一種聚異丁烯丁二酸酐的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于化工合成技術領域，尤其涉及一種聚異丁烯丁二酸酐的制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚異丁烯丁二酸酐是一種用途廣泛的化工產品，主要被用于制備各種類型的聚異 丁烯丁二酰亞胺及硼化無灰分散劑，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主要通過三種工藝，分別為氯化法、熱加合法和自 由基引發法。
[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酸酐混合，通入 氯氣進行反應，得到聚異丁烯丁二酸酐。該制備工藝較為成熟，是目前大規模生產烯酐應用 較多的一種方法。但采用此方法制備聚異丁烯丁二酸酐時，會伴隨生成大量的氯化氫需要 處理，合成設備和分離設備均需用特殊材質制成，且產品含氯，不符合環保的要求。
[0005] 熱加合法是在較高溫度（220°C~240°C )下將聚異丁烯和馬來酸酐混合后直接進 行反應，反應時間需要6小時以上，得到聚異丁烯丁二酸酐。熱加合法生產聚異丁烯丁二酸 酐需要在較高的溫度下進行，能耗較高，反應過程中結焦較多，產品色度較深，且反應后期 需要鼓入氮氣以帶出未反應的馬來酸酐。馬來酸酐的分離較麻煩，其是一種極易升華和凝 華的物質，負壓分離過程中在溫度較低的管路處極易凝華，堵塞管道，同時得到的聚異丁烯 丁二酸酐產品的游離酸酐含量不易降低。
[0006] 自由基引發法是在較低溫度（l〇〇°C~150°C )下降聚異丁烯和馬來酸酐混合，通 過加入自由基引發劑制備聚異丁烯丁二酸酐。該方法生產聚異丁烯丁二酸酐所需要的溫度 較低，反應過程中不易結焦，產品顏色也較淺，馬來酸酐轉化較徹底，但產品皂化值不易提 高，成分復雜，產品分子量分布較寬，粘度極高，而較高的粘度使得產品的分離和轉移非常 麻煩。
【發明內容】
[0007] 有鑒于此，本發明要解決的技術問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的條件下，加熱進行反應，得到中 間體；
[0010] B)在所述中間體中加入自由基引發劑與原料酸，反應后，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] 優選的，所屬步驟A)中反應的溫度為170°C~240°C。
[0014] 優選的，所述步驟A)中反應的時間為0. 5~3h。
[0015] 優選的，所述步驟A)具體為：
[0016] 在惰性氣體保護的條件下，將高活性聚異丁烯加熱，然后滴加原料酸，進行反應， 得到中間體。
[0017] 優選的，所述步驟A)中滴加原料酸完畢后反應結束。
[0018] 優選的，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] 優選的，所述自由基引發劑與高活性聚異丁烯的摩爾比為（0.05~0.5) :1。
[0020] 優選的，所述步驟B)中反應的溫度為100°C~150°C。
[0021] 優選的，所述步驟B)具體為：
[0022] 在中間體中同時滴加自由基引發劑與原料酸，滴加完畢，反應后，得到聚異丁烯丁 二酸酐。
[0023] 本發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的條件下，加熱進行反應，得到中間體；B)在所述中間體中加入自 由基引發劑與原料酸，反應后，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。與現有技術相比，本發明先在較高的溫度下使高活性聚異丁烯與原料酸反應，生成中間 體，然后再利用自由基引發劑使中間體與原料酸反應，使原料酸在較高溫度下反應的時間 較短，從而使得到的聚異丁烯丁二酸酐顏色較淺，結焦較少，同時自由基引發劑引發反應也 減少了大分子物質的生成，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 的產率。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發明實施例1中得到的聚異丁烯丁二酸酐的紅外光譜圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的 實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都 屬于本發明保護的范圍。
[0026] 本發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的條件下，加熱進行反應，得到中間體；B)在所述中間體中加入自 由基引發劑與原料酸，反應后，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，本發明對所有原料的來源并沒有特殊的限制，為市售即可；所述高活性聚異 丁烯為本領域技術人員熟知的高活性聚異丁烯即可，并無特殊的限制，本發明優選高活性 聚異丁烯的端烯摩爾百分含量多75% ;所述原料酸為本領域技術人員熟知的不飽和酸或不 飽和酸酐即可，并無特殊的限制，本發明優選為馬來酸酐。
[0028] 將高活性聚異丁烯與原料酸在惰性氣體保護的條件下，加熱進行反應，得到中間 體。所述高活性聚異丁烯與原料酸的摩爾比優選為1 : (〇. 8~1. 2)，更優選為1 : (0. 9~ 1. I)，再優選為I :1 ;所述惰性氣體為本領域技術人員熟知的惰性氣體即可，并無特殊的限 制，本發明中優選為氮氣。
[0029] 按照本發明，優選在惰性氣體保護的條件下，將高活性聚異丁烯加熱，所述加熱的 溫度優選為170°c~240°C，更優選為190°C~220°C。然后滴加原料酸，進行反應，優選原 料酸滴加完畢之后反應結束，得到中間體。所述反應的時間優選為〇. 5~3h，更優選為1~ 2. 5h，再優選為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體系內原料 酸的瞬時濃度。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 于反應器底部，量過多時就容易結焦，邊滴加邊反應可減少原料酸結焦。
[0031] 在所述中間體中加入自由基引發劑與原料酸；此步驟中所述原料酸與原料高活性 聚異丁烯的摩爾比優選為（0.1~1) :1，更優選為（0.3~0.8) :1，再優選為（0.4~0.7): 1 ;所述自由基引發劑與原料高活性聚異丁烯的摩爾比優選為（0.05~0.5) :1，更優選為 (0.05~0.3) :1，再優選為（0.05~0.2) :1，最優選為（0.05~0. 1) :1 ;所述自由基引發 劑優選為偶氮類引發劑和/或過氧化物引發劑，更優選為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、異 丙苯過氧化氫、過氧化二異丙苯、叔丁基過氧化氫、過氧化二叔丁基與過氧化苯甲酰中的一 種或多種