二乙烯基苯热聚合特性的研究
2022-09-21巩高旭李瑞江孙白新朱学栋朱江毅
巩高旭,李瑞江*,孙白新,朱学栋,朱江毅
(1.华东理工大学大型工业反应器工程教育部工程研究中心,上海 200237;2.江苏常青树新材料科技股份有限公司,江苏 镇江 212132)
二乙烯基苯(DVB)作为一种重要的交联剂,常用于离子交换树脂、合成橡胶、色谱填料和碳加工等方面[1-5],具有广阔的发展前景。DVB产业链发展迅速,其全球产量从2012年的16.8 kt增加到2016年的23.1 kt,年增长率为8.19%;2021年全球DVB市场规模大约为4.9亿元,预计2028年将达到6.5亿元,期间年增长率为3.9%[6]。目前国内DVB市场需求量也越来越大,DVB的生产企业也越来越多,如江苏常青树新材料科技股份有限公司、山东广润化工有限公司、海南实华嘉盛化工有限公司等。
DVB由二乙苯通过铁基催化剂[7-8]催化脱氢制得,工业中DVB的产品通常为混合物,主要以DVB和乙烯基乙苯(EVB)为主,DVB的选择性要高于EVB[9-10],其中DVB主要以间位和对位为主。在工业生产DVB的过程中,DVB在精馏塔塔釜容易发生聚合。为此,采用高真空塔分离技术,最大程度地降低塔釜温度,同时,加入高效阻聚剂抑制DVB的聚合[11]。针对DVB聚合的问题,Anne等[12]研究了间位和对位的DVB在70 ℃的聚合反应情况。在甲苯和2-乙基己酸中,间位DVB的聚合速率均高于对位DVB的聚合速率。Wiley等[13]发现DVB与苯乙烯发生交联作用时,间位DVB的共聚速率要高于对位DVB。
目前在DVB工业发展中,需要解决生产中产品易聚合的难题,实现高浓度DVB的产业化。本工作研究了温度对DVB聚合过程的影响,比较了阻聚剂4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(OH-TEMPO)、4,6-二硝基邻仲丁基苯酚(DNBP)及复配型阻聚剂对DVB的阻聚效果,探索阻聚剂的最佳使用方案,为DVB的工业生产提供参考。……
