Page 121 - 《精细化工》2021年第6期

第 38 卷第 6 期 精 细 化 工 Vol.38, No.6
202 1 年 6 月 FINE CHEMICALS June 2021

催化与分离提纯技术
苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物

选择性催化加氢

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刘东妮，郭 方，荣泽明 ，王 越，张淑芬
（大连理工大学 精细化工国家重点实验室，辽宁 大连 116024）

摘要：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS）通过催化加氢可提高物理化学性能，使其更广泛地应用于工
业中。以氯铂酸、尿素为原料，通过简单的浸渍还原法制备了 Pt/g-C 3 N 4 催化剂并应用于 SIS 非均相催化加氢反
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应。采用 XRD、TEM、 HNMR 和 DSC 对催化剂及产物进行了结构表征，考察了催化剂组成、Pt 负载量、反应
条件等因素对 SIS 加氢性能的影响。结果表明，以环己烷作溶剂，SIS 用量是催化剂质量的 2.3 倍，在 140 ℃、
2 MPa 条件下反应 2 h，催化剂具有很好的活性和选择性，SIS 加氢度为 85%，对聚异戊二烯段碳碳双键选择性
高达 95%。
关键词：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物；选择性加氢；非均相催化；Pt/g-C 3 N 4 ；催化技术
中图分类号：TQ317；TQ426 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 06-1183-09

Selective catalytic hydrogenation of styrene-isoprene-styrene block copolymer

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LIU Dongni, GUO Fang, RONG Zeming , WANG Yue, ZHANG Shufen
（State Key Laboratory of Fine Chemicals, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, China）

Abstract: Physical and chemical properties of styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS) can be
improved by catalytic hydrogenation, which makes it more widely used in industry. Pt/g-C 3N 4 catalyst was
prepared by a simple impregnation reduction method using chloroplatinic acid and urea as raw materials
and then applied to heterogeneous catalytic hydrogenation of SIS. The structure of catalysts and products
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were characterized by XRD, TEM, HNMR and DSC. The effects of catalyst composition, loading amount
of Pt and reaction conditions on the hydrogenation performance of SIS were investigated. The results
showed that Pt/g-C 3N 4 exhibited good activity and selectivity, the hydrogenation degree of SIS and
selectivity to C==C bonds of polyisoprene units were 85% and 95% under the conditions of cyclohexane as
solvent, the dosage of SIS was 2.3-fold of the mass of catalyst, reaction temperature 140 ℃, 2 MPa and
reaction time 2 h.
Key words: SIS; selective hydrogenation; heterogeneous catalysis; Pt/g-C 3N 4; catalytic technology

苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS）是 改善材料本身的抗氧化性、耐热性、抗紫外线性等
一种热塑性弹性体，其兼具橡胶的弹性及塑料的热 物理化学性能，还可以降低材料的熔融黏度，提高
[1]
[4]
可塑性 ，是一种介于橡胶和塑料之间的高分子材 其力学性能 。
料，被广泛应用于电线电缆、汽车部件、医疗输液 近年来，通过催化加氢方法对聚合物进行改性
[2]
器具、轮胎等方面 。然而，SIS 中聚异戊二烯嵌段 逐渐成为研究热点。聚合物加氢改性可以改变聚合
[5]
的不饱和碳碳双键使得聚合物在氧气、臭氧和紫外 物材料的结构，使聚合物的性能大大提升 。聚合
线作用下容易热老化，而进行选择性加氢是解决这 物加氢主要有均相催化加氢和非均相催化加氢两种
[3]
一问题的重要途径 。SIS 经选择性加氢后，不仅能 方式，由于均相催化在比较温和的条件下即可达到

收稿日期：2020-12-01; 定用日期：2021-01-25; DOI: 10.13550/j.jxhg.20201122
基金项目：国家重点研发计划专项（2019YFC1803804-03）；中央高校基本科研专项资金资助项目（DUT19LK29，DUT2019TA06）；
辽宁省自然科学基金（2020-MS-17）
作者简介：刘东妮（1996—），女，硕士生。联系人：荣泽明（1979—），男，副教授，E-mail：zeming@dlut.edu.cn。