CS237360B1 - Processing of 1,3 diene homo-and copolymere - Google Patents

Processing of 1,3 diene homo-and copolymere Download PDF

Info

Publication number
CS237360B1
CS237360B1 CS615583A CS615583A CS237360B1 CS 237360 B1 CS237360 B1 CS 237360B1 CS 615583 A CS615583 A CS 615583A CS 615583 A CS615583 A CS 615583A CS 237360 B1 CS237360 B1 CS 237360B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
initiators
polymerization
divinylbenzene
lithium
carried out
Prior art date
Application number
CS615583A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Volker Griehl
Elisabeth Antonova
Hans-Peter Schulz
Original Assignee
Volker Griehl
Elisabeth Antonova
Schulz Hans Peter
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, Schulz Hans Peter filed Critical Volker Griehl
Publication of CS237360B1 publication Critical patent/CS237360B1/en

Links

Landscapes

  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu přípravy homopolymerů a kopolymerů 1,3-dienů, zejména butadienu a izoprenu, 3 koncovými funkčními skupinami s nízkou až střední rcooekulovou hmotností homogenní anionn^c^v^ou . polymeraci monomerů .v. nepolárních ' alifatických, cykloalifatických nebo aromatických .rozpouštědlech v příttοnosti trsantalkaloksvtvých iniciátorů, zejména ИЛЬЮvých iniciátorů, s následnou funkcí-onea-izací živých polymerů elektro^i-lními činidly, zejména alkylenoxidy, '.oxidem uhličitým nebo samaabuuyrolaktonern.The invention relates to a process for the preparation of homopolymers and copolymers of 1,3-dienes, in particular butadiene and isoprene, with 3 terminal functional groups having a low to moderate molecular weight of homogeneous anionic strength. polymerization of monomers. non-polar aliphatic, cycloaliphatic or aromatic solvents in the presence of trisantalkalkoxy initiators, in particular initiators, with the subsequent function of deactivating the living polymers with electro-active agents, in particular alkylene oxides, carbon dioxide or selfabsolectrolactone.

Je známo, že z ktnjustvanýih dienů se daj.í připravit an^oníovou polymeraci s ' 'tr^nekcními a vícef uoučo^íoí alkalokovovými iniciátory většinou trsanolithtvvýοi sloučeninami hvězdicovitě, popřípadě funkcitoa1izΌvaoé polymery s funkci^nalitou větší než 2 '(USA 3 644 322; 3.652 516; 3 725 368; 3 734 973; 3 862 251; NSR-DOS .2 003 384; 2 063 642; 2 231 958; 2 408 696; 2 427 955).It is known that from the regulated dienes, anionic polymerization can be prepared with trivalent and more useful alkali metal initiators, mostly with trisanolithium compounds, with star-like or functionalized polymers having a functionality greater than 2 " (U.S. 3,644). ; 3,652,516; 3,725,368; 3,734,973; 3,862,251; NSR-DOS .2,003,384; 2,063,642; 2,231,958; 2,408,696; 2,427,955).

Tímto způsobelOreagsjí trsaosmotoOithitvé . sloučeniny s polyvinylaromatickými sloučeninami jako je divinylbeozeo orbodίiztpropeny1benzeo na vícenásobné mi^íalované, většinou bifunkční sloučeniny. Podle reakčních podmínek jsou takto .. vzniklé polyfunkční orsanoalkalové sloučeniny více nebo méně silně rozvctve-na , popřípadě do sebe zesilované a představu jí mkrogely. Mohou vznikat i z části ' nebo zcela intermoOekulároě zesilované produkty. Takové makrogely .jsou nerozpustné a obecně nepooužtelné jako iniciátory pro anitntovou polymeraci, nebo jen podmíněně pouuitelné. Kromě toho ma^i iniciátory relativně vysokou molekulovou ^ο^ο^, . takže nejsou vhodné pro syntézy nízkomoolkuuárnich tel^eche-.In this way, Oreagsí trsaosmotoOithitvé. compounds with polyvinylaromatic compounds such as divinylbenzoate or propoxybenzene to multiple, mostly bifunctional, compounds. Depending on the reaction conditions, the polyfunctional orsanoalkal compounds thus formed are more or less strongly branched or crosslinked to each other and, moreover, microgels. Partially or wholly intermocularly crosslinked products may also be formed. Such macrogels are insoluble and generally unusable as initiators for the polymerization of an polymer, or only conditionally applicable. In addition, the initiators have a relatively high molecular weight. thus, they are not suitable for the synthesis of low molecular weight telecheches.

lických polymerů. VVtŠina ЬИ^о^О!^ a multifunkčních ИПЬЮvých iniciátorů se dá připravit jen v pří^-^c^m^c^E^lji silnějšíchpolymers. Most iniciИ ^ о ^ О! ^ And multifunctional INP initiators can only be prepared in the case of stronger

- 2 237 380 polárních .rozpouštědel. Provádí-li.se s těmito roztoky iniciátorů, obsahujícími např. éter, polymerace za pokojové teploty nebo za vyšších teplot. velmi snadno k vedlejším reakcím jako je přerušování řetězců jejich přenosu nebo . štěpení éteru. S tím je. spojen větší nebo menší pokles obsahu aktivních vazeb Li-C- v pslymeračním systému, takže se získávají polymery s širokou distribucí molekulových hmotnnssí, nižší funkcionnlitou, a vyššími molekulovými hodnostmi.- 2 237 380 polar. When initiator solutions such as ether, polymerization at room temperature or at higher temperatures are carried out with these solutions. very easily to side reactions such as disruption of their transfer chains or. ether fission. That's what it is. associated with a greater or lesser decrease in the content of active Li-C- bonds in the pslymerization system, so that polymers with a broad molecular weight distribution, lower functionalities, and higher molecular weights are obtained.

Pro syntézumotnOíэperzních ' živých polymerů s vyšší funkcionalitou je však -žáí<^i^cí, aby se anilntláá polymerace prováděla bez vedlejších reakcí za použití á-cefunkčn-ch ' lithiových iniciátorů, rozpustných v uhlovodících. . Tyto nevýhody odstraňuje způsob přípravy hlmoool.ymerů.a kspslymerů 1-3-dienů, zejména butaíienu a izoprenu, a koncovými funkčními skupinami s nízkou až střední molekulovou hmotností homogenní polymerací monomerů v nepolárních alifalckých, c'ykloalifltickýct nebo aromatických rozpouštědlech v přítomnosti lrglnlalkalokoáových iniciátorů, zejména litrových iniciátorů, s následnou funkci-onna-izací živých pslymerů elektrsfilními činidly, zejména alkylenixidy, oxidem uhličitým nebo gaι:aalbbtnrrolakt<nnem podle vynálezu, který spočívá. v tom, že se polymerace provádí za tepltty 198 K až 423 K s výhodou .273 až 323 K v přítomnosti polylithiových iniciátsrů, vzniklých reakcí technických smÍE^:i. s diáinylbenzenee, skládajících se. z 10 až 70 hmo. % divinvlbenzenu 80 až 30 .% tomt. etylstyrenu a asi 10 hmotnostních % dietylbenzenu, s alkyleolnSitt.ioálu sloučeninou, zejména sekundárním, iso- nebo n-b^i^.^^^Lli.Uiem, přičemž motám! poměr vinylových skupin v divinylbenzensvé směsi k alkyl-lithiu činí 1,1 : 1 až 2 : 1, v uhlovodíkovém rszpouštědle, s výhodou v benzenu nebo toluenu.However, for the synthesis of dispersive living polymers with higher functionality, it is desirable that the aniline polymerization be carried out without side reactions using hydrocarbon-soluble α-functional lithium initiators. . These disadvantages are overcome by a process for the preparation of low-medium-molecular weight end-groups of polymers and esters of 1-3-dienes, especially butadiene and isoprene, by homogeneous polymerization of monomers in non-polar aliphatic, cycloaliphatic or aromatic solvents in the presence of triglyl alcocoa initiators. in particular liter initiators, with the subsequent function of isolating the living pslymers with electrophilic agents, in particular alkylene oxides, with carbon dioxide or with the alkali benzoyl peroxide according to the invention, which consists. characterized in that the polymerization is carried out at a temperature of 198 K to 423 K, preferably 2773 to 323 K, in the presence of polylithium initiators resulting from the reaction of the technical mixtures. with diáinylbenzenee, consisting of. from 10 to 70 nm. % divinvlbenzene 80 to 30. ethyl styrene and about 10 wt. the ratio of vinyl groups in the divinylbenzene mixture to alkyl lithium is 1.1: 1 to 2: 1, in a hydrocarbon solvent, preferably in benzene or toluene.

Iniciátory podle vynálezu jsou plně rozpustné v uhlovodících a tvoří lineární nezes-ΐsáané nízklmo0lkυUárιní κ^ιno-lithiové sloučeniny. Počet atomů lithia . na ' molekuly iniciátoru je určován mo^rním . poměrem vinylových skupin k llkyУlittiuThe initiators of the invention are fully soluble in hydrocarbons and form linear, unsaturated, low-molecular-weight, lithium-lithium compounds. Number of lithium atoms. The initiator molecules are determined by morphology. ratio of vinyl groups to vinyl chloride

237 360 a odpovídá číselné hodnotě 2 až 4,5· Proto jsou tyto iniciátory zvláště vhodné pro syntézu nízkomolekulárních telechelických polymerů s úzkou distribucí molekulových hmotností a vysokou funkcionalitou.237 360 and corresponds to a numerical value of 2 to 4.5. Therefore, these initiators are particularly suitable for the synthesis of low molecular weight telechelic polymers with a narrow molecular weight distribution and high functionality.

Jako monomery jsou zvláště vhodné konjugované dieny butadien-1,3 nebo izopren nebo vinylsubstituované aromatické sloučeniny, zejména styren, alfa-metylstyren nebo divinylbenzen· Pro syntézu blokových kopolymerů- typu A-B-A, kde В je polydienový blok, lze rovněž použít i jiné aniontově polymerovatelné monomery jako komonomery. Polymerace probíhá za známých podmínek pro aniontové roztokové polymerace pomocí organoalkalokovcvých iniciátorů. Jako rozpouštědlo jsou vhodné alifatické, cykloalifatické a aromatické uhlovodíky jako je benzen, toluen, n-hexan, n-heptan, behzinová frakce a cyklohexan.Particularly suitable monomers are conjugated dienes of butadiene-1,3 or isoprene or vinyl-substituted aromatic compounds, in particular styrene, alpha-methylstyrene or divinylbenzene. Other anionic polymerizable monomers may also be used for the synthesis of ABA-type block copolymers where V is a polydiene block. as comonomers. The polymerization takes place under known conditions for anionic solution polymerizations using organoalkalocene initiators. Suitable solvents are aliphatic, cycloaliphatic and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, n-hexane, n-heptane, behzine fraction and cyclohexane.

Polymerace se provádí za atmosferického nebo zvýšeného tlaku a trvá 1 až 3 h. Množství použitého iniciátoru se řídí podle požadované molekulové hmotnosti polymeru, neboí se jedná o stechiometrickou polymeraci. Během reakce nevznikají vedlejší reakce, takže lze získat po funkcionalizaci aktivních polymerů telechelické polymery s vyšší.funkcionalitou. Způsob podle vynálezu odstraňuje nevýhody známých způsobů, jako nízká rozpustnost iniciátoru v nepolárních rozpouštědlech, nedostupnost, nízkomolekulárních polyfunkčních homogeních lithiových iniciátorů, nízkou účinnost dosavadních iniciátorů, omezenou možnost nastavit molekulovou hmotnost a nízkou funkcionalitu polymerních produktů. Zvlášniní výhodou způsobu podle vynálezu je, že se dají připravit reaktivní polymery s určitou nastavitelnou funkcionalitou nad 2. Funkcionalita polymerů odpovídá funkcionalitě iniciátoru a leží mezi 2 a 4,5. Tyto polymery se dají snadno zesííovat bifunkčními sítovacími činidly.The polymerization is carried out at atmospheric or elevated pressure and takes 1 to 3 hours. The amount of initiator used depends on the desired molecular weight of the polymer since it is a stoichiometric polymerization. No side reactions occur during the reaction, so that higher functionalities can be obtained after functionalization of the active polymers. The process of the invention overcomes the disadvantages of known processes such as low solubility of the initiator in non-polar solvents, unavailability, low molecular weight polyfunctional homogeneous lithium initiators, low efficiency of prior initiators, limited molecular weight adjustment and low functionality of polymer products. A particular advantage of the process according to the invention is that reactive polymers with a certain adjustable functionality above 2 can be prepared. The functionality of the polymers corresponds to the functionality of the initiator and lies between 2 and 4.5. These polymers can be easily crosslinked with bifunctional crosslinking agents.

237 380237 380

Výsledné polymery jsou hvězdicovité a mají menší viskozitu než.lineární polymery, což usnadňuje jejich zpracování. Nejdnotnost mooekulové hmotnosSi polymerů je v průměru 1,2 až 1,3.The resulting polymers are star-shaped and have a lower viscosity than linear polymers, which facilitates their processing. The average molecular weight of the polymers is 1.2 to 1.3 on average.

Příklad 1Example 1

125 ml roztoku iniciátoru, připraveného reakcí 40 mool sekundárního s technickou divinyltoenzenovou směsí, obsahující 78,9 mmol vinylových skupin v benzenu a 300 ml benzenu se dálo do argonové atmosféry v sulfonačni baňce· K· tomuto roztoku se přidávalo v průběhu 1 h 40 g butadienu při 308 K. Po skončení reakce .se směs míchala ještě 0,5 h a potom se . polymerace přerušila 44 etylenoxidu, načež se provedla hydrolýza 50 ml vody, vodní fáze se oddělila a rozpouštědlo bylo odstraněno na vakuové rotační odparce. Se 100 % výtěžkem byl získán kapalný póly butadien se střední mooekulovou ^ο^ο^ι 4900 a nikrostrukturou 50 nooárních . % 1,4-, 32 nolárních % 1,2- struktury a obsahu divinylbenzenu 18 notárnícU %. Obsah hydřToxylových skupin stanovený acidoneerickou titrací byl 1,42 hod. %, což odpovídá funkcimalítě 4,1.125 ml of the initiator solution prepared by reaction of 40 molar secondary with the technical divinyltoenzene mixture containing 78.9 mmol of vinyl groups in benzene and 300 ml of benzene were added to an argon atmosphere in a sulphonation flask. at 308 K. After completion of the reaction, the mixture was stirred for 0.5 h and then stirred. The polymerization disrupted 44 ethylene oxide, hydrolyzed with 50 ml of water, the aqueous phase separated and the solvent removed on a rotary evaporator. In 100% yield, liquid pollutants of butadiene with a mean molaroculum of 4900 and a 50 nanoelectructure were obtained. % 1,4-, 32 molar% 1,2- structure and divinylbenzene content 18 notary%. The hydroxyl group content determined by acidoneeric titration was 1.42 hr.%, Which corresponds to a function of 4.1.

Příklad 2Example 2

K roztoku iniciátoru, získaného z.63 mnol ičo/jutyHi^ia a technického divi^nyl^t^e^nzenu s 78,9 nnol vij-yl^^^.ých skupin,ve 140 ml toluenu se · přidalo pod argonovou atmosférou 400 ml toluenu a k.homogennímu roztoku se pak postupně přidávala během 1 h celkem 60 . g iztprjou. Teplota polyoerace byla 273 K. Po ukončení polyme^ce ' se provedla fuokcitnalizjcj 76 nnol etyLeotxidu a hydrolýza jako v příkladu 1, ' včetně dalšího zpracování. Izolovaný polyizopren mel střední ooOekullvou hodnost 2500 a obsah hydroxylových skupin 1,41 hon o. čemuž· odpovídá funkeconnaita 2,15·To a solution of the initiator obtained from 63 mol / l of hexane and technical divinyl-thiophene with 78.9 mol of vinyl groups in 140 ml of toluene was added under argon atmosphere. 400 ml of toluene and to the homogeneous solution were then gradually added over 1 hour for a total of 60. g iztprjou. The polyoeration temperature was 273 K. After completion of the polymerization, ethylene oxide was fococitalylated and hydrolyzed as in Example 1, including further processing. The insulated polyisoprene had a medium ooOekull rating of 2500 and a hydroxyl group content of 1.41 h · · which corresponds to a function of 2.15 ·

Teooetická ooOekullvá hodnost byla 2700.Theoooo ooOekull's rank was 2700.

- 5 Příklad 3 237 380 - 5 Example 3 237 380

Pomocí iniciátoru, připraveného z 80 mmol n-butyllithia a technického divinyibenzenu, obsahujícího 157,8 mmol vinylových akupin rozpuštěného v 750 ml benzenu se po sobě polymerovalo v průběhu 2 h při 323 К 60 g butadienu a 40 g styrenu. Potom se provedla funkcionalizace 88 mmol etylenoxidu a obvyklé další zpracování. Získaný blokový kopolymer se skládal ze 74,5 molárních % butadienu a 25,5 molárních % styrenu. Molekulová hmotnost byla 5400 a funkcionalita 4»3» což odpovídalo obsahu hydroxylových skupin 1,35 hmot. %·Using an initiator prepared from 80 mmol of n-butyllithium and technical divinyibenzene containing 157.8 mmol of vinyl groups dissolved in 750 ml of benzene, polymerization was carried out in succession over 2 hours at 323 K of 60 g of butadiene and 40 g of styrene. Thereafter, 88 mmol of ethylene oxide were functionalized and the usual further work-up was carried out. The block copolymer obtained consisted of 74.5 mol% butadiene and 25.5 mol% styrene. The molecular weight was 5400 and the functionality was 4 &lt; 3 &gt; which corresponded to a hydroxyl group content of 1.35 wt. % ·

Claims (2)

1. Způsob přípravy homopolymerů a kopolymerů 1,3-dienů,zejména butadienu a izoprenu,s koncovými funkčními skupinami s.nízkou až střední mooekulovou hrnotnosSi homogenní aniontovou polymeraci monomerů v nepolárních, alifatčckých, cykloalifatických nebo arommaických rozpouštědlech v přítoenosτl srgantalCaloktvtvých iniciátorů, zejména lith-šových iniciátorů, ' s následnou. funkcionnaizací živých polymerů elektrofilními činidly, zejména alkylenoxidy, oxidem uhličitým nebo gaeeabutyrtlaCtonee, vyznaačjící se tím, že se ' polymerace provádí za teploty 198 K až 423 K v přítomno^i polylith.oových iniciátorů, vzniklých reakcí technických směsí s divinylbenzenem, skládajících se z 10 až 70 heotnottních % divinylbenzenu, 80 až 30 % heo0nootioích. etylstyrenu a 10 h^oo;— nosíních % dietylbeozeoj, s alCyleonotithLiovtj sloučeninou, zejména sekundárním, iso- nebo o-bJrtyllitheee, přičemž ^c^o^íá^— ní poměr vinylových skupin v divinylbenzenové směsi k alkyllithiu činí 1,1:1 až 2:1, v uhlovodíkovém rozpouštědle, s výhodou v benzenu nebo toluenu·1. A process for the preparation of homopolymers and copolymers of 1,3-dienes, in particular butadiene and isoprene, with end-to-end moieties having a homogeneous anionic polymerization of monomers in non-polar, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic solvents in the presence of lithium initiators. initiators, followed by. by functionalization of living polymers with electrophilic reagents, in particular alkylene oxides, carbon dioxide or carbon monoxide, characterized in that the polymerization is carried out at a temperature of 198 K to 423 K in the presence of polylithio initiators resulting from the reaction of technical mixtures with divinylbenzene consisting of 10 up to 70% by weight of divinylbenzene, 80% to 30% by weight. Ethyl styrene and 10% w / w of a diethylbenzene, with an alkylcythyl lithium compound, in particular a secondary, iso- or o-bryllithium, wherein the ratio of vinyl groups in the divinylbenzene mixture to the alkyl lithium is 1.1: 1 to 2: 1, in a hydrocarbon solvent, preferably benzene or toluene; 2· Způsob podle bodu 1, ^znaaLuící se tím, že polymerace probíhá při teplotě · 273 K až' 323 K.2. A process according to claim 1, wherein the polymerization is carried out at a temperature of 273 K to 323 K.
CS615583A 1982-08-30 1983-08-24 Processing of 1,3 diene homo-and copolymere CS237360B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD24286482A DD237666A1 (en) 1982-08-30 1982-08-30 PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ENDSTANDING FUNCTIONAL 1,3-DIENHOMO AND COPOLYMERISATES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS237360B1 true CS237360B1 (en) 1985-07-16

Family

ID=5540909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS615583A CS237360B1 (en) 1982-08-30 1983-08-24 Processing of 1,3 diene homo-and copolymere

Country Status (2)

Country Link
CS (1) CS237360B1 (en)
DD (1) DD237666A1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
DD237666A1 (en) 1986-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4960842A (en) Amine containing initiator system for anionic polymerization
US3959412A (en) Block polymer preparation
US4427837A (en) Process for preparation of diene-styrene-α-methylstyrene block polymers and polymers therefrom
US3366611A (en) Preparation of random copolymers
WO1989004843A1 (en) Amine containing initiator system for anionic polymerization
EP0711789B1 (en) Core functionalised star block copolymers
US5171800A (en) Anionic polymerization with bifunctional initiators
US6562923B1 (en) Process for the preparation of a dilithiated initiator and anionic polymerization process
US3862251A (en) Organo-dilithium initiator for anionic polymerization, a novel polyisoprene, and processes for production thereof
JP3221755B2 (en) New functionalized polyolefins
KR920004616B1 (en) Polymerization process and initiator system therefor
WO1991004989A1 (en) Ion-exchange reactions for polymeric alkali metal carboxylates
JP3157033B2 (en) Method for producing terminal-modified conjugated diene polymer
EP0397026B1 (en) Process for hydrogenation of polymers
EP0110356B1 (en) Process for producing a high purity cyclized polymer of isoprene
CS237360B1 (en) Processing of 1,3 diene homo-and copolymere
USH1956H1 (en) Enhanced hydrogenation catalyst removal from block copolymers by reduction in polymer cement viscosity by increasing the vinyl content of the block copolymers
JPH0546365B2 (en)
GB2118952A (en) Anionic polymerisation of unsaturated monomers
GB2124228A (en) Organo-lithium polymerization initiator
JPH0363963B2 (en)
US4232137A (en) Cooling an alpha-methylstyrene polymerization mass
US3673166A (en) 1,2-dialkoxybenzenes as ramdomizer for copolymerizations
US3448093A (en) Molecular weight control process for polymers
US4361682A (en) Process for preparing bimodal or multimodal polymers of conjugated dienes