CS237290B1 - Processing of polymere diene with ending functional groups - Google Patents

Processing of polymere diene with ending functional groups Download PDF

Info

Publication number
CS237290B1
CS237290B1 CS836150A CS615083A CS237290B1 CS 237290 B1 CS237290 B1 CS 237290B1 CS 836150 A CS836150 A CS 836150A CS 615083 A CS615083 A CS 615083A CS 237290 B1 CS237290 B1 CS 237290B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
divinylbenzene
polymerization
compound
polymers
functional groups
Prior art date
Application number
CS836150A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS615083A1 (en
Inventor
Volker Griehl
Elisabeth Antonova
Original Assignee
Volker Griehl
Elisabeth Antonova
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volker Griehl, Elisabeth Antonova filed Critical Volker Griehl
Publication of CS615083A1 publication Critical patent/CS615083A1/en
Publication of CS237290B1 publication Critical patent/CS237290B1/en

Links

Landscapes

  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu přípravy polymerů dienů s koncovými funkčními skupinami, zejména s nízkou až střední molekulovou hmotností aniontovou polymerací konjugovaných dienů, zejména butadienu-1,3 nebo isoprenu, popřípadě kopolymerací těchto diexiů s vinylaromatiokými monomery, zejména styrenem, alfa-metylstyrenem nebo divinylbenzenm na žifré polymery v alifatických, cykloalifatických nebo aromatických uhlovodíkových rozpouštědlech, pomocí lithiových iniciátorů a následné funkcionalizace živých polymerů elektrofiními činidly, zejména alkylenoxidy, oxidem uhličitým nebo gamabutyrolaktoeem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the preparation of polymers of diene functional groups, in particular low to medium molecular weight, by anionic polymerization of conjugated dienes, in particular butadiene-1,3 or isoprene, or by copolymerization of these diols with vinyl aromatic monomers. polymers in aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon solvents, by means of lithium initiators and subsequent functionalization of living polymers by electrophic agents, in particular alkylene oxides, carbon dioxide or gamabutyrolactoate.

Z NSR-DOS 24 08 696 je známo, že z konjugovaných dienů lze připravovat aniontovou polymerací organotrilithiovými iniciátory hvězdicovité polymery popřípadě s koncovými funkčními skupinami, jejichž funkcionalita je 3·It is known from NSR-DOS 24 08 696 that from conjugated dienes it is possible to prepare star polymers by anionic polymerization with organotrilithium initiators, optionally with terminal functional groups having a functionality of 3 ·

Podle tohoto způsobu se jako iniciátory používají organolithiové sloučeniny získané reakcí divinylaromatické sloučeniny ‘např. diisopropylbenzenu nebo divinylbenzenu s organomonolithiovou sloučeninou, např· sekundárním butyllithiem, za tvorby monoaduktu s následnou reakcí monoaduktu, který má ještě volné vinylové skupiny, s organodilithiovou sloučeninou za tvorby organbtrilithiové sloučeniny· Na druhé stra- ně je z NSR-DOS 24 27 955 a 25 21 200 známo, že při reakci divinylbenzenu s alkyllithiovými sloučeninami dochází za takovýchto molárních poměrů, při íiichž se vyskytují volné vinylové skupiny к tvorbě mikrogelových nebo makrogelových zesilovaných produktui které nejsou vhodné к přípravě nízkomolekulárních polymerů.According to this method, organolithium compounds obtained by reaction of a divinylaromatic compound ‘e.g. diisopropylbenzene or divinylbenzene with an organomonolithium compound, for example · secondary butyllithium, to form a monoaduct followed by reaction of a monoaduct having still free vinyl groups with an organodilithium compound to form an organbtrilithium compound · On the other hand, NSR-DOS 24 27 955 and 25 It is known that the reaction of divinylbenzene with alkyllithium compounds results in such molar ratios, in which free vinyl groups occur to form microgel or macrogel crosslinked products which are not suitable for the preparation of low molecular weight polymers.

Při použití diisopropylbenzenu není nebezpečí zesilováni, neboí je podstatně méně reaktivnější než divinylbenzen. Diisopropylbenzen ale nepřichází v úvahu pro svou náročnou syatézu při použití v technickém měřítku.With the use of diisopropylbenzene, there is no danger of cross-linking since it is substantially less reactive than divinylbenzene. However, diisopropylbenzene is out of the question for its demanding sythesis when used on a technical scale.

- 3 237 290- 3 237 290

Další nevýhodou tohoto způsobu je, že nelze připravit polymery s funkcionalitou nad 3·Another disadvantage of this process is that it is not possible to prepare polymers with a functionality above 3 ·

Takovéto polymery jsou však žádoucí pro přípravu zesilovaných produktů s vysokou hustotou sítě a dobrými mechanickými vlastnostmi.However, such polymers are desirable for the preparation of crosslinked products with high mesh density and good mechanical properties.

Tyto nevýhodu jsou odstraněny způsobem přípravy polymerů dienů s koncovými funkčními skupinami, zejména s nízkou až střední molekulovou hmotností aniontovou polymeraci konjugovaných dienů, zejména butadienu-1,3 nebo isoprenu, popřípadě kopolymerací těchto dienů s vinylaromatickými monomery, zejména styrenem, alfametylstyrenem nebo divinylbenzenem, naživé polymery v alifatických, cykloalifatických nebo aromatických uhlovodíkových rozpouštědlech pomocí lithiových iniciátorů a následné funkcionalizace živých polymerů elektrofilními činidly, zejména alkylenoxidy, oxidem uhličitým nebo garnabutyrolaktonem podle vynálezu, který spočívá v tom, že se polymerace provádí za teploty 19Θ aý 423 K, v přítomnosti suspenze hexalithiových iniciátorů, připravených reakcí o-, m- nebo p-divinylbenzenů nebo jejich směsi, s uhlovodíkovým roztokem organotrilithiové sloučeniny, zejména s reakčním produktem divinylbenzenu s alkylmonolithiovou sloučeninou s výhodou se sekundárním butyllithiém v molárním poměru 2 : 3, v alifatickém nebo aromatickém uhlovodíku, zejména benzeny nebo toluenu, za moláuního poměru divinylbenzenu к trilithiové sloučenině 1 : 2. Tento způsob lze s výhodou provádět při polymerační teplotě 273 až 323 K.These disadvantages are overcome by a process for the preparation of end-functional diene polymers, in particular low to medium molecular weight, by anionic polymerization of conjugated dienes, in particular butadiene-1,3 or isoprene, or by copolymerization of these dienes with vinylaromatic monomers, especially styrene, alfamethylstyrene or divinylbenzene. polymers in aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon solvents with lithium initiators and subsequent functionalization of living polymers with electrophilic agents, in particular alkylene oxides, carbon dioxide or garnabutyrolactone according to the invention, characterized in that the polymerization is carried out at 19Θ to 423 K in the presence of hexalithium suspension initiators prepared by the reaction of o-, m- or p-divinylbenzenes or mixtures thereof with a hydrocarbon solution of an organotrilithium compound, in particular with the reaction product of divinylbenzene with an alkyl mono preferably a lithium compound with a secondary butyllithium in a molar ratio of 2: 3, in an aliphatic or aromatic hydrocarbon, especially benzenes or toluene, with a molar ratio of divinylbenzene to trilithium compound of 1: 2.

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že umožňuje syntézu živých polymerů a kopolymerů v nízké až střední molekulové hmotnosti, které po reakci s vhodnými elektrofilními činidly s koncovými funkčními skupinami,, dávají funkcionalitu, která se blíží hodnotě 6. Polymery mají úzkou distribuci molekulových hmotností. Odstraňují se i jiné nevýhody známých způsobů.An advantage of the process according to the invention is that it allows the synthesis of living polymers and copolymers of low to medium molecular weight, which, when reacted with suitable electrophilic reagents with end-functional groups, give functionality close to 6. The polymers have a narrow molecular weight distribution. Other disadvantages of the known methods are also eliminated.

237 290237 290

Iniciátory podle vynálezu jsou nerozpustné v reakčním ’ médiu a pouuívají se ve formě suspenze v odpovídajícím rozpouštědle,. Představují lineární, nezesilované a nízkomolekulární organolithiové sloučeniny festřed molekulovou hmotnnoSí menší neí 500 a jsou tudíí zvláště vhodné pros syntézu nízkomooekuuárních.polymerů.The initiators according to the invention are insoluble in the reaction medium and are used in the form of a suspension in the corresponding solvent. Is a linear, non-crosslinked low molecular weight organolithium compounds, and e f average molecular hmotnnoSí less than 500, and are particularly suitable Tudie Dec. nízkomooekuuárních.polymerů synthesis.

Jako komonomeru lze při syntéze použít kromě výše uvedených i všechny ostatní aniontově polymerovatelné monomery.In addition to the above, all other anionic polymerizable monomers can be used as comonomers in the synthesis.

Polymerace' se provádí za obvyklých podmínek pro aniontovou roztokovou 'polymerace alkalokovovými'iniciátory. Jako reakční médium jsou vhodné alifatické, cykUooaifaticUé a arommaické uhlovodíky, jako n-hexan,'n-heptan, benzinová frakce, cyklohexan, ' benzen'nebo toluen. Polymerace probíhá za teplot 198 a 423 K, s výhodou při 273 aí 323 .K, ' za atmosferického nebo zvýšeného tlaku. Doba.polymerace je zpravidla 1 aí 3 'h.The polymerization is carried out under conventional conditions for anionic solution polymerization by alkali metal initiators. Suitable reaction media are aliphatic, cycloaliphatic and aromatic hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, gasoline fraction, cyclohexane, benzene or toluene. The polymerization is carried out at temperatures of 198 and 423 K, preferably at 273 and 323 K, at atmospheric or elevated pressure. The polymerization time is generally 1 to 3 hours.

Použité. ' mnnoísví iniciátoru se řídí požadovanou molekulovou hmoonnosí, neboř se ' jedná o stechiometrickou polymeraci. Iniciátory 'se ' převedou pomocí polyeerizovatelných ηοηοι^Γύ ' do : rozpuštné formy tak,.íe je roztok polymeru v průběhu polymerace homco^a^. Překvapivě tak vznikaa í . . polymery . s úzkou distribucí mooekulových ' hmo^nos!. je u polymeS v průměruUsed. The amount of initiator depends on the desired molecular weight, since it is a stoichiometric polymerization. The initiators are converted by means of a polyerizable polymer into a solubilized form such that the polymer solution during the polymerization is homo. Surprisingly, they arise. . polymers. with a narrow distribution of monococcus. is on average for polymeS

1,1 až 1,4 Ц?%)·1.1 to 1.4 Ц?%) ·

Během polymeracní. reakce . se neolbjeví veddejší reakce, takíe se získávají tbLrchbLicUé polymery s vysokou funkcionalitou, která. odpovídá funkcconnaite . iniciátoru.. Tyto 'polymery se daaí vytvrzovat jednoduše bifunkčními sířovacími činidly. Výsledné . polymery jsou hvězdicovité a mmaí nižší viskozitu, neí.lineární polymery, což usnadňuje'jejich. zpracování.During polymerization. reaction. the side reactions are not impaired, so that high-performance polymers with high functionality are obtained. corresponds to funkcconnaite. These polymers can be cured simply by bifunctional crosslinking agents. Resulting. the polymers are star-shaped and have a lower viscosity than the non-linear polymers, which facilitates them. treatment.

Příklad 1Example 1

K suspenzi 30 mm ml hexalithiového.iniciátoru, připraveného reakcí 30 mol e/p-divinylbenze·nové sm^£^:i s 90 «1 trilithiové sloučeniny, která byla reakčním produktem sekundárního lithia s p-divitybbenzenem v m^^árnjm' poměru 3 í . 2To a suspension of 30 mm ml of hexalithium initiator prepared by the reaction of 30 moles of ε-p-divinylbenzene with 90 µl of a trilithium compound which was the reaction product of secondary lithium with p-dibenzobenzene in a 3: 3 ratio. . 2

237 290 ae pod atmosférou argonu přidalo 600 ml benzenu a potom ae během 2 h přidávalo postupně 135 g butadienu-1,3* Teplota pólymerace byla 298 K· Po zkončení polymerace se provedla funkcionalizace 216 mmol etylenoxidu při 278 К a hydrolýza vodou. Po odstranění rozpouštědla měl izolovaný polybutadien střední molekulovou hmotnost, stanovenou osmozou v parní fázi, 3700 (přičemž teoretická byla 3715)· Obsah hydroxylových skupin byl 2,67 hmot. %, z čehož vyplývá funkcionalita 5,8. Podíl struktury 1,4 byl 69 molárních %, struktury-1,2 31 molárních %·237 290 and 600 ml of benzene were added under argon and then 135 g of butadiene-1.3 were gradually added over a period of 2 hours. The polymerization temperature was 298 K. After polymerization, 216 mmol of ethylene oxide were functionalized at 278 K and hydrolyzed with water. After removal of the solvent, the isolated polybutadiene had an average molecular weight, as determined by vapor phase osmosis, of 3700 (3715 theoretical). The hydroxyl content was 2.67 wt. %, resulting in a functionality of 5.8. The fraction of structure 1.4 was 69 mol%, structure-1.2 31 mol% ·

Příklad 2Example 2

Pomocí 40 mmol hexalithiové sloučeniny, připravéné z pdivinylbenzenu a trilithiové sloučeniny, připravené z sekundárního butyllithia a m-divinylbenzenu v molárním poměru 3:2, suspendované v 800 ml benzenu bylo během 2 h polymerováno při 273 К 240 g isoprenu. Živý polymer byl funkcionalizován plynným oxidem uhličitým. Vzniklý pevný karboxilát byl převeden poaocí plynného chlorovodíku na polyisopren hexakarboxylovou kyselinu. Přebytečný chlorovodík byl neutralizován uhličitanem sodným a soli alkalického kovu byly odfiltrovány. Po odstrašení rozpouštědla byl získán se 100 %ním výtěžkem kapalný polyisopren s koncovými karboxylovými skupinami, jehož střední molekulová hmotnost Mn byla 4 800, (teoretická 4 715)* Obsah karboxylových skupin byl 5,53 hmot. čehož vyplývá funkcionalita 5,9* Rozptyl molekulových hmotností bylUsing 40 mmol of a hexalithium compound prepared from pdivinylbenzene and a trilithium compound prepared from secondary butyllithium and m-divinylbenzene in a molar ratio of 3: 2, suspended in 800 ml of benzene, were polymerized at 273 K to 240 g of isoprene over 2 h. The living polymer was functionalized with gaseous carbon dioxide. The resulting solid carboxilate was converted to polyisoprene hexacarboxylic acid with hydrogen chloride gas. Excess hydrogen chloride was neutralized with sodium carbonate and the alkali metal salts were filtered off. After removal of the solvent, a 100% yield of liquid polyisoprene with carboxyl end groups was obtained having an average molecular weight M n of 4800 (theoretical 4715). resulting in a functionality of 5.9

1,15.1.15.

Příklad 3Example 3

200 mmol hexalithiového iniciátoru, připraveného z 20 mmol m-divinylben^enu a 60 mmol trilithiové sloučeniny, připravené z sekundárního butyllithia a m-divinylbenzenu v molárním poměru 3 : 2, v benzenu a 600 ml toluenu bylo v/loženo pod atmosferou argonu do sulfonační banky. К této suspenzi bylo v průběhu 1,5 h po sobě přidáváno 600 g butadienu a potom 40 g200 mmol of hexalithium initiator, prepared from 20 mmol of m-divinylbenzene and 60 mmol of trilithium compound, prepared from secondary butyllithium and m-divinylbenzene in a molar ratio of 3: 2, in benzene and 600 ml of toluene were placed under argon in a sulfonation atmosphere. banks. To this suspension was added 600 g butadiene over a period of 1.5 h and then 40 g

237 290 styrenu. Po poslední dávce styrenu se směs míchala ještě 0,5 h a potom se provedla karboxylace a další zpracování jako v příkladu 2,237 290 styrene. After the last styrene charge, the mixture was stirred for a further 0.5 h and then carboxylation and further processing as in Example 2 were carried out.

Výtěžek byl 100 %. Výsledný 35 blokový kopolymer butadienstyren měl střední molekulovou hmotnost 4 200 a funkcionalitu 5,98.The yield was 100%. The resulting 35 block butadiene styrene copolymer had an average molecular weight of 4200 and a functionality of 5.98.

Podíl butadienu v blokovém kopolymeru byl 74»5 molárních % a podí styrenu 25,5 molárních %·The proportion of butadiene in the block copolymer was 74.5 mol% and the proportion of styrene was 25.5 mol%.

Claims (2)

Předmět vynálezuObject of the invention 237 290237 290 I. Způsob přípravy polymerů dienů s koncovými funkčními skupinami, zejména s nízkou až střední molekulovou hmotností anioniovou polymeraci konjugovaných dienů, zejména butadienu - 1,3 ndbo izoprenu, popřípadě kopolymeraci těchto dienů s vinylaromatickými monomery, zejména styrenem,alfametylstyrenem nebo divinylbenzenem, na živé polymery, v alifatických, cykloalifatických nebo aromatických uhlovodíkových rozpouštědlech, pomocí lithiových iniciátorů a následné funkcionalizace živých polymerů elektrofilními činidly, zejména alkylenoiidy, oxidem uhličitým nebo gamabutyrolaktonem, vyznačující se tím, že se polymerace pro vádí za teploty 198 К až 423 K, v jh^omposti suspenze hexalithiových iniciátorů, připrav reakcí o-,m- nebo p-divinylbenzenu nebo jejich směsi, s uhlovodíkovým roztokem organotrilithdjové sloučeniny, zejména s reakčním produktem divinylbenzenu s alkylmonolithmovou sloučeninou, s výhodou se sekundárním butyllithiem, v molárním poměru 2:3» v alifatickém aebo aromatickém uhlovodíku, zejména benzenu nebo toluenu, za molárního poměru divinylbenzenu к trilithiové sloučenině 1:2·I. Process for preparing polymers of diene functional groups, in particular low to medium molecular weight, by anionic polymerization of conjugated dienes, in particular butadiene-1,3 ndbo isoprene, or copolymerization of these dienes with vinylaromatic monomers, in particular styrene, alfamethylstyrene or divinylbenzene, into living polymers , in aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon solvents, by means of lithium initiators and subsequent functionalization of living polymers with electrophilic agents, in particular alkylene oxides, carbon dioxide or gamabutyrolactone, characterized in that the polymerization is carried out at a temperature of 198 K to 423 K, a suspension of hexalithium initiators, prepared by reacting o-, m- or p-divinylbenzene or a mixture thereof, with a hydrocarbon solution of an organotrilithium compound, in particular with a reaction product of divinylbenzene with an alkylmonolithium compound, preferably with a secondary b utyllithium, in a molar ratio of 2: 3 »in an aliphatic or aromatic hydrocarbon, in particular benzene or toluene, with a molar ratio of divinylbenzene to trilithium compound of 1: 2 · 2· Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se polymerace provede při 273 К až 323 K.Process according to claim 1, characterized in that the polymerization is carried out at 273 K to 323 K.
CS836150A 1982-08-30 1983-08-24 Processing of polymere diene with ending functional groups CS237290B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD24285982A DD237171A1 (en) 1982-08-30 1982-08-30 PROCESS FOR PREPARING POLYMERES WITH FUNCTIONAL END GROUPS

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS615083A1 CS615083A1 (en) 1984-06-18
CS237290B1 true CS237290B1 (en) 1985-07-16

Family

ID=5540904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS836150A CS237290B1 (en) 1982-08-30 1983-08-24 Processing of polymere diene with ending functional groups

Country Status (2)

Country Link
CS (1) CS237290B1 (en)
DD (1) DD237171A1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
DD237171A1 (en) 1986-07-02
CS615083A1 (en) 1984-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3644322A (en) Polymerization of conjugated dienes and monovinyl aromatic compounds with multifunctional polymerization initiators
US3287333A (en) Process for preparing a conjugated diene-vinyl-aromatic block copolymer with a lithium-condensed aromatic ring compound catalyst
JP2003113208A (en) GROUP IIa METAL-CONTAINING CATALYST SYSTEM
EP0298667A2 (en) Block polymers of methacrylates and derivatives thereof
EP0501957B1 (en) Elastomeric graft copolymers and their use as compatibilizers
US4822530A (en) Preparation of polyfunctional initiators for anionic polymerization, oligomeric polyfunctional initiators, use of the resulting polymers for the preparation of unfunctionalized or functionalized polymers and as prepolymers for other resins
CN107922678B (en) Dilithium initiators
US3959412A (en) Block polymer preparation
US5276095A (en) Star block copolymers of vinyl aromatic hydrocarbons and polydimethylsiloxane and method of synthesis
US4427837A (en) Process for preparation of diene-styrene-α-methylstyrene block polymers and polymers therefrom
US5077346A (en) Functionalization of polymeric organolithium compounds by carbonation
JPH0770264A (en) Production of block copolymer
US6562923B1 (en) Process for the preparation of a dilithiated initiator and anionic polymerization process
CA1271280A (en) Transparent, impact-resistant styrene block polymers and their preparation
US3862251A (en) Organo-dilithium initiator for anionic polymerization, a novel polyisoprene, and processes for production thereof
WO1991004989A1 (en) Ion-exchange reactions for polymeric alkali metal carboxylates
CS237290B1 (en) Processing of polymere diene with ending functional groups
GB2124228A (en) Organo-lithium polymerization initiator
GB2118952A (en) Anionic polymerisation of unsaturated monomers
US3673166A (en) 1,2-dialkoxybenzenes as ramdomizer for copolymerizations
CN105331035B (en) A kind of butadiene styrene resin composition and preparation method thereof
JPH05247103A (en) Production of terminal-modified conjugated diene-based polymer
EP0118572A1 (en) A process for preparation of diene styrene alpha-methylstyrene block polymers and polymers therefrom
US6384164B2 (en) Process for the preparation of a branched diene elastomer via an anionic route
KR20020091280A (en) Anionically Polymerized, Impact-Resistant Polystyrene with Capsule Particle Morphology