一种聚异丁烯丁二酸酐的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工合成技术领域，尤其涉及一种聚异丁烯丁二酸酐的制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚异丁烯丁二酸酐是一种用途广泛的化工产品，主要被用于制备各种类型的聚异 丁烯丁二酰亚胺及硼化无灰分散剂，制备乳化炸药用乳化剂以及石油化工厂用的加工助 剂。
[0003] 目前，聚异丁烯丁二酸酐的生产主要通过三种工艺，分别为氯化法、热加合法和自 由基引发法。
[0004] 其中，氯化法是在一定温度（170°c~190°C )下将聚异丁烯和马来酸酐混合，通入 氯气进行反应，得到聚异丁烯丁二酸酐。该制备工艺较为成熟，是目前大规模生产烯酐应用 较多的一种方法。但采用此方法制备聚异丁烯丁二酸酐时，会伴随生成大量的氯化氢需要 处理，合成设备和分离设备均需用特殊材质制成，且产品含氯，不符合环保的要求。
[0005] 热加合法是在较高温度（220°C~240°C )下将聚异丁烯和马来酸酐混合后直接进 行反应，反应时间需要6小时以上，得到聚异丁烯丁二酸酐。热加合法生产聚异丁烯丁二酸 酐需要在较高的温度下进行，能耗较高，反应过程中结焦较多，产品色度较深，且反应后期 需要鼓入氮气以带出未反应的马来酸酐。马来酸酐的分离较麻烦，其是一种极易升华和凝 华的物质，负压分离过程中在温度较低的管路处极易凝华，堵塞管道，同时得到的聚异丁烯 丁二酸酐产品的游离酸酐含量不易降低。
[0006] 自由基引发法是在较低温度（l〇〇°C~150°C )下降聚异丁烯和马来酸酐混合，通 过加入自由基引发剂制备聚异丁烯丁二酸酐。该方法生产聚异丁烯丁二酸酐所需要的温度 较低，反应过程中不易结焦，产品颜色也较浅，马来酸酐转化较彻底，但产品皂化值不易提 高，成分复杂，产品分子量分布较宽，粘度极高，而较高的粘度使得产品的分离和转移非常 麻烦。
【发明内容】
[0007] 有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种聚异丁烯丁二酸酐的制备方 法，该方法制备的聚异丁烯丁二酸酐颜色较浅且粘度较低。
[0008] 本发明提供了一种聚异丁烯丁二酸酐的制备方法，包括：
[0009] A)将高活性聚异丁烯与原料酸在惰性气体保护的条件下，加热进行反应，得到中 间体；
[0010] B)在所述中间体中加入自由基引发剂与原料酸，反应后，得到聚异丁烯丁二酸 酐；
[0011] 所述原料酸为不饱和酸或不饱和酸酐。
[0012] 优选的，所述步骤A)中高活性聚异丁烯与原料酸的摩尔比为1 : (0. 8~1. 2)。
[0013] 优选的，所属步骤A)中反应的温度为170°C~240°C。
[0014] 优选的，所述步骤A)中反应的时间为0. 5~3h。
[0015] 优选的，所述步骤A)具体为：
[0016] 在惰性气体保护的条件下，将高活性聚异丁烯加热，然后滴加原料酸，进行反应， 得到中间体。
[0017] 优选的，所述步骤A)中滴加原料酸完毕后反应结束。
[0018] 优选的，所述步骤B)中原料酸与步骤A)中高活性聚异丁烯的摩尔比为（0. 1~ 1) :1〇
[0019] 优选的，所述自由基引发剂与高活性聚异丁烯的摩尔比为（0.05~0.5) :1。
[0020] 优选的，所述步骤B)中反应的温度为100°C~150°C。
[0021] 优选的，所述步骤B)具体为：
[0022] 在中间体中同时滴加自由基引发剂与原料酸，滴加完毕，反应后，得到聚异丁烯丁 二酸酐。
[0023] 本发明提供了一种聚异丁烯丁二酸酐的制备方法，包括：A)将高活性聚异丁烯与 原料酸在惰性气体保护的条件下，加热进行反应，得到中间体；B)在所述中间体中加入自 由基引发剂与原料酸，反应后，得到聚异丁烯丁二酸酐；所述原料酸为不饱和酸或不饱和酸 酐。与现有技术相比，本发明先在较高的温度下使高活性聚异丁烯与原料酸反应，生成中间 体，然后再利用自由基引发剂使中间体与原料酸反应，使原料酸在较高温度下反应的时间 较短，从而使得到的聚异丁烯丁二酸酐颜色较浅，结焦较少，同时自由基引发剂引发反应也 减少了大分子物质的生成，降低了聚异丁烯丁二酸酐的粘度，也提高了聚异丁烯丁二酸酐 的产率。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明实施例1中得到的聚异丁烯丁二酸酐的红外光谱图。
【具体实施方式】
[0025] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本发明保护的范围。
[0026] 本发明提供了一种聚异丁烯丁二酸酐的制备方法，包括：A)将高活性聚异丁烯与 原料酸在惰性气体保护的条件下，加热进行反应，得到中间体；B)在所述中间体中加入自 由基引发剂与原料酸，反应后，得到聚异丁烯丁二酸酐；所述原料酸为不饱和酸或不饱和酸 酐。
[0027] 其中，本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可；所述高活性聚异 丁烯为本领域技术人员熟知的高活性聚异丁烯即可，并无特殊的限制，本发明优选高活性 聚异丁烯的端烯摩尔百分含量多75% ;所述原料酸为本领域技术人员熟知的不饱和酸或不 饱和酸酐即可，并无特殊的限制，本发明优选为马来酸酐。
[0028] 将高活性聚异丁烯与原料酸在惰性气体保护的条件下，加热进行反应，得到中间 体。所述高活性聚异丁烯与原料酸的摩尔比优选为1 : (〇. 8~1. 2)，更优选为1 : (0. 9~ 1. I)，再优选为I :1 ;所述惰性气体为本领域技术人员熟知的惰性气体即可，并无特殊的限 制，本发明中优选为氮气。
[0029] 按照本发明，优选在惰性气体保护的条件下，将高活性聚异丁烯加热，所述加热的 温度优选为170°c~240°C，更优选为190°C~220°C。然后滴加原料酸，进行反应，优选原 料酸滴加完毕之后反应结束，得到中间体。所述反应的时间优选为〇. 5~3h，更优选为1~ 2. 5h，再优选为1. 5~2h。
[0030] 将原料酸以滴加的方式加入高活性聚异丁烯的目的是尽量降低反应体系内原料 酸的瞬时浓度。原料酸虽为液体，但其与聚异丁烯不相溶，且由于原料酸的密度较大，易沉 于反应器底部，量过多时就容易结焦，边滴加边反应可减少原料酸结焦。
[0031] 在所述中间体中加入自由基引发剂与原料酸；此步骤中所述原料酸与原料高活性 聚异丁烯的摩尔比优选为（0.1~1) :1，更优选为（0.3~0.8) :1，再优选为（0.4~0.7): 1 ;所述自由基引发剂与原料高活性聚异丁烯的摩尔比优选为（0.05~0.5) :1，更优选为 (0.05~0.3) :1，再优选为（0.05~0.2) :1，最优选为（0.05~0. 1) :1 ;所述自由基引发 剂优选为偶氮类引发剂和/或过氧化物引发剂，更优选为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、异 丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基与过氧化苯甲酰中的一 种或多种