本發(fā)明對(duì)所有原料的來(lái)源并沒(méi)有特殊的限制，為市售即可；所述高活性聚異 丁烯為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的高活性聚異丁烯即可，并無(wú)特殊的限制，本發(fā)明優(yōu)選高活性 聚異丁烯的端烯摩爾百分含量多75% ;所述原料酸為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的不飽和酸或不 飽和酸酐即可，并無(wú)特殊的限制，本發(fā)明優(yōu)選為馬來(lái)酸酐。
[0028] 將高活性聚異丁烯與原料酸在惰性氣體保護(hù)的條件下，加熱進(jìn)行反應(yīng)，得到中間 體。所述高活性聚異丁烯與原料酸的摩爾比優(yōu)選為1 : (〇. 8~1. 2)，更優(yōu)選為1 : (0. 9~ 1. I)，再優(yōu)選為I :1 ;所述惰性氣體為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的惰性氣體即可，并無(wú)特殊的限 制，本發(fā)明中優(yōu)選為氮?dú)狻?br>[0029] 按照本發(fā)明，優(yōu)選在惰性氣體保護(hù)的條件下，將高活性聚異丁烯加熱，所述加熱的 溫度優(yōu)選為170°c~240°C，更優(yōu)選為190°C~220°C。然后滴加原料酸，進(jìn)行反應(yīng)，優(yōu)選原 料酸滴加完畢之后反應(yīng)結(jié)束，得到中間體。所述反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為〇. 5~3h，更優(yōu)選為1~ 2. 5h，再優(yōu)選為1. 5~2h。
[0030] 將原料酸以滴加的方式加入高活性聚異丁烯的目的是盡量降低反應(yīng)體系內(nèi)原料 酸的瞬時(shí)濃度。原料酸雖為液體，但其與聚異丁烯不相溶，且由于原料酸的密度較大，易沉 于反應(yīng)器底部，量過(guò)多時(shí)就容易結(jié)焦，邊滴加邊反應(yīng)可減少原料酸結(jié)焦。
[0031] 在所述中間體中加入自由基引發(fā)劑與原料酸；此步驟中所述原料酸與原料高活性 聚異丁烯的摩爾比優(yōu)選為（0.1~1) :1，更優(yōu)選為（0.3~0.8) :1，再優(yōu)選為（0.4~0.7): 1 ;所述自由基引發(fā)劑與原料高活性聚異丁烯的摩爾比優(yōu)選為（0.05~0.5) :1，更優(yōu)選為 (0.05~0.3) :1，再優(yōu)選為（0.05~0.2) :1，最優(yōu)選為（0.05~0. 1) :1 ;所述自由基引發(fā) 劑優(yōu)選為偶氮類(lèi)引發(fā)劑和/或過(guò)氧化物引發(fā)劑，更優(yōu)選為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、異 丙苯過(guò)氧化氫、過(guò)氧化二異丙苯、叔丁基過(guò)氧化氫、過(guò)氧化二叔丁基與過(guò)氧化苯甲酰中的一 種或多種