CH621355A5 - Process for the preparation of ethylene/butadiene copolymers in high yield - Google Patents

Process for the preparation of ethylene/butadiene copolymers in high yield Download PDF

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CH621355A5
CH621355A5 CH1007475A CH1007475A CH621355A5 CH 621355 A5 CH621355 A5 CH 621355A5 CH 1007475 A CH1007475 A CH 1007475A CH 1007475 A CH1007475 A CH 1007475A CH 621355 A5 CH621355 A5 CH 621355A5
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CH
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vanadium
ethylene
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butadiene
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Application number
CH1007475A
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Italian (it)
Inventor
Antonio Carbonaro
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Anic Spa
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/02Ethene

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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
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Abstract

The technical problem of the preparation of ethylene/butadiene copolymers having a content of butadiene units from 0.1% to 10% and a vanadium content of less than 50 parts per million, a restricted molecular weight distribution, high linearity of the chains, high X-ray crystallinity and absence of gel and random distribution of monomer units, is solved by carrying out the copolymerisation in a hydrocarbon solvent medium with the aid of a quaternary catalyst system consisting of vanadium compounds, aluminium compounds, soluble polyhalogen compounds of elements from groups III and IV of the periodic table and/or acidic compounds capable of releasing protons, and also organic compounds having in their structure at least one -CX3 grouping, X being a halogen.

Description

La presente invenzione concerne un procedimento per la polimerizzazione ad alta resa di etilene con butadiene per ottenere copolimeri aventi le seguenti favorevoli proprietà: The present invention relates to a process for the high yield polymerization of ethylene with butadiene to obtain copolymers having the following favorable properties:

i) elevata linearità di catena, i) high chain linearity,

ii) ristretta distribuzione di pesi molecolari, ii) restricted distribution of molecular weights,

iii) configurazione sostanzialmente tutta 1,2 trans delle unità butadieniche, iii) substantially all 1,2 trans configuration of the butadiene units,

iv) distribuzione statistica inter ed intramolecolare delle unità monomeriche, iv) inter and intramolecular statistical distribution of monomer units,

v) basso contenuto di vanadio residuo, anche in assenza di uno stadio di purificazione, v) low residual vanadium content, even in the absence of a purification step,

tali copolimeri essendo vulcanizzabili mediante ricette convenzionali a base di zolfo dando luogo a prodotti reticolati simili ai polietileni ad alta densità ma con proprietà meccaniche, termiche e chimiche migliorate. these copolymers being vulcanizable by conventional sulfur-based recipes giving rise to cross-linked products similar to high density polyethylenes but with improved mechanical, thermal and chemical properties.

Copolimeri etilene-butadiene sono noti nell'arte precedente, tuttavia nessuno dei prodotti descritti mostra tutte insieme le caratteristiche i)-v) prima elencate. Ethylene-butadiene copolymers are known in the prior art, however none of the products described all together show the characteristics i) -v) listed above.

Esse sono tutte da ritenersi indispensabili se si vuol disporre di un prodotto che offra sostanziali vantaggi nei confronti dei polietileni. They are all to be considered indispensable if you want to have a product that offers substantial advantages over polyethylenes.

Infatti, la linearità di catena, vale a dire la sostanziale assenza di ciclizzazioni intermolecolari, di ramificazioni e di legami trasversi, garantisce una bassa fluidità del polimero fuso favorendone la lavorabilità e la estrudibilità. In fact, the linearity of the chain, i.e. the substantial absence of intermolecular cyclizations, branches and transverse bonds, guarantees a low fluidity of the molten polymer favoring its workability and extrudability.

La ristretta distribuzione dei pesi molecolari, associata • alla linearità di catena, assicura al copolimero migliori proprietà meccaniche, quale la resistenza all'urto, a parità di peso molecolare medio e di altre caratteristiche. The narrow distribution of molecular weights, associated with • chain linearity, ensures better mechanical properties for the copolymer, such as impact resistance, for the same average molecular weight and other characteristics.

I polimeri a bassa polidispersità sono i più adatti nelle tecniche di trasformazione basate sullo stampaggio rotazionale, lo stampaggio ad iniezione di grandi manufatti, la filatura di fibre ed altre. L'addizione in 1,4-trans delle unità butadieniche in una catena polietilenica è la sola in grado di non perturbare sensibilmente la struttura cristallina di quest'ultimo polimero, almeno per tenori non elevati di butadiene copolimerizzato. In tal modo le proprietà fisiche (temperatura di fusione, densità, ecc.) dei copolimeri, che pur sono in grado di vulcanizzare con elevata velocità, non si discostano sensibilmente da quelle del polietilene alta densità. Low polydispersity polymers are the most suitable in transformation techniques based on rotational molding, injection molding of large products, fiber spinning and others. The 1,4-trans addition of the butadiene units in a polyethylene chain is the only one capable of not significantly disturbing the crystalline structure of the latter polymer, at least for non-high content of copolymerized butadiene. In this way the physical properties (melting temperature, density, etc.) of the copolymers, which are able to vulcanize at high speed, do not differ significantly from those of high density polyethylene.

La distribuzione statistica delle unità monomeriche, sia all'interno della singola macromolecola sia tra una macromolecola e l'altra, è condizione necessaria affinché tutto il copolimero reticoli in maniera omogenea. Soltanto copolimeri siffatti possono vulcanizzare con alte rese di reticolazione e fornire prodotti aventi proprietà fisico-meccaniche, termiche e chimiche superiori a quelle dei migliori polietileni. The statistical distribution of the monomeric units, both within the single macromolecule and between one macromolecule and the other, is a necessary condition for the homogeneous homogeneous reticulation of the whole copolymer. Only such copolymers can vulcanize with high cross-linking yields and provide products with physical-mechanical, thermal and chemical properties superior to those of the best polyethylenes.

II basso contenuto di vanadio, infine, è altra importante caratteristica dei copolimeri etilene-butadiene, poiché, data la presenza dei doppi legami, sono da evitare reazioni di ossidazione nelle quali il vanadio agisce da catalizzatore. Inoltre residui di sali di vanadio, se presenti in quantità non trascurabile, impartiscono ai copolimeri indesiderate colorazioni. L'impiego di catalizzatori che producono alte rese di copolimerizzazione, oltre ad eliminare gli inconvenienti ora citati, comportano processi semplificati in cui viene eliminata la fase di lavaggio del polimero ottenuto. Finally, the low vanadium content is another important characteristic of ethylene-butadiene copolymers, since, given the presence of double bonds, oxidation reactions in which vanadium acts as a catalyst are to be avoided. Furthermore, residues of vanadium salts, if present in a not negligible quantity, impart unwanted colors to the copolymers. The use of catalysts which produce high copolymerization yields, in addition to eliminating the drawbacks mentioned above, entail simplified processes in which the washing step of the polymer obtained is eliminated.

Tutto ciò è richiesto perché la preparazione di copolimeri etilene-butadiene rivesta interesse industriale. All this is required because the preparation of ethylene-butadiene copolymers is of industrial interest.

Il diverso comportamento in polimerizzazione dei due comonomeri, etilene e butadiene, giustifica la obiettiva difficoltà di ottenere, direttamente dalla polimerizzazione di loro miscele, copolimeri aventi le proprietà desiderate come sopra descritto. The different polymerization behavior of the two comonomers, ethylene and butadiene, justifies the objective difficulty of obtaining, directly from the polymerization of their mixtures, copolymers having the desired properties as described above.

Caratteristiche e proprietà dei copolimeri etilene-butadiene sono strettamente connesse con il procedimento di preparazione e quindi con il particolare catalizzatore usato. I sistemi catalitici noti, siano essi basati sull'impiego di composti di titanio o di vanadio o di cromo quale elemento di transizione, oltre a non assicurare la formazione di copolimeri aventi tutte le caratteristiche prima elencate, non forniscono rese di polimerizzazione sufficientemente elevate. Characteristics and properties of ethylene-butadiene copolymers are closely connected with the preparation process and therefore with the particular catalyst used. Known catalytic systems, whether based on the use of titanium or vanadium compounds or chromium as a transition element, in addition to not ensuring the formation of copolymers having all the characteristics listed above, do not provide sufficiently high polymerization yields.

La tecnica anteriore relativa alla preparazione di copolimeri etilene-butadiene omogeneamente reticolabili con ricette a base di zolfo, mostra tuttavia che i catalizzatori The prior art relating to the preparation of ethylene-butadiene copolymers homogeneously crosslinkable with sulfur-based recipes, however shows that the catalysts

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ivi impiegati non sono molto attivi quando si vogliono ottenere prodotti a peso molecolare relativamente poco elevato. used therein, they are not very active when relatively low molecular weight products are desired.

Il procedimento secondo l'invenzione, come definito dalla rivendicazione 1 consiste nel condurre la reazione di polimerizzazione in uno o più solventi idrocarburici in presenza di un sistema catalitico costituito da: The process according to the invention, as defined in claim 1, consists in carrying out the polymerization reaction in one or more hydrocarbon solvents in the presence of a catalytic system consisting of:

a) uno o più composti di vanadio solubili nei suddetti idrocarburi scelti fra gli alogenuri di vanadio tetra o pen-tavalente e di vanadio trivalente complessati, gli alcoolati di vanadio e i chelati di vanadio e di vanadile, a) one or more vanadium compounds soluble in the aforementioned hydrocarbons selected from the complexed tetra or penavalent vanadium halides and complexed trivalent vanadium, vanadium alcohols and vanadium and vanadyl chelates,

b) uno o più composti dell'alluminio rispondenti alla formula RìR2A1X in cui Rt e R2 eguali o diversi fra loro, sono radicali alchilici, cicloalchilici, alchilarilici e arilici contenenti da 1 a 18 atomi di carbonio oppure idrogeno e X è alogeno, b) one or more aluminum compounds corresponding to the formula RìR2A1X wherein Rt and R2 equal or different from each other, are alkyl, cycloalkyl, alkylaryl and aryl radicals containing from 1 to 18 carbon or hydrogen atoms and X is halogen,

c) uno o più composti plurialogenati solubili o solubiliz-zabili nel mezzo di reazione degli elementi del III e IV Gruppo del sistema periodico, e/o uno o più composti acidi in grado di liberare protoni e d) uno o più composti organici contenenti nella loro molecola almeno un raggruppamento CX3 con X alogeno. c) one or more plurlogenated compounds soluble or solubilizable in the reaction medium of the elements of the III and IV Group of the periodic system, and / or one or more acid compounds capable of freeing protons and d) one or more organic compounds containing in their molecule at least one CX3 grouping with X halogen.

Per «complessi» si intendono tutti i composti caratterizzati da legami tra il vanadio e leganti organici mono e bi-dentati, ove il termine «legami» viene definito come uno ione o una molecola legata al metallo o considerata legata al metallo e i termini «mono e bidentati» significano una molecola che ha uno o, rispettivamente, due posizioni con le quali può formare legami covalenti o di coordinazione con il metallo. By "complexes" we mean all compounds characterized by bonds between vanadium and mono- and bi-toothed organic binders, where the term "bonds" is defined as an ion or a molecule linked to metal or considered to be linked to metal and the terms "mono and bidentates "mean a molecule that has one or, respectively, two positions with which it can form covalent or coordination bonds with the metal.

Esempi rappresentativi di composti del vanadio [secondo (a)] sono il tetracloruro di vanadio (preferibilmente stabilizzato in soluzione di SiCl4), il tricloruro di vanadile, il tricloruro di vanadio complessato con tre molecole di tetrai-drofurano, il triacetilacetonato di vanadio, il diacetilaceto-nato di vanadile, il triisopropilato di vanadile, ed il vanadio tetra(dimetilammide). Representative examples of vanadium compounds [according to (a)] are vanadium tetrachloride (preferably stabilized in SiCl4 solution), vanadyl trichloride, vanadium trichloride complexed with three molecules of tetrai-drofuran, vanadium triacetyl acetonate, the vanadyl diacetylaceto-born, vanadyl triisopropylate, and vanadium tetra (dimethylamide).

Fra i componenti (b) del sistema catalitico sono esemplificativi i diidrocarbilalogenuri di alluminio, tra i quali sono poi preferiti, per ragioni di costo e di disponibilità, il dietil-monocloruro e il diisobutilmonocloruro di alluminio. Risultati analoghi si ottengono impiegando i corrispondenti bromuri. Anche gli idi uri di alluminio-idrocarbil-alogenuri possono venire vantaggiosamente impiegati. Among the components (b) of the catalytic system, aluminum dihydrocarbylhalides are exemplary, among which, for reasons of cost and availability, diethyl monochloride and aluminum diisobutyl monochloride are preferred. Similar results are obtained by using the corresponding bromides. Also the aluminum-hydrocarbyl-halide idi uri can be advantageously used.

Esempi di componenti (c) del sistema catalitico come definito dalla rivendicazione 1 sono tutti i composti acidi secondo Lewis e secondo Brönsted, e comprendono sia i composti plurialogenati dei metalli del III e IV Gruppo del sistema periodico, sia i composti in grado di liberare ioni H+, vale a dire gli acidi organici, gli acidi inorganici e l'acqua. Una condizione da rispettare è che essi siano sufficientemente solubili nel mezzo idrocarburico di reazione o che si solubilizzino per reazione con gli altri componenti catalitici. Esempi più specifici di tali composti sono il boro tricloruro, l'alluminio tricloruro, l'alluminio monoetildiclo-ruro, l'alluminio monoisobutildicloruro, l'alluminio tribro-muro, lo stagno tetracloruro, l'acido acetico, l'acido benzoico, l'acqua ecc. Examples of components (c) of the catalytic system as defined in claim 1 are all the acid compounds according to Lewis and Brönsted, and include both the plurlogenated compounds of the metals of the III and IV Group of the periodic system, and the compounds capable of releasing ions H +, i.e. organic acids, inorganic acids and water. A condition to be respected is that they are sufficiently soluble in the hydrocarbon reaction medium or that they are solubilized by reaction with the other catalytic components. More specific examples of these compounds are boron trichloride, aluminum trichloride, aluminum monoethyldyclo-ruro, aluminum monoisobutyldichloride, tribro-wall aluminum, tin tetrachloride, acetic acid, benzoic acid, l water etc.

Esempi particolari del componente (d) del sistema catalitico come definito nella rivendicazione 1 sono gli esteri dell'acido tricloroacetico, oltre allo stesso acido libero. Attivi sono pure, ma in minor misura il triclorotoluene, il p.cloro-triclorotoluene, il cloruro dell'acido tricloroacetico, il tetracloruro di carbonio. Particular examples of the component (d) of the catalytic system as defined in claim 1 are the esters of trichloroacetic acid, in addition to the free acid itself. Active are also, but to a lesser extent, trichlorotoluene, p.chloro-trichlorotoluene, trichloroacetic acid chloride, carbon tetrachloride.

Il rapporto molare tra i componenti (b) ed (a) è normalmente elevato poiché il composto di vanadio viene usato in quantità molto piccole. Detto rapporto è superiore a 10:1 e normalmente compreso tra 50:1 a 100:1. Tuttavia quando la concentrazione del vanadio è inferiore 5. IO"5 moli/litro, The molar ratio between components (b) and (a) is normally high since the vanadium compound is used in very small quantities. Said ratio is higher than 10: 1 and normally between 50: 1 to 100: 1. However when the vanadium concentration is lower than 5. 10 "5 moles / liter,

il rapporto Al/V è preferibilmente compreso tra 100:1 e 500:1. Mentre la quantità ottimale del composto di vanadio impiegato oscilla tra LIO-1 e 1.10"3 moli/litro, la quantità del composto di alluminio varia tra 1 e 8. IO 3 moli/litro. the Al / V ratio is preferably between 100: 1 and 500: 1. While the optimal quantity of the vanadium compound used oscillates between LIO-1 and 1.10 "3 moles / liter, the quantity of the aluminum compound varies between 1 and 8. IO 3 moles / liter.

Il rapporto molare tra i componenti (c) e (b) è critico. Esso, nel caso in cui (c) è un composto inorganico o organometallico plurialogenato, può essere espresso con il rapporto globale tra i grammiatomi di alogeno e quelli di alluminio contenuti nei reattivi (b) e (c). Questo rapporto X/Al deve essere compreso tra 1 e 1,25 o, preferibilmente, tra 1,05 e 1,15. The molar ratio between components (c) and (b) is critical. In the event that (c) is a plurilogenated inorganic or organometallic compound, it can be expressed with the overall ratio between the halogen and aluminum grammiatoms contained in the reagents (b) and (c). This X / Al ratio must be between 1 and 1.25 or, preferably, between 1.05 and 1.15.

Nel caso in cui (c) è un acido protonico o l'acqua, il rapporto tra (b) e (c) è scelto nell'intervallo tra 10:1 e 1:1 o, preferibilmente, tra 4:1 e 2:1. In the case where (c) is a proton acid or water, the ratio between (b) and (c) is chosen in the range between 10: 1 and 1: 1 or, preferably, between 4: 1 and 2: 1.

Il rapporto molare tra i componenti (d) e (b) del catalizzatore può variare ampiamente, anche in relazione al particolare composto (d) e alle modalità di reazione. Esso è generalmente inferiore ad 1 e viene preferibilmente scelto nell'intervallo compreso tra 1:4 e 1:1. The molar ratio between the components (d) and (b) of the catalyst can vary widely, also in relation to the particular compound (d) and the reaction modes. It is generally less than 1 and is preferably chosen in the range from 1: 4 to 1: 1.

Tutte le reazioni suddette vengono effettuate in presenza di un idrocarburo che, secondo una particolarità della presente invenzione, è di tipo aromatico. Tuttavia anche miscele di idrocarburi aromatici con idrocarburi alifatici o ci-cloalifatici, idrocarburi aromatici alogenati o loro miscele con i summenzionati o con altri idrocarburi alogenati sono usabili secondo l'invenzione. Pertanto pur essendo preferiti solventi come il benzene e il toluene, è possibile usare il clo-robenzene o miscele benzene/cicloesano, toluene/n-eptano, clorobenzene/tetracloroetilene ecc. All the above reactions are carried out in the presence of a hydrocarbon which, according to a particularity of the present invention, is of an aromatic type. However also mixtures of aromatic hydrocarbons with aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbons, halogenated aromatic hydrocarbons or their mixtures with the aforementioned or with other halogenated hydrocarbons are usable according to the invention. Therefore, although solvents such as benzene and toluene are preferred, it is possible to use clo-robenzene or mixtures of benzene / cyclohexane, toluene / n-heptane, chlorobenzene / tetrachlorethylene etc.

La temperatura di polimerizzazione è scelta in un ampio intervallo. Generalmente si opera a temperature superiori a quella ambiente allo scopo di evitare l'uso di costosi ciclo-frigorifero. The polymerization temperature is chosen in a wide range. Generally it operates at temperatures above room temperature in order to avoid the use of expensive cycle-refrigerators.

Pertanto l'intervallo più opportuno risulta compreso tra 50° e 100°C, anche se non è esclusa la possibilità di operare a temperature più basse o più elevate, ad esempio tra 0C e 120°C. Therefore the most suitable range is between 50 ° and 100 ° C, even if the possibility of operating at lower or higher temperatures, for example between 0C and 120 ° C, is not excluded.

Le polimerizzazioni vengono effettuate sotto moderate pressioni di etilene (2-20 kg/cm2). The polymerizations are carried out under moderate ethylene pressures (2-20 kg / cm2).

Per la regolazione dei pesi molecolari viene, ove necessario, aggiunto idrogeno al sistema. To regulate the molecular weights, hydrogen is added to the system where necessary.

I copolimeri etilene-butadiene che si ottengono con il procedimento sopra descritto, sono esenti da gel, da ramificazioni e da ciclizzazioni interne come è mostrato dagli spettri all'infrarosso e di risonanza magnetica nucleare e come si deduce dalla loro completa solubilità nei solventi idrocarburici e cloroidrocarburici a caldo. The ethylene-butadiene copolymers that are obtained with the process described above, are free of gel, branches and internal cyclizations as shown by infrared and nuclear magnetic resonance spectra and as can be deduced from their complete solubility in hydrocarbon solvents and hot chlorohydrocarbons.

La ristretta distribuzione dei pesi molecolari, associata ad una elevata linearità di catena, è messa in evidenza dalle misure di fluidità allo stato fuso, secondo norma ASTM D1236-65T. Il rapporto tra gli indici di flusso misurati applicando pesi di 21,6 kg (MFI21,u) e 2,16 kg (MFI2.1(Ì), rispettivamente, è detto «shear sensitivity» e risulta, per i copolimeri in esame, compreso tra 10 e 50. Detto rapporto è tanto più basso quanto più è basso il peso molecolare medio e, a parità di questo, quanto più monodisperso ed esente da ramificazione è il polimero in esame (R. Martinovitch, P. J. Boche, R. A. McCord, SPE J. 16, 1335 [1971]). The narrow distribution of molecular weights, associated with a high chain linearity, is highlighted by the measures of fluidity in the molten state, according to ASTM D1236-65T standard. The ratio between the flow indices measured by applying weights of 21.6 kg (MFI21, u) and 2.16 kg (MFI2.1 (Ì), respectively, is called "shear sensitivity" and results, for the copolymers in question, between 10 and 50. Said ratio is lower the lower the average molecular weight and, for the same amount, the more monodisperse and free of branching is the polymer under examination (R. Martinovitch, PJ Boche, RA McCord, SPE J. 16, 1335 [1971]).

La distribuzione dei pesi molecolari dei copolimeri del presente trovato espressa come M,v/Mu determinata mediante cromatografia a permeazione di gel (Polymer Fractio-nation, M. J. R. Cantow, Academic Press N. Y., 1967) risulta compresa tra 2 e 3. Il tenore in unità butadieniche (moli di butadiene per 100 moli dei due monomeri) nei copolimeri etilene-butadiene può variare in un ampio intervallo, ad esempio tra 0,1 e più di 10, e viene regolato in funzione dell'impiego previsto. I prodotti di maggiore interesse per la successiva trasformazione in manufatti retico- The molecular weight distribution of the copolymers of the present invention expressed as M, v / Mu determined by gel permeation chromatography (Polymer Fractio-nation, MJR Cantow, Academic Press NY, 1967) is between 2 and 3. The content in units butadiene (moles of butadiene per 100 moles of the two monomers) in the ethylene-butadiene copolymers can vary in a wide range, for example between 0.1 and more than 10, and is regulated according to the intended use. The products of greatest interest for the subsequent transformation into reticular artefacts

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Iati, contengono dallo 0,5 al 5 % in. moli di butadiene co-polimerizzato. Iati, contain from 0.5 to 5% in. moles of co-polymerized butadiene.

Copolimeri con meno dello 0,5 % di unità butadieniche subiscono una «rigradazione» in presenza di agenti vulcanizzanti; copolimeri con più del 5 % di unità butadieniche possono trovare interesse, oltre che per il basso costo, per la loro compatibilità con altri polimeri ad alta insaturazione. Le unità butadieniche 1,4 trans, costituiscono, come rilevato dalla spettrografia infrarossa, almeno il 98% di tutto il butadiene copolimerizzato. Infatti sono irrilevanti bande attribuibili ad unità di tipo eis o di tipo 1,2. La determinazione quantitativa del butadiene contenuto nel copolimero viene pertanto effettuata basandosi sulla banda a 965 cm-1 secondo tecniche note. Copolymers with less than 0.5% of butadiene units undergo a "re-degradation" in the presence of vulcanizing agents; copolymers with more than 5% of butadiene units may find interest, as well as for the low cost, for their compatibility with other highly unsaturated polymers. The 1,4 trans butadiene units make up, as detected by infrared spectrography, at least 98% of all copolymerized butadiene. In fact, bands attributable to eis or 1.2 units are irrelevant. The quantitative determination of the butadiene contained in the copolymer is therefore carried out based on the 965 cm-1 band according to known techniques.

A conferma della distribuzione statistica intermolecolare ed intramolecolare delle unità monomeriche dei copolimeri in oggetto, il prodotto grezzo di polimerizzazione è in grado di reticolare in tutte le sue frazioni quando sottoposto a vulcanizzazione mediante ricette convenzionali a base di zolfo o donatori di zolfo o composti chinonici, in presenza o meno di agenti acceleranti e di cariche inerti. Il grado di reticolazione viene misurato dal valore della coppia massima raggiunto al curometro Zwick oppure dalla parte insolubile dopo 24 ore in xilene bollente, e viene espresso il gel %. Esso varia in funzione del peso molecolare medio, della distribuzione dei pesi molecolari, del contenuto di insaturazione del copolimero, oltre che della mescola vulcanizzante impiegata, ed è generalmente compreso tra il 30 e il 90% del prodotto finale. Confirming the intermolecular and intramolecular statistical distribution of the monomeric units of the copolymers in question, the raw polymerization product is able to crosslink in all its fractions when subjected to vulcanization using conventional recipes based on sulfur or sulfur donors or quinone compounds, in the presence or absence of accelerating agents and inert fillers. The degree of crosslinking is measured by the maximum torque value reached at the Zwick curometer or by the insoluble part after 24 hours in boiling xylene, and the% gel is expressed. It varies according to the average molecular weight, the distribution of the molecular weights, the unsaturation content of the copolymer, as well as the vulcanizing compound used, and is generally comprised between 30 and 90% of the final product.

Mettendo in atto il processo come definito nella rivendicazione 1, il copolimero etilene-butadiene viene ottenuto con rese talmente elevate che è possibile eliminare la fase di lavaggio del grezzo di polimerizzazione, lasciando i pochi residui catalitici incorporati nel polimero stesso. Infatti il vanadio residuo è nella maggioranza dei casi, inferiore alle 50 parti per milione. By carrying out the process as defined in claim 1, the ethylene-butadiene copolymer is obtained with such high yields that it is possible to eliminate the washing step of the polymerization crude, leaving the few catalytic residues incorporated in the polymer itself. In fact, the residual vanadium is in the majority of cases, less than 50 parts per million.

I copolimeri etilene-butadiene sono altamente cristallini all'esame con i raggi X. La loro cristallinità è, nell'intervallo di maggiore interesse, quella tipica del polietilene ad alta densità. L'assenza della cristallinità tipica del polibutadiene 1,4 trans, anche per contenuti maggiori del 10% di queste unità strutturali, costituisce una ulteriore evidenza della distribuzione statistica delle unità etileniche e butadieniche. The ethylene-butadiene copolymers are highly crystalline on X-ray examination. Their crystallinity is, in the range of greatest interest, that typical of high density polyethylene. The absence of the crystallinity typical of polybutadiene 1,4 trans, also for contents greater than 10% of these structural units, constitutes further evidence of the statistical distribution of the ethylene and butadiene units.

La densità dei copolimeri, infine, non è sensibilmente diversa da quella del polietilene lineare ed oscilla tra 0,950 e 0,960 g/m2 (norma ASTM D 1505-68). Finally, the density of the copolymers is not significantly different from that of linear polyethylene and oscillates between 0.950 and 0.960 g / m2 (ASTM D 1505-68 standard).

I prodotti reticolati che si ottengono a partire dai copolimeri etilene-butadiene ottenuti secondo il trovato sono interessanti per numerose pratiche applicazioni. The cross-linked products obtained from the ethylene-butadiene copolymers obtained according to the invention are interesting for numerous practical applications.

Tra queste spiccano l'impiego nella preparazione di materiali espansi rigidi (ottimi isolanti e insonorizzanti che bruciano senza fornire fumi neri) di contenitori rigidi di ogni dimensione, di tubi, di rivestimenti per cavi, ed altre applicazioni analoghe. Among these, the use in the preparation of rigid foam materials (excellent insulators and soundproofing that burn without providing black fumes) of rigid containers of all sizes, of pipes, of cable coatings, and other similar applications stand out.

In tutte le loro applicazioni i copolimeri reticolati offrono, rispetto ai polietileni, più elevate caratteristiche meccaniche, quali il carico di rottura e la resistenza all'urto (norma ASTM D 256/56), decisamente migliorata resistenza allo stress-craking (norme ASTM D 1693), modesta diminuzione del modulo flessionale (norme ASTM D 747) e acquisita sostanziale inerzia agli oli e ai solventi. In all their applications, cross-linked copolymers offer, compared to polyethylenes, higher mechanical characteristics, such as the breaking load and impact resistance (ASTM D 256/56 standard), significantly improved stress-craking resistance (ASTM D standards 1693), modest decrease in the flexural modulus (ASTM D 747 standards) and acquired substantial inertia to oils and solvents.

I copolimeri etilene-butadiene non reticolati sono inoltre utilizzabili come intermedi per la preparazione di monomeri olefinici bifunzionali a seguito di opportuna demolizione della catena insatura. The non-cross-linked ethylene-butadiene copolymers can also be used as intermediates for the preparation of bifunctional olefinic monomers following appropriate demolition of the unsaturated chain.

Alcuni dati sulle proprietà ora illustrate, come pure ricette e condizioni di vulcanizzazione, sono riportati nei sottostanti esempi, forniti al solo scopo di illustrare meglio l'invenzione senza in alcun modo limitarla. Some data on the properties now illustrated, as well as recipes and vulcanization conditions, are reported in the following examples, provided for the sole purpose of better illustrating the invention without in any way limiting it.

Esempio 1 Example 1

5 In una autoclave d'acciaio dalla capacità di 5 1, munita di agitazione meccanica, termoregolazione e rivelatore elettrico di manometro e di valvole di accesso, è stata introdotta per aspirazione una soluzione ottenuta da: 5 In a steel autoclave with a capacity of 5 1, equipped with mechanical stirring, thermoregulation and electric detector with pressure gauge and access valves, a solution was introduced by suction, obtained by:

— 1800 mi di toluene anidro 10 — 1,35 mi di A1(2H5)2CI 1800 ml of anhydrous toluene 10 - 1.35 ml of A1 (2H5) 2CI

— 0,12 g di A1(C2H5)C12 - 0.12 g of A1 (C2H5) C12

— 40 g di butadiene. - 40 g of butadiene.

15 II rapporto CI/Al nella miscela è di 1.1. 15 The CI / Al ratio in the mixture is 1.1.

L'autoclave è stata termostatata a 80°C, quindi sono stati introdotti: The autoclave was thermostated at 80 ° C, therefore:

— etilene 14 at - ethylene 14 at

— idrogeno 6 at. - hydrogen 6 at.

20 20

Mediante una pompa a pistone, è stata iniettata una soluzione toluenica (200 mi) contenente disciolti mg 17,5 g di V triacetilacetonato e g 1,06 di tricloroacetato di metile in circa venti minuti primi. By means of a piston pump, a toluene solution (200 ml) containing dissolved 17.5 g mg of V triacetylacetonate and 1.06 g of methyl trichloroacetate was injected in about twenty minutes.

25 La polimerizzazione ha avuto inizio appena è iniziata l'introduzione della soluzione, è proseguita per 90 minuti durante i quali è stato alimentato l'etilene consumato mantenendo costante la pressione totale di 20 atm. 25 The polymerization began as soon as the introduction of the solution began, it continued for 90 minutes during which the consumed ethylene was fed keeping the total pressure constant at 20 atm.

La prova è stata interrotta per introduzione di 25 mi di 30 alcool metilico. II polimero, recuperato filtrando la sospensione e seccato in stufa da vuoto a 50°C, ha l'aspetto di una polvere bianca e pesa g 165 allo stato secco. La resa è stata di 66.000 g per g di V metallico. Unità butadieniche 1,4 trans contenute (analisi IR) = 2,8% (moli). The test was stopped by introduction of 25 ml of 30 methyl alcohol. The polymer, recovered by filtering the suspension and dried in a vacuum oven at 50 ° C, has the appearance of a white powder and weighs 165 g in the dry state. The yield was 66,000 g per g of metallic V. 1.4 trans butadiene units contained (IR analysis) = 2.8% (moles).

35 Le altre caratteristiche del polimero tal quale sono le seguenti: 35 The other characteristics of the polymer as such are as follows:

— MFLj^s = 0,7 g/10' - MFLj ^ s = 0.7 g / 10 '

— MFI21i6 23 g/10' (shear sensitivity = 40) - MFI21i6 23 g / 10 '(shear sensitivity = 40)

— densità = 0,9547 g/ml - density = 0.9547 g / ml

— MÄ = 2,25 - MÄ = 2.25

— temperatura di fusione (al microscopio polarizzatore) = 131°C. - melting temperature (under polarizing microscope) = 131 ° C.

40 40

45 II copolimero grezzo è stato trattato in pressa a 180° per 30 minuti mescolato con i seguenti ingredienti (parti per 100 parti di polimero): ossido di zinco 5, acido stearico 1,2,2' dimetil-bis(4 metil-terbutilfenolo(l, N-ossidietilbenzotiazolo--2-sulfenamide (NOBS Special) 1,5, disolfuro di dibenzotia-50 zile (Vulcacit DM) 0,5, Zolfo 3. 45 The crude copolymer was treated in a press at 180 ° for 30 minutes mixed with the following ingredients (parts per 100 parts of polymer): zinc oxide 5, stearic acid 1,2,2 'dimethyl-bis (4 methyl-terbutylphenol (l, N-oxideethylbenzothiazole - 2-sulfenamide (NOBS Special) 1,5, dibenzothia-50 zyl disulfide (Vulcacit DM) 0,5, Sulfur 3.

Il prodotto così ottenuto ha un contenuto di gel (insolubile in xilene all'ebollizione) dell'80% e mostra le caratteristiche riportate nella tabella (accanto ai valori riscontrati sul polimero tal quale): The product thus obtained has a gel content (insoluble in boiling xylene) of 80% and shows the characteristics shown in the table (next to the values found on the polymer as it is):

55 55

60 60

65 65

tal quale reticolato as it is crosslinked

Resistenza all'urto (kg cm/cm2) Impact resistance (kg cm / cm2)

7,2 7.2

62,5 62.5

Carico di snervamento (kg/cm2) Yield strength (kg / cm2)

248 248

198 198

Carico di rottura (kg/cm2) Breaking load (kg / cm2)

267 267

275 275

Allungamento a rottura (%) Elongation at break (%)

1600 1600

578 578

Stress cracking (h) Stress cracking (h)

0 0

500 500

Modulo flessionale (kg/cm2) Flexural modulus (kg / cm2)

7800 7800

6700 6700

5 5

621355 621355

Esempio 2 Example 2

Nell'apparecchiatura e nelle condizioni descritte nell'esempio 1, è stata effettuata una prova impiegando i seguenti reattivi: toluene anidro mi 1800, A1(C2H5)C1 mi 1,35, A1(C2H5)C12 g 0,12, butadiene g 40 e, dopo termostatazione a 80°C, etilene fino a 10 kg/cm2 e idrogeno fino a 20 kg/cm nell'ordine. Il rapporto tra le due pressioni parziali è circa 1. In the apparatus and under the conditions described in Example 1, a test was carried out using the following reagents: anhydrous toluene ml 1800, A1 (C2H5) C1 ml 1.35, A1 (C2H5) C12 g 0.12, butadiene g 40 and, after thermostating at 80 ° C, ethylene up to 10 kg / cm2 and hydrogen up to 20 kg / cm in the order. The ratio between the two partial pressures is about 1.

Nel corso di trenta minuti è stata introdotta gradualmente nell'autoclave una soluzione toluenica (200 mi) contenente 35 mg di V triacetilacetonato e 1,06 g di tricloroacetato di metile. Durante la prova è stato alimentato etilene in modo da mantenere costante la pressione iniziale di 20 kg/cm2. Over the course of thirty minutes, a toluene solution (200 ml) containing 35 mg of V triacetylacetonate and 1.06 g of methyl trichloroacetate was gradually introduced into the autoclave. During the test, ethylene was fed in order to keep the initial pressure of 20 kg / cm2 constant.

La polimerizzazione è stata interrotta dopo 90 minuti mediante introduzione di 25 mi di alcool metilico. Il polimero è stato isolato dalla sospensione per filtrazione ed essiccamento in vuoto a 50°C. Ottenuti g 148 (29.000 g per g di V metallico) di prodotto bianco finemente suddiviso che all'analisi infrarossa rivela un contenuto del 3,3% di unità butadieniche 1,4 trans e che ha un MFI2,i6 di 12,5 ed uni MFI21i„ di 295 (shear sensitivity = 23,5). The polymerization was stopped after 90 minutes by introduction of 25 ml of methyl alcohol. The polymer was isolated from the suspension by filtration and vacuum drying at 50 ° C. 148 g (29,000 g per g of metallic V) of finely divided white product obtained which, upon infrared analysis, reveals a content of 3.3% of 1,4 trans butadiene units and which has an MFI2, i6 of 12.5 and uni MFI21i "of 295 (shear sensitivity = 23.5).

Il copolimero grezzo è stato sottoposto a reticolazione utilizzando la mescola e le condizioni già riportate nell'esempio 1. Il prodotto reticolato ha un contenuto di gel del 53% e mostra una resistenza all'urto di 16,3 kg.cm/cm2 (contro 2,6 kg.cm/cm2 del polimero tal quale). Il modulo flessionale è di 7200 kg/cm2 (9900 kg/cm2 nel polimero di partenza). The crude copolymer was cross-linked using the compound and the conditions already reported in example 1. The cross-linked product has a gel content of 53% and shows an impact resistance of 16.3 kg.cm/cm2 (against 2.6 kg.cm/cm2 of the polymer as it is). The flexural modulus is 7200 kg / cm2 (9900 kg / cm2 in the starting polymer).

Esempio 3 Example 3

Utilizzando l'autoclave descritto nell'esempio 1, è stata effettuata una polimerizzazione a partire dai seguenti reattivi: toluene anidro mi 1800, butadiene g 40,1(C2H3)2C1 mi 1 (8,2 mM), Al(C,Hn)Cl2 g 0,096 (0,8 mM). Using the autoclave described in example 1, a polymerization was carried out starting from the following reagents: anhydrous toluene ml 1800, butadiene g 40.1 (C2H3) 2C1 ml 1 (8.2 mM), Al (C, Hn) Cl2 g 0.096 (0.8 mM).

L'autoclave è stata termostatata a 80°C e pressurizzata con etilene (pressione parziale 14 kg/cm2 e idrogeno (pressione parziale 6 kg/cm2). The autoclave was thermostated at 80 ° C and pressurized with ethylene (partial pressure 14 kg / cm2 and hydrogen (partial pressure 6 kg / cm2).

Mantenendo costante la temperatura indicata, si è introdotta gradualmente in circa trenta minuti una soluzione toluenica (200 cm3) contenente disciolti 35 mg di V triacetilacetonato e 0,53 g di tricloroacetato di metile. L'etilene consumato è stato reintegrato mantenendo costantemente a 20 kg/cm2 la pressione totale. Keeping the temperature indicated constant, a toluene solution (200 cm3) containing dissolved 35 mg of V triacetylacetonate and 0.53 g of methyl trichloroacetate was gradually introduced in about thirty minutes. The consumed ethylene has been replenished maintaining the total pressure constantly at 20 kg / cm2.

La prova è stata interrotta dopo 45 minuti per introduzione di 25 cm3 di alcool metilico. The test was stopped after 45 minutes by introduction of 25 cm3 of methyl alcohol.

Il polimero ottenuto dopo essiccamento pesa 147 g, contiene (analisi IR) il 2,3% di unità butadieniche 1,4 trans, un MFI2illi di 4,8 g/10' e un MFI2I.„ di 88,3 g/10' (shear sensitivity =18). The polymer obtained after drying weighs 147 g, contains (IR analysis) 2.3% of 1,4 trans butadiene units, an MFI2illi of 4.8 g / 10 'and an MFI2I. Of 88.3 g / 10' (shear sensitivity = 18).

Il rapporto Mw/Mn determinato mediante permeazione di gel, è di 2,12. Dopo reticolazione in presenza di zolfo, con la ricetta e le modalità descritte nell'esempio 1, si ottiene un prodotto contenente il 75 % di gel e avente una resistenza all'urto di 36,2 kg/cm/cm2 (contro 3,9 kg.cm/cm2 del polimero non reticolato). The Mw / Mn ratio determined by gel permeation is 2.12. After cross-linking in the presence of sulfur, with the recipe and the methods described in example 1, a product containing 75% of gel and having an impact resistance of 36.2 kg / cm / cm2 (compared to 3.9 kg.cm/cm2 of the non-crosslinked polymer).

Esempio 4 Example 4

Nell'autoclave descritta nell'esempio 1 è stata introdotta una soluzione ottenuta con: In the autoclave described in example 1, a solution obtained with:

— toluene anidro - anhydrous toluene

— butadiene - butadiene

— A1(C2H5)2C1 - A1 (C2H5) 2C1

— CCljCOOH - CCljCOOH

mi 1800 g 20 ml 2 g 0,654 I 1800 g 20 ml 2 g 0.654

vamente idrogeno per una pressione parziale di 4 kg/cm2 (pressione totale 13 kg/cm2). truly hydrogen for a partial pressure of 4 kg / cm2 (total pressure 13 kg / cm2).

Nel corso di 20 minuti sono stati alimentati 70 mg di V triacetilacetonato, disciolti in 200 mi di toluene, mentre 5 temperatura e pressioni totale venivano mantenute costanti (quest'ultime per alimentazione di altro etilene). During 20 minutes 70 mg of V triacetylacetonate were dissolved, dissolved in 200 ml of toluene, while 5 total temperature and pressure were kept constant (the latter by feeding other ethylene).

La polimerizzazione è stata interrotta dopo 60 minuti. Il polimero, trattato come descritto in precedenza (vedi esempio 1) pesa allo stato secco 137 g (13.700 g per g di V io metallico). Esso contiene il 2,1% di unità butadieniche 1.4 trans e mostra i seguenti gradi di fluidità: The polymerization was stopped after 60 minutes. The polymer, treated as previously described (see example 1), weighs 137 g in the dry state (13,700 g per g of V io metallic). It contains 2.1% of 1.4 trans butadiene units and shows the following fluidity:

MFI2j16 = 7,06 g/10' - MFI21i6 = 184,8 g/10' (shear sensitivity = 26,2). MFI2j16 = 7.06 g / 10 '- MFI21i6 = 184.8 g / 10' (shear sensitivity = 26.2).

Sottoposto a reticolazione nelle condizioni e con la ri-15 cetta riportata nell'esempio 1, il copolimero reticola per il 58%. Subjected to cross-linking under the conditions and with the recept shown in Example 1, the copolymer is 58% crosslinked.

Esempio 5 Example 5

Adoperando la medesima attrezzatura descritta in prece-20 denza (vedi esempio 1), è stata effettuata una prova di copolimerizzazione con i seguenti reattivi: Using the same equipment described above (see example 1), a copolymerization test was carried out with the following reagents:

25 25

30 30

La soluzione così ottenuta è stata trasferita in autoclave e termostatata a 105°C. Successivamente sono stati aggiunti etilene e idrogeno per rispettive pressioni parziali di 19 e 1 atm. La polimerizzazione ha avuto inizio all'introduzione 35 di una soluzione toluenica di V triacetilacetonato (52 mg in 200 mi), che è avvenuta nel corso di 12 minuti. La polimerizzazione è stata arrestata dopo 75 minuti mediante introduzione di 25 mi di alcool metilico. Sono stati isolati, con la solita tecnica, 150 g di polimero secco avente le seguenti 40 caratteristiche: The solution thus obtained was transferred to the autoclave and thermostated at 105 ° C. Subsequently ethylene and hydrogen were added for respective partial pressures of 19 and 1 atm. The polymerization began at the introduction 35 of a toluene solution of V triacetylacetonate (52 mg in 200 ml), which took place over the course of 12 minutes. The polymerization was stopped after 75 minutes by introduction of 25 ml of methyl alcohol. 150 g of dry polymer having the following 40 characteristics were isolated with the usual technique:

— toluene anidro mi - anhydrous toluene mi

1800 1800

— butadiene g - butadiene g

20 20

— A1(C2H5)2C1 - A1 (C2H5) 2C1

ml ml

1,25 1.25

— Al(C2H5)Cl2 - Al (C2H5) Cl2

g g

0,12 0.12

— CClsCOOH - CClsCOOH

g g

0,49 0.49

unità trans-1,4-butadieniche mfi. trans-1,4-butadiene units mfi.

*2,16 * 2.16

45 45

50 50

MFI21,o MFI21, or

(shear sensitivity = 49) densità (shear sensitivity = 49) density

1,2% (moli) 0,21 10,4 1.2% (moles) 0.21 10.4

0,9556 .9556

L'autoclave è stata termostatata a 80°C, quindi è stato introdotto etilene fino alla pressione di 9 kg/cm2 e successitemperatura di fusione (al microscopio 133°C polarizzatore) The autoclave was thermostated at 80 ° C, then ethylene was introduced up to a pressure of 9 kg / cm2 and subsequent melting temperature (under the microscope 133 ° C polarizer)

La resa rispetto al vanadio è stata di 19.700 g per g di metallo. The yield with respect to vanadium was 19.700 g per g of metal.

55 II copolimero è reticolato per il 78% dopo trattamento a 180°C per 30 minuti in presenza degli stessi ingredienti descritti nell'esempio 1. La resistenza all'urto del prodotto reticolato è risultata di 71,2 kg.cm/cm2 (contro 11,3 del co-polimero tal quale). 55 The copolymer is 78% cross-linked after treatment at 180 ° C for 30 minutes in the presence of the same ingredients described in example 1. The impact resistance of the cross-linked product was 71.2 kg.cm/cm2 (against 11.3 of the co-polymer as it is).

60 Esempio 6 60 Example 6

Nell'autoclave descritta nell'esempio 1 è stata introdotta una soluzione preparata a partire da: In the autoclave described in example 1, a solution prepared starting from:

— toluene anidro mi 1800 «5 — HzO mg 72 - anhydrous toluene I 1800 "5 - HzO mg 72

— butadiene g 40 - butadiene 40 g

— A1(C2H6)2C1 mi 1,5 - A1 (C2H6) 2C1 ml 1.5

621355 621355

6 6

La soluzione è stata termostatata a 80°C e saturata con etilene fino ad una pressione di 14 kg/cm2. E' stato quindi introdotto idrogeno per una pressione parziale di 6 kg/cm2 (20 kg/cm2 totali). The solution was thermostated at 80 ° C and saturated with ethylene up to a pressure of 14 kg / cm2. Hydrogen was then introduced for a partial pressure of 6 kg / cm2 (20 kg / cm2 total).

Mantenendo la temperatura a 80°C, è stata dapprima introdotta nel volgere di 5 minuti una soluzione di diacetil-acetonato di vanadile (26,5 mg in 100 mi di toluene) e successivamente, in circa 20', una soluzione di acido tricloroacetico in toluene (g 0,98 in 100 mi). Maintaining the temperature at 80 ° C, a solution of vanadyl diacetyl acetate (26.5 mg in 100 ml of toluene) was first introduced in 5 minutes and then, in about 20 ', a solution of trichloroacetic acid in toluene (0.98 g in 100 ml).

Nel corso della prova, che ha avuto la durata di 90', è stato alimentato l'etilene consumato mantenendo la pressione complessiva a 20 kg/cm2. Sono stati ottenuti 190 g di copolimero secco che, in base all'analisi IR, conteneva il 2,7% di unità butadieniche 1,4 trans, MFI2|1(1 = 0,38 g/10', MRIo1(; = 11,8 g/10 minuti (shear sensitivity = 31). La resa riferita al vanadio impiegato è stata di 37.700 g per g di metallo. During the test, which lasted 90 ', the consumed ethylene was fed maintaining the overall pressure at 20 kg / cm2. 190 g of dry copolymer were obtained which, based on the IR analysis, contained 2.7% of 1.4 trans butadiene units, MFI2 | 1 (1 = 0.38 g / 10 ', MRIo1 (; = 11 , 8 g / 10 minutes (shear sensitivity = 31) The yield referred to the vanadium used was 37.700 g per g of metal.

Dopo reticolazione con formulazione a base di zolfo, come descritto nell'esempio 1, il polimero mostrava un contenuto di gel dell'82%. La resistenza all'urto del prodotto reticolato è risultata di 78,5 kg.cm/cm2 (contro 14,2 kg/cm2 del copolimero tal quale). After crosslinking with sulfur based formulation, as described in Example 1, the polymer showed a gel content of 82%. The impact resistance of the crosslinked product was 78.5 kg.cm/cm2 (against 14.2 kg / cm2 of the copolymer as it is).

Esempio 7 Example 7

Impiegando l'apparecchiatura e le modalità già descritte (vedi esempio 1) sono stati posti a reagire nell'autoclave a 105°C: Using the apparatus and the methods already described (see example 1), the reaction was carried out in the autoclave at 105 ° C:

— toluene anidro - anhydrous toluene

— Al(CaHs)2Cl - Al (CaHs) 2Cl

— AI(C2H5)C12 - AI (C2H5) C12

— butadiene - butadiene

— CCI3COCI - CCI3COCI

mi 1800 mi 1,35 g 0,12 g 20 g 0,546 ml 1800 ml 1.35 g 0.12 g 20 g 0.546

Etilene e idrogeno sono stati introdotti fino a stabilire (a 105°C) una pressione parziale di 19 atm e 1 atm, rispettivamente. Ethylene and hydrogen were introduced until a partial pressure of 19 atm and 1 atm, respectively, was established (at 105 ° C).

La polimerizzazione è stata avviata per aggiunta paralizzata di una soluzione toluenica (200 mi) contenente disciolti 35 mg di V-triacetilacetonato. The polymerization was started by the paralyzed addition of a toluene solution (200 ml) containing 35 mg of dissolved V-triacetylacetonate.

La prova ha avuto una durata di 45 minuti, durante i quali si è mantenuto costante la temperatura e la pressione totale alimentando etilene. The test lasted 45 minutes, during which the temperature and total pressure were kept constant by feeding ethylene.

— Polimero ottenuto g 48 5 Caratteristiche: - Polymer obtained 48 g 5 Features:

— unità 1,4 trans (in poli di butadiene) 1,2% - 1,4 trans unit (in poly butadiene) 1,2%

— MFL(il6 0,52 g/10' 10 — MFI21i6 (shear sensitivity = 40) 20,9 g/10' - MFL (il6 0.52 g / 10 '10 - MFI21i6 (shear sensitivity = 40) 20.9 g / 10'

— densità 0,9562 - density 0.9562

— Mw/Mn 2,18 - Mw / Mn 2,18

15 II prodotto ottenuto dopo reticolazione con zolfo (vedi condizioni e ricetta riportate nell'esempio 1) il 68% di gel insolubile in xileni a 140°C mostra una resistenza all'urto di 65,2 kg.cm/cm2 (contro 9,5 del copolimero tal quale). 15 The product obtained after cross-linking with sulfur (see conditions and recipe shown in example 1) 68% of gel insoluble in xylenes at 140 ° C shows an impact resistance of 65.2 kg.cm/cm2 (against 9, 5 of the copolymer as it is).

20 Esempio 8 20 Example 8

Nell'autoclave descritta nell'esempio 9 sono stati introdotti In the autoclave described in example 9 they have been introduced

— toluene anidro 25 — A1(C2H5)2C1 - anhydrous toluene 25 - A1 (C2H5) 2C1

— Al(CaHB)Cl2 - Al (CaHB) Cl2

— butadiene mi 1800 mi 1,4 g 0,1 g 40 - butadiene ml 1800 ml 1.4 g 0.1 g 40

30 Dopo aver termostatato a 80°C è stato introdotto prima etilene e poi idrogeno fino a raggiungere le pressioni di 18 e 20 kg/cm2 totali. 30 After having thermostated at 80 ° C, ethylene was introduced first and then hydrogen until reaching pressures of 18 and 20 kg / cm2 in total.

E' stata quindi aggiunta nel corso di 5 minuti una soluzione toluenica di V triacetilacetonato (52 mg in 100 mi) 35 e successivamente, nel corso di 30 minuti, 42 mi di CC14 diluiti con 100 cm3 di toluene. A toluene solution of V triacetylacetonate (52 mg in 100 ml) 35 was then added over 5 minutes and subsequently, over 30 minutes, 42 ml of CC14 diluted with 100 cm3 of toluene.

La polimerizzazione è stata interrotta dopo 45', ottenendo 48 g di polimero secco. Le caratteristiche del prodotto sono risultate le seguenti: The polymerization was stopped after 45 ', obtaining 48 g of dry polymer. The characteristics of the product were as follows:

40 butadiene % (moli) = 1,8 — MFl2il6 = 12,58 g/10' — MFI.1.. = 226,5 (shear sensitivity = 18,1). 40 butadiene% (moles) = 1.8 - MFl2il6 = 12.58 g / 10 '- MFI.1 .. = 226.5 (shear sensitivity = 18.1).

Il prodotto di reticolazione, ottenuto come descritto nell'esempio 1, aveva un contenuto in gel del 62 %. The crosslinking product, obtained as described in Example 1, had a gel content of 62%.

v v

Claims (10)

621355621355 1. Procedimento per la preparazione in alta resa di copolimeri etilene-butadiene consistente nel condurre la reazione di polimerizzazione in uno o più solventi idrocarburici in presenza di un sistema catalitico costituito da: 1. Process for the preparation in high yield of ethylene-butadiene copolymers consisting in carrying out the polymerization reaction in one or more hydrocarbon solvents in the presence of a catalytic system consisting of: a) uno o più composti di vanadio solubili nei suddetti idrocarburi scelti fra gli alogenuri di vanadio tetra o penta-valente e di vanadio trivalente complessati, gli alcoolati di vanadio e i chelati di vanadio e di vanadile. a) one or more vanadium compounds soluble in the aforementioned hydrocarbons selected from the complexed tetra or pentivalent vanadium halides and complexed trivalent vanadium, the vanadium alcohols and the vanadyl and vanadyl chelates. b) uno o più composti dell'alluminio rispondenti alla formula RjR.AlX in cui Rt e R2 eguali o diversi fra loro, sono radicali alchilici, cicloalchilici, alchilarilici e arilici coni-tenenti da 1 a 18 atomi di carbonio oppure idrogeno e X b) one or more aluminum compounds corresponding to the formula RjR.AlX wherein Rt and R2 equal or different from each other, are alkyl, cycloalkyl, alkylaryl and aryl radicals containing from 1 to 18 carbon or hydrogen atoms and X è alogeno, it's halogen, c) uno o più composti plurialogenati solubili o solubi-lizzabili nel mezzo di reazione degli elementi del III e IV Gruppo del sistema periodico, e/o uno o più composti acidi in grado di liberare protoni e d) uno o più composti organici contenenti nella loro molecola almeno un raggruppamento -CX3 con X alogeno. c) one or more plurlogenated compounds soluble or soluble in the reaction medium of the elements of the III and IV Group of the periodic system, and / or one or more acid compounds capable of releasing protons and d) one or more organic compounds containing in their molecule at least one grouping -CX3 with X halogen. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, nel quale X in b) è cloro o bromo. 2. Process according to claim 1, wherein X in b) is chlorine or bromine. 2 2 RIVENDICAZIONI 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la quantità del componente a) varia da IO-4 a 10~n moli-litro. 3. Process according to claim 1, characterized in that the quantity of component a) varies from 10 to 4 mole-liter. 4. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 a 3, caratterizzato dal fatto che la quantità del componente b) varia da 1 a 8.10~3 moli/litro. Method according to claims 1 to 3, characterized in that the quantity of component b) varies from 1 to 8.10 ~ 3 moles / liter. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che quando (c) è un composto plurialogenato, il rapporto fra i grammi atomi di alogeno e di alluminio varia da 1,00 a 1,25. 5. Process according to claim 1, characterized in that when (c) is a plurilogenated compound, the ratio between the grams of halogen and aluminum atoms varies from 1.00 to 1.25. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il rapporto molare fra i componenti b) e c) quando c) è un acido protonico, varia da 10:1 a 1:1, preferibilmente da 4:1 a 2:1. 6. Process according to claim 1, characterized in that the molar ratio between the components b) and c) when c) is a proton acid, varies from 10: 1 to 1: 1, preferably from 4: 1 to 2: 1. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il rapporto fra i componenti d) e b) è compreso fra 1:4 e 1:1. 7. Process according to claim 1, characterized in that the ratio between the components d) and b) is comprised between 1: 4 and 1: 1. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la reazione viene effettuata in presenza di un solvente idrocarburico scelto tra idrocarburi aromatici, miscele di idrocarburi aromatici con idrocarburi alifatici, cicloalifatici, idrocarburi aromatici alogenati o miscele con i summenzionati o con altri idrocarburi alogenati. 8. Process according to claim 1, characterized in that the reaction is carried out in the presence of a hydrocarbon solvent selected from aromatic hydrocarbons, mixtures of aromatic hydrocarbons with aliphatic, cycloaliphatic hydrocarbons, halogenated aromatic hydrocarbons or mixtures with the aforementioned or with other halogenated hydrocarbons . 9. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la reazione viene effettuata a temperature comprese fra 0 e 120°C, preferibilmente fra 50 e 100°C e a pressioni dell'etilene variabili da 2 a 20 kg/cm2. 9. Process according to claim 1, characterized in that the reaction is carried out at temperatures between 0 and 120 ° C, preferably between 50 and 100 ° C and at ethylene pressures varying from 2 to 20 kg / cm2. 10. Copolimeri etilene-butadiene aventi un contenuto di unità butadieniche variabile da 0,1 al 10% un contenuto di vanadio inferiore a 50 parti per milione, ristretta distribuzione di pesi molecolari, elevate linearità di catene, alta cristallinità ai raggi X ed assenza di gel e distribuzione statistica delle unità monomeriche, prodotti mediante il procedimento secondo la rivendicazione 1. 10. Ethylene-butadiene copolymers having a butadiene unit content ranging from 0.1 to 10%, a vanadium content of less than 50 parts per million, restricted molecular weight distribution, high chain linearity, high X-ray crystallinity and absence of gel and statistical distribution of monomeric units, produced by the process according to claim 1.
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