CS231147B1 - A method for producing polymeric materials with hydroxy ester bonds, in particular technical rubbers - Google Patents
A method for producing polymeric materials with hydroxy ester bonds, in particular technical rubbers Download PDFInfo
- Publication number
- CS231147B1 CS231147B1 CS831461A CS146183A CS231147B1 CS 231147 B1 CS231147 B1 CS 231147B1 CS 831461 A CS831461 A CS 831461A CS 146183 A CS146183 A CS 146183A CS 231147 B1 CS231147 B1 CS 231147B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- organic
- production
- compounds
- parts
- chromium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
Účelem vynálezu je zlepšení technologie výroby polymerních materiálů s hydroxyesterovými vazbami, zejména výroby technické pryže nebo fleksibilizovaných epoxidových pryskyřic. Zlepšení spočívá ve zkrácení Soby potřebné k sírování a snížení teploty sítování. K reakční směsi, tvořené organickými karboxylovými sloučeninami, především karboxylem, končenými telechelickými polymery, a epoxidy, se přidá katalytická kombinace, sestávající z vícejaderných chromitých komplexu organických monokarboxylových kyselin alifatických s počtem c-atomů 4 nebo aromatických a z organických elektrondonorových sloučenin, zejména terciárních aminů, v hmotnostním poměru Obou složek 5 s 95 až 60 : 40. Tato katalytická kombinace se přidává v množství 0,2 až 6 hmotnostních dílů na 100 dílů reakční směsi. Po homogenizaci se materiál síťuje ve tvaru budoucího výrobku při teplotě 100 až 160 °0. Jako elektrondonorovou sloučeninu lze s výhodou použít kapalinu dobře mísitelnou s chromitým komplexem, například chinolín.The purpose of the invention is to improve the technology for the production of polymer materials with hydroxyester bonds, in particular the production of technical rubber or flexible epoxy resins. The improvement consists in shortening the time required for sulfurization and reducing the crosslinking temperature. A catalytic combination consisting of polynuclear chromium complexes of organic monocarboxylic acids, aliphatic with a number of carbon atoms of 4 or aromatic, and of organic electron donor compounds, in particular tertiary amines, is added to the reaction mixture, formed by organic carboxylic compounds, in particular carboxyl-terminated telechelic polymers, and epoxides, in a weight ratio of both components of 5 to 95 to 60:40. This catalytic combination is added in an amount of 0.2 to 6 parts by weight per 100 parts of the reaction mixture. After homogenization, the material is crosslinked in the shape of the future product at a temperature of 100 to 160 °C. As an electron donor compound, a liquid that is well miscible with the chromium complex, for example quinoline, can be advantageously used.
Description
Účelem vynálezu je zlepšení technologie výroby polymerních materiálů s hydroxyesterovými vazbami, zejména výroby technické pryže nebo fleksibilizovaných epoxidových pryskyřic. Zlepšení spočívá ve zkrácení Soby potřebné k sírování a snížení teploty sítování. K reakční směsi, tvořené organickými karboxylovými sloučeninami, především karboxylem, končenými telechelickými polymery, a epoxidy, se přidá katalytická kombinace, sestávající z vícejaderných chromitých komplexu organických monokarboxylových kyselin alifatických s počtem c-atomů 4 nebo aromatických a z organických elektrondonorových sloučenin, zejména terciárních aminů, v hmotnostním poměru Obou složek 5 s 95 až 60 : 40.The purpose of the invention is to improve the technology for the production of polymer materials with hydroxyester bonds, in particular the production of technical rubber or flexible epoxy resins. The improvement consists in shortening the time required for sulfurization and reducing the crosslinking temperature. A catalytic combination consisting of polynuclear chromium complexes of organic monocarboxylic acids, aliphatic with a number of carbon atoms of 4 or aromatic, and of organic electron donor compounds, in particular tertiary amines, in a weight ratio of both components of 5 to 95 to 60:40 is added to the reaction mixture formed by organic carboxylic compounds, especially carboxyl-terminated telechelic polymers, and epoxides.
Tato katalytická kombinace se přidává v množství 0,2 až 6 hmotnostních dílů na 100 dílů reakční směsi. Po homogenizaci se materiál síťuje ve tvaru budoucího výrobku při teplotě 100 až 160 °0. Jako elektrondonorovou sloučeninu lze s výhodou použít kapalinu dobře mísitelnou s chromitým komplexem, například chinolín.This catalytic combination is added in an amount of 0.2 to 6 parts by weight per 100 parts of the reaction mixture. After homogenization, the material is crosslinked in the shape of the future product at a temperature of 100 to 160 °C. A liquid that is well miscible with the chromium complex, for example quinoline, can be used as the electron donor compound.
.231 147.231 147
231 147231,147
Vynález řeší způsob výroby polymernich materiálů a hydroxyesterovými vazbami, zejména technické pryže nebo flexibilizováných epoxidových pryskyřic, z organických karboxylových sloučenin, především pak z telechelických polymerů končených karboxy lovými funkčními skupinami.The invention provides a method for producing polymeric materials with hydroxyester bonds, in particular technical rubber or flexibilized epoxy resins, from organic carboxyl compounds, especially from telechelic polymers terminated with carboxyl functional groups.
Technika zpracování karboxylem končených telechelických polymerů, mezi nimiž zaujímají dominantní postavení kapalné kaučuky, není v současné době dostatečně zpracována. Perspektivními se vzhledem ke specifickým fyzikálním a chemickým vlastnostem těchto materiálů jeví zpracovatelské procesy .známé jako Liquid Injection Moulding - LIM a Reaction Injection Moulding - RIM. Efektivnímu využití těchto investičně náročných technologií brání poměrně dlouhé doby reakce karboxylových funkčních skupin se sííovacími a modifikačními polyepoxidovými složkami.The technique of processing carboxyl-terminated telechelic polymers, among which liquid rubbers occupy a dominant position, is currently not sufficiently developed. Given the specific physical and chemical properties of these materials, the processing processes known as Liquid Injection Moulding - LIM and Reaction Injection Moulding - RIM appear promising. The effective use of these investment-intensive technologies is hindered by the relatively long reaction times of carboxyl functional groups with crosslinking and modifying polyepoxide components.
Zkrácení vulkanizačních časů se obvykle dosahuje použitím basických katalyzátorů, zpravidla terciárních aminů. Při basické katalýze mnohdy nedostačuje urychlení reakce karboxylových funkčních skupin s epoxidovými - tvorba substituovaných hydroxy©sterů, navíc dochází k souběžnému urychlení nežádoucích vedlejších étherifikačních reakcí.Curing times are usually shortened by using basic catalysts, usually tertiary amines. In basic catalysis, acceleration of the reaction of carboxyl functional groups with epoxy functional groups - formation of substituted hydroxy esters - is often not sufficient, and undesirable side etherification reactions are also accelerated.
Současného zvýšení katalytického účinku a selektivity reakce lze dosáhnout použitím katalyzátorů na bázi trojmocného ohromu. Komerčně dostupný je jeho organický komplex (AMC-2), jehož katalytickou aktivitu lze v případě potřeby blokovat pomocí elektrondonorových činidel, jako jsou alkoholy, aminy, amidy. Ρρ odstranění těchto činidel - například odpařením u nátěrových aplikací - se účinnost katalyzátoru obnovuje.Simultaneous increase of catalytic effect and selectivity of reaction can be achieved by using catalysts based on trivalent molybdenum. Its organic complex (AMC-2) is commercially available, the catalytic activity of which can be blocked if necessary by electron donor reagents such as alcohols, amines, amides. Upon removal of these reagents - for example by evaporation in coating applications - the efficiency of the catalyst is restored.
- 1231 147- 1231 147
Jinými známými katalyzátory jsou vícejaderné chromité komplexy substituované kyseliny salicylové. Jejich katalytická aktivita je poměrně vysoká, avšak jejich příprava dle AO 194 148 je relativně drahá a náročná a při reakci vykazují určitou indukční periodu.Other known catalysts are polynuclear chromium complexes of substituted salicylic acid. Their catalytic activity is relatively high, but their preparation according to AO 194 148 is relatively expensive and difficult and they exhibit a certain induction period during the reaction.
Ke katalýze karboxylových sloučenin s epoxidovými lze rovněž použít organických chromitých komplexů připravených tavením chromitých solí s organickými kyselinami. Katalytická aktivita těchto komplexů však je v polárním prostředí značně snížena. Při použití v nepolárním prostředí je zase nevýhodou skutečnost, že komplex v práškovité konzistenci má jen omezenou rozpustnost v tomto médiu^ a tím se katalytická aktivita opět snižuje.For the catalysis of carboxyl compounds with epoxy compounds, organic chromium complexes prepared by melting chromium salts with organic acids can also be used. However, the catalytic activity of these complexes is significantly reduced in polar media. When used in non-polar media, the disadvantage is that the complex in powder form has only limited solubility in this medium, which again reduces the catalytic activity.
Uvedené nedostatky známých způsobů katalýzy reakce karboxylových sloučenin s epoxidy odstraňuje způsob výroby polymerních materiálů s hydroxyesterovými vazbami, zejména technické pryže nebo flexibilizováných epoxidových pryskyřic podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tpm, že ke směsi karboxylových sloučenin s epoxidovými se přidá katalytická kombinace, sestávající z vícějaderných chromitých komplexů organických monokarboxylových kyselin alifatických s počtem C-atomů v řetězci > 4 nebo aromatických a z organických elektrondonorových sloučenin, zejména terciárních aminů, ✓The mentioned shortcomings of the known methods of catalyzing the reaction of carboxylic compounds with epoxides are eliminated by the method of producing polymer materials with hydroxyester bonds, in particular technical rubber or flexibilized epoxy resins according to the invention. The essence of the invention lies in the fact that a catalytic combination consisting of polynuclear chromium complexes of organic monocarboxylic acids, aliphatic with the number of C-atoms in the chain > 4 or aromatic, and of organic electron donor compounds, in particular tertiary amines, is added to a mixture of carboxylic compounds with epoxy compounds.
v hmotnostním poměru obou složek 5:95 ťte 60:40 a dávkovaná v množství 0,202 6 hmotnostních dílů na 100 dílů reakční směsi, načež se homogenizovaný materiál síňuje ve tvaru výrobku při teplotě 100 Q& 160 °C.in a weight ratio of both components of 5:95 to 60:40 and dosed in an amount of 0.2026 parts by weight per 100 parts of the reaction mixture, after which the homogenized material is pressed into the shape of the product at a temperature of 100°C to 160°C.
Touto cestou lze získat z připravené směsi karboxylem terminovaného telechelického polymeru nebo oligomeru a polyepoxi* dové sloučeniny výrobky z technické pryže během 0,5 až 10 minut při teplotě 150 °C« Použitá katalýza přitom výrazně preferuje tvorbu hydroxyesterových vazeb před jinými, zpravidla nežádoucími reakcemi epoxidů.In this way, technical rubber products can be obtained from a prepared mixture of a carboxyl-terminated telechelic polymer or oligomer and a polyepoxide compound within 0.5 to 10 minutes at a temperature of 150 °C. The catalysis used significantly prefers the formation of hydroxyester bonds over other, usually undesirable, reactions of epoxides.
Jako činidlo, schopné urychlit reakci katalyzovanou chromítými komplexy, lze použít např. ťrietyléndiamin, s výhodou však chinolín, sloužící současně jako rozpouštědlo chromitého katalyzátoru; ten je totiž v nepolárním prostředí špatně rozpustný.As an agent capable of accelerating the reaction catalyzed by chromium complexes, for example, triethylenediamine can be used, preferably quinoline, which also serves as a solvent for the chromium catalyst, since the latter is poorly soluble in a non-polar medium.
231 147231,147
Jednotlivé komponenty lze do směsi zamíchávat postupně nebo současně., Druhá z uvedených variant je výhodnější zvláště tehdy, tvoří-li složky kapalnou směs.The individual components can be mixed into the mixture gradually or simultaneously. The second of the above variants is more advantageous, especially if the components form a liquid mixture.
Pro výrobu monolitní technické pryže je nutno použít do katalyzující směsi takové elektrondonorové látky, jejichž bod varu přesahuje zvolenou teplotu sílování. Podmínka neplatí při výrobě porézních materiálů. Způsob je vhodný i pro roztokové aplikace.For the production of monolithic technical rubber, it is necessary to use in the catalyzing mixture such electron donor substances whose boiling point exceeds the selected crosslinking temperature. This condition does not apply to the production of porous materials. The method is also suitable for solution applications.
Výhody způsobu zpracování podle vynálezu dokládají následující příklady.The advantages of the processing method according to the invention are illustrated by the following examples.
Nejdříve byla v roztokovém uspořádání orientačně sledována účinnost katalytické kombinace podle vynálezu při katalýze reakce epoxidových pryskyřic s nízkomolekuláfcními karboxylovými kyselinami.First, the efficiency of the catalytic combination according to the invention in catalyzing the reaction of epoxy resins with low molecular weight carboxylic acids was monitored in a solution configuration.
Byl připraven roztok obsahující 12,4 g epoxidové pryskyřice a 17,9 g ekvimolární dávku kyseliny olejové v 68 ml toluenu. Roztok byl nepřetržitě míchán a temperován parami vroucího tetrachlor metanu na teplotu 76,5 °C. Časový úbytek karboxylových a epoxidových skupin byl stanoven tiiračně a průběh byl aproximován rovnicí reakční kinětiky 2. řádu. Ke katalýze byl použit chromítý komplex kyseliny máselné a jako elektrondonor trietyléndiamin. Zjištěné hodnoty jsou uvedeny v následující tabulce:A solution containing 12.4 g of epoxy resin and 17.9 g of an equimolar dose of oleic acid in 68 ml of toluene was prepared. The solution was continuously stirred and heated to 76.5 °C with boiling tetrachloromethane vapor. The time loss of carboxyl and epoxy groups was determined by titration and the course was approximated by the second-order reaction kinetics equation. A chromium(III) complex of butyric acid was used for catalysis and triethylenediamine as an electron donor. The values obtained are given in the following table:
Tabulka ITable I
Dále byla podrobně sledována účinnost katalytické kombinace podle vynálezu při katalýze epoxidových pryskyřic s karboxylem končenými telechelickými polymery.Furthermore, the efficiency of the catalytic combination according to the invention in catalyzing epoxy resins with carboxyl-terminated telechelic polymers was monitored in detail.
akrylonitrilem — číselný střed molekulové hmotnosti ILacrylonitrile — number center molecular weight IL
231 147231,147
Byla připravena směs sestávající z 1 kg radikálového karboxyly terminovaného kapalného kopolymerů butadiénu s ·* 2934 g/mol obsah karboxylových skupin c0oOHa 6,56·ÍO*4 mol COOH/g, střední číselná funkčnost fn * 1,925 - a 0,136 kg aromatické epoxidové pryskyřice - .« 481,5 g/mol} cepúxy* 6,Ο44·1Ο^ mol epoxy/gj ?n « 2,91. Ke katalýze byl použit chinolínový roztok vícejadernéhochromitého komplexu kyseliny máselné, v němž chinolín je současně médiem i elektrondonorem. Tento roztok byl označen jako roztok A. Srovnávací pokusy byly provedeny s roztokem téhož chromitého komplexu v dioktylftalátu, kde dioktylftalót je pouze médiem k usnadnění dispergace chromitého katalyzátoru· Srovnávací roztok byl označen jako roztok B·A mixture was prepared consisting of 1 kg of a radical carboxyl-terminated liquid copolymer of butadiene with ·* 2934 g/mol carboxyl group content c 0oOH and 6.56·ÍO* 4 mol COOH/g, mean number functionality f n * 1.925 - and 0.136 kg of aromatic epoxy resin - .« 481.5 g/mol} c epoxy * 6.Ο44·1Ο^ mol epoxy/gj ? n « 2.91. A quinoline solution of a polynuclear chromium complex of butyric acid was used for catalysis, in which quinoline is both a medium and an electron donor. This solution was designated as solution A. Comparative experiments were carried out with a solution of the same chromium complex in dioctyl phthalate, where dioctyl phthalate is only a medium to facilitate the dispersion of the chromium catalyst. The comparative solution was designated as solution B.
Katalýzováná směs byla ihned sílována v měrné komoře vulkametru. Experimentálně zjištěná vulkamétrická křivka byla matematicky modelována kinetickou rovnicí 1. řádu se zpožděním (indukční periodou). Korelační analýzou byly vyhodnoceny následující charakteristiky íThe catalyzed mixture was immediately sulfite-treated in the measuring chamber of the vulcameter. The experimentally determined vulcametric curve was mathematically modeled by a 1st order kinetic equation with a delay (induction period). The following characteristics were evaluated by correlation analysis:
- indukíní perioda tQ &ύη]- induced period t Q &ύη]
- rychlostní konstanta 1. řádu k^ [min J- 1st order rate constant k^ [min J
- čas 95 %ní změny modulu t^ [min·]- time of 95% change of modulus t^ [min]
Pomocí těchto charakteristik byly hodnoceny katalytické účinky jednotlivých směsí. Bylo provedeno:Using these characteristics, the catalytic effects of individual mixtures were evaluated. The following was performed:
-srovnání účinků katalytické kombinace podle vynálezu s dosud nejúčinnější katalýzou samotným Or komplexem rozpuštěným v inaktivním eolventu-comparison of the effects of the catalytic combination according to the invention with the most effective catalysis to date using the Or complex alone dissolved in an inactive solvent
- hodnocení poměru obou složek kombinace vzhledem k požadovanému účinku- evaluation of the ratio of both components of the combination with respect to the desired effect
-stanovení vhodného rozmezí reakčních teplot·-determination of the appropriate range of reaction temperatures·
Stanovené charakteristiky, získané v závislosti na jednotlivých v parametrech, shrnují následující tabulky II Ctf IV.The determined characteristics, obtained depending on the individual parameters, are summarized in the following tables II Ctf IV.
231 147231,147
Tabulka II - srovnání katalytického účinku roztoků A a B při vulkanizační teplotě 14C °C, kde A - katalytická kombinace dle vynálezu, B - roztok chromitého katalyzátoru v DOP a podíl chromítého kat. v A i B činí 33 hmotnostních %Table II - comparison of the catalytic effect of solutions A and B at a vulcanization temperature of 14C °C, where A - catalytic combination according to the invention, B - solution of chromium catalyst in DOP and the proportion of chromium cat. in A and B is 33 wt. %
Tabulka III - vliv složení katalytické kombinace na účinnost katalýzy při celkovém obsahu 2 hm.d./100 d. směsi a vulkanizační teplotě 140 °CTable III - influence of the composition of the catalytic combination on the efficiency of catalysis at a total content of 2 wt.%/100 wt.% of the mixture and a vulcanization temperature of 140 °C
Tabulka IV - závislost katalýzy na teplotě při celkovém obsahu hm.d./ΙΟΟ d. směsi a podílu chromité složky 33 hm.%Table IV - dependence of catalysis on temperature at total content wt.d./ΙΟΟ d. of the mixture and proportion of chromium component 33 wt.%
x/ Pozn.í Použito odpovídajících hodnot z příkladu 3»x/ Note: The corresponding values from example 3 were used.
PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION
231 147231,147
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS831461A CS231147B1 (en) | 1983-03-03 | 1983-03-03 | A method for producing polymeric materials with hydroxy ester bonds, in particular technical rubbers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS831461A CS231147B1 (en) | 1983-03-03 | 1983-03-03 | A method for producing polymeric materials with hydroxy ester bonds, in particular technical rubbers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS146183A1 CS146183A1 (en) | 1984-02-13 |
| CS231147B1 true CS231147B1 (en) | 1984-10-15 |
Family
ID=5349052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS831461A CS231147B1 (en) | 1983-03-03 | 1983-03-03 | A method for producing polymeric materials with hydroxy ester bonds, in particular technical rubbers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS231147B1 (en) |
-
1983
- 1983-03-03 CS CS831461A patent/CS231147B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS146183A1 (en) | 1984-02-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1041696A (en) | Latent catalysts for promoting reaction of epoxides with phenols and/or carboxylic acids | |
| US4045510A (en) | Method for providing polymers with durable improved properties | |
| ZA873726B (en) | Polymer preparation | |
| US6527976B1 (en) | Epoxy-, melamine- and isocyanate cured oxygen scavenging compositions and methods of preparing the same | |
| JPH11501690A (en) | Polymer composition | |
| JPS5978213A (en) | Aqueous polymerization catalyst enclosed in microcapsule | |
| TH24869A (en) | Process for producing polyacetal copolymer | |
| DE69214896T2 (en) | Catalyst compositions for the production of polymers from carbon monoxide and alpha olefins | |
| IE41255L (en) | Producing cross-linked plastics by reacting polyisocyanates,¹polyhydroxyl compounds and unsaturated monomers | |
| ATE71116T1 (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF HOMO- AND COPOLYMERISATES OF ETHENE BY PHILLIPS CATALYSIS. | |
| EP0624173B1 (en) | Precatalyzed catalyst compositions, process for preparing resins | |
| CS231147B1 (en) | A method for producing polymeric materials with hydroxy ester bonds, in particular technical rubbers | |
| PL79830B1 (en) | ||
| US3423503A (en) | Mold release agent containing a polyolefin and the reaction product of dicyclopentadiene and a phenol | |
| US3462406A (en) | Process for the polymerization of butadiene to polybutadiene having substantially 1,4 cis structure | |
| JPH0415270B2 (en) | ||
| JP3923552B2 (en) | Epoxidized block copolymer composition | |
| ES440512A1 (en) | Polymer/polyols and process for the production thereof | |
| JP2001323018A (en) | Method for producing styrenic resin with low low molecular weight component | |
| US6359147B1 (en) | Reactions catalyzed by chromium (III) carboxylates | |
| EP0600554B1 (en) | Preparation of copolymers of carbon monoxide with ethylenically unsaturated compounds, composition and method for melt processing | |
| CN1038515C (en) | Preparation method of carbon monoxide/ethylenically unsaturated compound copolymer | |
| JPH0340070B2 (en) | ||
| JP4512753B2 (en) | Room temperature crosslinkable composition or heat crosslinkable composition | |
| US3513130A (en) | Removing catalyst from hydroformylated polymers |