三异丁基铝的多种应用

概述^[1]

三异丁基铝是一种无色透明液体。相对密度0.7876。熔点6℃。沸点212℃、114℃ (4.000×10³Pa)、86℃ (1.333×10³Pa)。折射率1.4494。化学性质活泼，遇水、酸、醇、氨剧烈反应，并发生爆炸，在空气中能强烈发烟或着火。本品有毒，对皮肤有灼烧性，其蒸气对呼吸器官有刺激性。

应用^[2-8]

三异丁基铝可用作顺丁橡胶聚合时的催化剂，也用作其他定向聚合橡胶、合成树脂、合成纤维等的常用催化剂；喷气机引火系统的高能燃料；还原剂；有机金属化合物的中间体。其应用举例如下：

1. 用于制备一种苯乙烯类、六氯丁二烯和丙烯腈三元共聚催化剂。

其特征在于：在惰性气体氛围的干燥的单口玻璃瓶中，将三异丁基铝和丁基锂溶解于溶剂中，玻璃瓶的瓶口用乳胶管密封，在40-50℃水浴中恒温放置10-20分钟，冷却后即得铝-锂催化剂；所述三异丁基铝和丁基锂摩尔比为1∶3~3∶1；所述溶剂选自四氢呋喃、苯甲醚、1,4-二氧六环、环己酮或甲苯；所述溶剂的用量与所述三异丁基铝和丁基锂之和的比例为20毫升：0.04~0.09摩尔。所提供的催化剂制备方法简单，催化活性好，催化效率高，反应温度低，共聚物收率高，并且制得的三元共聚物的后处理程序简单，共聚产物经甲醇浸泡后，聚合产物很容易洗涤分离。

2. 制备一种茂钛化合物催化剂。

该茂钛化合物催化剂，由茂钛化合物、聚铝氧烷和三异丁基铝组成，茂钛化合物的通式为Cp*Ti(O-Ph-X)3，Cp*为五甲基环戊二烯，X为F、Cl、CH3、OCH3，茂钛化合物的结构式如式(I)；聚铝氧烷的通式为-[-AlR-O-]n，其中R为甲基，n为4~40，n优选15~30；茂钛化合物、聚铝氧烷和三异丁基铝的摩尔比为1∶50~700∶0~300。茂钛化合物、聚铝氧烷和三异丁基铝的优选摩尔比为1∶300~700∶100。所述的茂钛化合物催化剂具有很高的催化活性，在工业适宜的温度下催化苯乙烯本体聚合，制备得到的间规聚苯乙烯间规度、熔点和分子量都较高。

3. 制备一种耐高压低渗透汽车燃油胶管。

其结构由内至外依次为：氯丁橡胶层、骨架材料层、氯化聚乙烯橡胶层及复合涂层；所述骨架材料层由聚酯纤维和钢丝制成；所述复合涂层由三异丁基铝、乙烯基硅油、聚酰亚胺、皂土、二氧化硅颗粒制成。所述复合涂层原料的重量份数为：三异丁基铝5-10份、乙烯基硅油3-6份、聚酰亚胺1-4份、皂土3-5份、二氧化硅颗粒8-15份。本发明提供的耐高压低渗透汽车燃油胶管，通过骨架材料层有效提高汽车燃油胶管的柔软性、抗扭结能力，并保持胶管受高压后恢复形变；同时，添加的纳米二氧化硅颗粒具有基本均匀的粒度，使胶管呈现对液体的低渗透性。因此，该汽车燃油胶管可以广泛的应用于汽车领域，具有较强的实用价值和经济价值。

4. 制备间规聚苯乙烯颗粒。

该方法以苯乙烯为单体，茂钛金属化合物为主催化剂，烷基铝氧烷和三异丁基铝为助催化剂，在常压和50~80℃温度下于复合惰性介质中进行种子半连续聚合。种子是颗粒形态较好的间规聚苯乙烯粒子，可以采用原位合成也可以是将预先得到的间规聚苯乙烯颗粒经过热处理后得到形态更好的种子。本发明具有不粘釜结块，反应器功率单耗低，反应平稳易操作，苯乙烯转化率高，最终产品的堆积密度不小于0.45g/cm3等特点，便于工业化生产，适用于立式或卧式各类搅拌聚合釜。

5. 制备一种高含量顺-1，4-聚异戊二烯。

其特征在于：选用按摩尔比三异丁基铝Al(i-C4H9)3∶四氯化钛TiCl4=0.8~1.5∶1配制的络合物催化剂，异戊二烯单体浓度为10~15%，聚合反应时间2~5h。所得产品门尼粘度ML-1+4(100)75~85，顺-1，4-聚异戊二烯含量为96~98%，顺-1，4式含量高，全灰分0.3~0.5%，Cu含量≤0.0001%，Fe含量≤0.0004%，钛含量≤0.06%，凝胶含量低，分子量分布较宽，性能接近天然橡胶，合成过程中可将甲苯溶剂及异戊二烯单体回收再利用，起到很好的节能减排效果。

6. 制备一种制备式(I)的氯化2-异丁酰基-1，10-菲咯啉缩胺合铁(II)配合物。

该方法在由1，10-菲咯啉开始来制备2-异丁酰基-1，10-菲咯啉的过程中，采用三异丁基铝作为起始原料，之后再依次经过水解和与硝基苯的氧化反应得到2-异丁酰基-1，10-菲咯啉，随后将2-异丁酰基-1，10-菲咯啉与取代苯胺缩合得到2-异丁酰基-1，10-菲咯啉缩胺配体，再将该配体与氯化亚铁反应获得目标产物。该合成方法步骤少，工艺简单，降低了催化剂制备成本，并且采用无毒的三异丁基铝代替常规制备方法中氰化钾的使用，工业化前景广阔。

7. 制备一种汽车用耐热耐磨橡胶胶管。

由以下重量份数的原料制成：硅橡胶粉10-15份，苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物5-10份，二氧化钛3-9份，三异丁基铝13-17份，甲苯-庚烷2-5份，绢云母6-9份，丙烯9-15份，硅藻土4-6份，陶土5-12份，氧化铁红5-13份，乙叉降冰片烯3-5份，甘油三醋酸酯5.5-8.5份，无水氯化钙7-9份，氧化锌11-16份，白垩15-18份、重晶石7-12份，炭黑7-15份，抗氧剂1-3份，色母2-8份，热塑性弹性体5-8份，三元乙丙橡胶2-6份，抗静电剂4-8份。上述橡胶胶管具有很好的耐酸碱性和耐磨性，同时对环境无污染；可有效延缓胶管的老化作用，不仅进一步增加了胶管的韧性，而且提高了其耐热性能，相较于同类产品，可提高耐热系数2-倍。

制备^[1]

以活化的铝粉、氢、异丁烯为原料， 在110～120℃及5～6MPa压力下，以三异丁基铝为引发剂，可制得三异丁基铝。

主要参考资料

[1] 实用精细化工辞典

[2] CN201410177782.6苯乙烯类、六氯丁二烯和丙烯腈三元共聚催化剂以及三元共聚方法

[3] CN200710032017.5一种茂钛化合物催化剂及其制备间规聚苯乙烯的方法

[4] CN201510877670.6一种耐高压低渗透汽车燃油胶管

[5] CN200410092841.6间规聚苯乙烯颗粒的半连续制备方法

[6] CN201010233012.0高含量顺-1,4-聚异戊二烯的合成方法

[7] CN201110354443.7 异丁酰基取代的1,10-菲咯啉配合物的制备及由此制备的配合物作为催化剂的应用

[8] CN201611065533.3一种汽车用耐热耐磨橡胶胶管