DE1160186B - Process for the production of rubber-like polymers of butadiene - Google Patents

Process for the production of rubber-like polymers of butadiene

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DE1160186B
DE1160186B DEF35548A DEF0035548A DE1160186B DE 1160186 B DE1160186 B DE 1160186B DE F35548 A DEF35548 A DE F35548A DE F0035548 A DEF0035548 A DE F0035548A DE 1160186 B DE1160186 B DE 1160186B
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butadiene
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polymers
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Dr Josef Witte
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F136/00Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F136/02Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F136/04Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
    • C08F136/06Butadiene

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Description

Es sind bereits zahlreiche Verfahren zur Polymerisation von Butadien-1,3 mit Hilfe von metallorganischen Katalysatoren bekannt. Je nach dem verwendeten Katalysator unterscheiden sich die erhaltenen Polymerisate in ihrem sterischen Aufbau, d. h. in der Art der Verknüpfung der Monomereinheiten. So erhält man mit Lithiumkatalysatoren Butadienpolymerisate, deren Monomereinheiten etwa zu 50% in 1,4-cis-, zu 40% in 1,4-trans- sowie zu 10% in 1,2-Stellung verknüpft sind. Butadienpolymerisate mit über 90% eis-1,4-Verknüpfungen erhält man mit titantetrajodidhaltigen Mischkatalysatoren sowie mit kobalthaltigen Mischkatalysatoren. Ungeachtet der großen Unterschiede im sterischen Aufbau ist das technologische Verhalten dieser Polymeren zum Teil sehr ähnlich. So zeigen alle bisher beschriebenen Butadienpolymerisate als Rohmaterial eine geringe Filmfestigkeit. Infolge der geringen Eigenklebrigkeit der Rohmaterialien neigen die Polymerisate beim Walzen innerhalb weiter Temperaturbereiche zur Bildung von Krümeln, so daß die Herstellung von vulkanisierbaren Mischungen aus diesen Polymeren unter technischen Bedingungen erhebliche Schwierigkeiten bereitet und die Mischungen eine schlechte Füllstoffverteilung aufweisen.There are already numerous processes for the polymerization of 1,3-butadiene with the aid of organometallic Known catalysts. Depending on the catalyst used, the ones obtained differ Polymers in their steric structure, d. H. in the manner of linking the monomer units. With lithium catalysts, for example, butadiene polymers are obtained whose monomer units are approximately 50% in 1,4-cis-, 40% in 1,4-trans- and zu 10% are linked in the 1,2-position. Butadiene polymers with over 90% cis-1,4 linkages one with titanium tetraiodide-containing mixed catalysts and with cobalt-containing mixed catalysts. Regardless the major difference in steric structure is the technological behavior of these polymers partly very similar. All of the butadiene polymers described so far show as raw material poor film strength. As a result of the low inherent tack of the raw materials, the polymers have a tendency when rolling within wide temperature ranges to form crumbs, so that the Manufacture of vulcanizable mixtures from these polymers under technical conditions causes considerable difficulties and the mixtures have a poor filler distribution.

Auf Grund der genannten Verarbeitungsschwierigkeiten ist es nicht möglich, Mischungen auf der Basis von reinem Polybutadien in technischem Maßstab herzustellen. Die bisher beschriebenen Polybutadientypen sind nur im Verschnitt mit Naturkautschuk oder Styrol-Butadien-Mischpolymerisaten sowie synthetischem cis-l,4-Polyisopren verarbeitbar, dadurch werden die für Polybutadien charakteristischen Eigenschaften zum Teil wieder verschlechtert.Due to the processing difficulties mentioned, it is not possible to use mixtures based on of pure polybutadiene on an industrial scale. The types of polybutadiene described so far are only blended with natural rubber or styrene-butadiene copolymers as well as synthetic cis-1,4-polyisoprene can be processed, which makes the properties characteristic of polybutadiene partly worsened again.

Es wurde nun gefunden, daß man zu Polybutadienen, die ohne Verschnitt mit anderen Elastomeren oder anderen entsprechenden Hilfsstoffen zu Produkten mit guten technologischen Eigenschaften verarbeitbar sind, gelangen kann, wenn man Katalysatoren verwendet, die durch Umsetzung von a) Titantetrachlorid mit b) Jodmonochlorid und/oder Jodmonobromid bzw. Jod und Brom oder Mischungen von Jod und Brom mit mehr als 30 Molprozenten Jod und c) einer Aluminiumalkylverbindung erhalten worden sind, wobei die Mengenverhältnisse der Komponenten so gewählt werden, daß auf 1 Mol Titantetrachlorid 0,5 bis 6 Mol Halogenverbindung bzw. Halogenmischung und 1 bis 20 MolAlkylaluminiumverbindung eingesetzt werden. Diese Mischkatalysatoren werden in solchen Konzentrationen verwendet, daß auf 100 Gewichtsteile Butadien 0,015 bis 5, vorzugsweise 0,03 bis 2 Gewichtsteile Titantetrachlorid vorhanden sind.It has now been found that polybutadienes can be obtained without blending with other elastomers or other corresponding auxiliary materials can be processed into products with good technological properties are, can arrive when using catalysts that are obtained by reacting a) titanium tetrachloride with b) iodine monochloride and / or iodine monobromide or iodine and bromine or mixtures of iodine and Bromine with more than 30 mol percent iodine and c) an aluminum alkyl compound have been obtained, the proportions of the components being chosen so that there is 1 mol of titanium tetrachloride 0.5 to 6 mol of halogen compound or halogen mixture and 1 to 20 mol of alkylaluminum compound can be used. These mixed catalysts are used in such concentrations that to 100 parts by weight Butadiene 0.015 to 5, preferably 0.03 to 2 parts by weight of titanium tetrachloride are present.

Verfahren zur HerstellungMethod of manufacture

von kautschukartigen Polymerisatenof rubber-like polymers

des Butadiensof butadiene

Anmelder:Applicant:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen
Paint factories Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen

Dr. Nikolaus Schön, Leverkusen,Dr. Nikolaus Schön, Leverkusen,

und Dr. Josef Witte, Köln-Stammheim,and Dr. Josef Witte, Cologne-Stammheim,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Unter Alkylaluminiumverbindungen werden Verbindungen der allgemeinen Formel A1R'R"R'" verstanden, in der R'R"R'" aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeuten und in der R' und R" auch Wasserstoff sein können.Alkylaluminum compounds are understood to mean compounds of the general formula A1R'R "R '", in the R'R "R '" aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbon radicals having 1 to 12 carbon atoms mean and in which R 'and R "can also be hydrogen.

Es können somit Aluminiumtrialkyle als auch Mono- bzw. Dialkylaluminiumhydride verwendet werden. Vorzugsweise kommen Alkylaluminiumverbindungen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylresten in Betracht.Aluminum trialkyls as well as mono- or dialkylaluminum hydrides can thus be used will. Preferably there are alkylaluminum compounds containing 2 to 4 carbon atoms Alkyl radicals into consideration.

Als für die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Katalysatorkombinationen geeignete Alkylaluminiumverbindungen seien beispielsweise genannt: A1(C2H5)3, Al(iso-C4H9)3, Al(n-C3H7)3, Al(iso-C8H17)3, Al(n-C12H23)3, Al(ISO-C4H9)H2.Examples of alkylaluminum compounds suitable for the preparation of the catalyst combinations to be used according to the invention are: A1 (C 2 H 5 ) 3 , Al (iso-C 4 H 9 ) 3 , Al (nC 3 H 7 ) 3 , Al (iso-C 8 H 17 ) 3 , Al (nC 12 H 23 ) 3 , Al (ISO-C 4 H 9 ) H 2 .

Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Polymerisate besonders geeignete Katalysatoren werden erhalten, wenn man die Mengenverhältnisse der Komponenten so wählt, daß man auf 1 Mol Titantetrachlorid 0,5 bis 6 Mol Jodmonochlorid oder Jodmonobromid bzw. 0,5 bis 6 Mol einer Mischung von Brom und Jod mit mehr als 30 Molprozenten Jod und eine Molmenge an Alkylaluminiumverbindung einsetzt, welche durch die aus folgender Beziehung ersichtlichen Grenzen festgelegt ist: a = (b + 7) ± 6, dabei ist a die Molmenge an Alkylaluminiumverbindung und b die eingesetzte Menge Jodmonochlorid oder Jodmonobromid bzw. Mischung von Brom und Jod mit mehr als 30 Molprozenten Jod, ausgedrückt in Mol.Catalysts which are particularly suitable for the preparation of the polymers according to the invention are obtained if the proportions of the components are chosen so that 0.5 to 6 moles of iodine monochloride or iodine monobromide or 0.5 to 6 moles of a mixture of bromine and iodine are used per mole of titanium tetrachloride used with more than 30 mole percent iodine and a molar amount of alkyl aluminum compound, which is determined by the apparent from the following relationship borders: a = (b + 7) ± 6, where a is the molar amount of the alkylaluminum compound and b is the amount of iodine monochloride or iodine monobromide or used Mixture of bromine and iodine with more than 30 mole percent iodine, expressed in moles.

Die erfindungsgemäß hergestellten Butadienpolymerisate zeigen im Rohzustand im Gegensatz zuThe butadiene polymers produced according to the invention show in the raw state in contrast to

309 770/506309 770/506

3 43 4

bislang bekannten Polybutadienen ein ähnliches Ver- der bereiteten Katalysatorlösungen auf 30 bis 50° C halten wie Naturkautschuk. Sie besitzen eine bei den kann die Aktivität der Katalysatoren steigern, bisher bekannten Polybutadientypen nicht vorhandene Paraffinöl oder hydriertes Dieselöl sowie auch höherhohe Eigenklebrigkeit und weisen im Rohzustand siedende aromatische Kohlenwasserstoffe erwiesen eine dem Naturkautschuk ähnliche Filmfestigkeit auf. 5 sich als zweckmäßige Lösungsmittel für die Alkyl-Auf einer Walze und im Innenmischer lassen sich die aluminiumverbindungen, weil bei Verwendung dererfindungsgemäßen Polymerisate sehr gut verarbeiten; artiger Lösungsmittel eine Reaktion der Alkylsie zeigen über einen weiten Temperaturbereich eine aluminiumverbindungen mit Luft und Feuchtigkeit ausgezeichnete Walzfellbildung, während die bisher weitgehend unterbunden wird, bekannten Polybutadientypen eine schlechte oder nur io Die Polymerisation kann bei Temperaturen im bei Temperaturen unterhalb 40 bis 50° C eine gute Bereich von —40 bis +480C durchgeführt werden. Fellbildung aufweisen. Bevorzugt wird ein Temperaturbereich von 0 bis 50° C.Polybutadienes known to date use a similar method to keep prepared catalyst solutions at 30 to 50 ° C as natural rubber. They have a paraffin oil or hydrogenated diesel oil that was previously not present in the polybutadiene types known to increase the activity of the catalysts, as well as a higher inherent tack and, in their raw state, boiling aromatic hydrocarbons have proven to have a film strength similar to that of natural rubber. The aluminum compounds can be used as suitable solvents for the alkyl On a roller and in the internal mixer, because when the polymers according to the invention are used, they can be processed very well; Like solvents a reaction of the alkyls They show an aluminum compounds with air and moisture excellent rolled skin formation over a wide temperature range, while the known polybutadiene types have been largely prevented so far Range from -40 to +48 0 C can be carried out. Show fur formation. A temperature range from 0 to 50 ° C. is preferred.

Die hohe Filmfestigkeit zeigt sich gleichermaßen Die Polymerisation kann bei normalem, reduziertem bei den aus dem Rohmaterial hergestellten unvulkani- oder erhöhtem Druck vorgenommen werden. Ferner sierten Mischungen. Aus den erfindungsgemäßen 15 kann die Polymerisation in Gegenwart eines Inert-Polymerisaten hergestellte Mischungen zeigen bei gases, wie Stickstoff, Helium oder Argon bzw. geallen technisch vorkommenden Temperaturbereichen gebenenfalls unter dem Eigendruck des Dampfes des eine ausgezeichnete Füllstoffaufnahme, Füllstoffver- jeweils verwendeten Lösungsmittels, ausgeführt werden, teilung und hohe Konfektionsklebrigkeit. Mit den erfindungsgemäßen Katalysatoren kann dieThe high film strength is also evident. The polymerization can take place at normal, reduced at the unvulcanized or increased pressure produced from the raw material. Further based mixtures. From the 15 according to the invention, the polymerization can be carried out in the presence of an inert polymer Prepared mixtures show gases such as nitrogen, helium or argon or geallen technically occurring temperature ranges, if necessary under the pressure of the steam of the excellent filler absorption, filler material and solvent used, division and high tack. With the catalysts of the invention can

Die hervorragenden Eigenschaften der nach dem 20 Butadienpolymerisation sowohl diskontinuierlich als vorliegenden Verfahren hergestellten Polybutadiene auch kontinuierlich betrieben werden. Besonders kommen insbesondere deshalb voll zur Geltung, da geeignet für die diskontinuierliche Arbeitsweise sind dieses Polybutadien nicht mit Fremdelastomeren ver- Rührautoklaven, die ein Arbeiten unter Luft- und schnitten werden muß. Feuchtigkeitsausschluß gestatten. Das kontinuierlicheThe excellent properties of after the 20 butadiene polymerization both discontinuously as Polybutadienes produced in the present process can also be operated continuously. Particularly come into their own in particular because they are suitable for the discontinuous mode of operation Do not mix this polybutadiene with other elastomers must be cut. Allow moisture exclusion. The continuous

Das verwendete monomere Butadien soll nicht mehr 25 Polymerisationsverfahren kann in einer Schnecke, als 0,01 % 1,2-Butadien und nicht mehr als 0,01 bis der weitere Polymerisationsgefäße vorgeschaltet sein 0,015% Acetylene enthalten. Bekanntlich sind geringe können, ferner in einem geeigneten Rohrsystem Mengen Wasser bei der Polymerisation mit titan- durchgeführt werden.The monomeric butadiene used should no longer be used. than 0.01% 1,2-butadiene and not more than 0.01 up to the further polymerization vessels Contains 0.015% acetylenes. As is well known, low can also be in a suitable pipe system Quantities of water can be carried out during the polymerization with titan.

haltigen Mischkatalysatoren von Vorteil. Größere Die Aufarbeitung der Polymerisate, die Desakti-mixed catalysts containing an advantage. Larger The work-up of the polymers, the deactiva-

Mengen derartiger Stoffe, die mit dem Katalysator 30 vierung und eventuelle Entfernung des Katalysators reagieren und diesen unwirksam machen, wie Wasser, kann z. B. durch Behandlung mit Alkoholen, Wasser, Sauerstoff, Kohlendioxyd als auch 1,2-Butadien und Aceton oder Gemischen dieser Substanzen, gegebenen-Acetylene müssen beim erfindungsgemäßen Verfahren falls unter Zusatz organischer und/oder anorganischer vor der Polymerisation beseitigt werden bzw. durch Säuren und Basen, erreicht werden. Dabei kann die erhöhten Zusatz an Alkylaluminiumverbindung ver- 35 Menge dieser Substanzen so bemessen sein, daß noch nichtet werden, damit die Zusammensetzung der keine Fällung des Polymerisates eintritt und die Fällung erfindungsgemäßen Katalysatoren unverändert bleibt. erst durch nachträgliche Zugabe einer größeren Menge Als Lösungsmittel für die Herstellung der Kataly- eines niederen aliphatischen Alkohols, wie Methanol, satoren und für die Durchführung der Polymerisation Äthanol, Isopropanol, bewirkt wird. Ferner können kommen besonders aliphatische und cycloaliphatische 40 im Zuge der Aufarbeitung Stabilisatoren und Antioxy-Kohlenwasserstoffe, aber auch aromatische Kohlen- dantien, wie Phenyl-^-naphthylamin, N,N'-Diphenylwasserstoffe oder deren Mischungen in Betracht, z. B. p-phenylendiamin, Di-tert.-butyl-p-kresol, Di-tert-Butan, Hexan, Oktan, Petroläther, Ligroin, hydriertes butyl-hydrochinon, Tris-(nonylphenyl)-phosphit, ferner Dieselöl, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Benzol, puffernd wirkende Substanzen, wie Calciumstearat, Toluol, Xylol oder Methylnaphthalin. Für die ver- 45 zugesetzt werden.Amounts of such substances that are with the catalyst 30 and possible removal of the catalyst react and make this ineffective, such as water, z. B. by treatment with alcohols, water, Oxygen, carbon dioxide as well as 1,2-butadiene and acetone or mixtures of these substances, given acetylenes must in the process according to the invention if with the addition of organic and / or inorganic can be eliminated prior to polymerization or achieved by means of acids and bases. The increased addition of alkylaluminum compound must be such that the amount of these substances is still not beet, so that the composition of the no precipitation of the polymer occurs and the precipitation Catalysts according to the invention remains unchanged. only through subsequent addition of a larger amount As a solvent for the production of the catalysis of a lower aliphatic alcohol, such as methanol, Sators and for the implementation of the polymerization ethanol, isopropanol, is effected. Furthermore can Especially aliphatic and cycloaliphatic 40 stabilizers and antioxy hydrocarbons are used in the course of processing, but also aromatic carbons, such as phenyl - ^ - naphthylamine, N, N'-diphenyl hydrogen or mixtures thereof, e.g. B. p-phenylenediamine, di-tert-butyl-p-cresol, di-tert-butane, Hexane, octane, petroleum ether, ligroin, hydrogenated butyl hydroquinone, tris (nonylphenyl) phosphite, and more Diesel oil, cyclohexane, methylcyclohexane, benzene, buffering substances such as calcium stearate, Toluene, xylene or methylnaphthalene. For the ver 45 are added.

wendeten Lösungsmittel gelten die gleichen Reinheits- Weiterhin können auch paraffinische und naph-The same purity applies to the solvents used. Paraffinic and naphtha can also be used.

bedingungen wie für das monomere Butadien. thenische Mineralöle sowie Phenolaldehydharze undconditions as for the monomeric butadiene. thenic mineral oils as well as phenol aldehyde resins and

Die Darstellung der Katalysatoren erfolgt in ali- Alkydharze sowie niedermolekulare Butadienpolyphatischen und/oder aromatischen Lösungsmitteln, merisate im Verlauf der Aufarbeitung zugesetzt wie sie für die Durchführung der Polymerisation in 5° werden.The catalysts are prepared in ali-alkyd resins and low-molecular-weight butadiene polypatic resins and / or aromatic solvents, merisate added in the course of work-up how to carry out the polymerization in 5 °.

Betracht kommen, unter Ausschluß von Luft und In den folgenden Beispielen sind die angegebenenComes into consideration, with exclusion of air and in the following examples are given

Feuchtigkeit, indem man die Alkylaluminiumverbin- Teile Gewichtsteile, dung mit der Halogenverbindung bzw. Halogen- Beisoiel 1Moisture by adding the alkylaluminum parts by weight, formation with the halogen compound or halogen example 1

mischung umsetzt und dann das Titantetrachloridmixture and then the titanium tetrachloride

zufügt oder indem man das Titantetrachlorid mit der 55 In einem Rührgefäß wird unter Ausschluß von Luft Alkylaluminiumverbindung umsetzt und danach die und Feuchtigkeit in 250 Teilen Cyclohexan eine Kata-Halogenverbindung bzw. Halogenmischung zufügt. lysatorlösung bereitet, indem man unter Rühren bei Gemäß bevorzugter Arbeitsweise wird jedoch zunächst 10 bis 20° C 0,28 Teile Titantetrachlorid sowie 0,33 Teile das Titantetrachlorid mit der Halogenverbindung bzw. Jodmonobromid in Form einer Hexanlösung und mit der Halogenmischung umgesetzt und nachfolgend 60 2,95 Teile Aluminiumtriisobutyl zufügt. Man kühlt die Alkylaluminiumverbindung zugesetzt. Bei —5 bis die schwarzbraune Katalyastorlösung auf 0°C ab und +500C erhält man den Katalysator in Form einer fügt danach eine Lösung von 100 Teilen Butadien in schwarzbraungefärbten Lösung bzw. Suspension. 250 Teilen Cyclohexan zu. Der Beginn der Polymeri-or by adding the titanium tetrachloride with the 55 In a stirred vessel, the alkylaluminum compound is reacted with the exclusion of air and then the and moisture in 250 parts of cyclohexane, a cata-halogen compound or halogen mixture is added. According to the preferred procedure, however, 0.28 part of titanium tetrachloride and 0.33 part of titanium tetrachloride are reacted with the halogen compound or iodine monobromide in the form of a hexane solution and with the halogen mixture, and then 60 2 Adds 95 parts of aluminum triisobutyl. The alkyl aluminum compound is cooled and added. At -5 to the black-brown Katalyastorlösung to 0 ° C. and +50 0 C to obtain the catalyst in the form of a subsequently added a solution of 100 parts of butadiene in black-brown colored solution or suspension. 250 parts of cyclohexane. The beginning of the polymer

Bei der Verwendung aromatischer Lösungsmittel sation zeigt sich bald durch Ansteigen der Temperatur erweist es sich als zweckmäßig, die Katalysatoren bei 65 und Zunahme der Viskosität der Lösung. Indem man Temperaturen von —5 bis +100C herzustellen. die Innentemperatur auf 10 bis 25° C hält, ist die Derart hergestellte Katalysatoren besitzen eine hohe Polymerisation nach 10 bis 12 Stunden beendet. Die Polymerisationsgeschwindigkeit. Kurzzeitiges Erhitzen Polymerisatlösung wird zunächst mit wenig Methanol,When using aromatic solvent sation soon shows up by increasing the temperature it proves to be expedient to put the catalysts at 65 and increasing the viscosity of the solution. By setting temperatures from -5 to +10 0 C. If the internal temperature is kept at 10 to 25 ° C., the catalysts prepared in this way have a high degree of polymerization after 10 to 12 hours. The rate of polymerization. Brief heating of the polymer solution is first mixed with a little methanol,

dem 3 Teile eines phenolischen Stabilisators sowie zwei Teile eines Aminoalkohole zugesetzt sind, verrührt und dann durch erhöhten Methanolzusatz ausgefällt. Das Polymerisat wird bei 50 bis 60° C im Vakuum getrocknet. Man erhält 53 Teile eines Polybutadiens, welches in Toluol gut löslich ist und gute Eigenklebrigkeit sowie hohe Filmfestigkeit besitzt. Das Polymerisat weist eine Struktur mit 60,1 % cis-1,4-Verknüpfungen auf und einen η-Wert von 3,1.to which 3 parts of a phenolic stabilizer and two parts of an amino alcohol are added, stirred and then precipitated by the addition of increased methanol. The polymer is dried at 50 to 60 ° C. in vacuo. 53 parts of a polybutadiene are obtained which is readily soluble in toluene and has good intrinsic tack and high film strength. The polymer has a structure with 60.1% c is-1,4 linkages and an η value of 3.1.

Beispiele 2 bis 5Examples 2 to 5

Eine Reihe weiterer Polymerisationen werden unter den im Beispiel 1 genannten Bedingungen durchgeführt, wobei das monomere Butadien jedoch in 300 bis 350 Teilen Cyclohexan zugefügt wird. An Stelle von Jodmonobromid wird auch Jodmonochlorid für die Katalysatorherstellung verwendet. Die Dauer der Polymerisationen beträgt durchschnittlich 7 bis 10 Stunden.A number of further polymerizations are carried out under the conditions mentioned in Example 1, however, the monomeric butadiene is added in 300 to 350 parts of cyclohexane. Instead of Iodine monobromide is also used for catalyst production. The duration of the Polymerizations take an average of 7 to 10 hours.

Beispielexample Butadien
Teile
Butadiene
Parts
TiCl4
Teile
TiCl 4
Parts
JBr
Teile
JBr
Parts
Al(i-C4H9)3
Teüe
Al (iC 4 H 9 ) 3
Teüe
?7-Wert? 7 value Ausbeuteyield cis-1,4cis-1.4 Struktur, °/
trans-1,4
Structure, ° /
trans-1,4
ι
1,2
ι
1.2
22 140140 0,190.19 0,960.96 1,981.98 2,82.8 6969 71,771.7 25,325.3 3,03.0 JCl
Teile
JCl
Parts
3
4
3
4th
150
160
150
160
0,26
0,27
0.26
0.27
0,65
0,65
0.65
0.65
2,01
3,1
2.01
3.1
1,3
2,3
1.3
2.3
On ooOn oo
VO OVO O
63,1
68,0
63.1
68.0
27,827.8 9,19.1
AI(C2Hs)3
TeUe
AI (C 2 Hs) 3
Dear
55 140140 0,1850.185 0,760.76 1,151.15 1,71.7 9191 60,960.9 29,729.7 9,49.4

Die erhaltenen Polymerisate besitzen gute Filmfestigkeit und Klebrigkeit.The polymers obtained have good film strength and tack.

Beispiel 6Example 6

Unter inerten Bedingungen bereitet man in 550Teilen Toluol (Wassergehalt 0,003 bis 0,005 %) eine Katalysatorlösung bei —5°C durch Zusammengeben von 0,142 Teilen TiCl4, 0,3 Teilen Jodmonobromid und 1,09 Teilen Al(i-C4H9)3 in der genannten Reihenfolge. In die Lösung werden 100 Teile Butadien eingeleitet. Bei einer Polymerisationstemperatur von 5 bis 100C erhält man nach 8 Stunden in einer Ausbeute von 100 % ßin Polybutadien, welches wie im Beispiel 1 aufgearbeitet wird, jedoch werden an Stelle von Äthanolamin 3 Teile Abietinsäure zugefügt.Under inert conditions, a catalyst solution is prepared in 550 parts of toluene (water content 0.003 to 0.005%) at -5 ° C by adding 0.142 part of TiCl 4 , 0.3 part of iodine monobromide and 1.09 part of Al (iC 4 H 9 ) 3 in the mentioned order. 100 parts of butadiene are passed into the solution. At a polymerization temperature of 5 to 10 ° C., after 8 hours, β in polybutadiene is obtained in a yield of 100%, which is worked up as in Example 1, but 3 parts of abietic acid are added instead of ethanolamine.

Das Polymerisat ähnelt in seinen Rohmaterialeigenschaften dem Naturkautschuk, es ist elastisch, besitzt eine gute Klebrigkeit und läßt sich bei 80 und 1200C gut walzen. ??-Wert = 2,2.The polymer is similar in its properties to the natural rubber raw material, it is elastic, has a good tack and can be rolled well at 80 and 120 0 C. ?? - value = 2.2.

Struktur: cis-1,4: 82,1%; trans-1,4: 9%; 1,2:8,9%.Structure: cis-1,4: 82.1%; trans-1,4: 9%; 1.2: 8.9%.

Beispiel 7Example 7

Wie im Beispiele wird bei 00C eine Katalysatorlösung bereitet durch Zufügen von 0,145 Teilen TiCl4, 1,1 Teilen Al(i-C4H8)3 und 0,3 Teilen JBr in der genannten Reihenfolge. Bei einer Temperatur von 5 bis 100C erhält man nach 8 Stunden aus 100 Teilen Butadien 85 Teile Polymerisat unter den gleichen Aufarbeitungsbedingungen. Verglichen mit dem im Beispiel 6 erhaltenen Polymerisat ist die Klebrigkeit geringer und die Filmfestigkeit höher.As in the example, a catalyst solution is prepared at 0 ° C. by adding 0.145 parts of TiCl 4 , 1.1 parts of Al (iC 4 H 8 ) 3 and 0.3 parts of JBr in the order mentioned. At a temperature of 5 to 10 ° C., 85 parts of polymer are obtained after 8 hours from 100 parts of butadiene under the same working-up conditions. Compared with the polymer obtained in Example 6, the tack is lower and the film strength is higher.

r/-Wert: 3,0; cis-l,4-Gehalt: 79%.r / value: 3.0; cis-1,4 content: 79%.

Beispiel 8Example 8

Wie im Beispiele wird bei O0C ein Katalysator hergestellt aus 0,31 Teilen JBr, 1,11 Teilen Al(i-C4H9)3 und 0,145 Teilen Titantetrachlorid, die man in der genannten Reihenfolge miteinander umsetzt. Nach 8 Stunden werden bei 5 bis 100C 65 Teile Polybutadien erhalten mit einem 77-Wert von 2,0 und einer Struktur von 78,5% eis-1,4-Verknüpfungen. Die Rohmaterialeigenschaften gleichen dem im Beispiel 6 erhaltenen Polymerisat.As in the example, a catalyst is prepared at 0 ° C. from 0.31 parts of JBr, 1.11 parts of Al (iC 4 H 9 ) 3 and 0.145 parts of titanium tetrachloride, which are reacted with one another in the order mentioned. After 8 hours at 5 to 10 ° C., 65 parts of polybutadiene are obtained with a 77 value of 2.0 and a structure of 78.5% cis-1,4 linkages. The raw material properties are the same as the polymer obtained in Example 6.

Beispiele 9 bis 16Examples 9 to 16

Unter den Bedingungen von Beispiel 6 werden eine Reihe weitere Polymerisationen durchgeführt. Bei der Katalysatorherstellung werden auch Jodmonochlorid sowie Jod und Brom eingesetzt. Die erhaltenen Polymerisate zeigen gute Eigenklebrigkeit sowie hohe Filmfestigkeit und weisen bei 8O0C eine gute Walzfellbildung auf.A series of further polymerizations are carried out under the conditions of Example 6. Iodine monochloride, iodine and bromine are also used in the production of catalysts. The polymers obtained show good tack and high film strength and have a good rolled sheet formation on at 8O 0 C.

Beispielexample Butadien
Teile
Butadiene
Parts
TiCl4
Teile
TiCl 4
Parts
JBr
Teile
JBr
Parts
AKi-C4Hs)3
Teile
AKi-C 4 Hs) 3
Parts
jj-Wertyy value Ausbeute
°/o
yield
° / o
cis-1,4cis-1.4 Struktur, °/
trans-1,4
Structure, ° /
trans-1,4
1,21.2
9
10a)
9
10 a )
160
125
160
125
0,28
0,18
0.28
0.18
0,33
0,41
0.33
0.41
1,98
2,0
1.98
2.0
1,8
2,3
1.8
2.3
71
100
71
100
64,1
82,3
64.1
82.3
30,8
7,4
30.8
7.4
5,1
10,3
5.1
10.3
AlH2(I-C4H9)
Teile
AlH 2 (IC 4 H 9 )
Parts
11*)11 *) 120120 0,190.19 0,410.41 0,860.86 1,81.8 9797 74,374.3 20,920.9 4,84.8

a) Polymerisationsdauer 6 bis 7 Stunden bei 5 bis 100C. a ) Polymerization time 6 to 7 hours at 5 to 10 0 C.

Butadien
Teile
Butadiene
Parts
77th J2/Br3
Teile
J 2 / Br 3
Parts
0,27
0,27
0,27
0.27
0.27
0.27
0,33
0,65
1,14
0.33
0.65
1.14
AKtC4He)3
TeUe
AKtC 4 He) 3
Dear
j?-Wertj? value Ausbeute
°/o
yield
° / o
88th Struktur, °/
trans-1,4
Structure, ° /
trans-1,4
1,21.2
Beispielexample 100100 TiCl4
Teile
TiCl 4
Parts
0,38 bis 0,240.38 to 0.24 3,43.4 2,42.4 8080 cis-1,4cis-1.4 - -
1212th 0,270.27 JCl
Teile
JCl
Parts
0,260.26 0,160.16 69,169.1
160
150
180
160
150
180
2,38
2,4
2,58
2.38
2.4
2.58
1,9
1,5
1,6
1.9
1.5
1.6
90
95
100
90
95
100
22,3
15,8
22.3
15.8
8,0
10,3
8.0
10.3
13
14")
15')
13th
14 ")
15 ')
Al(CaH6)s
Teile
Al (C a H 6 ) s
Parts
69,7
73,9
73,0
69.7
73.9
73.0
130130 0,570.57 2,82.8 7575 29,129.1 3,03.0 1616 67,967.9

b) Polymerisationsdauer 5 bis 6 Stunden bei 2 bis 7° C. b ) Polymerization time 5 to 6 hours at 2 to 7 ° C.

c) Polymerisationsdauer 8 bis 9 Stunden bei 5 bis 10° C. c ) Polymerization time 8 to 9 hours at 5 to 10 ° C.

Beispiel 17Example 17

Eine größere Menge Polybutadien wird nach Beispiel 6 hergestellt und in seinen Rohmaterialeigenschaften sowie den Eigenschaften des Vulkanisates mit herkömmlichen Polybutadientypen verglichen. A larger amount of polybutadiene is produced according to Example 6 and in its raw material properties as well as the properties of the vulcanizate compared with conventional types of polybutadiene.

a) Rohmaterialeigenschaftena) Raw material properties

3030th

3535

4040

Erfindungs
gemäß
hergestelltes
Poly
butadien
Invention
according to
manufactured
Poly
butadiene
Poly
butadien mit
TiJ4ZAlR3
Poly
butadiene with
TiJ 4 ZAlR 3
Poly
butadien mit
Li-Butyl
Poly
butadiene with
Li-butyl
hergestelltmanufactured hergestelltmanufactured Plastizitätplasticity (Mooney(Mooney 3838 ML 4', 100° C)ML 4 ', 100 ° C) 4242 3131 WalzverhaltenRolling behavior glattessmooth bei 20°Cat 20 ° C FeUFeU glattessmooth KrümelCrumbs glattessmooth Fellfur . bei 80°C. at 80 ° C Fellfur KrümelCrumbs KrümelCrumbs glattessmooth bei 100° Cat 100 ° C Fellfur KrümelCrumbs KrümelCrumbs glattessmooth bei 120° Cat 120 ° C Fellfur KrümelCrumbs KrümelCrumbs

b) Herstellung einer Laufflächenmischungb) Production of a tread compound

.Mischungsrezept TeileMix recipe parts

Polybutadien 100,0Polybutadiene 100.0

Stearinsäure 1,5Stearic acid 1.5

Zinkoxyd 5,0Zinc oxide 5.0

Hochabriebfester Ofenruß 48,0Highly abrasion-resistant furnace black 48.0

Weichmacher (arom. Mineralöl) .... 10,0Plasticizers (aromatic mineral oil) .... 10.0

Klebrigmacher (Kolophonium) 5,0Tackifier (rosin) 5.0

ErmüdungsschutzmittelAnti-fatigue agents

(p-Phenylendiaininderivat) 0,75(p-phenylenediamine derivative) 0.75

AlterungsschutzmittelAnti-aging agents

(Phenyl-a-naphthylamin) 0,75(Phenyl-a-naphthylamine) 0.75

Paraffin 0,6Paraffin 0.6

Schwefel 1,8Sulfur 1.8

Vulkanisationsbeschleuniger (N-Mercaptobenzothiazol-Vulcanization accelerator (N-mercaptobenzothiazole

sulfenamid) — 0,9sulfenamide) - 0.9

ErfindungsInvention PolybutadienPolybutadiene gemäßaccording to TiJJAlR8 TiJJAlR 8 hergestelltesmanufactured PolybutadienPolybutadiene 25 bis 3525 to 35 Walzentemperatur, °CRoll temperature, ° C 60 bis 7060 to 70 Mischungmixture Mischverhalten Mixing behavior sehr gutvery good krümelt undcrumbles and fällt von derfalls from the Walze ab,Roll off, RußaufnahmeSoot pick-up sehr schlechtvery bad mäßigmoderate Füllstoffverteilung Filler distribution gutWell KonfektionsklebrigkeitConfectionery stickiness (1 = sehr klebrig,(1 = very sticky, 55 5 = nicht klebrig) ..5 = not sticky) .. 2 bis 32 to 3 stumpf, unebendull, uneven Aussehen des Fells Appearance of the fur glattsmooth VulkanisationsgeVulcanization rate schwindigkeit, Minutenspeed, minutes (optimale Vulkani(optimal Vulkani sation bei 40 atüsation at 40 atm (= 151°C)Vulka-(= 151 ° C) volcanic 3030th metermessung) meter measurement) 1818th

c) Eigenschaftenc) Properties 5o5o der Vulkanisateof the vulcanizates PolybutadienPolybutadiene TiJJAlR3 TiJJAlR 3 55 Zerreißfestigkeit,55 tensile strength, 140140 kg/cm2 kg / cm 2 530530 Dehnung, % Strain, % 6060 Härte (Shore) Hardness (Shore) 5151 Rückprallelastizität ..Rebound resilience .. KerbzähigkeitNotch toughness 1414th (kg abs. 4 mm) (kg abs. 4 mm) DynamischeDynamic 5353 Erwärmung warming 65 Goodrich Flexometer65 Goodrich Flexometer °C nach 25 Minuten° C after 25 minutes AbriebwiderstandAbrasion resistance 4343 DIN (mm8) DIN (mm 8 ) ErfindungsInvention gemäßaccording to hergestelltesmanufactured PolybutadienPolybutadiene 156156 610610 5757 4949 1919th 5252 1313th

Claims (3)

Patentansprüche :Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von kautschukartigen Polymerisaten des Butadiens durch Polymerisation von Butadien in Gegenwart von jodhaltigen metallorganischen Mischkatalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß man solche Mischkatalysatoren verwendet, die durch Umsetzung von 1 bis 20 Mol Alkylaluminiumverbindung mit 1 Mol Titantetrachlorid in Gegenwart von 0,5 bis 6 Mol Jodmonochlorid oder Jodmonobromid bzw. einer Mischung von Brom und Jod mit mehr als 30 Molprozenten Jod erhalten worden sind, und zwar in solcher Konzentration, daß auf 100 Gewichtsteile Butadien 0,015 bis 5, vorzugsweise 0,03 bis 2 Gewichtsteile Titantetrachlorid vorhanden sind.1. A process for the preparation of rubber-like polymers of butadiene by polymerization of butadiene in the presence of iodine-containing organometallic mixed catalysts, characterized in that such mixed catalysts are used, which by reacting 1 to 20 moles of alkylaluminum compound with 1 mole of titanium tetrachloride in the presence of 0.5 to 6 moles of iodine monochloride or iodine monobromide or a mixture of bromine and iodine with more than 30 mole percent iodine have been obtained in such a concentration that 0.015 to 5, preferably 0.03 to 2 parts by weight of titanium tetrachloride are present for 100 parts by weight of butadiene. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Katalysatoren verwendet, die2. The method according to claim 1, characterized in that one uses catalysts which erhalten worden sind, indem man auf 1 Mol Titantetrachlorid 0,5 bis 6 Mol Jodmonochlorid oder Jodmonobromid und eine Molmenge an Alkylaluminiumverbindung einsetzt, deren Grenze durch die Beziehung a = (b + 7) ± 6 festgelegt sind, wobei α die Molmenge der Alkylaluminiumverbindung und b die Menge an Jodmonochlorid oder Jodmonobromid, ausgedrückt in Mol, bedeutet.have been obtained by using 0.5 to 6 mol of iodine monochloride or iodine monobromide and a molar amount of alkylaluminum compound, the limit of which is determined by the relationship a = (b + 7) ± 6, where α is the molar amount of the alkylaluminum compound and b is the amount of iodine monochloride or iodine monobromide expressed in moles. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkylaluminiumverbindungen Aluminiumtrialkyle oder Mono- oder Dialkylaluminiumhydride mit 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylresten verwendet.3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that the alkyl aluminum compounds are used Aluminum trialkyls or mono- or dialkyl aluminum hydrides having 2 to 4 carbon atoms containing alkyl radicals used. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 104 118, 1 182 834.
Considered publications:
German Auslegeschriften No. 1 104 118, 1 182 834.
© 309 770/506 12.63© 309 770/506 12.63
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1104118B (en) * 1959-05-15 1961-04-06 Benckiser Gmbh Joh A Process to increase the thermal stability of aqueous, pharmacologically active amino sugar derivative solutions
DE1182834B (en) * 1962-12-17 1964-12-03 Robert Von Linde Process for processing non-ferrous metal waste

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1104118B (en) * 1959-05-15 1961-04-06 Benckiser Gmbh Joh A Process to increase the thermal stability of aqueous, pharmacologically active amino sugar derivative solutions
DE1182834B (en) * 1962-12-17 1964-12-03 Robert Von Linde Process for processing non-ferrous metal waste

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