DE1165277B - Verfahren zur Polymerisation von 1, 3-Butadien oder Isopren - Google Patents
Verfahren zur Polymerisation von 1, 3-Butadien oder IsoprenInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: C 08 d
Deutsche Kl.: 39 c-25/05
Nummer: 1165 277
Aktenzeichen: P 27531IV d / 39 c
Anmeldetag: 14. Juli 1961
Auslegetag: 12. März 1964
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Polymerisation von 1,3-Butadien oder Isopren zu Polymerisaten
mit einem hohen Prozentsatz trans-l,4-Addition.
Seit einigen Jahren wird die Entwicklung von Verfahren zur Herstellung olefinischer Polymerisate
intensiv betrieben. Polymerisate von Monoolefinen, beispielsweise Äthylen und Propylen, welche gemäß
diesen Verfahren hergestellt worden sind, haben eine breite Aufnahme in vielen Industriezweigen gefunden.
Die neuere Beobachtung auf dem Gebiet der Dienpolymerisation über gewisse, sogenannte stereospezifische
Katalysatoren, welche die Bildung von Polymerisaten mit einer bestimmten Konfiguration ermöglichen,
weckte weitgehend großes Interesse. Die unter Verwendung dieser Katalysatoren hergestellten Polymerisate,
insbesondere die Butadien- und Isoprenpolymerisate, besitzen häufig hervorragende physikalische
Eigenschaften, durch welche sie. dem natürlichen Kautschuk gleichkommen oder sogar überlegen werden.
Demzufolge dienen die synthetischen Kautschuke in vielen Anwendungen als Ergänzung oder
selbst als Ersatz des natürlichen Kautschuks. Beispielsweise wurde gefunden, daß das mit stereospezifischem
Katalysator hergestellte trans-1,4-Polybutadien ein ausgezeichnetes Ersatzmittel für Balata
oder Guttapercha ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Polymerisation um 1,3-Butadien oder Isopren in Gegenwart eines
Katalysators, der aus einer ätherischen Lösung von Lithiumaluminiumhydrid und einer jodhaltigen Titankomponente
besteht, ist dadurch gekennzeichnet, daß man als jodhaltige Titankomponente eine Mischung
aus Titanchlorid und elementarem Jod verwendet. Die in dem Katalysatorsystem verwendeten Titanchloride
sind die Di-, Tri- und Tetrachloride. Bei Verwendung dieses Katalysatorsystems zur Polymerisation von
1,3-Butadien oder Isopren wird ein Polymerisat, welches 70 bis 90% und darüber trans-1,4-Addition
enthält, in sehr hoher Umwandlung erhalten. Es ist bekannt, 1,3-Butadien mit einem Katalysator aus
Lithiumaluminiumhydrid und Titantetrachlorid zu polymerisieren. Das Polymerisationsprodukt nach
dem letzteren Verfahren wird primär durch 1,2-Addition des Butadiens gebildet. Es wurde ebenfalls beobachtet,
daß die Umwandlung häufig niedrig sind, außer wenn hohe Katalysatorkonzentrationen verwendet
werden. Es war daher die Feststellung völlig unerwartet, daß die Zugabe einer geringen Menge
Jod zu einem aus Lithiumaluminiumhydrid und Titanchlorid bestehenden Katalysator die Polymerisation
von Butadien von der 1,2-Addition zur trans-l,4-Addition der monomeren Einheiten lenkt.
Verfahren zur Polymerisation von 1,3-Butadien
oder Isopren
oder Isopren
Anmelder:
Phillips Petroleum Company, Bartlesville, OkIa.
(V. St. A.)
Vertreter:
Dr. F. Zumstein,
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann
und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,
Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4
Als Erfinder benannt:
Ralph Coleman Farrar, Bartlesville, OkIa.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 15. Juli 1960 (Nr. 42 978)
Die in der erfindungsgemäß zu verwendenden Katalysatorzusammensetzung verwendete Menge Lithiumaluminiumhydrid
liegt gewöhnlich im Bereich von 0,5 bis 5 Mol je Mol Titanchlorid. Es können jedoch auch Mengen außerhalb des vorstehend erwähnten
Bereiches angewendet werden. Das Molverhältnis von Jod zu Lithiumaluminiumhydrid und
Titanchlorid liegt gewöhnlich im Bereich von 0,1:1 bis 1:1, gegebenenfalls können auch etwas größere
Mengen verwendet werden. Die Menge des gesamten Katalysatorsystems, welches Lithiumaluminiumhydrid,
Titanchlorid und elementares Jod umfaßt, kann über einen ziemlich weiten Bereich variieren. Jedoch liegt
die Menge im allgemeinen im Bereich von 0,20 bis 10,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 0,25
und 4,0 Gewichtsprozent, bezogen auf die in die Reaktion eingesetzte Monomerenmenge.
Das erfindungsgemäße Polymerisationsverfahren wird üblicherweise in Gegenwart eines Verdünnungsmittels
ausgeführt. Brauchbare Verdünnungsmittel für die Verwendung in dem Verfahren sind Kohlenwasserstoffe,
welche praktisch inert und nicht schädlich gegenüber der Polymerisationsreaktion sind. Geeignete
Verdünnungsmittel sind aromatische Kohlenwasser-
stoffe, beispielsweise Benzol, Toluol, Xylol, Äthylbenzol und Mischungen derselben. Man kann auch
gerad- und verzweigtkettige Paraffine verwenden,
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3 4
welche bis zu und einschließlich 10 Kohlenstoff- aufrechterhalten werden. Die Verweilzeit in einem
atome je Molekül enthalten. Beispiele für verwen- kontinuierlichen Verfahren wird natürlich innerhalb
dungsfähige Paraffine sind Propan, η-Butan, n-Pentan, ziemlich weiter Grenzen variieren in Abhängigkeit von
Isopentan, η-Hexan, Isohexan, 2,2,4-Trimethylpentan solchen Variablen, wie Temperatur, Druck, Ver-(Isooctan),
n-Decan. Mischungen dieser paraffinischen 5 hältnis der Katalysatorkomponenten und der Kata-Kohlenwasserstoffe
können als Verdünnungsmittel bei lysatorkonzentrationen. Beim kontinuierlichen Verder
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens fahren liegt die Verweilzeit üblicherweise innerhalb
ebenfalls angewandt werden. Cycloparaffine, z. B. des Bereichs von einer Sekunde bis 1 Stunde, falls
Cyclohexan und Methylcyclohexan, können gleichfalls Bedingungen innerhalb der angegebenen Bereiche ververwendet
werden. Überdies können Gemische aus io wendet werden. Bei der Durchführung im Einzelbeliebigen der vorstehend erwähnten Kohlenwasser- artsatz kann die Reaktionszeit bis zu 24 Stunden oder
stoffe als Verdünnungsmittel verwendet werden. darüber betragen.
Üblicherweise wird bevorzugt, die Polymerisation Verschiedene Stoffe sind als schädlich gegenüber
unter Verwendung von 1 bis 10 Volumina Verdün- dem erfindungsgemäß zu verwendenden Katalysator
nungsmittel je Volumen Monomeres durchzuführen. 15 bekannt. Solche Stoffe sind Kohlendioxyd, Sauerstoff
Jedoch können größere oder kleinere Mengen ver- und Wasser. Es ist deshalb im allgemeinen wünschenswendet
werden. wert, daß die Monomeren frei von diesen Stoffen Das erfindungsgemäße Polymerisationsverfahren sowie von anderen Stoffen, welche dazu neigen, den
kann bei Temperaturen, welche über einen relativ Katalysator zu inaktivieren, sind. Jedes der bekannten
weiten Bereich variieren, beispielsweise von 0 bis 2° Mittel zur Entfernung derartiger Verunreinigungen
15O0C, durchgeführt werden. Jedoch wird üblicher- kann angewendet werden. Außerdem ist es, falls ein
weise bevorzugt, bei einer Temperatur im Bereich von Verdünnungsmittel in dem Verfahren verwendet wird,
10 bis 80°C zu arbeiten. Die Polymerisationsreaktion bevorzugt, daß dieses Material praktisch frei von Verkann
entweder unter autogenem Druck oder bei unreinigungen wie Wasser, Sauerstoff ist. In diesem
jedem geeigneten Druck, welcher ausreichend ist, um 25 Zusammenhang ist es wünschenswert, Luft und
die Reaktionsmischung praktisch in flüssiger Phase Feuchtigkeit aus dem Reaktionsgefäß, in welchem die
zu halten, durchgeführt werden. Der Druck hängt Polymerisation durchgeführt werden soll, zu entdemzufolge
von dem speziellen verwendeten Ver- fernen. Es wird bevorzugt, die Polymerisation unter
dünnungsmittel und der Temperatur, bei welcher die wasserfreien oder praktisch wasserfreien Bedingungen
Polymerisation durchgeführt wird, ab. Erwünschten- 3° durchzuführen, jedoch können bestimmte kleine
falls können jedoch höhere Drücke angewandt werden, Mengen dieser katalysatorinaktivierenden Materialien
wobei diese Drücke durch ein bestimmtes brauchbares in der Reaktionsmischung geduldet werden.
Verfahren, beispielsweise durch Unterdrucksetzung Zur Vervollständigung der Polymerisationsreaktion
des Reaktionsgefäßes mittels eines Gases, welches wird, falls ein Einzelansatzverfahren angewandt wird,
hinsichtlich der Polymerisationsreaktion inert ist, 35 die gesamte Reaktionsmischung behandelt, um den
erhalten werden. Katalysator zu inaktivieren und das kautschukartige Das erfindungsgemäße Verfahren kann im Einzel- Produkt zu gewinnen. Zum Beispiel wird das PoIyansatz
durchgeführt werden, wobei ein Reaktions- merisat gewonnen, indem das Verdünnungsmittel von
gefäß, welches Katalysator und Verdünnungsmittel dem Polymerisat mit Dampf abdestilliert wird. Bei
enthält, mit dem Monomeren beschickt wird. Es kann 40 einem anderen Verfahren wird der Mischung ein
irgenein beliebiges Beschickungsverfahren angewendet katalysatorinaktivierendes Mittel, z. B. ein Alkohol,
werden, üblicherweise wird es bevorzugt, die Kataly- zugesetzt, um den Katalysator zu desaktivieren und
satorkomponenten in ein Reaktionsgefäß, welches das die Ausfällung des Polymerisates zu bewirken. Das
Verdünnungsmittel enthält, zu geben und anschließend Polymerisat wird dann vom Alkohol und Verdünnungsdas
Monomere einzuführen. Das Lithiumaluminium- 45 mittel durch beispielsweise Dekantieren oder FiI-hydrid
wird dem Reaktionsgefäß als Ätherlösung trieren abgetrennt. Es wird häufig bevorzugt, nur eine
zugeführt. Brauchbare Äther zur Herstellung der Menge katalysatordesaktivierenden Stoff, welche aus-Lösungen
sind Dialkyläther. Beispiele für derartige reichend ist, um den Katalysator zu inaktivieren, ohne
Äther sind Dimethyläther, Diäthyläther, Di-n-propyl- daß sie die Ausfällung des gelösten Polymerisates
äther, Diisopropyläther, Di-n-butyläther, Diamyl- 50 bewirkt, zuzugeben. Es wurde auch gefunden, daß es
äther, Methyläthyläther, Methylisopropyläther, Äthyl- vorteilhaft ist, ein Antioxydationsmittel, wie z. B.
amyläther. Das Titanchlorid kann in das Reaktions- Phenyl-ß-naphthylamin, der Polymerenlösung vor der
gefäß direkt, ohne Auflösung in einem Lösungsmittel Gewinnung des Polymerisates zuzugeben. Nach der
oder in Form einer Kohlenwasserstoff lösung eingeführt Zugabe des katalysatorinaktivierenden Stoffes und
werden. Das elementare Jod wird vorzugsweise auf- 55 des Antioxydationsmittels kann das in der Lösung
gelöst in einem Kohlenwasserstoff, insbesondere vorhandene Polymerisat durch Zugabe eines Übereinem
aromatischen Kohlenwasserstoff, wie Benzol Schusses von z. B. Äthylalkohol oder Isopropylalkohol
oder Toluol, eingeführt. Der Katalysator kann aber abgetrennt werden. Bei der Durchführung des Verauch
durch Umsetzung der Katalysatorbestandteile fahrens in kontinuierlicher Weise kann der gesamte
in einem getrennten Gefäß hergestellt werden. Das 60 Abfluß aus dem Reaktionsgefäß von dem Reaktionserhaltene
Reaktionsprodukt kann dann dem Re- gefäß zu einer katalysatordesaktivierenden Zone
aktionsgefäß, welches Monomeres und Verdünnungs- gepumpt werden, worin der Reaktionsgefäßabfluß
mittel enthält, zugegeben werden, oder die letzteren mit einem katalysatordesaktivierenden Material, z. B.
Stoffe können nach dem Katalysator zugesetzt werden. einem Alkohol, versetzt wird. Falls ein Alkohol als
Das Verfahren kann auch in kontinuierlicher Weise 65 katalysatorinaktivierendes Material verwendet wird,
durchgeführt werden, wobei die vorstehend erwähnten bewirkt dieser zugleich die Ausfällung des Polymeri-Konzentrationen
der Reaktionsteilnehmer in dem sates. Im Falle, daß katalysatorinaktivierende Stoffe
Reaktionsgefäß während einer geeigneten Verweilzeit verwendet werden, welche diese Doppelrolle nicht
ausüben, kann ζ. Β. ein Alkohol anschließend zugegeben werden, um das Polymerisat auszufällen. Es
können ferner auch andere geeignete Mittel zur Rückgewinnung des Polymerisates aus der Lösung
verwendet werden. Nach Abtrennung des Polymerisates von Wasser oder Alkohol und Verdünnungsmittel
durch Filtration oder andere geeignete Mittel wird es getrocknet.
Die erfindungsgemäß hergestellten Polymerisate sind kautschukartige Polymerisate. Die Polymerisate
können in üblicher Weise mit Vulkanisationsbeschleunigern, Vulkanisierungsmitteln, Verstärkungsmitteln und Füllstoffen vermischt werden.
Beispiele bestimmter Polymerisatprodukte, welche in den Ansätzen, wie sie in den Beispielen beschrieben
sind, hergestellt wurden, wurden durch Infrarotanalyse untersucht. Diese Untersuchung wurde durchgeführt,
um den Prozentsatz des durch trans- 1,4-Addition, 1,2-Addition und eis-1,4-Addition des Butadiens
gebildeten Polymerisates zu bestimmen. Das beschriebene Verfahren wurde bei der Durchführung dieser
Bestimmungen verwendet.
Die Polymerenproben wurden in Schwefelkohlenstoff aus einer Lösung mit 25 g Polymerisat je Liter Lösung
aufgelöst. Das Infrarotspektrum jeder der Lösungen wurde dann in einem üblichen Infrarotspektrometer
bestimmt (Prozent Durchlässigkeit). Der Prozentsatz an gesamter NichtSättigung, welche als trans-1,4-anwesend
war, wurde entsprechend der folgenden Gleichung und mit übereinstimmenden Einheiten
E
berechnet: ε =
te
worin ε = Extinktionskoeffizient
(Liter/Mol-Vcm-1), E = Extinktion (log IJI),
t = Weglänge (cm) und c = Konzentration (Mol Doppelbindung je Liter). Die Extinktion wurde bei
der 10,35 Mikronbande bestimmt, und der Extinktionskoeffizient betrug 146 (Liter/Mo^Vcm-1).
Die prozentuale gesamte NichtSättigung als 1,2-(oder Vinyl-) wurde nach der vorstehenden Gleichung
unter Verwendung der 11,0 Mikronbande und eines Extinktionskoeffizienten von 209 (Liter/Mol-Vcm^1)
berechnet.
Die prozentuale gesamte NichtSättigung, welche als eis-1,4- vorlag, wurde nach Abzug der entsprechend
den vorstehenden Verfahren bestimmten trans-1,4- und 1,2- (Vinyl-) von der theoretischen NichtSättigung
unter Annahme einer Doppelbindung für jede C4-Einheit
in dem Polymerisat erhalten.
Ein Ansatz wurde durchgeführt, wobei 1,3-Butadien entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren polymerisiert
wurde. Es wurde dabei der folgende Polymerisationsansatz verwendet:
Butadien, Teile 100
Cyclohexan, Teile 780
Titantetrachlorid (TTC), Teile 0,313 (1,65 mm)
Lithiumaluminiumhydrid
(LiAlH4), Teile 0,0626(1,65 mm)
(LiAlH4), Teile 0,0626(1,65 mm)
Jod (als J2), Teile 0,254 (1,00 mm)
L5A1H4:TTC 1:1
J^LiAlH4-TTC 0,3:1
Temperatur, 0C 50
Zeit in Stunden 21
Das Cyclohexan wurde in ein Reaktionsgefäß eingeführt, welches darauf mit trockenem Stickstoff
durchspült wurde. Anschließend wurde das Lithiumaluminiumhydrid in Form einer Lösung in Diäthyläther
(0,254molar) zugegeben. Dann wurde das Jod, gelöst in Toluol (0,077molar), und darauf das Titantetrachlorid
zugesetzt. Das Reaktionsgefäß wurde dann mit dem Butadien beschickt und die Temperatur
auf 500C erhöht und 21 Stunden lang bei dieser Höhe
gehalten. Am Ende dieses Zeitraums wurde das Polymerisat durch Zugabe von Isopropanol koaguliert.
Das koagulierte Polymerisat wrude isoliert, gewaschen und getrocknet. Die Umwandlung betrug 86 %>
und die Eigenviskosität des Polymerisates betrug 1,76. Das Polymerisat enthielt 80,6% trans-1,4-Addition, 2,1%
1,2-Addition und 17,3% cis-l^-Addition.
Dieses Beispiel zeigt, daß die Polymerisation von Butadien in Gegenwart eines Lithiumaluminiumhydrid-Titantetrachlorid-Katalysators,
welchem eine geringe Menge elementares Jod zugesetzt wurde, ein Polymerisat ergab, welches einen hohen Prozentsatz trans-1,4-Addition
und nur einen geringen Prozentsatz 1,2-Addition enthielt.
Es wurden mehrere Ansätze durchgeführt, wobei 1,3-Butadien mit einem Katalysator, welcher aus
Lithiumaluminiumhydrid und Titantrichlorid bestand, polymerisiert wurde. In bestimmten Ansätzen wurde
zu den vorstehend erwähnten Stoffen vor der Beschickung mit dem Monomeren Jod zugegeben. Die
in den Ansätzen verwendete Zusammensetzung war wie folgt:
Butadien, Teile 100
Cyclohexan, Teile 780
Lithiumaluminiumhydrid 0,0626(1,65 mm)
Titantrichlorid variierend
Jod variierend
Temperatur, 0C 50
Zeit variierend
Bei jedem dieser Ansätze wurde das Cyclohexan in das Reaktionsgefäß eingeführt, welches anschließend
mit Stickstoff durchspült wurde. Dann wurde das Titantrichlorid zugegeben und darauffolgend das
Jod, falls verwendet, als eine 0,077molare Lösung in Toluol und das Lithiumaluminiumhydrid als eine
0,254molare Lösung in Diäthyläther. Dann wurde das Butadien zugegeben und die Temperatur auf 5O0C
erhöht und dabei gehalten bis zum Ende der Reaktionszeit. Die Gewinnung des Polymerisates erfolgte,
wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Zahlen für diese Ansätze sind in der nachfolgenden Tabelle I aufgeführt.
Dieses Beispiel zeigt, daß bei den gleichen angenäherten Konzentrationshöhen und Verhältnissen von
Lithiumaluminiumhydrid und Titantrichlorid die Aufnähme von Jod in das Katalysatorsystem die Aktivität
des Katalysators steigert sowie daß bei Jodaufnahme eine hohe trans-Nichtsättigung bei nur sehr geringer
Vinyl-Nichtsättigung erzielt wird.
An satz INr. |
TK Teile |
mm | LiAl Teile |
H4 mm |
Molverhältnis LiAlH1: TiCl, |
Jo Teile |
d mm |
Molverhältnis Js: LiAlH4- TiCl8 |
Zeitin Stun den |
Um wand lung Vc |
trans % |
Vinyl Vo |
eis Vo |
Eigen visko sität |
1 | 0,0860 | 0,558 | 0,0626 | 1,65 | 2,96:1 | 168 | ||||||||
2 | 0,1020 | 0,662 | 0,0626 | 1,65 | 2,49:1 | — | — | — | 168 | — | — | — | — | — |
3 | 0,1560 | 1,012 | 0,0626 | 1,65 | 1,63:1 | — | — | — | 168 | — | — | — | — | — |
4 | 0,2490 | 1,616 | 0,0626 | 1,65 | 1,023:1 | — | — | — | 168 | — | — | — | — | — |
6 | 0,1120 | 0,727 | 0,0626 | 1,65 | 2,27:1 | 0,254 | 100 | 0,42 | 28,5 | 93 | — | — | — | 6,82 |
7 | 0,1470 | 0,954 | 0,0626 | 1,65 | 1,73:1 | 0,254 | 1,00 | 0,39:1 | 28,5 | 90 | — | — | — | 6,57 |
8 | 0,2530 | 1,640 | 0,0626 | 1,65 | 1,005:1 | 0,254 | 1,00 | 0,30:1 | 28,5 | 93 | 81,6 | 2,1 | 16,3 | 5,06 |
Es wurden zwei Ansätze durchgeführt, wobei 1,3-Butadien in Gegenwart von Lithiumaluminiumhydrid
und Titantrichlorid polymerisiert wurde und bei einem Ansatz elementares Jod zugegeben und bei
dem anderen Ansatz weggelassen wurde. Die verwendete Zusammensetzung war wie folgt:
Butadien, Teile 100
Cyclohexan, Teile 780
Lithiumaluminiumhydrid variierend
Titantrichlorid variierend
Jod variierend
Temperatur, 0C 50
Zeit in Stunden 18,5
Das Cyclohexan wurde in das Reaktionsgefäß eingeführt,
welches dann mit Stickstoff durchspült wurde. Dann wurde das Titantrichlorid zugegeben und anschließend,
falls verwendet, das Jod in einer 0,077molaren Lösung in Toluol und das Lithiumaluminiumhydrid
als 0,254molare Lösung in Diäthyläthrr. Darauf wurde das Butadien zugegeben und die Temperatur
auf 5O0C erhöht und auf dieser Höhe 18V2
Stunden lang gehalten. Die Koagulierung und Gewinnung des Polymerisates wurden, wie vorhergehend
beschrieben, durchgeführt. Die Daten dieser Ansätze sind in der nachfolgenden Tabelle II zusammengestellt.
Ansatz
TiCl,
Teile I mm
Teile I mm
LiAlH4 TeUe
mm
Molverhältnis LiAlH4: TiCl,
Jod
Teile
mm
Molverhältnis
J,: LiAlH4 —
TiQ,
TiQ,
Zeitin
Stunden
Stunden
Umwand
lung
Vo
lung
Vo
trans
Vinyl
0,458
0,417
0,417
3,14
2,70
2,70
0,119
0,114
0,114
3,14 3,00
1:1 1,11:1
0
0,508
0,508
0
2,00
2,00
0,35:1
18,5
18,5
18,5
3
85
85
8,3
+·
2,6
2,6
+Diese Probe hatte das Aussehen von normalen 60 bis 70% Vinylpolymerisaten, welche üblicherweise mit dem Lithiumaluminiumhydrid-Titantetrachlorid-Katalysator
erhalten werden. Das Polymerisat war schwierig zu lösen.
Dieses Beispiel zeigt, daß der Zusatz von Jod zu dem Lithiumaluminiumhydrid-Titantrichlorid-System
die Ausbeute verbessert und ein Polymerisat mit hohem trans-Gehalt ergibt. Bei Abwesenheit von Jod hat das
Produkt das Aussehen eines Vinylpolymerisates.
Es wurde eine Versuchsreihe durchgeführt, wobei Isopren entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren
polymerisiert wurde. Die folgende Zusammensetzung wurde in den Ansätzen angewandt:
Isopren, Teile 100
Cyclohexan, Teile 779
Lithiumaluminiumhydrid (LAH) ... variierend
Titantetrachlorid (TTC) variierend
Jod variierend
Temperatur, 0C 50
Zeit in Stunden 23
In jedem Ansatz wurde das Verfahren zunächst mit der Beschickung des Reaktionsgefäßes mit Cyclohexan
begonnen. Darauf wurde das Lithiumaluminiumhydrid als l,17molare Lösung in Diäthyläther zugegeben.
Das Reaktionsgefäß wurde dann mit trockenem Stickstoff 1 Minute lang bei einer Geschwindigkeit
von 3 l/Min, durchgespült. Das Titantetrachlorid wurde dann als 0,318molare Lösung in Cyclohexan
zugegeben und anschließend eine 0,0604molare Lösung von Jod in Cyclohexan. Das Isopren wurde dann
in das Reaktionsgefäß eingebracht und die Temperatur auf 500C erhöht und auf dieser Höhe 23 Stunden
lang gehalten. Am Ende dieses Zeitraumes wurde das Polymerisat durch Zugabe von Isopropanol koaguliert.
Das koagulierte Polymerisat wurde isoliert, gewaschen und in einem Vakuumofen getrocknet. Das aus dem
Trocknungsofen gewonnene, geschmolzene Polymerisat wurde in eine offene Pfanne bei Raumtemperatur
gebracht, und die angenäherte Zeit für das Polymerisat bis zur beginnenden Kristallisation wurde aufgezeich-
LAH | I TTC | Tabelle | Ja | Um | III | Eigen | Gel | |
wand | Angenäherte | visko | ||||||
lung | Zeit bis zum | sität | ||||||
An | mhm1) | Beginn der | Ύ. | |||||
satz | 2,00 | 1,0 | 1,37 | % | Kristallisation | 2,47 | ||
Nr. | 2,25 | 1,13 | 1,55 | 57 | in Pfannen | 2,04 | — | |
2,50 | 1,25 | 1,72 | 66 | in Minuten | 1,79 | — | ||
1 | 59 | 40 | ||||||
2 | 40 | |||||||
3 | 40 | |||||||
*) Millimol je 100 Teile Monomeres.
Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß die Polyisoprene in den Pfannen in etwa 40 Minuten zu
kristallisieren beginnen. Die Tatsache, daß die Polymerisate bei Raumtemperatur in diesem kurzen Zeitraum
kristallisieren, zeigt, daß die Polymerisate einen hohen trans-Gehalt besaßen. Auf Grund der Zeitwerte
bis zur beginnenden Kristallisation wurde festgestellt, daß die Polymerisate 90% und mehr trans-1,4-Addition
enthalten.
Die erfindungsgemäß hergestellten kautschukartigen Polymerisate sind brauchbar für Anwendungsgebiete,
in welchen natürliche und synthetische Kautschukstoffe verwendet werden. Sie können zur Herstellung
10
net. Die Daten für diese Ansätze sind in der nachfolgenden Tabelle III zusammengestellt.
von Automobilreifen und anderen Kautschukartikeln, beispielsweise von Dichtungen, Schlauchmaterial-Überzug
für Drahtkabel, Gummiabsätze, Gummi, fliesen und Golfbälle, verwendet werden.
5
5
Claims (3)
1. Verfahren zur Polymerisation von 1,3-Butadien oder Isopren in Gegenwart eines Katalysators,
ίο der aus einer ätherischen Lösung von Lithiumaluminiumhydrid
und einer jodhaltigen Titankomponente besteht, dadurch gekennzeichnet,
daß man als jodhaltige Titankomponente eine Mischung aus Titanchlorid und elementarem
Jod verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Lithiumaluminiumhydrid
zu Titanchlorid im Bereich von 0,5 bis 5,0 und das Molverhältnis von Jod zu Lithiumaluminiumhydrid
und Titanchlorid im Bereich von 0,1:1 bis 1:1 liegt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht des verwendeten
Katalysators 0,20 bis 10,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Monomeren,
beträgt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Belgische Patentschrift Nr. 551 851.
Belgische Patentschrift Nr. 551 851.
409 538/568 3.64 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US42978A US3066129A (en) | 1960-07-15 | 1960-07-15 | Production of rubbery polymers with a lithium aluminum hydride-titanium chloride-iodine catalyst |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1165277B true DE1165277B (de) | 1964-03-12 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DEP27531A Pending DE1165277B (de) | 1960-07-15 | 1961-07-14 | Verfahren zur Polymerisation von 1, 3-Butadien oder Isopren |
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Country | Link |
---|---|
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