CS268208B1 - Hydrogenation method of unsaturated polymers - Google Patents

Hydrogenation method of unsaturated polymers Download PDF

Info

Publication number
CS268208B1
CS268208B1 CS878967A CS896787A CS268208B1 CS 268208 B1 CS268208 B1 CS 268208B1 CS 878967 A CS878967 A CS 878967A CS 896787 A CS896787 A CS 896787A CS 268208 B1 CS268208 B1 CS 268208B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
hydrogenation
methyl tert
butyl ether
butadiene
poly
Prior art date
Application number
CS878967A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS896787A1 (en
Inventor
Stanislav Ing Sabata
Petr Rndr Csc Svoboda
Jiri Ing Csc Reiss
Miloslav Ing Csc Sufcak
Jiri Ing Drsc Hetflejs
Original Assignee
Sabata Stanislav
Svoboda Petr
Reiss Jiri
Sufcak Miloslav
Hetflejs Jiri
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 Sabata Stanislav, Svoboda Petr, Reiss Jiri, Sufcak Miloslav, Hetflejs Jiri filed Critical Sabata Stanislav
Priority to CS878967A priority Critical patent/CS268208B1/en
Publication of CS896787A1 publication Critical patent/CS896787A1/en
Publication of CS268208B1 publication Critical patent/CS268208B1/en

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Způsob hydrogenaoe.nenasycených polymerů obsahujících hydrogenovatelné olefinickó vazby C«C, výhodně dienových polymerů a jejich kopolymerů s vinylaromatickými uhlovodíky jako poly(butadienu), poly(isoprenu), butadien-styrenových a isopren-styrenových kopolymerů, katalyzované niklovými katalyzátory Zieglerova typu na bázi organických sloučenin niklu a organohlinitých sloučenin obecného vzorce R^(R20)3_nAl, 1 2 kde R značí etylskupinu, R značí alkyskupinu obsahující Jeden až osm atomů uhlíku, přednostně metyl, etyl, propyl a butylskupinu a n se rovná 1 až 2,5 případně bis(2-metoxyetoxy)dihydridohlinitanu sodného spočívající v tom, že se hydrogenace provádí v metyl-terc. butyleteru Jako rozpouštědle.Process of hydrogenated polymers containing hydrogenable C 10, preferably diene, olefinic bonds polymers and their copolymers with vinyl aromatic hydrocarbons such as poly (butadiene) poly (isoprene), butadiene-styrene and isoprene-styrene copolymers, catalysed by nickel catalysts Ziegler-type organic nickel compounds and organoaluminum compounds general formula R ^ (R20) 3_nAl, 1 2 where R is ethyl, R is alkyl containing one to eight atoms carbon, preferably methyl, ethyl, propyl and butyl and n is 1 to 2.5 optionally bis (2-methoxyethoxy) dihydrohaluminate of sodium, \ t that the hydrogenation is carried out in methyl tert. butylether solvent.

Description

Vynález se týká způsobu hydrogenace nenasycených polymerů katalyzovaná niklovými katalyzátory Zleglerova typu za použití metyl-terc.butyleteru Jako rozpouštědla.The present invention relates to a process for the hydrogenation of unsaturated polymers catalyzed by nickel catalysts of the Zlegler type using methyl tert-butyl ether as solvent.

Je známo, že hydrogenace polymerů obsahujícih násobné vazby mezi atomy uhlíku je průmyslovým procesem, sloužícím ke zvýšení oxidační stability těchto produktů. Hydrogenaci lze uskutečnit za použití řady heterogenních i v reakční směsi rozpustných katalyzátorů, jako jsou Raneyův nikl, nikl na křemelině (NSR patent č. 1 106 961, patent č. 2 322 234), Pd/CaCO^ (J. Polym. Sel., Polym. Phys. Ed. 17, 1211 (1979), 10 % Pd na uhlí a 1 % Pt/AlgO-j (NSR patent č. 2 845 615, belg. patent č. 871 348). Podobně je známa i řada rozpustných katalyzátorů, které byly dosud získány reakcí sloučenin niklu s triaIkylalany, např. trietylalanem (NSR patent č. 2 322 234, 2 437 787, 2 748 884), organolithuými sloučeninami, zejména n-butyllithiem (brit. patent č. 1 213 411, jap. patent č. 70-39 556, US patent č. 3 541 064), sodíkem (jap. patent č. 71-02 381), organohořečnatými sloučeninami, např. dietylhořčíkem (brit. patent č. 1 213 411, US patent č. 3 541 064), případně komplexní hydridy, např. LIAIH^ (brit. patent S. 1 229 573).It is known that the hydrogenation of polymers containing multiple bonds between carbon atoms is an industrial process to increase the oxidative stability of these products. The hydrogenation can be performed using a variety of heterogeneous and reaction-soluble catalysts, such as Raney nickel, nickel on diatomaceous earth (NSR Patent No. 1,106,961, Patent No. 2,322,234), Pd / CaCO 3 (J. Polym. Sel. , Polym. Phys. Ed. 17, 1211 (1979), 10% Pd on carbon and 1% Pt / AlgO-j (NSR Patent No. 2,845,615, Belgian Patent No. 871,348). soluble catalysts which have hitherto been obtained by reacting nickel compounds with trialkylanes, for example triethylalan (NSR Patent Nos. 2,322,234, 2,437,787, 2,748,884), organolithium compounds, in particular n-butyllithium (British Pat. No. 1,213,411 , Japanese Patent No. 70-39,556, U.S. Patent No. 3,541,064), sodium (Japanese Patent No. 71-02,381), organomagnesium compounds, e.g., diethylmagnesium (British Patent No. 1,213,411, U.S. Pat. U.S. Pat. No. 3,541,064), optionally complex hydrides, e.g. LIAIH 2 (British Pat. No. 1,229,573).

Až dosud byla při zpracování nenasycených polymerů hydrogenací použita úzká řada rozpouštědel ze třídy cykloalifatických či aromatických uhlovodíků, přednostně cyklohexan a toluen. To platí i o velmi účinných katalytických systémech založených na organických sloučeninách dvojmocného niklu, výhodně karboxylátech či pentandiohátech nikel’ 12 1 natých a organohlinitých sloučeninách obecného vzorce R (R 0)_ Al (R značí etylskupi9 Ή D nu, R~ značí alkylskupinu o 1 až 8 atomech uhlíku, n se rovná 1 až 2,5) (čs. patent č. 226 096) i obdobných systémech, ve kterých v úloze aktivátoru vystupuje bis(2-metoxyetoxy)dihydridohlinitan sodný (čs. patent č. 227 105).Hitherto, a narrow range of solvents from the class of cycloaliphatic or aromatic hydrocarbons, preferably cyclohexane and toluene, has been used in the treatment of unsaturated polymers by hydrogenation. This also applies to very efficient catalyst systems based on organic divalent nickel compounds, preferably nickel carboxylates or pentanediohates, and organoaluminum compounds of the general formula R (R 0) - Al (R denotes ethyl groups), R - denotes an alkyl group of 1 to 8 carbon atoms, n is equal to 1 to 2.5) (Czech Patent No. 226,096) and similar systems in which sodium bis (2-methoxyethoxy) aluminum dihydride (Czech Patent No. 227 105) acts as an activator.

Přes nesporné přednosti způsobů hydrogenace nenasycených polymerů popsaných ve zmíněných autorských osvědčeních přináší použití vymezených rozpouštědel technické problémy v případech, kdy výroba nenasyceného polymeru vyžaduje jiné rozpouštědlo. Ty Jsou spojeny s nutností převést před vlastní hydrogenací hydrogenovaný polymer do jiného rozpouštědla, obvykle jeho izolací z polymerační směsi a následným rozpouštěním v aromatickém, resp. oykloalifatickém rozpouštědle.Despite the undeniable advantages of the methods for hydrogenating unsaturated polymers described in the said authors' certificates, the use of defined solvents presents technical problems in cases where the production of an unsaturated polymer requires a different solvent. These are associated with the need to transfer the hydrogenated polymer to another solvent before the actual hydrogenation, usually by isolating it from the polymerization mixture and then dissolving it in an aromatic or cycloaliphatic solvent.

To platí nejen o polymerech vyráběných emulzní polymerací či kopolymerací, ale 1 o nenasycených polymerech, reap, kopolymerech, k jejichž výrobě se využívá aniontové polymerace iniciované, např. adukty lithia na konjugované dieny, v níž Jsou preferována éterická rozpouštědla, přednostně metyl-terc.butyleter, Jak je popsáno v čs. autorském osvědčení č. 229 066.This applies not only to polymers produced by emulsion polymerization or copolymerization, but also to unsaturated polymers, reap, copolymers, the production of which uses anionic polymerization initiated, e.g. lithium adducts to conjugated dienes, in which ethereal solvents, preferably methyl tert. butyl ether, As described in MS. copyright certificate No. 229 066.

Způsob hydrogenace podle vynálezu odstraňuje výše uvedenou nevýhodu. Je založen na zjištění, že katalytickou aktivitu v systémech na bázi organických sloučenin dvojmocného niklu a alkylalkoxyalanů, resp. bis(2-metoxyetoxy)dihydridohlinitanu sodného lze generovat v metyl-terc.butyleteru jako rozpouštědle. Takto připravené katalyzátory vykazují vysokou katalytickou účinnost při hydrogenací roztoků nenasycených polymerů v témže éterickém rozpouštědle.The hydrogenation process according to the invention eliminates the above-mentioned disadvantage. It is based on the finding that the catalytic activity in systems based on organic compounds of divalent nickel and alkylalkoxyalanes, resp. sodium bis (2-methoxyethoxy) aluminum dihydride can be generated in methyl tert-butyl ether as solvent. The catalysts thus prepared show high catalytic efficiency in the hydrogenation of solutions of unsaturated polymers in the same ethereal solvent.

Nenasycenými polymery podle vynálezu jsou polymerní látky obsahující hydrogenovatelné C=C vazby, přednostně polymery vznikající polymerací konjugovaných dienů a jejich kopolymerací s vinylsubstituovanými aromatickými uhlovodíky. Příkladem těchto nenasycených polymerů jsou poly(butadien), poly(isopren), butadienstyrenový kopolymer a butadien-isoprenový kopolymer. Hydrogenací lze provést Jak s nekončenými polymery, tak i s polymery končenými funkčními skupinami. Ačkoliv výěe uvedené polymery lze vyrábět jakýmkoliv ze známých postupů (např. ve hmotě, emulzní kopolymerací apod.), k plnému využití výhod způsobu hydrogenace podle vynálezu je zvláště výhodné volit aniontovou polymeraci v metyl-tero.butyleteru. Výsledný roztok produktu v tomto rozpouštědle lze po přidání katalyzátoru přímo podrobit hydrogenací. Přitom koncentrace polymeru Je dána technologickými a ekonomickými hledisky. Obvyklé je účelné provést hydrogenací b roz toky obsahujícími polymer v koncentraci 1 až 25 % hmot, výhodně 5 až 15 % hmot., v závislosti na viskozitě roztoku, která se může pohybovat od 2 do 1 000 mPa s. V závislosti na reaktivitě C»C vazeb polymeru a požadovaném stupni hydrogenace se hydrogenace provádí beztlakově nebď~za tlaku do 10 MPa, při reakčních teplotách do 130 °C, výhodně při teplotách 40 až SO °C. Bylo nalezeno, že za výěe uvedených podmínek dochází k selektivní hyd^genaci alifatických dvojných vazeb polymeru, aniž by byla reakce významně doprovázena nežádoucí degradací polymeru. Dále uvedené příklady znázorňují postup podle vynálezu, aniž by jej vymezovaly nebo omezovaly.Unsaturated polymers according to the invention are polymeric substances containing hydrogenable C = C bonds, preferably polymers formed by polymerization of conjugated dienes and their copolymerization with vinyl-substituted aromatic hydrocarbons. Examples of such unsaturated polymers are poly (butadiene), poly (isoprene), butadiene-styrene copolymer and butadiene-isoprene copolymer. Hydrogenation can be performed with both unfinished polymers and functional-terminated polymers. Although the above polymers can be produced by any of the known methods (e.g., bulk, emulsion copolymerization, etc.), to take full advantage of the hydrogenation process of the present invention, it is particularly advantageous to select anionic polymerization in methyl tert-butyl ether. The resulting solution of the product in this solvent can be directly hydrogenated after the addition of the catalyst. The polymer concentration is determined by technological and economic considerations. It is usually expedient to carry out, by hydrogenation, solutions containing polymer in a concentration of 1 to 25% by weight, preferably 5 to 15% by weight, depending on the viscosity of the solution, which may range from 2 to 1000 mPa s. C of the polymer bonds and the desired degree of hydrogenation, the hydrogenation is carried out without pressure or at a pressure of up to 10 MPa, at reaction temperatures of up to 130 ° C, preferably at temperatures of 40 to 50 ° C. It has been found that under the above conditions, the aliphatic double bonds of the polymer are selectively hydrogenated without the reaction being significantly accompanied by undesired degradation of the polymer. The following examples illustrate the process of the invention without limiting or limiting it.

Příklad 1Example 1

Do reakční nádoby bylo pod dusíkem předloženo 1,2 mmol pentan-2,4-dionátu nikelnatého, přidáno 9,1 ml metyl-terc.butyleteru a za míchání byla směs zahřívána v interní atmosféře na 50 °C. Po pěti minutách bylo ke směsi postupně přidáno 5 ml 10% roztoku trietylalanu v metyl-terc.butyleteru a v zahřívání bylo pokračováno po dalěích 15 min. Potom byla reakční směs ochlazena na laboratorní teplotu. Katalytická aktivita takto vzniklého systému je ilustrována v tabulce 1.1.2 mmol of nickel pentane-2,4-dionate was introduced into the reaction vessel under nitrogen, 9.1 ml of methyl tert-butyl ether was added, and the mixture was heated to 50 ° C under an internal atmosphere with stirring. After five minutes, 5 ml of a 10% solution of triethylalan in methyl tert-butyl ether was gradually added to the mixture, and heating was continued for another 15 minutes. The reaction mixture was then cooled to room temperature. The catalytic activity of the resulting system is illustrated in Table 1.

Příklad 2Example 2

Příklad 1 byl zopakován a tím rozdílem, že místo trietylalanu byl použit 10% roztok bis(2-metoxyetoxy)dihydridohlinitanu sodného v metyl-terc.butyleteru (v tomto případě směs obsahovala menší množství toluenu, v němž je uvedený hydrid jako 70% roztok vyráběn pod názvem Synhydrid, lachema Kolín). Účinnost tohoto systému je dokumentována v tabulce 1.Example 1 was repeated except that a 10% solution of sodium bis (2-methoxyethoxy) aluminum dihydride in methyl tert-butyl ether was used instead of triethylalan (in this case the mixture contained a small amount of toluene in which said hydride is produced as a 70% solution. under the name Synhydrid, lachema Kolín). The effectiveness of this system is documented in Table 1.

Příklad 3 .Example 3.

Příklad byl zopakován s tím rozdílem, že místo pentandionátu nikelnatého byl jako prekurzor použit 2-etylhexanoát nikelnatý. Vlastnosti tohoto systému jsou uvedeny v tabulce č. 1.The example was repeated except that nickel 2-ethylhexanoate was used as a precursor instead of nickel pentanedione. The properties of this system are listed in Table 1.

Příklad 4Example 4

Příklad byl zopakován s tím rozdílem, že při přípravě katalyzátoru byla použita postupně tato rozpouštědla: cyklohexan,'toluen, tetrahydrofuran. Hydogenační aktivita takto získaných katalyzátorů je shrnuta v tabulce č. 1.The example was repeated except that the following solvents were used sequentially to prepare the catalyst: cyclohexane, toluene, tetrahydrofuran. The hydrogenation activity of the catalysts thus obtained is summarized in Table 1.

Příklad 5Example 5

Do tlakového hydrogenačního reaktoru opatřeného míchadlem, přívodem vodíku a měřičem jeho spotřeby a odvzdušněním bylo po odvzduěnění a naplnění vodíkem vneseno 110 objemových dílů roztoku hydrogenovaného polymeru v metyl-terc.butyleteru a za míchání bylo přidáno 10 obj. dílů roztoku katalyzátorů uvedených v příkladech 1 až 4. Potom byl tlak vodíku upraven na požadovanou hodnotu a hydrogenace byla provedena při 40 °C. Výsledky jsou shrnuty v tabulce č. 1.After deaeration and hydrogenation, 110 volumes of a solution of the hydrogenated polymer in methyl tert-butyl ether were charged to a pressure hydrogenation reactor equipped with a stirrer, a hydrogen inlet and a metering meter, and 10 volumes of the catalyst solution of Examples 1 to 1 were added with stirring. 4. The hydrogen pressure was then adjusted to the desired value and the hydrogenation was performed at 40 ° C. The results are summarized in Table 1.

Tabulka č. 1Table 1

Katalyzátor z příkladu The catalyst of the example Rozpouštědlo a při jeho přípravěSolvent and its preparation Hydrogenace (MTBE) Hydrogenation (MTBE) substrát substrate tlak vo- reakční reaction pressure stupeň hydrogenace, % degree of hydrogenation,% díku v MPa thanks in MPa doba, min time, min 1 1 MTBE MTBE PBT PBT 0,12 0.12 25 25 99 99 2 2 MTBE-T1 MTBE-T1 PBT PBT 0,14 0.14 32 32 97 97 Solpren 1205 Solpren 1205 0,14 0.14 60 60 87 87 3 3 MTBE MTBE PBT PBT 0,12 0.12 27 27 96 96 4 4 CHX CHX PBT PBT 0,12 0.12 50 50 92 92 TL TL 0,12 0.12 45 45 90 90 THF THF 0, 12 0, 12 45 45 90 90

a - MTBE metyl-terc.butyleter, TL toluen, CHX cyklohexan, THF tetrahydrofuren b - PBT póly(butadlen)(průměrná mol. hmotnost 61 000), použit jako 7% roztok v MTBE a 5% roztok v ostatních rozpouštědlech, Solpren 1205 je blokový styren-butadienový kopolymer s * 80 000, byl použit jako 2,5% roztok v MTBEa - MTBE methyl tert-butyl ether, TL toluene, CHX cyclohexane, THF tetrahydrofuran b - PBT poly (butadlene) (average molecular weight 61,000), used as a 7% solution in MTBE and a 5% solution in other solvents, Solpren 1205 is a block styrene-butadiene copolymer with * 80,000, was used as a 2.5% solution in MTBE

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUOBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob hydrogenace nenasycených polymerů, obsahujících hydrogenovatelné olefinické vazby C»C, výhodně dienových polymerů a jejich kopolymerů s vinylaromatickými uhlovodíky jako poly(butadienu), poly(isoprenu), butadien-styrenových a isopren-styre- nových kopolymerů, katalyzované niklovými katalyzátory Zieglerova typu na bázi organických slouěenin niklu a organohlinitých sloučenin obecného vzorceA process for the hydrogenation of unsaturated polymers containing hydrogenable C 1 -C olefinic bonds, preferably diene polymers and their copolymers with vinylaromatic hydrocarbons such as poly (butadiene), poly (isoprene), butadiene-styrene and isoprene-styrene copolymers, catalyzed by nickel Ziegler catalysts. type based on organic nickel compounds and organoaluminum compounds of general formula 1 2 kde R .značí etylskupinu, R značí alkylskupinu obsahující jeden až osm atomů uhlíku, přednostně metyl-, etyl-,propyl- a butylskupinu a n se rovná 1 až 2,5, případně bis(2-metoxyetoxy)dihydridohlinitanu sodného v molárním poměru 1 : 0,5 až 1 : 5, vyznačující se tím, že se hydrogenace provádí v metyl-terc. butyleteru jako rozpouštědle.Wherein R is ethyl, R is alkyl of one to eight carbon atoms, preferably methyl, ethyl, propyl and butyl, and n is 1 to 2.5, optionally sodium bis (2-methoxyethoxy) aluminum dihydrochloride in a molar ratio. 1: 0.5 to 1: 5, characterized in that the hydrogenation is carried out in methyl tert. butyl ether as solvent. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že hydrogenace provádí se ve směsných rozpouštědlech obsahujících metyl-terc.butyleter, výhodně ve směsi metyl-terc.butyleteru a cyklohexanem a metyl-terc.butyleteru s toluenem.2. The process according to claim 1, characterized in that the hydrogenation is carried out in mixed solvents containing methyl tert-butyl ether, preferably in a mixture of methyl tert-butyl ether and cyclohexane and methyl tert-butyl ether with toluene.
CS878967A 1987-12-08 1987-12-08 Hydrogenation method of unsaturated polymers CS268208B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS878967A CS268208B1 (en) 1987-12-08 1987-12-08 Hydrogenation method of unsaturated polymers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS878967A CS268208B1 (en) 1987-12-08 1987-12-08 Hydrogenation method of unsaturated polymers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS896787A1 CS896787A1 (en) 1989-07-12
CS268208B1 true CS268208B1 (en) 1990-03-14

Family

ID=5440947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS878967A CS268208B1 (en) 1987-12-08 1987-12-08 Hydrogenation method of unsaturated polymers

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS268208B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999032526A3 (en) * 1997-12-18 1999-12-23 Bayer Ag Method for hydrogenating aromatic polymers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999032526A3 (en) * 1997-12-18 1999-12-23 Bayer Ag Method for hydrogenating aromatic polymers

Also Published As

Publication number Publication date
CS896787A1 (en) 1989-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6815509B2 (en) Method for hydrogenation of polymer
EP0816382B1 (en) Process for the preparation of a catalyst useful for the hydrogenation of styrene-butadiene copolymers
CZ280294B6 (en) Selective hydrogenation of conjugated diolefin polymers
JPS634841B2 (en)
US6228952B1 (en) Process for the hydrogenation of diene (co)polymers
CN100564402C (en) Method for hydrogenating polymer containing conjugated diene unit and hydrogenation catalyst composition thereof
US5753778A (en) Method for selectively hydrogenating a living polymer having olefinic double bonds
JP6568185B2 (en) Method and catalyst composition for producing selective hydrogenated conjugated diene polymers
EP0601953B1 (en) Process of hydrogenation in solution of the double bonds of polymers of conjugated dienes, and hydrogenated block copolymer produced
US5321175A (en) Olefin hydrogenation procedure
JP2991824B2 (en) Selective hydrogenation of conjugated diolefin polymers
KR100195581B1 (en) Process for hydrogenating olefinic double bond in living polymers
RU2123012C1 (en) Method of producing selectively hydrogenated conjugated diolefin polymers
EP1721910B1 (en) Process for the selective hydrogenation of unsaturated (co)polymers
IE910122A1 (en) Method of synthesising a selective olefin hydrogenation¹catalyst
US5132372A (en) Process for selective hydrogenation of conjugated diolefin polymers
CS268208B1 (en) Hydrogenation method of unsaturated polymers
US9211532B2 (en) Catalyst for the hydrogenation of unsaturated compounds
EP0397026B1 (en) Process for hydrogenation of polymers
JPH02172537A (en) Hydrogenation catalyst and hydrogenation process
JP3773299B2 (en) Olefin compound hydrogenation catalyst composition and olefin compound hydrogenation method using the catalyst composition
US6040390A (en) Process for hydrogenating conjugated diene polymers
JP2720510B2 (en) Method for hydrogenating olefinically unsaturated polymers
KR101086729B1 (en) Hydrogenation method of conjugated diene copolymer
CN109879997A (en) A kind of preparation method of trans 3,4-poly(1-aryl-1,3-butadiene)