DE1239856B - Process for the polymerization of vinyl chloride or a mixture of vinyl chloride and a monoolefin having 2 to 4 carbon atoms - Google Patents

Process for the polymerization of vinyl chloride or a mixture of vinyl chloride and a monoolefin having 2 to 4 carbon atoms

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DE1239856B
DE1239856B DE1962ST020019 DEST020019A DE1239856B DE 1239856 B DE1239856 B DE 1239856B DE 1962ST020019 DE1962ST020019 DE 1962ST020019 DE ST020019 A DEST020019 A DE ST020019A DE 1239856 B DE1239856 B DE 1239856B
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tert
vinyl chloride
polymerization
mono
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Superfosfat Fabriks AB
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Int. Cl.:Int. Cl .:

C08fC08f

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Deutsche KL: 39 c - 25/01 German KL: 39 c - 25/01

Nummer:Number:

Aktenzeichen:File number:

Anmeldetae:Registration dates:

St20019IVd/39cSt20019IVd / 39c

29. November 1962November 29, 1962

3. Mai 1967May 3, 1967

16. November 1967November 16, 1967

Auslegetag:
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Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein
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Die Polymerisation von Vinylchlorid ist ein seit mehreren Jahrzehnten bekannter und in großem Maßstab ausgeführter Prozeß. Mit den gewöhnlichen Radikalkatalysatoren des Peroxyd- und Azonitriltyps wird die Polymerisation bei 45 bis 80° C durchgeführt, da diese Katalysatoren bei einer Temperatur unter 45° C nicht genügend wirksam sind. Man war jedoch bestrebt, bei niedrigeren Temperaturen polymerisieren zu können, weil man dabei neue Eigenschaften bei den Polymeren und eine Vereinfachung des Prozesses erwartete.The polymerization of vinyl chloride has been known for several decades and is a major one Scale executed process. With the usual radical catalysts of the peroxide and azonitrile types the polymerization is carried out at 45 to 80 ° C, since these catalysts at one temperature are not sufficiently effective below 45 ° C. However, efforts were made to polymerize at lower temperatures to be able to, because one thereby new properties in the polymers and a simplification of the process expected.

Bei der Polymerisation bei niedrigeren Temperaturen ist ein neuer Typ von Katalysatoren vorgeschlagen worden, nämlich Alkylborverbindungen, wie Triäthylbor und Tri-n-butylbor. Ursprünglich war man der Auffassung, daß Alkylborverbindungen (BR3) die Polymerisation wie andere metallorganische Verbindungen nach einem anionischen Reaktionsmechanismus auslösen würden. Es hat sich jedoch später erwiesen, daß Alkylborverbindungen zur Gruppe der Radikalkatalysatoren gehören. Außerdem hat man festgestellt, daß die Polymerisation nicht allein mit den Boralkylen katalysiert werden kann, sondern die Gegenwart eines Aktivators, z. B. Sauerstoff (Luft), Wasserstoffsuperoxyd, organische Hydroperoxyde, organische Perester, notwendig ist. In früheren Veröffentlichungen über Alkylborkatalysatoren ist dies nicht erwähnt worden, weil diese Versuche nicht unter streng definierten Verhältnissen (d. h. bei vollständigem Luftausschluß) vorgenommen worden waren. Allgemein kann man sagen, daß die erzielten Ausbeuten bei Anwendung des in Frage stehenden Katalysatorsystems (Alkylbor + Aktivator) zu niedrig waren, um der Methode praktische Bedeutung zu verleihen.In the case of polymerization at lower temperatures, a new type of catalyst has been proposed, namely alkyl boron compounds such as triethyl boron and tri-n-butyl boron. Originally it was believed that alkyl boron compounds (BR 3 ) would initiate the polymerization like other organometallic compounds according to an anionic reaction mechanism. However, it later turned out that alkyl boron compounds belong to the group of free-radical catalysts. It has also been found that the polymerization cannot be catalyzed by the boron alkyls alone, but the presence of an activator, e.g. B. oxygen (air), hydrogen peroxide, organic hydroperoxides, organic peresters, is necessary. This was not mentioned in earlier publications on alkyl boron catalysts because these tests were not carried out under strictly defined conditions (ie with complete exclusion of air). In general, it can be said that the yields achieved when using the catalyst system in question (alkyl boron + activator) were too low to give the method any practical significance.

Es wurde nun Vinylchlorid mit Bortrialkylen unter Zusatz organischer Perester prinzipiell verschiedener Struktur polymerisiert, und zwar unter Zusatz von tertiärem Butylperacetat (mit aliphatischen! Säurerest) tertiärem Butylperbenzoat (mit aromatischem Säurerest) und Mono-tert.-butylpermaleinat (mit ungesättigtem aliphatischem Dicarbonsäurerest). Der Alkoholrest war in sämtlichen Fällen der gleiche. Dabei wurde nun gefunden, daß die Polymerisationsresultate bei Anwendung von Mono-tert.-butylper- maleinat sich von den Resultaten, die mit den übrigen organischen Perestern erzielt wurden, bedeutend unterscheiden. Nach lOstündiger Polymerisation bei + 20° C war der Umsetzungsgrad 65 bis 75%, d. h. 3- bis 16mal höher bei Anwendung des genannten Permaleinats als bei Anwendung von Peracetat und Perbenzoat. Mit diesem Polymerisationssystem er-Verf ahren zur Polymerisation von Vinylchlorid
oder einem Gemisch aus Vinylchlorid und einem
Monoolefin mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen
Vinyl chloride was then polymerized with boron trialkylene with the addition of organic peresters of basically different structure, namely with the addition of tertiary butyl peracetate (with an aliphatic acid residue), tertiary butyl perbenzoate (with an aromatic acid residue) and mono-tert.-butylpermaleate (with an unsaturated aliphatic dicarboxylic acid residue). The residual alcohol was the same in all cases. It has now been found that the polymerization results when using mono-tert-butylpermaleate differ significantly from the results obtained with the other organic peresters. After 10 hours of polymerization at + 20 ° C., the degree of conversion was 65 to 75%, ie 3 to 16 times higher when using the permaleate mentioned than when using peracetate and perbenzoate. With this polymerization system he processes for the polymerization of vinyl chloride
or a mixture of vinyl chloride and one
Monoolefin with 2 to 4 carbon atoms

Patentiert für:Patented for:

Stockholms Superfosfat Fabriks Aktiebolag,
Stockholm
Stockholm's Superfosfat Fabriks Aktiebolag,
Stockholm

Vertreter:Representative:

Dr. F. Zumstein,Dr. F. Zumstein,

Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. AssmannDipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann

und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,and Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,

Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4Patent Attorneys, Munich 2, Bräuhausstr. 4th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Ludwig Binder, LjungaverkDipl.-Ing. Ludwig Binder, Ljungaverk

(Schweden)(Sweden)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Schweden vom 1. Dezember 1961 (12 005)Sweden December 1, 1961 (12 005)

reichte man also eine Polymerisationsausbeute, welche eine praktische Auswertung ermöglicht.a polymerization yield that enables a practical evaluation was thus obtained.

Es wurde auch gefunden, daß das Katalysatorsystem Trialkylbor plus Mono-tert.-butylpermaleinat den entsprechenden Katalysatorsystemen, welche andere Perester enthalten, weit überlegen ist bei der Polymerisation von Vinylchlorid mit niedrigeren Monoolefinen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere Athen, Propen und Isobuten. Die Ausbeuten bei Anwendung von Mono-tert.-butylpermaleinat in dieser Kombination waren 3- bis lOmal höher. Aus Untersuchungen der verschiedenen Perester (in Abwesenheit von Alkylbor) als Katalysatoren bei der Polymerisation von Vinylchlorid und Mischpolymeren daraus geht hervor, daß Perester allein als Katalysatoren annähernd denselben Umsetzungsgrad ergeben. Die vorliegenden Ergebnisse weisen daher darauf hin, daß Mono-tert.-butylpermaleinat zwischen den Perestern in Kombination mit Trialkylbor eine Sonderstellung einnimmt.The catalyst system has also been found to be trialkylboron plus mono-tert-butylpermaleate the corresponding catalyst systems, which contain other peresters, is far superior in the Polymerization of vinyl chloride with lower monoolefins having 2 to 4 carbon atoms, in particular Athens, propene and isobutene. The yields when using mono-tert-butylpermaleate in this combination were 3 to 10 times higher. From examinations of the various peresters (in the absence of alkyl boron) as catalysts in the polymerization of vinyl chloride and copolymers this shows that peresters alone as catalysts have approximately the same degree of conversion result. The present results therefore indicate that mono-tert-butylpermaleate between the peresters in combination with trialkyl boron occupies a special position.

709 716/333709 716/333

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Polymerisation von Vinylchlorid oder einem Gemisch aus Vinylchlorid und einem Monoolefin mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen unter Verwendung eines Katalysatorsystems aus einem Trialkylbor und einem organischen Perester. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator ein Gemisch aus einem Trialkylbor und Mono-tert-butylpermaleinat verwendet wird.The invention relates to a process for the polymerization of vinyl chloride or a mixture from vinyl chloride and a monoolefin having 2 to 4 carbon atoms using a catalyst system from a trialkyl boron and an organic perester. This procedure is thereby characterized in that the catalyst used is a mixture of a trialkyl boron and mono-tert-butylpermaleate is used.

Der Äthengehalt in Mischpolymerisaten wird in erster Hand durch die Menge von Athen, die dem Reaktionssystem zugeleitet wird, reguliert. Während der Polymerisation kann die Äthenmenge (die Monomerenzusammensetzung) mit Hilfe des Druckes leicht kontrolliert und reguliert werden. Berichtigung geschieht durch Zusatz von frischem Athen und/oder Vinylchlorid bzw. Abblasen vom Reaktionsgefäß. Im letztgenannten Fall läßt man das abgeblasene Monomerengemisch eventuell nach Zusatz von frischem Monomeren rezirkulieren, so daß das Mengenverhältnis auf den gewünschten Wert gebracht wird. Auf Grund der bedeutend höheren Zusammendrückbarkeit des Athens und des Lösungsvermögens in Vinylchlorid bei niedrigeren Temperaturen können nach der Erfindung den Mischpolymerisaten hohe Äthenmengen zugeführt werden, ohne daß besonders hoher Druck (nicht über 150 Atmosphären Überdruck) angewandt werden muß. Die mit Hinsicht auf die Produkteigenschaften geeignetste Polymerisationstemperatur ist 0 bis 50° C, obzwar diese Grenzen über- und unterschritten werden können. Es hat sich außerdem gezeigt, daß das Katalysatorsystem Mono-tert.-butylpermaleinat—Trialkylbor (wie Triäthylbor, Tri-n-butylbor oder Triisobutylbor) für Änderungen des relativen Molverhältnisses der Komponenten verhältnismäßig unempfindlich ist. Das Molverhältnis Boralkyl zu aktivem Sauerstoff des genannten Permaleinats kann zwischen 13 :1 und 0,8:1 variieren, ohne daß der Umsetzungsgrad wesentlich beeinflußt wird. Auch eine Änderung derThe ethene content in copolymers is determined first hand by the amount of Athens that the Reaction system is fed, regulated. During the polymerization, the amount of ethene (the monomer composition) can be easily controlled and regulated with the help of the pressure. Correction happens by adding fresh Athens and / or vinyl chloride or by blowing off the reaction vessel. In the latter case, the monomer mixture which has been blown off is left, possibly after adding fresh Recirculate monomers so that the quantitative ratio is brought to the desired value. Due to the significantly higher compressibility of the Athens and the solubility in According to the invention, vinyl chloride at lower temperatures can give the copolymers high Ethylene quantities are supplied without particularly high pressure (not more than 150 atmospheres overpressure) must be applied. The most suitable polymerization temperature with regard to the product properties is 0 to 50 ° C, although these limits can be exceeded or not reached. It has also been shown that the catalyst system mono-tert-butylpermaleate-trialkylboron (such as triethyl boron, tri-n-butyl boron or triisobutyl boron) for changes in the relative molar ratio of the Components is relatively insensitive. The boron alkyl to active oxygen molar ratio of said permaleinate can vary between 13: 1 and 0.8: 1 without the degree of conversion being significant being affected. Also a change in

ίο absoluten Menge von Alkylbor innerhalb des für die Polymerisation normalen Konzentrationsbereichs hat keine Einwirkung auf die Polymerisationsresultate. Triäthylbor, Tri-n-butylbor und Triisobutylbor geben annähernd gleiche Ausbeuten. Ein Unterschied zwisehen den einzelnen Bortrialkylen ist also nicht festzustellen. ίο absolute amount of alkyl boron within the for that Polymerization in the normal concentration range has no effect on the polymerization results. Triethyl boron, tri-n-butyl boron and triisobutyl boron give approximately the same yields. There is a difference between them the individual boron trialkyls cannot therefore be determined.

Beispiel 1example 1

Die Polymerisation wurde bei +2O0C in einem ao .2V2-1-Druckgefäß mit Rührer (400 Umdrehungen pro Minute) durchgeführt, wobei 0,5 kg Vinylchlorid, 1,21 bidestilliertes Wasser und 1,5 g eines wasserlöslichen Suspensionsstabilisators zugesetzt wurden.The polymerization was carried out at + 2O 0 C in a pressure vessel ao .2V2-1 performed with stirrer (400 rpm) to obtain 0.5 kg of vinyl chloride, 1.21 bidistilled water and 1.5 g of a water-soluble suspension stabilizer was added.

Ferner wurden Trialkylbor und organische Perester nach folgender Tabelle zugegeben. Der Zusatz von Trialkylbor geschah bei strengem Sauerstoffausschluß. Die Polymerisation dauerte 10 Stunden.Trialkyl boron and organic peresters were also added according to the following table. The addition of Trialkylboron happened with strict exclusion of oxygen. The polymerization lasted 10 hours.

Eine Serie von Polymerisationen wurde mit 3,14 g Tri-n-butylbor (0,216 Molprozent des zugesetzten Monomeren) und wechselnden Mengen organischer Perester durchgeführt.A series of polymerizations was carried out with 3.14 g of tri-n-butyl boron (0.216 mole percent of the added Monomers) and varying amounts of organic peresters.

Organischer Perester Molprozent aktives 02
im Perester
Organic perester mole percent active 02
in the perester

Molprozent TrialkylborMole percent trialkyl boron

zu Molprozent aktives O2 mol% active O 2

im Peresterin the perester

Umsatzsales volume

Tert.-butylperacetat
(Vergleichsversuch)
Tert-butyl peracetate
(Comparison test)

1,0g 1.0g

2,0g 2.0g

4,0g 4.0g

8,0 g 8.0 g

Tert.-butylperbenzoat
(Vergleichsversuch)
Tert-butyl perbenzoate
(Comparison test)

1,0g 1.0g

2,0g 2.0g

4,0g,...' 4.0g, ... '

8,0g 8.0g

Mono-tert.-butylpermaleinatMono-tert-butyl permaleate

1,Qg 1, Qg

2,0g 2.0g

4,og ..; 4, above ..;

8,0 g 8.0 g

0,024
0,047
0,094
0,188
0.024
0.047
0.094
0.188

0,016
0,032
0,064
0,128
0.016
0.032
0.064
0.128

0,017
0,033
0,066
0,132
0.017
0.033
0.066
0.132

9. :9.: 11 4,5 :4.5: 11 2,25:2.25: 11 .1,13 :.1,13: 11 13,4 :13.4: 11 6,7 :6.7: 11 3,35:3.35: 11 1,68:1.68: 11 13 :13: 11 6,5 :6.5: 11 3,26:3.26: 11 1,63:1.63: 11

9,69.6

12,8 14,6 20,812.8 14.6 20.8

8,2 4,0 4,6 4,68.2 4.0 4.6 4.6

69,6 64,669.6 64.6

75,6 71,475.6 71.4

Es ist ersichtlich, daß der Umsatz bei Anwendung 1,70 g Triäthylbor (0,216 Molprozent des zugesetztenIt can be seen that the conversion when using 1.70 g of triethyl boron (0.216 mol percent of the added

des Permaleinats um ein Vielfaches größer war als 65 Monomeren) und variierenden Mengen von in derdes Permaleinats was many times greater than 65 monomers) and varying amounts of in the

mit den übrigen Perestern. Tabelle angegebenen organischen Peroxyden undwith the rest of the peresters. Table indicated organic peroxides and

Auf gleiche Weise, wie oben angegeben, wurde Hydroperoxyden als Vergleichsversuche durchge-In the same way as stated above, hydroperoxides were carried out as comparative tests

eine Reihe von Polymerisationen unter Zusatz von führt. Folgende Werte wurden erhalten:leads a series of polymerizations with the addition of. The following values were obtained:

Organische Peroxyde und HydroperoxydeOrganic peroxides and hydroperoxides

Molprozent aktives O2Mole percent active O2

in
Peroxyd — Hydroperoxyd
in
Peroxide - hydroperoxide

Molprozent Alkylbor
zu Molprozent aktives O2
Mole percent alkyl boron
mol% active O 2

in
Peroxyd —· Hydroperoxyd
in
Peroxide - hydroperoxide

Umsatzsales volume

Di-tert.-butylperoxydDi-tert-butyl peroxide

0,8 g... 0.8 g ...

1,6 g 1.6 g

3,2 g 3.2 g

6,4 g 6.4 g

LauroylperoxydLauroyl peroxide

6,0g 6.0g

12,0g 12.0g

BenzoylperoxydBenzoyl peroxide

5,og :5, above:

10,0g ......10.0g ......

DichlorbenzoylperoxydDichlorobenzoyl peroxide

4g 4g

8g 8g

16 g 16 g

32g 32g

CyclohexanonperoxydCyclohexanone peroxide

1,0 g 1.0 g

2,0g 2.0g

4,0 g 4.0 g

8,0g 8.0g

Tert.-butylhydroperoxydTert-butyl hydroperoxide

0,5 g 0.5 g

1,0 g. 1.0 g.

2,0g 2.0g

4,0 g 4.0 g

CumolhydroperoxydCumene hydroperoxide

1,0 g 1.0 g

2,0 g 2.0 g

4,0 g 4.0 g

8,0 g 8.0 g

0,036 0,072 0,144 0,2880.036 0.072 0.144 0.288

0,092 0,1840.092 0.184

0,124 0,2480.124 0.248

0,034 0,068 0,136 0,2720.034 0.068 0.136 0.272

0,045 0,090 0,180 0,3600.045 0.090 0.180 0.360

0,026 0,052 0,104 0,2080.026 0.052 0.104 0.208

0,028 0,056 0,112 0,2240.028 0.056 0.112 0.224

6
3
6th
3

1,5
0,7
1.5
0.7

2,34:
1,17:
2.34:
1.17:

1,74:
0,87:
1.74:
0.87:

6,5
3,25
1,63
0,81
6.5
3.25
1.63
0.81

2,5
1,25
0,62
2.5
1.25
0.62

8
4
■2
1
8th
4th
■ 2
1

4 24th 2

3,6 3,4 4,0 8,83.6 3.4 4.0 8.8

„6,8 11,8"6.8 11.8

7,47.4

7,0 10,2 16,4 16,27.0 10.2 16.4 16.2

25,625.6

36,036.0

7,67.6

12,212.2

22,6 47,0 22,4 19,422.6 47.0 22.4 19.4

8,0 26,6 31,88.0 26.6 31.8

24,224.2

Diese Versuche zeigen, daß die Umsätze im Vergleich zu den mit der erfindungsgemäß verwendeten Kombination Trialkylbor + Mono-tert.-butylpermaleinat erzielbaren wes'entlich niedriger sind.These experiments show that the conversions in comparison with those with the combination used according to the invention Trialkylboron + mono-tert-butylpermaleate achievable are essentially lower.

Beispiel 2Example 2

Auf gleiche. Weise, wie im Beispiel 1 angegeben, wurde eine Serie von Polymerisationen unter Zusatz von 1,70 g Triäthylbor (0,216 Molprozent des zugesetzten Monomeren) anstatt Tri-n-butylbor durchgeführt. Folgende Werte wurden erhalten: -On the same. Way, as indicated in Example 1, was a series of polymerizations with the addition of 1.70 g of triethyl boron (0.216 mol percent of the added monomer) were carried out instead of tri-n-butyl boron. The following values were obtained: -

Organischer PeresterOrganic perester

Molprozent aktives O2 im PeresterMole percent active O 2 in the perester

Molprozent AlkylborMole percent alkyl boron

zu Molprozerit aktives O2 O 2 active to molprocerite

im Peresterin the perester

Umsatzsales volume

VcVc

Tert.-butylperacetat (Vergleichsversuch)Tert-butyl peracetate (comparative experiment)

2,0g 2.0g

4,0 g.. 4.0 g ..

Tert.-butylperbenzoat (Vergleichsversuch)Tert-butyl perbenzoate (comparative experiment)

4,0 g 4.0 g

Mono-tert.-butylpermaleinat 4,0 g Mono-tert-butyl permaleate 4.0 g

0,047 0,0940.047 0.094

0,064 0,0660.064 0.066

4,5 : 1
2,25 : 1
4.5: 1
2.25: 1

3,35 : 1
3,26 : 1
3.35: 1
3.26: 1

11,4 11,811.4 11.8

10,2 78,210.2 78.2

Beispiel 3Example 3

Auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 angegeben, wurde eine Serie von Polymerisationen mit der halben Menge Trialkylbor, d. h. 0,108 Molprozent in Gegenwart verschiedener Perester durchgeführt. Folgende Werte wurden erhalten:In the same manner as indicated in Example 1, a series of polymerizations with half Amount of trialkyl boron, d. H. 0.108 mole percent carried out in the presence of various peresters. The following values were obtained:

Molprozent aktives O2 im PeresterMole percent active O 2 in the perester

Molprozent AlkylborMole percent alkyl boron

zu Molprozent aktives O2 mol% active O 2

im Peresterin the perester

Umsatzsales volume

a) Triäthylbora) triethyl boron

Tert.-butylperacetat (Vergleichsversuch) 2,0g...: Tert.-butyl peracetate (comparison test) 2.0g ...:

Tert.-butylperbenzoat (Vergleichsversuch) 2,0 g... '...., Tert-butyl perbenzoate (comparative test) 2.0 g ... '....,

Mono-tert-butylpermaleinatMono-tert-butyl permaleate

2,0 g 2.0 g

b) Tri-n-butylborb) tri-n-butyl boron

Tert.-butylperacetat (Vergleichsversuch) 2,0g Tert-butyl peracetate (comparative experiment) 2.0 g

Tert.-butylperbenzoat (Vergleichsversuch) 2,0g Tert-butyl perbenzoate (comparative experiment) 2.0 g

Mono-terL^butylpermaleinatMono-terL ^ butylpermaleate

2,0g 2.0g

8,0g 8.0g

Beispiel 4Example 4

Die in den vorhergehenden Versuchen angewandten Perester lagen als 5O°/oige Lösungen in Dimethylphthalat vor. Um zu kontrollieren, ob die Phthalsäureester den Polymerisationsverlauf und damit den Umsatz beeinflussen, wurde eine Versuchsserie nach Beispiel 1 vorgenommen, teils unter Anwendung 0,047
0,032
0,033
The peresters used in the previous experiments were in the form of 50% solutions in dimethyl phthalate. In order to check whether the phthalic acid esters influence the course of the polymerization and thus the conversion, a series of tests was carried out according to Example 1, in some cases using 0.047
0.032
0.033

0,047
0,032
0.047
0.032

0,033
0,132
0.033
0.132

2.25 : 1 3,35:1.2.25: 1 3.35: 1.

3.26 : 13.26: 1

2.25 : 1 3,35 : 12.25: 1 3.35: 1

3.26 : 1 0,8 : 13.26: 1 0.8: 1

16,4 13,6 66,816.4 13.6 66.8

22,6 11,222.6 11.2

68,2 66,668.2 66.6

einer 50%igen Lösung des Mono-tert.-butylpermaleinats, teils mit lOOVoigem kristallinem Mono-tert.-butylpermaleinat. Die Konzentration an Triäthylbor war 0,108 Molprozent, die Permaleinatmenge entsprach 0,033 Molprozent aktivem Sauerstoff, gerechnet auf das zugegebene Monomere (Molverhältnis Triäthylbor zu aktivem Sauerstoff = 3,26 :1).a 50% solution of the mono-tert-butylpermaleate, partly with loo-like crystalline mono-tert.-butylpermaleate. The concentration of triethyl boron was 0.108 mol percent, which corresponds to the amount of permaleinate 0.033 mol percent active oxygen, calculated on the added monomer (molar ratio Triethylboron to active oxygen = 3.26: 1).

Folgende Werte wurden erhalten:The following values were obtained:

2,0 g 5O°/oiges Mono-tert.-butylpermaleinat 66,8 % Umsatz2.0 g of 50% mono-tert-butylpermaleate, 66.8% conversion

1,0 g lOO°/oiges Mono-tert.-butylpermaleinat 68,2 % Umsatz1.0 g 100% mono-tert-butylpermaleate, 68.2% conversion

Beispiel 5Example 5

Auf gleiche Weise, wie im Beispiel 1 angegeben, wurde eine Serie von Polymerisationen unter Anwendung variierender Mengen verschiedener Perester ohne Alkylbor und mit Alkylbor allein zum Vergleich mit der Kombination Mono-tert.-butylpermaleinat und Trialkylbor gemacht.In the same manner as indicated in Example 1, a series of polymerizations were used varying amounts of different peresters with no alkyl boron and with alkyl boron alone for comparison made with the combination of mono-tert-butylpermaleate and trialkylboron.

VergleichsversucheComparative experiments

Organischer PeresterOrganic perester

Molprozent aktives O2Mole percent active O2 PolymensationstemperaturPolymerization temperature UmsEUmsE im Peresterin the perester 0C 0 C %% 0,0330.033 2020th 00 0,0660.066 2020th 00 0,0330.033 5050 00 0,0660.066 5050 00 0,0330.033 7070 1,71.7 0,0660.066 7070 1,31.3 0,0470.047 2020th 00 0,0940.094 2020th 00 0,0470.047 5050 00 0,0940.094 5050 00 0,0320.032 20 .20th 00 0,0640.064 2020th 00 0,0320.032 5050 00 0,0640.064 5050 00

Mono-tert.-butylpermaleinatMono-tert-butyl permaleate

2,0g 2.0g

4,0 g 4.0 g

2,0g 2.0g

4,0g 4.0g

2,0g 2.0g

4,0g 4.0g

Tert.-butylperacetatTert-butyl peracetate

2,0 g 2.0 g

4,0 g 4.0 g

2,0 g 2.0 g

4,0 g 4.0 g

Tert.-butylperbenzoatTert-butyl perbenzoate

2,0g 2.0g

4,0 g 4.0 g

2,0g 2.0g

4,0g 4.0g

VergleichsversucheComparative experiments

1010

Molprozent AlkylborMole percent alkyl boron

PolymerisationstemperaturPolymerization temperature

Umsatzsales volume

Triäthylbor
2,5 ml ...
2,5 ml...
Triethyl boron
2.5 ml ...
2.5 ml ...

Tri-n-butylbor
4,0 ml...
4,0 ml...
Tri-n-butyl boron
4.0 ml ...
4.0 ml ...

0,235
0,235
0.235
0.235

0,223
0,223
0.223
0.223

20
50
20th
50

20
50
20th
50

11,011.0

4,24.2

5,5
6,1
5.5
6.1

Erfindungsgemäße VersucheExperiments according to the invention

Organischer PeresterOrganic perester

Molprozent aktives O2 im Perester ;Mole percent active O2 in the perester;

MolprozentMole percent

Tri-n-butylbor zuTri-n-butylboron too

Molprozent aktives O2 Mole percent active O 2

im Perester Polymerisationstemperatur in the perester polymerization temperature

0C 0 C

Umsatzsales volume

Mono-tert.-butylpermaleinatMono-tert-butylpermaleate

0,033
0,066
0.033
0.066

6,7 :1
3,35 :1
6.7: 1
3.35: 1

20
20
20th
20th

76,0
78,3
76.0
78.3

Daraus geht also hervor, daß der Umsatz, welcher mit Perester allein erzielt wird, sehr niedrig war und daß die einzelnen Perester sich in dieser Hinsicht voneinander nicht unterscheiden. Es war deshalb überraschend, zu finden, daß gerade Mono-tert.-butylpermaleinat in der Kombination mit Trialkylbor einen so hohen Umsatz ergab.From this it follows that the conversion which is achieved with perester alone was very low and that the individual peresters do not differ from one another in this respect. It was because of that surprising to find that mono-tert-butylpermaleate in combination with trialkylboron resulted in such a high conversion.

Beispiel 6Example 6

In ein säurefestes 2V2-1-Druckgefäß mit Rührer wurden bei 30° C 1,11 destilliertes Wasser, 1,25 g Polyvinylalkohol und ein Perester in derjenigen • Menge, die 0,10 Molprozent aktivem Sauerstoff entspricht, gerechnet auf die beabsichtigte Menge von Vinylchlorid, gefüllt. Nach wiederholter Entlüftung mit komprimiertem Stickstoff wurden 550 g Vinylchlorid zugegeben, wonach Athen bis zu einem Gesamtdruck von 16 Atmosphären (etwa 60 g Athen) eingepreßt wurde. Dann wurden 0,15 Molprozent destilliertes Tributylbor dem Reaktionssystem zugegeben. In an acid-proof 2V2-1 pressure vessel with a stirrer, 1.11 of distilled water, 1.25 g Polyvinyl alcohol and a perester in the amount • which corresponds to 0.10 mol percent active oxygen, calculated on the intended amount of vinyl chloride, filled. After repeated venting with compressed nitrogen was added 550 grams of vinyl chloride, followed by Athens to total pressure of 16 atmospheres (about 60 g Athens) was injected. Then it became 0.15 mole percent distilled tributyl boron is added to the reaction system.

Mit Perester allein oder mit Trialkylbor allein wurde keine Polymerisation erreicht. Bei Verwendung der Kombination der beiden Komponenten waren die Ausbeuten nach 5stündiger Polymerisation wie folgt:No polymerization was achieved with perester alone or with trialkyl boron alone. Using of the combination of the two components were the yields after 5 hours of polymerization as follows:

PeroxydPeroxide

Tert-butylperbenzoatTert-butyl perbenzoate

(Vergleichsversuch) (Comparison test)

Tert.-butylperacetatTert-butyl peracetate

(Vergleichsversuch) (Comparison test)

Mono-tert.-butylpermaleinat ...Mono-tert-butylpermaleate ...

Ausbeute,Yield,

Vo von Vinylchlorid, mit TributylborVo of vinyl chloride, with tributyl boron

6060

8
51
8th
51

Die erhaltenen Mischpolymeren enthielten 6 bis 8 Molprozent Athen. Von den untersuchten Katalysatorkombinätionen gab bloß diejenige mit Monotert.-butylpermaleinat technisch interessante Mischpolymerisat-Ausbeuten. The copolymers obtained contained 6 to 8 mole percent Athens. Of the investigated catalyst combinations only those with monotert.-butylpermaleate gave technically interesting copolymer yields.

Beispiel 7Example 7

Ein 0,2-1-Druckgefäß wurde mittels flüssigem Stickstoff gekühlt und in reiner Stickstoffatmosphäre mitA 0.2-1 pressure vessel was cooled with liquid nitrogen and in a pure nitrogen atmosphere With

80 ml säurefreiem destilliertem Wasser,
0,1 °/o Polyvinylalkohol,
0,41 g Mono-tert.-butylpermaleinat,
0,40 g Tributylbor,
80 ml of acid-free distilled water,
0.1% polyvinyl alcohol,
0.41 g mono-tert-butylpermaleate,
0.40 g tributyl boron,

40 g Vinylchlorid,40 g vinyl chloride,

20 g Athen20 g Athens

gefüllt und dann in einem Wasserbad bei 20° C rotieren gelassen. Nach 15 Stunden erhielt man ein Mischpolymeres, welches gemäß der Chloranalyse 28 Molprozent Athen enthielt. Der Druck in dem Druckgefäß war nie höher als 40 Atmosphären. Der Versuch zeigt, daß Mischpolymerisate mit hohem Äthengehalt bereitet werden können, ohne daß die Polymerisation unter hohem Druck oder bei hohen Temperaturen ausgeführt werden muß.filled and then rotated in a water bath at 20 ° C. A was obtained after 15 hours Mixed polymer which, according to chlorine analysis, contained 28 mol percent Athens. The pressure in that The pressure vessel was never higher than 40 atmospheres. The experiment shows that copolymers with high Ethene content can be prepared without the polymerization under high pressure or at high Temperatures must be run.

Beispiel 8Example 8

Vinylchlorid wurde mit Propen im Prinzip auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 angegeben ist, mit Mono-tert.-butylpermaleinat und Trialkylbor als Katalysator mischpolymerisiert. Das Druckgefäß wurde mitVinyl chloride was with propene in principle in the same way as in Example 1 is indicated with Mono-tert-butylpermaleate and trialkyl boron copolymerized as a catalyst. The pressure vessel was with

100 ml säurefreiem destilliertem Wasser,
0,10Zo Polyvinylalkohol,
0,41 g Mono-tert.-butylpermaleinat,
0,40 g Tributylbor,
50 g Vinylchlorid,
0 bzw. 12 g Propen
100 ml of acid-free distilled water,
0.1 0 Zo polyvinyl alcohol,
0.41 g mono-tert-butylpermaleate,
0.40 g tributyl boron,
50 g vinyl chloride,
0 or 12 g propene

709 716/333709 716/333

gefüllt. Nach lSstündiger Polymerisation bei 200C hat man folgende Resultate erhalten:filled. After lSstündiger polymerization at 20 0 C. The following results received:

Ausbeute
%
yield
%
Propengehalt
Molprozent
Propene content
Mole percent
Relative Viskosität
in l%iger
Cyclohexanonlösung
Relative viscosity
in l%
Cyclohexanone solution
19
52
19th
52
0
3
0
3
3,72
2,11
3.72
2.11

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Polymerisation von Vinylchlorid oder einem Gemisch aus Vinylchlorid und einem Monoolefin mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen unter Verwendung eines Katalysatorsystems aus einem Trialkylbor und einem organischen Perester, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator ein Gemisch aus einem1. Process for the polymerization of vinyl chloride or a mixture of vinyl chloride and a monoolefin having 2 to 4 carbon atoms using a catalyst system from a trialkyl boron and an organic perester, characterized in that that as a catalyst a mixture of one Trialkylbor und Mono-tert.-butylpermaleinat verwendet wird.Trialkyl boron and mono-tert-butylpermaleate is used. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator verwendet wird, der Triäthylbor, Tri-n-butylbor oder Triisobutylbor als Komponente enthält.2. The method according to claim 1, characterized in that a catalyst is used which contains triethyl boron, tri-n-butyl boron or triisobutyl boron as a component. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß ein Katalysator verwendet wird, bei dem das Molverhältnis Trialkylbor zu aktivem Sauerstoff im Mono-tert.-butylpermaleinat zwischen 13 :1 und 0,8 :1 liegt.3. The method according to claim 1, characterized in that a catalyst is used in which the molar ratio of trialkyl boron to active oxygen in the mono-tert.-butylpermaleate is between 13: 1 and 0.8: 1. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation bei —30 bis + 80° C und vorzugsweise 0 bis 50° C durchgeführt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the polymerization at -30 to + 80 ° C and preferably 0 to 50 ° C is carried out. In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschriften Nr. 851 850, 865 651.
Considered publications:
British Patent Nos. 851 850, 865 651.
709 578/337 4.61 © Bundesdruckerei Berlin709 578/337 4. 61 © Bundesdruckerei Berlin
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GB851850A (en) * 1958-08-02 1960-10-19 Solvic Sa Improvement in the polymerisation of olefinic compounds
GB865651A (en) * 1958-02-03 1961-04-19 Goodrich Co B F Polymerization of vinyl monomers

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