氢化丁腈橡胶的制备方法
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发布时间：2022-04-24 18:22
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时间：2023-10-31 16:37
HNBR的制备方法主要有三种:乙烯一丙烯腈共聚法、NBR溶液加氢法和NBR乳液加氢法。 乙烯一丙烯腈共聚法
丙烯腈一乙烯共聚法制备HNBR时,由于共聚反应中各单体的反应速率差异很大(rAN=0.04,rE=0.8),比较难控制,且所行聚合物性能还不太好,此法尚处于小试研究阶段. NBR的溶液加氢法是在NBR溶液中,以贵金属钯、钙、铑为催化剂,用氢气进行加氢。NBR分子链上的丙烯睛含量决定了它的耐油性,氢化NBR时,只对二烯单元的双键选择性加氢还原成饱和键,并不氢化丙烯腈单元的侧链睛基—C≡N。这种加氢法主要选用两种催化剂,即非均相载体催化剂和均相配位催化剂。首先问世的非均相载体催化剂是以碳为载体的Pd/C催化剂,这种催化剂的选择性高,氢化率最高达95.6%,但在加氢反应中,与炭黑亲合的二烯橡胶易吸附在炭黑表面,搅拌时炭黑易凝聚成块,存在于HNBR中,对其硫化特性会产生不良影响。日本瑞翁公司选用SiO2为载体的Pd/SiO2催化剂,已实现了工业化。这两种载体催化剂氢化NBR时,NBR催化剂残留物或聚合反应中使用的助剂可能粘附于载体表面或滞留在微孔内,使催化剂活性急剧下降,影响再次使用。
均相配位催化剂常见的有三种:钯催化剂、铑催化剂和铱催化剂,钯型催化剂对水和空气稳定,贮运方便,可反复回收利用,但活性和选择性差;铱型催化剂氢化NBR具有非常高的活性和选择性,已成为HNBR开发的热点之一。铑型催化剂具有最高的活性和选择性,RhH(PPh3)3型氢化铑催化剂可在溶液或乳液中对NBR进行催化加氢,反应所用溶剂为苯,温度为80～160℃,氢压为0.05～3MPa,时间2～10小时。为使催化剂稳定还需加入PPh3,催化剂和PPh3的用量分别为0.05%～20%、l%～25%(以NBR为基准),两者质量比为0.6/1～20/1。该催化体系具有高活性和选择性,氢化率最低为95%。但铑资源紧张,价值昂贵,大规模生产应回收利用,有人用三氨基硅烷吸收了HNBR中81%的残余铑。
