AT224338B

AT224338B - Zusammengesetzte Kohlenstoff-Polymermischungen und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Publication number: AT224338B
Application number: AT376359A
Authority: AT
Original assignee: Nat Lead Co
Priority date: 1958-05-21
Filing date: 1959-05-21
Publication date: 1962-11-12

Description

Zusammengesetzte Kohlenstoff-Polymermischungen und
Verfahren zu ihrer Herstellung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf zusammengesetzte Kohlenstoff-Polymergemische sowie auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Viele Verfahren sind bis jetzt vorgeschlagen worden, um Kohlenstoffsubstrate in Polymere einzuar- beiten, um die Eigenschaften des polymeren Materials zu verbessern oder ändern, wie z. B. das polymere Material gegenüber den schädlichen Einwirkungen des Sonnenlichtes weniger empfindlich zu machen.

Üblicherweise wird das Kohlenstoffsubstrat nur in kleineren Mengen und erst nach der Polymerisierung des olefinischen Materials zugesetzt.

Verschiedene Verfahren zur Herstellung einer Dispersion von Kohlenstoff in einem polymerisierten olefinischen Kohlenwasserstoff, z. B. Polyäthylen, sind vorgeschlagen worden, doch hatten die bisher vorgeschlagenen Verfahren eine Reihe von Nachteilen. So besteht ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Dispersion darin, das gewünschte Polymere herzustellen, es dann durch Erhitzen zu schmelzen und den Kohlenstoff einzurühren. Dieses Verfahren führte jedoch zu einer schlechten Verteilung des Kohlenstoffes und bedingte die Aussetzung des Polymeren gegenüber den nachteiligen Wirkungen des fortgesetzten Erhitzens.

Auch liess sich dieses Verfahren in keiner Weise auf die Herstellung von Dispersionen von Kohlenstoff in hochschmelzenden oder unschmelzbaren Polymeren anwenden (d. h. auf solche Polymere, welche sich zersetzen, ohne zu schmelzen, wenn man sie stark erhitzt).

Ein anderes Verfahren stellte gegenüber dem oben beschriebenen insofern einen Fortschritt dar, als in dem Ausgangspolymeren zusammen mit dem Kohlenstoffpigment ein Vernetzungsmittel einverleibt wurde, welches bei der darauffolgenden Wärmebehandlung der Dispersion insofern wirksam wurde, als der Vernetzungsgrad des Polymeren erhöht wurde, wodurch man eine Verteilung des Kohlenstoffes in einem hochschmelzendenpolymeren erhielt. Dieses Verfahren versagte aber noch immer dort, wo es darum ging, eine optimale Dispersion des Kohlenstoffes in dem Polymeren zu erhalten. Ausserdem wurden dadurch merkliche Mengen an restlichem Vernetzungsmittel oder von dessen Zersetzungsprodukten in das fertige Produkt gebracht, was für viele Anwendungen unerwünscht war.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kohlenstoff-Polymer-Zusammensetzung herzustellen. Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist die Herstellung einer Zusammensetzung, welche aus einem von einem Polymer ganz oder teilweise eingeschlossenen Kohlenstoff-Substrat besteht.

Einen weiteren Erfindungsgegenstand bildet ein Herstellungsverfahren für ein derartiges, von einem Polymeren ganz oder teilweise umschlossenen Kohlenstoff-Substrat. Einen weiteren Erfindungsgegenstand bildet eine Kohlenstoff-Polymerzusammensetzung unter Benützung hochschmelzender oder unschmelzbarer Polymerer. Die Erfindung betrifft ferner eine Kohlenstoff- Polymerzusammensetzung, welche sich durch verbesserte Dispersion des Kohlenstoffes in dem Polymeren auszeichnet. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoff-Polymerzusammensetzung, bei welchem es nicht erforderlich ist, das Polymere einer intensiven Erhitzung zu unterwerfen. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren der genannten Art, bei welchem der Zusatz nennenswerter Mengen von Frerndslibstanzen zu der Kohlenstoff-Polymer-Mischung vermieden wird.

Weitere Erfindungsziele und -vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Patentansprüchen.

Allgemein gesprochen bezieht sich die Erfindung auf eine Stoffzusammensetzung, welche im wesentlichen aus von einem Polymeren ganz oder teilweise umschlossenen Kohlenstoff besteht, wobei dieses

Polymere aus aliphatischen olefinisch-ungesättigten polymerisierbarenKohlenwasserstoff-Monomeren be- steht. Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoff-Polymer-Zusammen- setzung durch die Behandlung von einem Kohlenstoffsubstrat mit den Komponenten eines mehrkomponen- tigen katalytischen Systems, das eine reaktive Verbindung eines ÜbergangsmetallesderGruppe IV-B, V-B, .

VI-B, VII-B oder VIII des periodischen Systems und eine organometallische Verbindung eines Metalles der
Gruppe I-A, II-A, II-B oder III-A des periodischen Systems enthält, wonach das so behandelte Kohlen- stoffsubstrat anschliessend mit einem aliphatischen, olefinisch-ungesättigten polymerisierbaren Kohlen- wasserstoffmonomer, mit weniger als 6 Kohlenstoffsubstrat anschliessend mit einem aliphatischen, olefi- nisch-ungesättigten polymerisierbaren Kohlenwasserstoffmonomer, mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen behandelt wird.

Das periodische System in der Beschreibung und den Ansprüchen bezieht sich auf das periodische
System in"Fundamental Chemistry", Z. Auflage, vonH. G. Deming, ausgegeben von John Wiley & Sons,
Inc.

Die Substrate, auf welche sich die Erfindung anwenden lässt, umfassen sowohl elementaren Kohlen- stoff wie auch kohlenstoffhältige Materialien, die zum überwiegenden Teil aus Kohlenstoff bestehen.

Beispiele derartiger Kohlenstoffsubstrate umfassen Lampenruss, Knochenkohle, pulverisierte Kohle, pul- verisierter Koks, Kaminruss, Ofenruss, Graphit, technischen Diamantstaub, Aktivkohle, Holzkohle u. dgl.

Im allgemeinen istdas Verfahren zum Überziehen vonKohlenstoffteilchen von fast jeder Grösse inner- halb praktisch vorkommender Grenzen anwendbar, aber vorzugsweise werden Kohlenstoffteilchen von weniger als 0, 150 mm Grösse überzogen. Das Verfahren ist auch auf Kohlenstoff geringerer Teilchengrösse, bis zu Grössen unterhalb einem Mikron anwendbar.

Im allgemeinen können die erfindungsgemass verwendeten katalytischen Systeme solche sein, die eine reaktive Verbindung eines Metalles der Gruppen IV-B, V-B, VI-B, VII-B und VIII des Periodensystems und eine metallorganische Verbindung eines Metalles der Gruppen 1-A, II-A, II-B und III-A des Perioden- systems enthält. Derartige katalytische Systeme sind wohlbekannt und in der Literatur vielfach beschrie- ben.

Jedes organische oder anorganische Salz, Ester oder Komplexverbindung von Metallen der Gruppen
IV-B, V-B, VI-B, VII-B und VIII des Periodensystems und besonders ein Halogenid, Oxyhalogenid, Ester oder Acetylacetonate dieser Metalle kann verwendet werden. So kann jede Verbindung von Titan, Zirkon,
Hafnium, Thorium, Vanadin, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, Uran, Mangan, Rhenium, Eisen,
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acetylacetonat, Kobaltacetylacetonat, Chromacetylacetonat, Manganacetylacetonat, Alkylvanadate, Alkyltitanate usw.

Die Komponenten des katalytischen Systems können, anstatt einzeln zugesetzt, auch miteinander ausserhalb gemischt werden, und die Mischung in Verbindung mit dem Kohlenstoffsubstrat gebracht werden, bevor die Komponenten so lange miteinander gemischt gewesen sind, dass sie durchaus miteinander reagiert haben. Bei diesem Vorgang kann das katalytische System, z. B. eine Übergangsmetallverbindung wie Titantetrachlorid oder Vanadintetrachlorid und eine organometallische Verbindung von einem Alkalimetall, Erdalkalimetall, Zink oder Aluminium umfassen.

Jede Organometallverbindung eines Metalles der Gruppen I-A, II-A, II-B und III-A des Periodensystems, z. B. ein Alkali-oder Erdalkalimetall, Zink oder Aluminium kann verwendet werden. Beispiele derartiger Organometallverbindungen sind die Alkalimetallalkyle oder-aryle, wie Butyllithium, Amylnatrium, Phenylnatrium usw., Dimethylmagnesium, Diäthylmagnesium, Diäthylzink, Methylmagnesium-
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Trioctylaluminium, Tridodecylaluminium, Dimethylaluminiumbromid, Diäthylaluminiumchlorid, Äthylaluminiumdibromid, Dipropylaluminiumjodid, Diisobutylaluminiumfluorid, Diisobutylaluminiumbromid, Diäthylaluminiumhydrid, Äthylaluminiumhydrid, Diisobutylaluminiumhydrid usw. und Komplexe derartiger Organometallverbindungen, wie z. B. Na-Al-tetrabutyl, Li-Al-Tetraoctyl-, Na-Al-Triäthylchlorid usw.

Wenn die verwendete Organometallverbindung in der Reaktionsmischung unlöslich ist, kann es wünschenswert sein, ihre Teilchengrösse vor der Verwendung mit Hilfe einer Kugelmühle od. dgl. zu vermindern.

Das Molverhältnis der Organometallverbindung zu der Verbindung des Übergangsmetalles bei der Durchführung der Reaktion kann innerhalb weiter Grenzen schwanken, aber es soll gewöhnlich eine Menge der Organometallverbindung verwendet werden, welche den gewünschten Grad der Reduktion sicherstellt. So werden im Falle von Alkalimetallalkylen grössere Molverhältnisse von Organometallverbindung

zur Verbindung des Übergangsmetalles gebraucht als für Trialkylaluminiumverbindungen usw.

Im allgemeinen ist es vorzuziehen, die Verbindung der Übergangsmetalle in feinverteilter Form zu verwenden. Eine derartige feinverteilte Form wird erhalten, wenn die Verbindung der Übergangsmetalle mit der Organometallverbindung vor der Polymerisation der Monomeren reduziert wird. Eine andere Mög- lichkeit zur Gewinnung der Verbindung des Übergangsmetalles in feinverteilter Form besteht darin, die Verbindung, z. B. VC1 usw. einer Behandlung in einer Kugelmühle in einem inerten Verdünnungsmittel zu unterwerfen. Dadurch ist es möglich, praktisch jede gewünschte Teilchengrösse zu erhalten.

Wie bereits betont, können Organometallverbindungen von Metallen der Gruppen I-A, II-A, II-B und
III-A des Periodensystems, z. B. eines Alkalimetalles, eines Erdalkalimetalles, des Zinks oder Alumi- niums in Kombination mit der Verbindung des Übergangsmetalles als katalytisches System erfindungsge- mäss verwendet werden. So können Alkalimetallalkyle oder-aryle, Erdalkalialkyle oder-aryle, Alumi- niumalkyl, Metallalkylhalogenide oder-hydride verwendet werden.

Die Auswahl von Temperatur und Druck bei dem erfindungsgemässen Verfahren hängt natürlich von der Aktivität des verwendeten Katalysatorsystems, des verwendeten Verdünnungsmittels, dem erwünschten
Polymerisationsgrad usw. ab. Im allgemeinen wird die Polymerisation bei geringfügig erhöhten Tempera- turen ausgeführt werden, doch kann jede Temperatur innerhalb des Bereiches von etwa -200C bis etwa
1500C und vorzugsweise von etwa 300C bis etwa 10QOC angewendet werden. In gleicher Weise kann, ob- wohl Atmosphärendruck oder ein Druck von nur wenigen Zehntel kg pro cmz angewendet werden kann, die Polymerisation in einem weiten Druckbereich, z.

B. vom teilweisen Vakuum bis etwa 140 kg/cm2 und vorzugsweise von etwa Atmosphärendruck bis etwa 35 kg/crn2 durchgefUhrt werden. Höhere Drucke kön- nen natürlich auch angewendet werden, diese ändern im allgemeinen aber nicht den Ablauf des Pro- zesses.

Die Menge des auf dem Kohlenstoff abgeschiedenen Polymeren kann in weiten Grenzen von fast Null bis zu soviel Polymerem schwanken, wie in Verbindung mit dem Kohlenstoff anzuwenden gewünscht wird, in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung des Produktes.

Weder die genaue Struktur der erfindungsgemässen Zusammensetzungen noch der Mechanismus ihrer
Bildung ist vollständig geklärt. Was den Mechanismus anbelangt, so scheint es, als würde der Katalysator an der Oberfläche der Kohlenstoffteilchen adsorbiert, entweder durch einen einfachen Adsorptionsme- chanismus oder durch Chemisorption. DieChemisorption kann an den aktiven Oberflächenstellen des Koh- lenstoffes, z. B. an Hydroxylgruppen, stattfinden, welche bekanntermassen in kohlenstoffhältigen Mate- rialien in grosser Vielfalt vorliegen. Ein anderer möglicher Mechanismus für eine Art der Chemisorption ergibt sich aus der Tatsache, dass viele Kohlenstoffmaterialien nicht elementarer Kohlenstoff sind, sondern vielkernige, kondensierte Kohlenwasserstoffe u. dgl.

Solche Verbindungen weisen Benzolringe auf, die der koordinativen Bindung mit den elementaren Übergangsmetallen fähig sind. Was immer aber der Me- chanismus sein mag, so lässt sich beobachten, dass der Katalysator an der Kohlenstoffoberfläche abgela- gert wird und dass das Polymere von den katalytisch aktiven Stellen her zu wachsen beginnt, bis die Poly- merisation vollendet ist.

Das Molgewicht des Polymeren in den Kohlenstoff-Polymer-Zusammensetzungen kann sehr unter- schiedlich sein. Das Molgewicht des Polymeren kann entweder durch Variieren des Katalysatorverhält- nisses oder der Reaktionsbedingungen oder durch beides geändert werden.

Die Arten des erfindungsgemässen Polymeren können gleichfalls verschieden sein. Es ist möglich, eine Kohlenstoff-Polymer-Zusammensetzung herzustellen, in welcher das Polymere unterschiedliche Gra- de der Kristallinität aufweist, indem einfach der verwendete Katalysator gewechselt wird. Es ist wohl- bekannt, dass gewisse Katalysatorsysteme zu mehr oder minder kristallinen, andere wieder zu amorphen
Polymeren führen.

Die oben beschriebenen Katalysatoren sind stereospezifisch und führen daher zu orientierten Polyme- ren. Andere stereospezifischeKatalysatoren können ebenfalls verwendet werden und verhalten sich analog. In einer ihrer vorzugsweisen Ausführungsformen bezieht sich daher die vorliegende Erfindung auf die Ab- lagerung eines stereospezifischen Katalysators auf einer Kohlenstoffoberfläche, mit nachfolgender Ver- wendung der gebildeten Kohlenstoff-Katalysator-Zusammensetzung zur Herbeiführung der Polymerisation eines aliphatischen olefinisch-ungesättigten Kohlenwasserstoffmonomeren, wobei eine Zusammensetzung erhalten wird, die aus in einem geordneten Kohlenwasserstoffpolymeren eingebetteten Kohlenstoffteilchen besteht.

Die Dispersion des Kohlenstoffes in dem Polymeren ist viel vollständiger und der Kohlenstoff ist vollständiger in dem Polymeren eingebettet als dies durch gewöhnliche physikalische Hilfsmittel erreicht werden kann. Es wird angenommen, dass dieses Ergebnis durch das Eindringen des Katalysators und des

Monomeren in die Zwischenräume des Kohlenstoffagglomerates und nachfolgenden Wachsen des Polymeren erreicht wird, wodurch die Teilchen auseinandergedrückt werden. Das Polymere wächst so rund um den Kohlenstoff, so dass dieser vollständig dispergiert wird.

Unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens ist es möglich, eine vollständige Dispersion des Kohlenstoffes in hochschmelzenden oder sogar in unschmelzbaren Polymeren zu erzielen, indem das Polymere durch Polymerisation in situ auf das Kohlenstoffsubstrat gebildet wird.
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Was das Formen betrifft, so können die erfindungsgemässen Zusammensetzungen unter Druck bei Raumtemperatur verformt werden, wodurch sich beträchtliche Ersparungen für den Benützer eines derartigen Presspulvers ergeben.

Um die Erfindung weiter zu veranschaulichen, werden die nachfolgenden Beispiele angeführt : Beispiel l : 45 g Kaminruss wurden in 1400 ml Toluol dispergiert und die ganze Mischung wurde
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Einleiten von Äthylen in das Reaktionsgemisch wurde begonnen. Das Reaktionsgemisch wurde auf 500C erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten, bis die gewünschte Menge Äthylen, 45 g, gemessen mit einem Strömungsmessgerät, in die Reaktionsmischung eingeleitet worden war. Der Äthylerlzufluss wurde dann abgestellt und die Reaktion abgebrochen. Das Produkt wurde filtriert und wiederholt mit Methanol gewaschen.

Das erhaltene Material bestand zu je etwa 50% Kohlenstoffpigment und Polyäthylen, vom Gesamtgewicht beider Materialien.
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holt, dass das Kohlenstoffpigment jedesmal durch eine äquivalente Menge eines der folgenden Materialien ersetzt wurde : Lampenruss, Knochenkohle, gepulverte Kohle, gepulverter Koks, Graphit, Ofenruss und technischer Diamantstaub. Jedesmal bestand das erhaltene Produkt zu je etwa 50% Kohlenstoff und 5cp/o Polyäthylen vom Gesamtgewicht der beiden Materialien.

Beispiel 3 : Die Vorgangsweise des Beispieles 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass 87 g Propylen verwendet wurden. Die Menge des tatsächlich verwendeten Propylens wurde mittels eines Strömungsmessers gemessen, durch den die Menge des in das Reaktionsgemisch eingeleiteten Propylens gemessen wurde, und mit einem zweiten Strömungsmesser wurde die aus dem Reaktionsgemisch austreten-
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teile.

Beispiel 4 : Die Vorgangsweise gemäss Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass 1, 3-Butadien verwendet wurde. Die Menge an Kohlenstoffpigment war 45 g. Die Menge an 1, 3-Butadien im Reaktionsgemisch war 5 g. Das verwendete Katalysatorsystem bestand aus 0,006 Mol VC1 und 0,003 Mol (C H) Zn. Das erhaltene Produkt bestand zu etwa 951o aus Kohlenstoffpigment und 5% Poly- butadien, bezogen auf das Gesamtgewicht der beiden Bestandteile.

Beispiel 5 : Die Vorgangsweise gemäss Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass 10 g Isopren verwendet wurden. Es wurde kein Strömungsmesser verwendet. Die verwendete Katalysatormi-
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auf das Gesamtgewicht der beiden Bestandteile.

Beispiel 6 : Die Vorgangsweise gemäss Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass an Stelle von 45 g 405 g Äthylen verwendet wurden. Das erhaltene Produkt bestand zu etwa l a aus Kohlenstoffpigment und zu 907o aus Polyäthylen, bezogen auf das Gesamtgewicht der beiden Bestandteile.

Beispiel 7 : Die Vorgangsweise gemäss Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass an Stelle von 45 g Äthylen 5 g verwendet wurden. Das erhaltene Produkt bestand zu etwa 901o aus Kohlenstoffpigment und zu l o aus Polyäthylen, bezogen auf das Gesamtgewicht der beiden Bestandteile.

Beispiel 8 : Die Vorgangsweise gemäss Beispiel 1 wurde für die Herstellung einer KohlenstoffPolyäthylen-Zusammensetzung, enthaltend 921o Kohlenstoffpigment pro 100 Teile Harz, als Gewichtsteile berechnet, wiederholt. Diese Mischung wurde in einer dampfbeheizten Zerkleinerungsmühle 5 Minuten lang bei 1430C behandelt. Die Reissfestigkeit dieses Materials wurde sodann nach der Versuchsmethode ASTM D-412 geprüft. Das Material hatte eine Reissfestigkeit von 304 kg/cm mit einer Bruchdehnung von 5%.

Zum Vergleich wurde der Versuch unternommen, 100 Teile eines typischen Niederdruck-Polyäthylens zu prüfen. Dieses Polyäthylen hat in seiner reinen Form eine Reissfestigkeit und Dehnungseigenschaften gleich den erfindungsgemässen Polymeren, jedoch ohne Kohlenstoff. In dieses Polyäthylen wurden während des Zermahlens, wie vorstehend beschrieben, 50 Teile des gleichen Kohlenstoffpigments, das im vorigen Beispiel verwendet wurde, eingearbeitet. Diese physikalisch gemischte Zusammensetzung erwies sich als zu brüchig, um geprüft zu werden.

Zu dem gleichen handelsüblichen Polyäthylen wurde während des Zermahlens die erfindungsgemässe Kohlenstoff-Polyäthylen-Zusammensetzung zugegeben, welche gemäss Beispiel 8 hergestellt worden war, wobei die Mengenverhältnisse so eingestellt wurden, dass 50 Teile Kohlenstoffpigment pro 100 Teile des Harzes vorhanden waren. Dieses Gemisch, welches die erfindungsgemässe Kohlenstoff-Polyäthylen-Zusammensetzung und das physikalisch beigemischte handelsübliche Polyäthylen enthielt, wurde, wie vor-
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zeichnete, ausserordentlich verbesserte Reissfestigkeit erhalten wird, verglichen mit einem physikalischen Gemenge Kohlenstoff + Polymer, welches physikalische Gemenge eine überaus schlechte Reissfestigkeit aufweist, die wegen der Brüchigkeit eines derartigen Gemenges nicht gemessen werden konnte.

Ausserdem werden, wie man leicht erkennen kann, die Elastomer-Eigenschaften der KohlenstoffPolymer-Zusammensetzung sehr verbessert, im Gegensatz zu einem physikalischen Gemenge eines typischen handelsüblichen Niederdruck-Polyäthylens + Kohlenstoffpigment. Die Kohlenstoff-PolyäthylenZusammensetzung wurde zu 15 cm Rohren stranggepresst und zu Rohr-Fittings bei Raumtemperatur unter Druck verformt.

Die Polymer-Kohlenstoff-Zusammensetzungen gemäss der Erfindung sind nichtschmierend und zeigen bezüglich Wärmebeständigkeit und Zähigkeit eine merkliche Überlegenheit gegenüber geradkettigen, nichtmodifizierten Polymeren und lassen sich als Polymer-Grundmaterialien leichter in andere kautschukartige oder plastische Materialien einarbeiten als gewöhnliches Kohlenstoffpigment, wodurch eine grosse Vielfalt von Verwendungsmöglichkeiten sowohl für Kohlenstoff wie auch für viele Monomeren eröffnet wird, die bisher nicht möglich war, wie Rohr-Fittings, Dachdeckmaterialien, Bauplatten, Rohre, Drahtisolierungen, Schuhsohlen, geformte Widerstände, Kabelüberzüge, Platten zur Abschirmung gegen Strahlungshitze, als Zusatz zu Autoreifenzusammensetzungen, als Zusatz zu hitzebeständigen Harzen usw.

Ausserdem kann die erfindungsgemässe Kohlenstoff-Polymer-Zusammensetzung zur Herstellung von Kohlenstoff-Polymer-Grundmaterialien verwendet werden. Diese können als Presspulver direkt ohne zwischengeschalteten Vernetzungsschritt verwendet werden, und der Verformungsvorgang kann bei Zimmertemperatur unter Druck durchgeführt werden. Unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens kann eine Dispersion von Kohlenstoff in einem Polymeren erhalten werden, welche erst oberhalb 1490C oder aber überhaupt nicht fliesst. Dies kann mit einem der bekannten, nur physikalischen Verfahren nicht erreicht werden..

Die Erfindung wurde an Hand bestimmter bevorzugter Ausführungsformen beschrieben und an Hand bestimmter Beispiele veranschaulicht. Diese sind jedoch nur rein beispielsweise und die Erfindung wird dadurch nicht beschränkt, ausser im Rahmen der folgenden Patentansprüche.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Eine aus im wesentlichen von einem Polymeren ganz oder teilweise umschlossenen Kohlenstoffsubstrat bestehende Zusammensetzung, wobei das Polymere aus einem aliphatischen, olefinisch-ungesättigten, polymerisierbaren Kohlenwasserstoff-Monomeren hergestellt ist, das in situ auf das Kohlenstoffsubstrat polymerisiert ist.

Claims

2. Zusammensetzung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das polymerisierbare Kohlenwasserstoff-Monomer weniger als 6 Kohlenstoffatome enthält.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymere eines der folgenden ist : Polyäthylen, Polypropylen, Polybutadien oder Polyisopren.

4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche l bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymere zu jenen gehört, die erst oberhalb 1490C fliessen bzw. überhaupt nicht fliessen.

5. Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoff-Polymer-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Behandlung eines Kohlenstoffsubstrats mit den Komponenten eines mehrkomponentigen katalytischen Systems, das eine reaktive Verbindung eines Übergangsmetalles der <Desc/Clms Page number 6> Gruppe IV-B, V-B, VI-B, VII-B oder VIII des periodischen Systems und eine organometallische Verbindung eines Metalles der Gruppe I-A, II-A, II-B oder III-A des periodischen Systems enthält, wonach das so behandelte Substrat anschliessend mit einem aliphatischen olefinisch-ungesättigten polymerisierbaren Kohlenwasserstoff-Monomer, mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen behandelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Übergangsmetallverbindung ein Halogenid, Oxyhalogenid, Ester oder Acetylacetonat verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Übergangsmetall Titan, Zirkon, Vanadin oder Chrom verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Organometallver- bindung eine Verbindung des Lithiums, Natriums, Magnesiums, Zinks oder Aluminiums verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Organometallver- bindung, die wenigstens eine Alkyl- oder Arylgruppe, direkt an dem Metall gebunden, und gegebenenfalls weiter 0-2 Halogen-oder Wasserstoffatome enthält, verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkung der Komponenten des mehrkomponentigen Katalysatorsystems stufenweise erfolgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlenstoffsubstrat zuerst mit der Übergangsmetallverbindung und anschliessend mit der Organometallverbindung behandelt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das katalytisch wirksame System aus Titantetrachlorid und Magnesiummethylbromid oder aus Zirkontetrachlorid und Magnesiummethylbromid oder aus Titantetrachlorid und Aluminiumtrialkyl oder aus Titantetrachlorid und Aluminiumtriäthyl oder aus Titantetrachlorid und Aluminiumtriisobutyl besteht.