DE1265421B - Process for the polymerization of isoprene - Google Patents

Process for the polymerization of isoprene

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DE1265421B
DE1265421B DE1962P0029243 DEP0029243A DE1265421B DE 1265421 B DE1265421 B DE 1265421B DE 1962P0029243 DE1962P0029243 DE 1962P0029243 DE P0029243 A DEP0029243 A DE P0029243A DE 1265421 B DE1265421 B DE 1265421B
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Gerald Roy Kahle
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Phillips Petroleum Co
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Phillips Petroleum Co
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08F36/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F36/02Homopolymers and copolymers 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
    • C08F36/04Homopolymers and copolymers 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

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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

C08dC08d

Deutsche Kl.: 39 c - 25/05German class: 39 c - 25/05

Nummer: 1265 421 ; '' '■ ! Number: 1265 421 ; '''■ !

Aktenzeichen: P 29243IV d/39 cFile number: P 29243IV d / 39 c

Anmeldetag: 24. April 1962Filing date: April 24, 1962

Auslegetag: 4. April 1968Open date: April 4, 1968

In den letzten Jahren wurde viel an der Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Olefinpolymeren gearbeitet. Polymere von Monoolefinen, wie Äthylen und Propylen, die durch diese Verfahren hergestellt werden, haben in vielen Industriezweigen Aufnahme gefunden. Die kürzliche Erfindung gewisser sogenannter stereospezifischer Katalysatoren auf diesem Gebiet der Dienpolymerisation, die die Bildung von Polymeren einer gewünschten Konfiguration ermöglichen, hat beträchtliches Interesse erweckt. Die durch die Verwendung dieser Katalysatoren gebildeten Polymeren weisen oft außergewöhnliche physikalische Eigenschaften auf, die sie natürlichem Kautschuk gleich oder sogar überlegen machen.In recent years, there has been much development of processes for making olefin polymers worked. Polymers of monoolefins, such as ethylene and propylene, are made by these processes have found acceptance in many branches of industry. The recent invention of certain so-called stereospecific catalysts in this field of diene polymerization, which promote the formation of Enabling polymers of a desired configuration has generated considerable interest. By The polymers formed using these catalysts often have exceptional physical properties Properties that make them equal to or even superior to natural rubber.

Während Dienpolymere in Gegenwart von Organolithiuminitiatoren hergestellt werden können, besitzen die Produkte häufig eine höhere Eigenviskosität als gewünscht und sind auch schwierig zu verarbeiten, z.B. sind die Spritzgeschwindigkeiten niedrig, die Kanten des Spritzkörpers grob, und die Polymeren neigen auf dem Kalander zum Aufblähen und Krümeligwerden. While diene polymers can be made in the presence of organolithium initiators, have the products often have a higher inherent viscosity than desired and are also difficult to process, for example, the injection speeds are slow, the edges of the molded body are coarse, and the polymers tend to puff and crumbly on the calender.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung leicht verarbeitbarer Isoprenpolymerer, insbesondere solcher mit einem hohen Prozentsatz an cis-l,4-Addition.The present invention relates to an improved method for producing easily processable isoprene polymers, especially those with a high percentage of cis-1,4 addition.

Es wurde gefunden, daß beim Vorliegen eines Hilfshalogens beim Polymerisieren von Isopren in Gegenwart eines Organolithiuminitiators gewisse günstige Wirkungen auf die Eigenschaften des Polymeren erhalten werden. So weisen beispielsweise die erfindungsgemäß hergestellten Isoprenpolymeren eine geringere Eigenviskosität auf als die auf andere Weise hergestellten, zeigen bessere Strangpreßeigenschaften und gutes Verbinden beim Kalandern, überdies weisen die Polyisoprenprodukte einen cis-Gehalt auf, der mindestens so hoch ist wie der von Polymeren, die bei Abwesenheit eines Halogens als Hilfsmittel erhalten werden. Ein bemerkenswerter Vorteil des vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher, daß die Eigenviskosität ohne Erniedrigung des cis-Gehalts vermindert werden kann. Es wird angenommen, daß die als Hilfsstoffe verwendeten Halogene als Modifizierungsmittel und Verarbeitungshilfen dienen, ohne daß die vorliegende Erfindung auf irgendeinen besonderen Reaktionsmechanismus festgelegt sein soll.It has been found that the presence of an auxiliary halogen when polymerizing isoprene in Presence of an organolithium initiator has certain beneficial effects on the properties of the polymer can be obtained. For example, the isoprene polymers produced according to the invention have a lower value Intrinsic viscosity than those made in other ways show better extrusion properties and good bonding during calendering, the polyisoprene products also have a cis content, which is at least as high as that of polymers that are used in the absence of a halogen as an auxiliary can be obtained. A notable advantage of the present inventive method is therefore that the inherent viscosity can be reduced without lowering the cis content. It is believed, that the halogens used as auxiliaries serve as modifiers and processing aids, without affecting the present invention any particular reaction mechanism should be specified.

Das Verfahren zur Polymerisation von Isopren in Gegenwart eines Organolithiuminitiators, der durch Umsetzung von Lithium mit einer polycyclischen aromatischen Verbindung oder einem polyarylsubstituierten Äthylen mit zwei bis vier Arylgruppen, die Verfahren zur Polymerisation von IsoprenThe process of polymerizing isoprene in the presence of an organolithium initiator produced by Reaction of lithium with a polycyclic aromatic compound or a polyaryl-substituted one Ethylene with two to four aryl groups, the process used to polymerize isoprene

Anmelder:Applicant:

Phillips Petroleum Company,Phillips Petroleum Company,

Bartlesville, OkIa. (V. St. A.)Bartlesville, OkIa. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr. F. Zumstein, Dr. E. AssmannDr. F. Zumstein, Dr. E. Assmann

und Dr. R. Koenigsberger, Patentanwälte,and Dr. R. Koenigsberger, patent attorneys,

8000 München 2, Bräuhausstr. 48000 Munich 2, Bräuhausstr. 4th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Gerald Roy Kahle, Bartlesville, OkIa. (V. St. A.)Gerald Roy Kahle, Bartlesville, OkIa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 11. September 1961
(137 015)
Claimed priority:
V. St. v. America September 11, 1961
(137 015)

Phenyl darstellen, hergestellt ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation in Gegenwart einer Halogenverbindung der Formel (1) RX, (2) HX oder (3) X2 durchführt, wobei X ein Halogen und R ein aliphatischer, cycloaliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist und, falls X Fluor bedeutet, R einen aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest darstellt.Represent phenyl, is characterized in that the polymerization is carried out in the presence of a halogen compound of the formula (1) RX, (2) HX or (3) X 2 , where X is a halogen and R is an aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon radical with 1 to 12 carbon atoms and, if X is fluorine, R is an aliphatic or cycloaliphatic radical.

Zu Beispielen geeigneter Halogenhilfsstoffe, die erfindungsgemäß verwendet werden können, gehören Fluor, Chlor, Brom, Jod, Fluorwasserstoff, Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff, Jodwasserstoff, Methylchlorid, Methylbromid, Methylenbromid, Chloroform, Bromoform, Äthylenbromid, Allylbromid, Isopropyljodid, Isobutyljodid, n-Butylchlorid, n-Butylbromid, n-Hexyljodid, n-Hexylfiuorid, n-Dodecylchlorid, Cyclopentylfluorid, Cyclohexyljodid, 4-Methylcyclohexylfluorid, 4-Bromcyclohexan, Brombenzol, Chlorbenzol, 4-Jodtoluol, Benzylchloridu. dgl. Von den angegebenen Halogenhilfsstoffen werden die n-Alkylbromide bevorzugt. Examples of suitable halogen auxiliaries that can be used in the present invention include fluorine, Chlorine, bromine, iodine, hydrogen fluoride, hydrogen chloride, hydrogen bromide, hydrogen iodide, methyl chloride, Methyl bromide, methylene bromide, chloroform, bromoform, ethylene bromide, allyl bromide, isopropyl iodide, Isobutyl iodide, n-butyl chloride, n-butyl bromide, n-hexyl iodide, n-hexyl fluoride, n-dodecyl chloride, cyclopentyl fluoride, Cyclohexyl iodide, 4-methylcyclohexyl fluoride, 4-bromocyclohexane, bromobenzene, chlorobenzene, 4-iodotoluene, benzyl chloride, etc. Like. Of the specified The n-alkyl bromides are preferred for halogen auxiliaries.

Die bei der Polymerisation verwendete Menge an Halogenhilfsstoff kann beträchtlich variieren undThe amount of halogen auxiliary used in the polymerization can vary considerably and

809 537/583809 537/583

3 43 4

wird im allgemeinen als gAtom Lithium im Initiator Trilithium - ρ - terphenyl, 1,4 - Dilithiumnaphthalin, pro gAtom Halogenhilfsstoff ausgedrückt. Im all- 1,5 - Dilithiumnaphthalin, 9,10-Dilithiumanthracen, gemeinen liegt die Menge des verwendeten Halogenids 9,10 - Dilithiumphenanthren, 1,3,5 - Trilithiumbenzol, im Bereich von 0,25 bis 20 gAtom Lithium, Vorzugs- l,4-Dilithium-2-n-hexylbenzol, 1,3,5-Trilithiumweise 1 bis 10 gAtom Lithium pro gAtom Halogen, 5 2,4,6 - triäthylbenzol, 5,6 - Dilithiumacenaphthen, jedoch hängt die verwendete Menge von der Aktivität 2,4 - Dilithium - 5,7 - diisopropylphenanthren, 1,4 - Dides Hilfsstoffs ab. Sie unterscheiden sich beträchtlich lithiumanthracen und 1,4 - Dilithium - 2 - methylin ihrer Aktivität, und in einigen Fällen wird eine zu naphthalin.is generally used as gatom lithium in the initiator trilithium - ρ - terphenyl, 1,4 - dilithiumnaphthalene, expressed per gAtom of halogen additive. In all- 1,5 - dilithium naphthalene, 9,10-dilithium anthracene, in general, the amount of halide used is 9,10 - dilithium phenanthrene, 1,3,5 - trilithium benzene, in the range from 0.25 to 20 gAtom lithium, preferably 1,4-dilithium-2-n-hexylbenzene, 1,3,5-trilithium 1 to 10 gatom lithium per gatom halogen, 5 2,4,6 - triethylbenzene, 5,6 - dilithium acenaphthene, however, the amount used depends on the activity 2,4 - dilithium - 5,7 - diisopropylphenanthrene, 1,4 - dides Excipient. They differ considerably from lithium anthracene and 1,4 - dilithium - 2 - methyline their activity, and in some cases one becomes naphthalene.

große Menge des Halogenhilfsstoffs den Initiator zer- Polylithiumsubstitutionsprodukte können auchLarge amounts of the halogen adjuvant can also cite the initiator- polylithium substitution products

stören. In solchen Fällen sollten nur kleine Mengen io durch die Umsetzung von Lithium mit halogenhalverwendet werden, während in anderen Fällen zu- tigen polyarylsubstituierten Äthanen erhalten werden, friedenstellende Ergebnisse nur mit größeren Mengen Zu Beispielen solcher Initiatoren gehören 1,2-Dierhalten werden. lithium -1,2 - diphenyläthan, 1,2 - Dilithium -1,1 - di-disturb. In such cases, only small amounts should be used due to the reaction of lithium with halide while in other cases suitable polyaryl-substituted ethanes are obtained, satisfactory results only with larger amounts. Examples of such initiators include 1,2-Dierhalts will. lithium -1,2 - diphenylethane, 1,2 - dilithium -1,1 - di-

Die beim vorliegenden erfindungsgemäßen Ver- phenyläthan, 1,2-Dilithiumtetraphenyläthan, 1,2-Difahren verwendbaren Organolithiuminitiatoren ent- 15 lithium-l-phenyl-2-(l-naphthyl)-äthan und 1,2-Dilihalten gewöhnlich 1 bis 4 Lithiumatome pro Molekül. thium-l,2-di-(2-naphthyl)-äthan. Diese Organolithiumverbindungen können in einem Die beim vorliegenden Verfahren verwendetenIn the present invention, phenylethane, 1,2-dilithiumtetraphenylethane, 1,2-Difahren Usable organolithium initiators contain lithium-l-phenyl-2- (l-naphthyl) -ethane and 1,2-dilute usually 1 to 4 lithium atoms per molecule. thium-1,2-di- (2-naphthyl) -ethane. These organolithium compounds can be used in one die in the present process

Kohlenwasserstoff oder im polaren Medium auf ver- Organolithiuminitiatoren können auch Addukte sein, schiedene Weise hergestellt werden, beispielsweise die die Reaktionsprodukte von Lithium mit polydurch Ersetzen von Halogen in einem organischen 20 cyclischen aromatischen Verbindungen oder poly-Halogenid durch Lithium oder durch die direkte arylsubstituierten Äthylenen darstellen. Zu den polyAddition von Lithium an eine Doppelbindung oder cyclischen aromatischen Verbindungen, die mit Lidurch Umsetzung eines organischen Halogenids mit thium umgesetzt werden können, zählen vorzugseiner lithiumhaltigen Verbindung. weise kondensierte ringaromatische Verbindungen,Hydrocarbon or in the polar medium on different organolithium initiators can also be adducts, can be produced in different ways, for example the reaction products of lithium with polydurch Replacing halogen in an organic cyclic aromatic compound or poly-halide by lithium or by the direct aryl-substituted ethylenes. To the polyAddition of lithium to a double bond or cyclic aromatic compounds with Lidurch Reaction of an organic halide can be reacted with thium, are preferred lithium-containing compound. wise condensed ring aromatic compounds,

Die Kohlenwasserstoffe, aus welchen die Organo- 25 wie Naphthalin, Anthracen und Phenanthren; alkyllithiumverbindungen hergestellt werden, enthalten im substituierte kondensierte Ringaromaten, in welchen allgemeinen 4 bis einschließlich 30 Kohlenstoffatome die Alkylgruppen 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, im Molekül, und wenn der Stammkohlenwasserstoff wie beispielsweise 1-Methylnaphthalin, 2-Methylein aromatischer Kohlenwasserstoff ist, kann er Alkyl- naphthalin, 1 - Äthylnaphthalin, 1 - η - Propylnaphsubstituenten aufweisen. Die Alkylsubstituenten kön- 30 thalin, 1-tert-Butylnaphthalin, 2-Amylnaphthalin, nen 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, jedoch sollte 2,4 - Di - η - propylnaphthalin, 9 - Methylanthracen, die Anzahl der Kohlenstoffatome in jeder Alkyl- 1-Äthylanthracen, 1,4,5-Triäthylanthracen, 2,7-Digruppe 6 nicht übersteigen, und pro Molekül sollten methylphenanthren und Mischungen dieser Verbinnicht mehr als 3 Alkylgruppen vorliegen. düngen. Zu den polyarylsubstituierten Äthylenen, dieThe hydrocarbons from which the organo- 25 such as naphthalene, anthracene and phenanthrene; alkyllithium compounds are produced, contain in the substituted condensed ring aromatics, in which generally 4 to 30 carbon atoms inclusive, the alkyl groups contain 1 to 6 carbon atoms, in the molecule, and if the parent hydrocarbon such as 1-methylnaphthalene, 2-methylene is an aromatic hydrocarbon, it can be alkylnaphthalene, 1 - ethylnaphthalene, 1 - η - propylnaph substituents exhibit. The alkyl substituents can be thalin, 1-tert-butylnaphthalene, 2-amylnaphthalene, contain 1 to 6 carbon atoms, but should contain 2,4 - di - η - propylnaphthalene, 9 - methylanthracene, the number of carbon atoms in each alkyl-1-ethylanthracene, 1,4,5-triethylanthracene, 2,7-digroup Do not exceed 6, and methylphenanthrene and mixtures of these compounds should not be used per molecule there are more than 3 alkyl groups. fertilize. To the polyaryl-substituted ethylenes, the

Wie oben angegeben, gehören zu den erfindungs- 35 verwendet werden können, gehören die Verbindungen gemäß verwendbaren Organolithiumverbindungen so- mit zwei, drei oder vier Arylgruppen, wie beispielswohl Substitutionsprodukte als auch Addukte. Sub- weise Phenyl und/oder Naphthyl, z.B. 1,1-Diphenylstitutionsprodukte können sowohl Mono- als auch äthylen, J ,2 - Diphenyläthylen (Stilben), Triphenyl-Polylithiumverbindungen sein, je nach den Kohlen- äthylen, Tetraphenyläthylen, 1-Phenyl-1-naphthylwasserstoffen, von welchen sie abgeleitet sind, und 4° äthylen, 1,2-Dinaphthyläthylen, 1,1-Diphenyl-i-naphnach dem Verfahren der Herstellung. thyläthylen, Trinaphthyläthylen. Andere polycyclischeAs noted above, what can be used in the invention include the compounds according to usable organolithium compounds with two, three or four aryl groups, such as for example Substitution products and adducts. Subsequently phenyl and / or naphthyl, e.g. 1,1-diphenyl constitution products can both mono- and ethylene, I, 2 - diphenylethylene (stilbene), triphenyl-polylithium compounds be, depending on the carbon ethylene, tetraphenylethylene, 1-phenyl-1-naphthylhydrogen, from which they are derived, and 4 ° ethylene, 1,2-dinaphthylethylene, 1,1-diphenyl-i-naphnach the process of manufacture. ethylene, trinaphthylene. Other polycyclic

Monolithiumsubstitutionsprodukte können durch Aromaten, wie Biphenyle, Terphenyle und Dinaphthyl, Umsetzen von Lithium mit halogenhaltigen poly- können ebenfalls verwendet werden, cyclischen aromatischen Verbindungen, einschließ- Das zur Herstellung der Initiatoren verwendeteMonolithium substitution products can be replaced by aromatics such as biphenyls, terphenyls and dinaphthyl, Reacting lithium with halogen-containing poly- can also be used cyclic aromatic compounds including that used to make the initiators

lieh kondensierten Ringaromaten und Polyphenyl- 45 Lithium kann in jeder gewünschten Form angewandt verbindungen, hergestellt werden. Zu Beispielen sol- werden, wie beispielsweise als Draht, in Spänen oder eher Monolithiuminitiatoren gehören Lithiumbenzol, als Schrot oder in feinverteiltem Zustand. Es wird 1-Lithiumnaphthalin, 2-Lithiumnaphthalin, 4-Lithi- vorgezogen, daß wenigstens äquimolare Mengen an um-1-methylnaphthalin, 9-Lithiumanthracen, 9-Lithi- Lithium bei der Herstellung der Initiatorreaktionsumphenanthren, 5-Lithiumacenaphthen, 1-Lithium- 50 produkte verwendet werden, und in vielen Fällen 2,4,6-trimethylbenzol (Lithiummesitylen), 1-Lithium- wird ein Überschuß an Lithium angewandt. 2-amylnaphthalin, l-Lithium-4-hexylnaphthalin, 1-Li- Die oben beschriebenen Initiatoren können be-Borrowed fused ring aromatics and polyphenyl lithium can be used in any desired form connections are made. Examples should be, for example, as wire, in chips or Monolithium initiators include lithium benzene, rather than shot or in a finely divided state. It will 1-lithium naphthalene, 2-lithium naphthalene, 4-lithium preferred that at least equimolar amounts of um-1-methylnaphthalene, 9-lithium anthracene, 9-lithi-lithium in the production of initiator reaction umphenanthrene, 5-lithium acenaphthene, 1-lithium 50 products are used, and in many cases 2,4,6-trimethylbenzene (lithium mesitylene), 1-lithium, an excess of lithium is used. 2-amylnaphthalene, l-lithium-4-hexylnaphthalene, 1-Li- The initiators described above can be

thium-2-äthyl-4-n-butylbenzol, 4-Lithiumbiphenyl, quem auf irgendeine dem Fachmann bekannte Art 3-Lithium-3'-n-propylbiphenyl und 4-Lithium-p-ter- hergestellt werden. In einigen Fällen ist es vorteilhaft, phenyl. Monolithiumsubstitutionsprodukte können 55 Lithium mit Mischungen von Kohlenwasserstoffen auch durch Umsetzen von Lithium mit halogen- umzusetzen, beispielsweise mit einer Mischung von haltigen polyarylsubstituierten Methanen erhalten Naphthalin und Anthracen in Äther, um die Reaktion werden. Zu Beispielen solcher Initiatoren gehören zu erleichtern. Häufig wird der Initiator in einem Lithiumtriphenylmethan, Lithiumdiphenylmethan, Li- polaren Lösungsmittel oder in anderen organischen thium - (di - 2 - naphthyl) - methan und Lithium - (tri- 60 Medien gebildet. Um ein Polymeres mit einem mög-2-naphthyl)-methan. liehst hohen cis-Gehalt zu erhalten, wird es vor-thium-2-ethyl-4-n-butylbenzene, 4-lithiumbiphenyl, quem in any manner known to those skilled in the art 3-lithium-3'-n-propylbiphenyl and 4-lithium-p-ter- are produced. In some cases it is beneficial to phenyl. Monolithic substitution products can 55 lithium with mixtures of hydrocarbons can also be implemented by reacting lithium with halogen, for example with a mixture of containing polyaryl-substituted methanes get naphthalene and anthracene in ether to complete the reaction will. Examples of such initiators include facilitate. Often the initiator becomes in one Lithium triphenyl methane, lithium diphenyl methane, Li-polar solvents or in other organic solvents thium - (di - 2 - naphthyl) - methane and lithium - (tri- 60 media formed. To a polymer with a possible 2-naphthyl) -methane. to obtain a high cis content, it is preferred

Polylithiumsubstitutionsprodukte können durch gezogen, daß das bei der Herstellung des Initiators Umsetzen von Lithium mit polycyclischen aroma- verwendete polare Lösungsmittel vor der Polymeritischen Verbindungen mit zwei oder mehr Halogen- sation praktisch vollständig durch einen geeigneten atomen pro Molekül, einschließlich kondensierter 65 Kohlenwasserstoff ersetzt wird, z.B. einen hoch-Ringaromaten und Polyphenylverbindungen, erhalten siedenden Kohlenwasserstoff, wie ein Mineralöl. Vorwerden. Zu Beispielen solcher Initiatoren gehören zugsweise wird auch sowohl die Herstellung des 1,4-Dilithiumbenzol, 4,4'-Dilithiumbiphenyl, 2,2',2"- Initiators als auch die Polymerisierung in einerPolylithium substitution products can be drawn by the fact that the polar solvent used in the preparation of the initiator reaction of lithium with polycyclic aroma is replaced almost completely by a suitable atom per molecule, including condensed 6 5 hydrocarbons, before the polymeric compounds with two or more halogenation, eg a high ring aromatic and polyphenyl compounds, get a boiling hydrocarbon such as a mineral oil. Advance. Examples of such initiators also include both the production of 1,4-dilithiumbenzene, 4,4'-dilithiumbiphenyl, 2,2 ', 2 "initiator and the polymerization in one

inerten Atmosphäre durchgeführt, wie beispielsweise in Argon, Helium oder Stickstoff.carried out in an inert atmosphere, such as in argon, helium or nitrogen.

Mit den erfindungsgemäß zu verwendenden Initiatoren erhält man Polyisoprenhomopolymere und -copolymere mit hohem cis-Gehalt, in welchen der konjugierte Dienanteil einen geringen Vinylgehalt aufweist. Das erfindungsgemäß erhältliche Polyisopren weist einen ungefähren cis-Gehalt von mehr als 65% und im allgemeinen von mehr als 70% auf.The initiators to be used according to the invention give polyisoprene homopolymers and high cis copolymers in which the conjugated diene moiety has a low vinyl content having. The polyisoprene obtainable according to the invention has an approximate cis content of more than 65% and generally greater than 70%.

Die bei der erfindungsgemäßen Polymerisation verwendete Temperatur liegt im allgemeinen im Bereich von —100 bis +1500C, vorzugsweise von — 75 bis +75° C. Die besondere verwendete Temperatur hängt von dem bei der Polymerisation benutzten Initiator ab. Der während der Polymerisation angewandte Druck muß nur so sein, daß er die Materialien praktisch völlig in der flüssigen Phase hält. Die Menge des während der Polymerisation verwendeten Initiators variiert beträchtlich, liegt jedoch im allgemeinen im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 200 gAtom Lithium pro 100 g Monomeres, wobei der vorgezogene Bereich etwa 0,25 bis etwa 60 gAtom Lithium pro 100 g Monomeres beträgt.The temperature used in the inventive polymerization is generally in the range of -100 to +150 0 C, preferably from - 75 to + 75 ° C. The particular temperature used will depend on the used in the polymerization initiator. The pressure applied during the polymerization need only be such that it keeps the materials practically completely in the liquid phase. The amount of initiator used during the polymerization will vary considerably, but will generally range from about 0.1 to about 200 grams of lithium per 100 grams of monomer, with the preferred range being from about 0.25 to about 60 grams of lithium per 100 grams of monomer .

Die Polymerisation des Isoprens in der Gegenwart der Halogenverbindung und des Organolithiuminitiators wird vorzugsweise in einem geeigneten Verdünnungsmittel durchgeführt, wie beispielsweise in Benzol, Toluol, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Xylol, n-Butan, η-Hexan, n-Pentan, n-Heptan, Isooctan. Im allgemeinen wird als Verdünnungsmittel ein Kohlenwasserstoff verwendet, beispielsweise ein Paraffin, Cycloparaffin oder ein aromatischer Kohlenwasserstoff, der 4 bis einschließlich 10 Kohlenstoffatome im Molekül aufweist.The polymerization of the isoprene in the presence of the halogen compound and the organolithium initiator is preferably carried out in a suitable diluent, such as in Benzene, toluene, cyclohexane, methylcyclohexane, xylene, n-butane, η-hexane, n-pentane, n-heptane, isooctane. in the in general, a hydrocarbon is used as the diluent, for example a paraffin, Cycloparaffin or an aromatic hydrocarbon containing 4 to 10 carbon atoms inclusive in the Having molecule.

Bei der Durchführung der Polymerisation gemäß der vorliegenden Erfindung können zahlreiche Variationen angewandt werden. Die Halogenverbindung kann in das System als getrennter Bestandteil, entweder als solcher oder in Lösung in einem Lösungsmittel, das keinen schädlichen Einfluß auf die Polymerisation ausübt, eingeführt werden. Es ist bequem, elementares Halogen in Form einer Lösung einzuführen, insbesondere, wenn es sich um Brom oder Jod handelt. Halogensäuren können in bequemer Weise entweder als Gase oder Lösungen in geeigneten Lösungsmitteln eingeführt werden. Gewünschtenfalls kann die Halogenverbindung zur Polymerisation als Teil des Initiators zugegeben werden. Wenn der Initiator in einem polaren Lösungsmittel hergestellt wird, kann die Halogenverbindung der Lösung zugesetzt werden und dann das polare Lösungsmittel durch ein geeignetes Kohlenwasserstoffverdünnungsmittel ersetzt werden, oder die Halogenverbindung kann nach dem Ersatz durch einen geeigneten Kohlenwasserstoffverdünner dem Initiator einverleibt werden.Numerous variations can be made in carrying out the polymerization in accordance with the present invention can be applied. The halogen compound can be in the system as a separate component, either as such or in solution in a solvent that does not adversely affect the polymerization exercises, to be introduced. It is convenient to introduce elemental halogen in the form of a solution, especially, if it is bromine or iodine. Halogen acids can be conveniently added to either be introduced as gases or solutions in suitable solvents. If desired, the halogen compound be added to the polymerization as part of the initiator. If the initiator is in a polar solvent is prepared, the halogen compound can be added to the solution and then replacing the polar solvent with a suitable hydrocarbon diluent or the halogen compound can be used after replacement with a suitable hydrocarbon diluent incorporated into the initiator.

Für die erfolgreiche Polymerisierung von Isopren nach bekannten Verfahren ist es notwendig, daß das Monomere von hoher Reinheit ist. Es ist ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß olefinische Verunreinigungen nicht entfernt werden müssen. Es wurde festgestellt, daß sich ausgezeichnete Ergebnisse erzielen lassen, wenn ein isoprenhaltiger Abstrom verwendet wird, wie er in den Isoamylenabströmen von Dehydrierungsverfahren vorkommt. Der wirtschaftliche Vorteil eines solchen Verfahrens ist offensichtlich, und der Gewinn an Zeit und Kosten, die sonst für die Abtrennung und Reinigung des Isoprens anfallen würden, ist sehr bedeutend. Bekanntlich enthält technisch hergestelltes Isopren gewöhnlich geringere Mengen, beispielsweise bis zu 10%, an olefinischen Kohlenwasserstoffen.For the successful polymerization of isoprene by known processes, it is necessary that the High purity monomers. It is an advantage of the process of the invention that olefinic Impurities do not have to be removed. It was found to have excellent results can be achieved if an isoprene-containing effluent is used, such as that in the isoamylene effluents occurs from dehydration processes. The economic advantage of such a procedure is obvious, and the gain in time and cost that would otherwise be spent on separating and purifying the isoprene would arise is very significant. As is known, engineered isoprene usually contains smaller amounts, for example up to 10%, of olefinic hydrocarbons.

Die erfindungsgemäß erhaltenen Polyisoprenprodukte mit hohem cis-Gehalt können Flüssigkeiten bis kautschukartige Materialien sein. Die erhaltenen Polymerisatlösungen können mit verschiedenen Reagentien behandelt werden, um funktioneile Gruppen einzuführen, die die aus der Polymerisation selbstThe polyisoprene products with a high cis content obtained according to the invention can be liquids to be rubbery materials. The polymer solutions obtained can be mixed with various reagents treated to introduce functional groups resulting from the polymerization itself

ίο resultierenden endständigen Lithiumatome im Polymerisatmolekül ersetzen. So kann beispielsweise das Polymere in Lösung mit Kohlendioxyd umgesetzt werden, um die Lithiumatome durch —COOH-Gruppen zu ersetzen. Zu anderen funktioneilen Gruppen, die eingeführt werden können, gehören —SH, — OH, Halogen. Wahlweise können die Polymerenlösungen mit einem Alkohol oder einem anderen Reagens behandelt werden, um den Katalysator oder Initiator zu inaktivieren und/oder das Polymere auszufallen, das dann ohne funktionell Gruppen gewonnen wird.ίο resulting terminal lithium atoms in the polymer molecule substitute. For example, the polymer can be reacted with carbon dioxide in solution are attached to the lithium atoms by —COOH groups to replace. Other functional groups that can be introduced include -SH, - OH, halogen. Optionally, the polymer solutions can be mixed with one alcohol or another Reagent treated to inactivate the catalyst or initiator and / or precipitate the polymer, which is then obtained without functional groups.

Das erfindungsgemäß hergestellte kautschukartige cis-Polyisopren kann nach bekannten Verfahren aufgemischt werden. Vulkanisierungsmittel, Vulkanisationsbeschleuniger, Beschleunigungsaktivatoren, Verstärkungsmittel, Antioxydationsmittel, Weichmacher oder Plastifizierungsmittel, Füllstoffe und andere Mischungsbestandteile, wie sie normalerweise bei Kautschuken verwendet werden, können auch hier angewandt werden. Die kautschukartigen Isoprenpolymere sind wertvoll bei Anwendungen, wo sowohl natürliche als auch synthetische Kautschuke verwendet werden. Beispielsweise können sie bei der Herstellung von Automobilreifen, Dichtungen und anderen kautschukartigen Artikeln verwendet werden. Die folgenden Beispiele dienen zum besseren Verständnis der Erfindung, ohne sie zu beschränken. Die Verfahren zur Gütebestimmung der Polymeren in den Beispielen sind anschließend an Beispiel 11 zusammengestellt. The rubber-like cis-polyisoprene produced according to the invention can be mixed up by known processes will. Vulcanizing agents, vulcanization accelerators, acceleration activators, reinforcing agents, Antioxidants, plasticizers or plasticizers, fillers and others Mixing ingredients, as they are normally used with rubbers, can also be used here can be applied. The isoprene rubbery polymers are valuable in applications where both natural as well as synthetic rubbers are used. For example, at the Manufacture of automobile tires, seals and other rubber-like articles are used. The following examples serve to provide a better understanding of the invention without restricting it. the Methods for determining the quality of the polymers in the examples are then compiled using Example 11.

Beispiel 1example 1

Ein Polymerisationsinitiator wurde durch Umsetzen von Lithiumdraht mit Methylnaphthalin (Mischung von α- und /2-Methylnaphthalin 60:40) in Gegenwart von Diäthyläther hergestellt. Es wurde das folgende Rezept verwendet:A polymerization initiator was made by reacting lithium wire with methylnaphthalene (mixture of α- and / 2-methylnaphthalene 60:40) in the presence made from diethyl ether. The following recipe was used:

Methylnaphthalin, Mol 1,0Methylnaphthalene, 1.0 mole

Lithiumdraht, gAtom 3,0Lithium wire, gAtom 3.0

Diäthyläther, Mol ; 4,5Diethyl ether, mole; 4.5

Temperatur, °C —25Temperature, ° C-25

Zeit, Stunden 19Time, hours 19

Molarität1) 1,63Molarity 1 ) 1.63

1J Bestimmt durch Entnahme eines Teils der Reaktionsmischung und Tritrieren mit 0,1 n-HCl. 1 J Determined by removing part of the reaction mixture and titrating with 0.1 N HCl.

Äther wurde aus der Reaktionsmischung durch Eingießen in gereinigtes Mineralöl (schweres weißes Mineralöl), das auf 100° C erhitzt und mit Stickstoff gespült worden war, entfernt. 30 ml der äth'erhaltigen Reaktionsmischung wurden pro 125 ml Mineralöl verwendet. Die Temperatur wurde 1 Stunde bei 100° C gehalten und dabei die Mischung gerührt und Stickstoff durchgeleitet. Nach Abkühlen auf Raum-Ether was made from the reaction mixture by pouring it into purified mineral oil (heavy white Mineral oil), which had been heated to 100 ° C and flushed with nitrogen, was removed. 30 ml of the ether-containing Reaction mixes were used per 125 ml of mineral oil. The temperature was 1 hour at Maintained 100 ° C while the mixture was stirred and nitrogen passed through. After cooling down to room

temperatur wurde sie mit 125 ml n-Pentan verdünnt. Isopren, Gewichtsteile 100temperature it was diluted with 125 ml of n-pentane. Isoprene, parts by weight 100

Die erhaltene Mischung hatte eine Molarität von n-Pentan, Gewichtsteile 1000The mixture obtained had a molarity of n-pentane, parts by weight 1000

0,165. Initiator, mM/100 g M1) 2,50.165. Initiator, mM / 100 g M 1 ) 2.5

Verschiedene Mengen von n-Butylbromid wurden n-Butylbromid, mM/100 g M wechselndDifferent amounts of n-butyl bromide were n-butyl bromide, mM / 100 g M alternating

bei der Polymerisation von Isopren in Anwesenheit 5 Temperatur, 0C 50during the polymerization of isoprene in the presence of 5 temperature, 0 C 50

der oben beschriebenen Initiatordispersion verwendet. Zeit, Stunden 24the initiator dispersion described above is used. Time, hours 24

Das Rezept war wie folgt: 1J Millimol pro 100 g Monomeres.The recipe was as follows: 1 J millimoles per 100 grams of monomer.

Pentan wurde zuerst eingefüllt, dann wurde das Reaktionsgefäß mit Stickstoff gespült, Isopren zugesetzt und anschließend der Initiator. Wenn Butylbromid verwendet wurde, wurde es zuletzt zugesetzt. Tabelle I zeigt die Ergebnisse der Versuchsreihe:Pentane was charged first, then the reaction vessel was flushed with nitrogen and isoprene was added and then the initiator. If butyl bromide was used, it was added last. Table I. shows the results of the test series:

Tabelle ITable I.

Versuchattempt 11 U-QH9BrU-QH 9 Br Li-C4H1Br-
Molverhältnis
Li-C 4 H 1 Br-
Molar ratio
Umwandlungconversion eisice cream 3,4-Addition3,4 addition Eigenviskositäf4)Intrinsic viscosity 4 ) Gel8)Gel 8 )
22 mM/100 g MmM / 100 g M %% % korrigiert% corrected % korrigiert% corrected %% 33 0,630.63 8:18: 1 100100 90,490.4 9,69.6 4,464.46 00 44th 1,251.25 4:14: 1 100100 89,989.9 10,110.1 3,593.59 00 5 (Kontrolle)5 (control) 1,881.88 2,7:12.7: 1 100100 89,289.2 10,810.8 3,113.11 00 2,52.5 2:12: 1 100100 89,489.4 10,610.6 2,772.77 00 - - 100100 88,688.6 11,411.4 4,604.60 00

Die Werte zeigen, daß Butylbromid als Modi- Eigenviskosität 5,71The values show that butyl bromide has a Modi inherent viscosity of 5.71

fizierungsmittel wirkte und mit steigender Menge die GelB), % 0fixing agent worked and, with increasing amount, gel B ),% 0

Eigenviskosität abnahm. Die in Gegenwart von Mooney-Wert bei 1000C (ML-4) ... 71,4Inherent viscosity decreased. The in the presence of Mooney value at 100 0 C (ML-4) ... 71.4

Butylbromid hergestellten Polymeren wiesen einen 30Polymers made with butyl bromide had a 30th grade

höheren cis-Gehalt und eine geringere 3,4-Addition Das Polymere wurde nach dem Rezept einer Reifenauf als die Kontrollprobe. mischung aufgemischt, webei zwei verschiedene Be-higher cis content and lower 3,4-addition The polymer was made according to the recipe of a tire than the control sample. mixture mixed up, weaving two different

_ . . 1 schleunigergehalte verwendet wurden. Ein Kontroll-_. . 1 accelerator levels were used. A control

e 1 s ρ 1 e versuch wurde mit einer Mischung von 4 Polymerene 1 s ρ 1 e attempt was made with a mixture of 4 polymers

Der im Beispiel 1 beschriebene Initiator wurde 35 durchgeführt, die in Gegenwart eines Lithium-Methylzur Polymerisation von Isopren nach folgendem naphthalin-Initiators, jedoch ohne Butylbromid im Rezept verwendet: System, hergestellt war. Diese PolymerenmischungThe initiator described in Example 1 was carried out, which was carried out in the presence of a lithium methyl Polymerization of isoprene according to the following naphthalene initiator, but without butyl bromide im Recipe used: system that was made. This polymer blend

hatte einen rohen Mooney-Wert (ML-4 bei 1000C)had a raw Mooney value (ML-4 at 100 0 C)

Isopren, Gewichtsteile 100 von 51, einen korrigierten cis-Gehalt von 88,6% undIsoprene, 100 parts by weight out of 51, a corrected cis content of 88.6% and

n-Pentan, Gewichtsteile 1000 40 eine ungefähre 3,4-Addition von 8,0%. Alle Massenn-pentane, parts by weight 1000 40 an approximate 3,4 addition of 8.0%. All the crowds

Initiator, mM/100 g M 1,75 wurden vor der Zugabe von Härtungsmitteln in einemInitiator, mM / 100 g M 1.75 were in one before the addition of hardeners

n-Butylbromid, mM/100 g M 0,87 kleinen Banbury-Mischer (Midget Banbury) 6 Mi-Temperatur, 0C 50 nuten bei 121°C und dann 5 Minuten bei 143° C geZeit, Stunden 21 mischt. Das Verhalten bei der Verarbeitung wurden-butyl bromide, mM / 100 g M 0.87 small Banbury mixer (Midget Banbury) 6 Mi temperature, 0 C 50 minutes at 121 ° C and then 5 minutes at 143 ° C, mixed hours 21. The processing behavior was

Umwandlung, % 100 45 beobachtet und danach die Härtungsmittel zugesetzt,Conversion,% 100 45 observed and then the hardeners added,

, MikroStruktur, % die Massen gehärtet und die physikalischen Eigen-, Micro structure,% the masses hardened and the physical properties

cis, korrigiert 90,3 schäften bestimmt. Die Werte sind in der folgendencis, corrected 90.3 shafts determined. The values are in the following

3,4-Addition, korrigiert 9,7 Tabelle wiedergegeben:3,4 addition, corrected 9.7 Table reproduced:

Tabelle IITable II

AA. BB. Kontrollecontrol 100100 100100 100100 5050 5050 5050 33 33 33 33 33 33 11 11 11 55 55 55 11 11 11 2,252.25 2,252.25 2,252.25 0,50.5 0,70.7 0,50.5

Mischungsrezepte, GewichtsteileMixing recipes, parts by weight

Kautschuk rubber

Hochabriebfester Ofenruß Highly abrasion-resistant furnace soot

Zinkoxyd Zinc oxide

Stearinsäure Stearic acid

Physikalische Mischung, die 65% eines komplexen Diarylamin-Ketonreaktionsproduktes und 35% N,N'-Diphenyl-p-phenylendiamin enthielt Physical mixture comprising 65% of a complex diarylamine ketone reaction product and 35% N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine

Aromatisches öl Aromatic oil

2,2'-Dibenzylamidodiphenyldisulfid 2,2'-dibenzylamidodiphenyl disulfide

Schwefel sulfur

N-Oxydiäthylen-2-benzothiazylsulfenamid N-oxydiethylen-2-benzothiazylsulfenamide

Fortsetzungcontinuation

Kontrollecontrol

Verarbeitungseigenschaften
MS-IV2 bei 1000C nach dem Mischen .. Auspressen bei 9O0C
Processing properties
MS-IV .. 2 at 100 0 C after mixing pressing at 9O 0 C

cm/Minute cm / minute

g/Minute g / minute

Bewertung (Garvey die) Rating (Garvey's)

Bindefähigkeit auf der Walze Bondability on the roller

Physikalische Eigenschaften, 45 Minuten Härtung bei 144° CPhysical properties, cure for 45 minutes at 144 ° C

ν 104, Mol/ccmD) ν 10 4 , mol / ccm D )

300% Modul1), kg/cm2 300% module 1 ), kg / cm 2

Zugfestigkeit2), kg/cm2 Tensile strength 2 ), kg / cm 2

Dehnung, % Strain, %

Maximale Zugfestigkeit bei 980C, kg/cm2 .Maximum tensile strength at 98 ° C., kg / cm 2 .

AT"), 0C AT "), 0 C

Elastizität^, % Elasticity ^,%

Shore-A-HärteH) Shore A hardness H )

Stunden im Ofen gealtert bei 100° CAged for hours in the oven at 100 ° C

300% Modul*), kg/cm2 300% module *), kg / cm 2

Zugfestigkeit*), kg/cm2 Tensile strength *), kg / cm 2

Dehnung*), % Strain*), %

Elastizität0)
Shore-A-HärteH)
Elasticity 0 )
Shore A hardness H )

25,525.5

141,7
114,2
12-gut
141.7
114.2
12-good

1,51
88,6
1.51
88.6

261,1261.1

610610

137,5
24
68,9
57,5
137.5
24
68.9
57.5

107,2107.2

140,6140.6

380380

25,225.2

68,768.7

61,561.5

1,68
102,6
248,5
570
140,6
22,8
68,8
59,5
1.68
102.6
248.5
570
140.6
22.8
68.8
59.5

124,4124.4

138,1138.1

320320

22,522.5

69,969.9

63,063.0

27,027.0

144,8 115,2 12-gut 144.8 115.2 12-good

1,51 77,331.51 77.33

232,0232.0

660660

129,7 23,6 67,1 58,0129.7 23.6 67.1 58.0

101,2101.2

113,2113.2

345345

25,225.2

67,367.3

62,062.0

') 30 Minuten Härtungszeit.') 30 minutes curing time.

2) Die Massen wurden 6 Minuten im Midget-Banbury-Mischer bei 121°C gemischt und gehärtet. 2 ) The masses were mixed and hardened for 6 minutes in a Midget-Banbury mixer at 121 ° C.

Die Werte zeigen, daß die mit Butylbromid modifizierten Polymeren ein besseres Gleichgewicht der Eigenschaften aufwiesen als die Kontrolle. Obwohl das mit Butylbromid modifizierte Polymere einen viel höheren Mooney-Wert als die Kontrolle hatte, war es gleichwertig in der Verarbeitbarkeit.The data show that the polymers modified with butyl bromide have a better balance of the Properties than the control. Although the polymer modified with butyl bromide is a lot Mooney was higher than the control, it was equivalent in processability.

Beispiel 3Example 3

Lithium wurde mit Methylnaphthalin in Diäthyläther umgesetzt und das polare Lösungsmittel dann auf ähnliche Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, durch Mineralöl ersetzt. Der Initiator wurde zur Polymerisation von Isopren verwendet. Es wurden zwei Versuche durchgeführt, wobei bei einem Versuch n-Butylbromid verwendet wurde. Es wurde das folgende Polymerisationsrezept angewandt:Lithium was reacted with methylnaphthalene in diethyl ether and then the polar solvent replaced by mineral oil in a manner similar to that described in Example 1. The initiator became Polymerization of isoprene used. Two trials were carried out, with one trial n-butyl bromide was used. The following polymerization recipe was used:

AA. BB. Umwandlung, %
45 ML-4bei 1OO°CC)
Eigenviskositäf4)
Conversion,%
45 ML-4 at 100 ° C )
Intrinsic viscosity 4 )
100
54,0
5,99
Spuren
76,6
89,9
8,6
10,1
100
54.0
5.99
traces
76.6
89.9
8.6
10.1
100
64,0
4,37
0
81,2
91,1
7,9
8,9
100
64.0
4.37
0
81.2
91.1
7.9
8.9
MikroStruktur, %
50 eis, roh
Micro structure,%
50 ice cream, raw
eis, korrigiert
3,4-Addition, roh
3,4-Addition, korrigiert ....
ice, corrected
3,4 addition, raw
3,4 addition, corrected ....

AA. BB. Isopren, Gewichtsteile Isoprene, parts by weight 100100 100100 n-Pentan, Gewichtsteile n-pentane, parts by weight 10001000 10001000 Initiator, mM/100 g M Initiator, mM / 100 g M 0,90.9 1,21.2 n-Butylbromid, mM/100 g M..n-butyl bromide, mM / 100 g M .. - 0,60.6 Temperatur, 0C ....Temperature, 0 C .... 5050 5050 Zeit, Stunden Time, hours 2626th 2626th

Bei diesen Versuchen wurde zuerst Pentan eingefüllt, das Reaktionsgefäß mit Stickstoff gespült, dann Isopren und anschließend der Initiator zugesetzt.In these experiments, pentane was first poured in, the reaction vessel was flushed with nitrogen, then isoprene and then the initiator added.

Das im Versuch B verwendete Bromid wurde zuletzt in Pentan gelöst zugesetzt.The bromide used in experiment B was added last as a solution in pentane.

Die Polymeren wurden nach einem Rezept für eine Reifenmasse in einem Midget-Banbury-Mischer Minuten lang bei 112° C und dann 5 Minuten bei 143°C gemischt. Die Massen wurden gehärtet und die physikalischen Eigenschaften bestimmt. Eine Zusammenfassung der Werte wird in der folgenden Tabelle wiedergegeben:The polymers were made from a recipe for a tire compound in a Midget-Banbury mixer Minutes at 112 ° C and then 5 minutes at 143 ° C mixed. The masses were cured and the physical properties were determined. A summary the values are shown in the following table:

809 537/583809 537/583

1111

Tabelle IIITable III

Mischungsrezept, GewichtsteileMixing recipe, parts by weight

Kautschuk rubber

Hochabriebfester Ofenruß .Highly abrasion-resistant furnace soot.

Zinkoxyd Zinc oxide

Stearinsäure Stearic acid

Physikalische Mischung, die 65% eines komplexen Diarylamin-Ketonreaktionsproduktes und 35% N,N'-Diphenyl-p-phenylendiamin enthielt Physical mixture comprising 65% of a complex diarylamine ketone reaction product and contained 35% N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine

Aromatisches öl Aromatic oil

2,2'-Dibenzylamidodiphenyldisulfid 2,2'-dibenzylamidodiphenyl disulfide

Schwefel sulfur

N- Oxydiäthylen-2-benzothiazylsulfenamid N-oxydiethylen-2-benzothiazylsulfenamide

Verarbeitungseigenschaften gemischt MS-IV2 bei 1000C Auspressen bei 900CProcessing properties mixed MS-IV 2 at 100 0 C pressing out at 90 0 C

cm/Minute cm / minute

g/Minute g / minute

Bewertung (Garvey die) .. Bindefähigkeit auf der WalzeRating (Garvey's) .. Bondability on the roller

Physikalische Eigenschaften, Minuten Härtung bei 144° CPhysical properties, minutes cure at 144 ° C

ν · 104, Mol/ccm0) ν · 10 4 , mol / ccm 0 )

300% Modul*), kg/cm2 ....300% module *), kg / cm 2 ....

Zugfestigkeit^), kg/cm2 Tensile strength ^), kg / cm 2

DehnungE), % Elongation E ),%

Max. Zugfestigkeit bei 93°C,kg/cm2 Max. Tensile strength at 93 ° C, kg / cm 2

JI17X0C JI 17 X 0 C

Elastizität6), % Elasticity 6 ),%

Shore-A-HärteH) Shore A hardness H )

Stunden im Ofen gealtert bei 1000CAged in the oven at 100 ° C. for hours

300% Modul*), kg/cm2 ....300% module *), kg / cm 2 ....

Zugfestigkeit^), kg/cm2 Tensile strength ^), kg / cm 2

Dehnung*), % ....' Strain*), % ....'

J TF), °C JT F ), ° C

Elastizität0), % Elasticity 0 ),%

Shore-Härte Shore hardness

A KontrolleA control

100100

5050

1 2,251 2.25

0,50.5

33,033.0

149149

113,0 9 + gut113.0 9+ good

1,56 84,4 192,6 5301.56 84.4 192.6 530

123 22,1 71,6 56,5123 22.1 71.6 56.5

65 73,8 325 24,4 71,1 57,565 73.8 325 24.4 71.1 57.5

100100

5050

31,531.5

140 118,0 11 gut140 118.0 11 good

1,53 86,5 229,9 5601.53 86.5 229.9 560

148,3 23,8 69,6148.3 23.8 69.6

57,557.5

77 86,1 320 25,7 69,8 59,077 86.1 320 25.7 69.8 59.0

Die Werte zeigen, daß das in Gegenwart von Butylbromid hergestellte Polymere seinen höheren cis-Gehalt und bessere Verarbeitungseigenschaften aufwies, obwohl es einen höheren Roh-Mooney-Wert hatte. Die gehärtete Masse zeigte auch eine bessere Ausgeglichenheit der Eigenschaften als das bei Abwesenheit von Butylbromid hergestellte Polymere.The data show that this is in the presence of butyl bromide produced polymers had its higher cis content and better processing properties, although it had a higher raw Mooney value. The hardened mass also showed a better one Balance of properties than the polymer made in the absence of butyl bromide.

Beispiel 4Example 4

Ein Isoamylendehydrierungsabstrom mit 11 Gewichtsprozent Isopren wurde bei einer Reihe von Polymerisationsversuchen verwendet, wobei 2,2 mM/ 100 g M des Lithiummethylnaphthalininitiators nach Beispiel 3 und 1,1 mM/100 g M an n-Butylbromid verwendet wurden. Der Isoamylendihydrierungsabstrom bildete sowohl das Monomere als auch das Lösungsmittel. Der Abstrom hatte folgende Zusammensetzung: An isoamylene dehydrogenation effluent containing 11 weight percent isoprene was obtained from a number of Polymerization experiments used, with 2.2 mM / 100 g M of the lithium methylnaphthalene initiator after Example 3 and 1.1 mM / 100 g M of n-butyl bromide were used. The isoamylene dihydrogenation effluent formed both the monomer and the solvent. The effluent had the following composition:

Tabelle IV AbstromanalyseTable IV Drainage Analysis

Bestandteilcomponent

Isopentan Isopentane

n-Pentan n-pentane

3-Methylbuten-l
2-Methylbuten-l
2-Methylbuten-2
3-methylbutene-1
2-methylbutene-1
2-methylbutene-2

Isopren Isoprene

trans-Piperylen .trans-piperylene.

cis-Piperylen ...cis-piperylene ...

Cyclopentadien .Cyclopentadiene.

α-Acetylene ....α-acetylenes ....

GewichtsprozentWeight percent

0,50.5

0,50.5

0,4 32,0 55,6 11,00.4 32.0 55.6 11.0

0,080.08

0,010.01

10 ppm (Teile/Million) 20 ppm (Teile/Million)10 ppm (parts per million) 20 ppm (parts per million)

Die Polymerisationstemperatur betrug 500C. Produkte aus mehreren Versuchen wurden gemischt, um ein Polymeres mit einem Roh-Mooney-Wert (ML-4 bei 100° C) von 64,1, eine Eigenviskosität von 5,42, einen korrigierten cis-Gehalt von 88,3% und einen korrigierten 3,4-Additionsgehalt von 11,7% zu ergeben.The polymerization temperature was 50 0 C. products from several attempts were mixed to a polymer having a raw Mooney value (ML-4 at 100 ° C) of 64.1, an intrinsic viscosity of 5.42, a corrected cis content of 88.3% and a corrected 3,4-addition content of 11.7%.

Dieses Polymere wurde wie im Beispiel 3 gemischt und kalandert. Es verband sich gut auf der Walze, hatte einen Garvey-die-Auspreßwert von 12 und andere gute Verfahrenseigenschaften. Die gemischte Masse wurde 45 Minuten bei 145° C gehärtet und die physikalischen Eigenschaften bestimmt. Die Ergebnisse waren wie folgt:This polymer was mixed and calendered as in Example 3. It combined well on the reel, had a Garvey die expression value of 12 and other good process properties. The mixed one The mass was cured for 45 minutes at 145 ° C. and the physical properties were determined. The results were as follows:

ν ■ 104, Mol/ccm0) 1,43 ν ■ 10 4 , mol / ccm 0 ) 1.43

300% Modul£), kg/cm2 77,3300% module £ ), kg / cm 2 77.3

Zugfestigkeit E), kg/cm2 222,1Tensile strength E ), kg / cm 2 222.1

Dehnung*), % 590Elongation *),% 590

Max. Zugfestigkeit bei 93° C, kg/cm2 121,3Max. Tensile strength at 93 ° C, kg / cm 2 121.3

JTF), °C 25,9JT F ), ° C 25.9

Elastizität0), % 67,4Elasticity 0 ),% 67.4

Shore-A-HärteH) 56,5Shore A hardness H ) 56.5

24 Stunden im Ofen gealtert bei 1000CAged in the oven at 100 ° C. for 24 hours

300% Moduli, kg/cm2 80,5300% modulus, kg / cm 2 80.5

Zugfestigkeit*), kg/cm2 96,7Tensile strength *), kg / cm 2 96.7

Dehnung*), % 350Elongation *),% 350

J TF), °C 27,8J T F ), ° C 27.8

Elastizität0), % 67,3Elasticity 0 ),% 67.3

Shore-A-HärteH) 57,5Shore A hardness H ) 57.5

Diese Werte zeigen, daß die vorliegende Erfindung auf die Polymerisation von Isopren anwendbar ist, das in Isoamylendehydrierungsabströmen enthalten ist, und daß ein Polymeres mit einem hohen cis-Gehalt, guten Verarbeitungseigenschaften und guten physikalischen Eigenschaften erhalten werden kann, wenn auf diese Weise gearbeitet wird.These data show that the present invention is applicable to the polymerization of isoprene, contained in isoamylene dehydrogenation effluents, and that a polymer with a high cis content, good processing properties and good physical properties can be obtained when this is how it is worked.

13 1413 14

Beispiel 5 Bromwasserstoff, mM/100 g M ....wechselndExample 5 Hydrogen bromide, mM / 100 g M .... alternating

Der Initiator aus Beispiel 3 wurde zur Polymeri- Temperatur, 0C 50The initiator from Example 3 was at the polymer temperature, 0 C 50

sation von Isopren verwendet, wobei Bromwasser- Zeit, Stunden 24sation of isoprene used, with bromine water time, hours 24

stoff im System vorlag. Es wurden zwei Ansätze nachsubstance was present in the system. There were two approaches following

folgendem Rezept gemacht: 5 Zuerst wurde Pen tan eingefüllt, das Reaktionsgefäß mit Stickstoff gespült und dann Isopren und made the following recipe: 5 First, pen tan was poured in, the reaction vessel was flushed with nitrogen and then isoprene and

Isopren, Gewichtsteile 100 anschließend der Initiator zugesetzt und Bromwasser-Isoprene, parts by weight 100 then added the initiator and bromine water

n-Pentan, Gewichtsteile 1000 stoff als Gas eingeführt. Die Ergebnisse der Versuchen-pentane, parts by weight 1000 substance introduced as a gas. The results of the experiments

Initiator, mM/100 g M wechselnd waren wie folgt:Initiator, mM / 100 g M alternating were as follows:

Versuchattempt Initiator
mM/100 g M
initiator
mM / 100 g M
HBr
mM/100 g M
HBr
mM / 100 g M
Li-HBr-
Molverhältnis
Li-HBr-
Molar ratio
Umwandlungconversion eis,
roh
ice cream,
raw
0/
/0
korri
giert
0 /
/ 0
corri
greed
3,4-Add
roh
3,4-add
raw
tion, %
korri
giert
tion,%
corri
greed
Eigen-
viskositäf1)
Own
viscosity 1 )
GeF)
O,
/O
GeF)
O,
/O
1
2
1
2
1,0
1,6
1.0
1.6
0,5
0,8
0.5
0.8
4:1
4:1
4: 1
4: 1
85
100
85
100
84,2
75,0
84.2
75.0
91,7
89,7
91.7
89.7
7,6
8,6
7.6
8.6
8,3
10,3
8.3
10.3
5,28
5,38
5.28
5.38
0
0
0
0

Beispiel 6Example 6

Ein Lithium-Methylnaphthalin-Reaktionsprodukt wurde in Diäthyläther hergestellt und dieses Lösungsmittel dann auf ähnliche Weise wie im Beispiel 1 durch Mineralöl ersetzt. Dieser Initiator wurde zur Polymerisation von Isopren unter Verwendung von 100 Gewichtsteilen Monomerem, 1000 Gewichtsteilen n-Pentan und 1,5 mM/100 g M an Initiator verwendet. Die Polymerisation wurde bei 50° C 24 Stunden lang durchgeführt. Es wurden zwei Versuche gemacht, der eine wurde als Kontrolle verwendet und beim anderen 2,0 mM/100 g M an Brombenzol zugesetzt. Bei beiden Versuchen ergab sich eine quantitative Umwandlung. Die folgenden Werte zeigen, daß ein Polymeres mit höherem cis-Gehalt erhalten wird, wenn Brombenzol vorliegt:A lithium-methylnaphthalene reaction product was made in diethyl ether and this solvent then replaced by mineral oil in a similar manner to Example 1. This initiator became Polymerization of isoprene using 100 parts by weight of monomer, 1000 parts by weight n-pentane and 1.5 mM / 100 g M of initiator used. The polymerization was carried out at 50 ° C for 24 hours long carried out. Two experiments were made, one used as a control and at another 2.0 mM / 100 g M of bromobenzene added. Both experiments resulted in a quantitative one Conversion. The following values show that a polymer with a higher cis content is obtained, if bromobenzene is present:

Versuchattempt Initiator
mM/100 g M
initiator
mM / 100 g M
Brombenzol
mM/100 g M
Bromobenzene
mM / 100 g M
Li-Br-MolverhältnisLi-Br molar ratio eis
% korrigiert
ice cream
% corrected
3,4-Addition
% korrigiert
3,4 addition
% corrected
1
2
1
2
1,5
1,5
1.5
1.5
2,02.0 1,5:11.5: 1 90,4
89,7
90.4
89.7
9,6
10,3
9.6
10.3

Beispiel 7Example 7

Drei Halogenide, n-Hexylfluorid, n-Butylchlorid und n-Butylbromid, wurden in einer Reihe von Versuchen zur Polymerisation von Isopren unter Verwendung der gleichen Mengen an Monomerem und Pentan wie im Beispiel 6 und des gleichen Initiators verwendet. Die Polymerisationstemperatur oetrug 500C, und die Zeit betrug 24 Stunden. Der Initiatorgehalt betrug 2 mM/100 g M. Ein Kontrollversuch wurde durchgeführt, bei welchem kein Halogenhilfsstoff vorlag. Bei allen Reaktionen fand eine quantitative Umwandlung statt, und die Polymere waren gelfrei. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:Three halides, n-hexyl fluoride, n-butyl chloride and n-butyl bromide, were used in a series of experiments to polymerize isoprene using the same amounts of monomer and pentane as in Example 6 and the same initiator. The polymerization oetrug 50 0 C, and the time was 24 hours. The initiator content was 2 mM / 100 g M. A control experiment was carried out in which no halogen auxiliary was present. Quantitative conversion occurred in all reactions and the polymers were gel free. The following results were obtained:

Versuchattempt Halo;Halo; ArtArt *enid* enid Li-Halogenid-
Molverhältnis
Li halide
Molar ratio
eisice cream 3,4-Addition3,4 addition Eigenviskosität4)Intrinsic viscosity 4 )
n-Hexyl-Fn-hexyl-F mM/100 g MmM / 100 g M % korrigiert% corrected % korrigiert% corrected 11 n-Hexyl-Fn-hexyl-F 2,02.0 2:12: 1 90,590.5 9,59.5 4,754.75 22 n-Hexyl-Fn-hexyl-F 1,01.0 4:14: 1 89,089.0 11,011.0 5,245.24 33 n-Butyl-Cln-butyl-Cl 0,670.67 6:16: 1 89,689.6 10,410.4 5,605.60 44th n-Butyl-Brn-butyl Br 2,02.0 2:12: 1 89,889.8 10,210.2 6,016.01 55 n-Butyl-Brn-butyl Br 1,331.33 3:13: 1 89,689.6 10,410.4 4,334.33 66th n-Butyl-Brn-butyl Br 1,01.0 4:14: 1 90,090.0 10,010.0 4,674.67 77th - 0,670.67 6:16: 1 90,790.7 9,39.3 5,115.11 88th - - 89,789.7 10,310.3 6,086.08

Diese Werte zeigen, daß die in Gegenwart eines Halogenhilfsstoffs hergestellten Polymeren eine geringere Eigenviskosität aufwiesen als die Kontrolle und daß im allgemeinen der cis-Gehalt höher lag.These values show that the polymers made in the presence of a halogen adjuvant were less Exhibited inherent viscosity than the control and that the cis content was generally higher.

Beispiel 8Example 8

Ein Lithium-Methylnaphthalin-Reaktionsprodukt in Mineralöl wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt (Molarität = 0,165). In drei Flaschen wurden jeweils 48,5 ml (8 Millimol) der Mineralöldispersion eingeführt. In eine Flasche wurde trockener Chlorwasserstoff eingefüllt, in die zweite Flasche Isobutyljodid und in die dritte Flasche Jod, gelöst in n-Pentan. Die Zugabe jedes der halogenhaltigen Reagentien erforderte etwa 5 Minuten. Die folgende Tabelle zeigt die Mengen der verwendeten Reagentien und die Molarität jeder Dispersion:A lithium-methylnaphthalene reaction product in mineral oil was, as described in Example 1, established (molarity = 0.165). In each of three bottles were 48.5 ml (8 millimoles) of the mineral oil dispersion introduced. One bottle was filled with dry hydrogen chloride and the second bottle Isobutyl iodide and in the third bottle iodine dissolved in n-pentane. The addition of any of the halogen-containing Reagents required about 5 minutes. The following table shows the amounts of reagents used and the molarity of each dispersion:

Initiatorinitiator Zugesetztes
Art
Added
Art
leagens
Millimol
leagens
Millimoles
MolaritätMolarity
22 HCl-GasHCl gas 4,04.0 0,130.13 33 IsobutyljodidIsobutyl iodide 4,04.0 0,130.13 44th Jodiodine 2,02.0 0,100.10

Jedes der oben beschriebenen Produkte wurde als ein Initiator zur Polymerisation von Isopren verwendet. Die Mengen an Isopren und n-Pentan waren die gleichen wie im Beispiel 1. Die Polymerisationstemperatur war 500C, und die Reaktionszeit betrug 41 Stunden. In jedem Fall wurde eine quantitative Umwandlung erreicht, und alle Polymeren waren gelfrei. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:Each of the products described above was used as an initiator for the polymerization of isoprene. The amounts of isoprene and n-pentane were the same as in Example 1. The polymerization temperature was 50 ° C. and the reaction time was 41 hours. Quantitative conversion was achieved in each case and all polymers were gel free. The results are summarized in the following table:

Versuchattempt Initiatorinitiator Initiatorinitiator eis,ice cream, rohraw /ο/ ο 3,4-Addition. %3,4 addition. % korrigiertcorrected Eigenviskositäf1)Intrinsic viscosity 1 ) mM/100gMmM / 100gM 81,281.2 korrigiertcorrected rohraw 9,69.6 11 22 2,502.50 73,573.5 90,490.4 8,68.6 12,412.4 4,224.22 22 33 2,002.00 82,782.7 87,887.8 10,410.4 10,010.0 2,322.32 33 44th 2,252.25 90,090.0 9,29.2 4,324.32

Diese Werte zeigen, daß gute Ergebnisse erhalten Das oben beschriebene DilithiumdihydroanthracenThese data show that good results are obtained from the dilithium dihydroanthracene described above

werden können, wenn das halogenhaltige Reagens 20 wurde als Initiator in zwei Ansätzen zur Polymerizum Organolithiuminitiator vor Zusetzen desselben
zum Polymerisationssystem zugegeben wird.
If the halogen-containing reagent 20 was used as an initiator in two approaches to polymerize the organolithium initiator prior to adding the same
is added to the polymerization system.

Beispiel 9Example 9

Lithiumdraht wurde mit Methylnaphthalin unter Verwendung der im Beispiel 1 angegebenen Verhältnisse der Bestandteile umgesetzt. Die Reaktion wurde bei -25° C 18 Stunden lang durchgeführt. Die Molarität der Reaktionsmischung, bestimmt durch Titration mit 0,1 η-Salzsäure, betrug 1,80.Lithium wire was made with methylnaphthalene using the ratios given in Example 1 of the components implemented. The reaction was carried out at -25 ° C for 18 hours. The molarity of the reaction mixture, determined by titration with 0.1 η hydrochloric acid, was 1.80.

27 Millimol n-Butybromid wurden zu 15 ml der Lithium - Methylnaphthalin - Reaktionsmischung bei 00C zugesetzt. Die Temperatur wurde 1 Stunde bei 50C gehalten und danach der Äther durch Zugeben der Mischung zu 100 ml raffiniertem Mineralöl (schweres weißes Mineralöl), das auf 1000C erhitzt und mit Stickstoff gespült worden war, entfernt. Die Temperatur wurde 1 Stunde unter Rühren der Mischung und Durchleiten von Stickstoff bei 1000C gehalten. Dann wurde sie auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Die Molarität betrug 0,085.27 millimoles of n-Butybromid was added to 15 ml of the lithium - methylnaphthalene - reaction mixture at 0 0 C was added. The temperature was kept at 5 ° C. for 1 hour and then the ether was removed by adding the mixture to 100 ml of refined mineral oil (heavy white mineral oil) which had been heated to 100 ° C. and flushed with nitrogen. The temperature was kept at 100 ° C. for 1 hour while stirring the mixture and passing nitrogen through. Then it was allowed to cool to room temperature. The molarity was 0.085.

Der vorstehend beschriebene Initiator wurde zur Polymerisation von Isopren in n-Pentan verwendet. Die Mengen an Isopren und n-Pentan waren die gleichen wie im Beispiel 1. Der Initiatorgehalt betrug 5,0 mM/100 g M. Die Polymerisation wurde bei 500C durchgeführt, und nach 22 Stunden war eine quantitative Umwandlung erreicht. Das Produkt besaß eine Eigenviskosität1) von 3,25, einen rohen cis-Gehalt von 8Ο,4υ/ο (korrigiert 89,4) und eine rohe 3,4-Addition von 9,6% (korrigiert 10,6).The initiator described above was used to polymerize isoprene in n-pentane. The amounts of isoprene and n-pentane were the same as in Example 1. The initiator content was 5.0 mM / 100 g M. The polymerization was carried out at 50 ° C. and a quantitative conversion was achieved after 22 hours. The product had an inherent viscosity 1 ) of 3.25, a raw cis content of 8Ο.4 υ / ο (corrected 89.4) and a raw 3,4 addition of 9.6% (corrected 10.6).

Beispiel 10Example 10

Dilithiumdihydroanthracen wurde durch Umsetzen von 0,11 Mol n-Butyllithium mit 0,05 Mol Dihydroanthracen in 100 ml Toluol hergestellt. Die Mischung wurde in ein Bad bei 500C gegeben und 144 Stunden lang geschüttelt. Die Reaktion wurde in einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Es bildete sich ein festes Produkt, das sich durch Zentrifugieren der Mischung abtrennte. Es wurde mit 50 ml Toluol und anschließend mit n-Pentan 2mal gewaschen, wobei jedesmal zentrifugiert und die Flüssigkeit dekantiert wurde. Nicht umgesetztes Butyllithium wurde durch dieses Waschen entfernt. Das feste Produkt wurde endlich in 100 ml n-Pentan dispergiert. Die Dispersion besaß eine Molarität von 0,306.Dilithium dihydroanthracene was prepared by reacting 0.11 mole of n-butyllithium with 0.05 mole of dihydroanthracene in 100 ml of toluene. The mixture was placed in a bath at 50 ° C. and shaken for 144 hours. The reaction was carried out in a nitrogen atmosphere. A solid product formed which was separated by centrifuging the mixture. It was washed twice with 50 ml of toluene and then with n-pentane, each time centrifuging and decanting the liquid. Unreacted butyllithium was removed by this washing. The solid product was finally dispersed in 100 ml of n-pentane. The dispersion had a molarity of 0.306.

sation von Isopren verwendet. Bei einem Ansatz wurde n-Butylbromid verwendet. Nachfolgend werden die Rezepte und Werte aufgeführt:sation of isoprene used. One approach used n-butyl bromide. The following will be the recipes and values listed:

Isopren, Gewichtsteile Isoprene, parts by weight

n-Pentan, Gewichtsteile n-pentane, parts by weight

Initiator, mM/100 g M Initiator, mM / 100 g M

n-Butylbromid, mM/100 g M ..n-butyl bromide, mM / 100 g M ..

Temperatur, 0C Temperature, 0 C

Umwandlung, % Conversion,%

Zeit, Stunden Time, hours

Eigen viskosität A) Intrinsic viscosity A )

MikroStruktur, %Micro structure,%

eis, roh ice, raw

eis, korrigiert ice, corrected

3,4-Addition, roh 3,4 addition, raw

3,4-Addition, korrigiert ....3,4 addition, corrected ....

Versuchattempt

100100

10001000

0,5 50 100 18 5,020.5 50 100 18 5.02

90,490.4

92,192.1

7,87.8

7,97.9

100 1000100 1000

50 100 18 6,5350 100 18 6.53

90,490.4

91,191.1

8,88.8

8,98.9

Der Versuch, bei welchem Butylbromid verwendet wurde, ergab ein Polymeres mit einer niedrigeren Eigenviskosität und einem etwas höheren cis-Gehalt als der Kontrollversuch.The experiment using butyl bromide gave a polymer with a lower one Inherent viscosity and a slightly higher cis content than the control experiment.

VergleichsversuchComparative experiment

N-Butylbromid wurde zur Polymerisierung von Butadien unter Verwendung des auf ähnliche Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellten Lithium-Methylnaphthalin-Reaktionsprodukts als Initiator verwendet. Ein Kontrollversuch wurde bei Abwesenheit von Butylbromid durchgeführt. Das Polymerisationsrezept war wie folgt:N-butyl bromide was used to polymerize butadiene using the method similar to that lithium-methylnaphthalene reaction product prepared as described in Example 1 used as initiator. A control experiment was carried out in the absence of butyl bromide. The polymerization recipe was as follows:

1,3-Butadien, Gewichtsteile 1001,3-butadiene, parts by weight 100

Cyclohexan, Gewichtsteile 780Cyclohexane, parts by weight 780

Initiator, mM/100 g M 2,0Initiator, mM / 100 g M 2.0

n-Butylbromid, mM/100 g M wechselndn-butyl bromide, mM / 100 g M alternating

Temperatur, 0C 50Temperature, 0 C 50

Zeit, Stunden 6Time, hours 6

Zuerst wurde Cyclohexan eingefüllt, das Reaktionsgefäß mit Stickstoff gespült und dann nacheinander Butadien, der Initiator und Butylbromid eingefüllt. Die Ergebnisse waren wie folgt:Cyclohexane was charged first, the reaction vessel was flushed with nitrogen and then in sequence Butadiene, the initiator and butyl bromide filled in. The results were as follows:

Versuchattempt Initiator
mM/100 g M
initiator
mM / 100 g M
Butylbromid
mM/100 g M
Butyl bromide
mM / 100 g M
Li-Butylbromid-
Molverhältnis
Li butyl bromide
Molar ratio
Umwandlung
0/
/o
conversion
0 /
/O
EigenviskositätInherent viscosity Mik
eis
Mik
ice cream
rostrukti
trans
rostrukti
trans
ir, %
Vinyl
ir,%
vinyl
4
10
13
4th
10
13th
2,0
2,0
2,0
2.0
2.0
2.0
1,0
2,0
1.0
2.0
4:1
2:1
4: 1
2: 1
100
98
98
100
98
98
1,81
2,12
2,14
1.81
2.12
2.14
43,0
44,7
50,6
43.0
44.7
50.6
50,0
48,1
42,4
50.0
48.1
42.4
7,0
7,2
7,0
7.0
7.2
7.0

Die Reaktionen wurden mit Isopropylalkohol be- ίο endet, der 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymere, an 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.-butylphenol) enthielt. Die Polymeren wurden in Isopropylalkohol koaguliert und getrocknet.The reactions were carried out with isopropyl alcohol ends that 1 percent by weight, based on the polymer, of 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-tert.-butylphenol) contained. The polymers were coagulated in isopropyl alcohol and dried.

Diese Werte zeigen, daß der cis-Gehalt und die Eigenviskosität eines Butadienpolymeren bei Verwendung von Butylbromid anstiegen. Deshalb ist die Erfindung spezifisch auf Polyisopren und nicht auf andere Polymere, wie z. B. Polybutadien, anwendbar. These values show that the cis content and inherent viscosity of a butadiene polymer when used of butyl bromide increased. Therefore, the invention is specific to polyisoprene and not to other polymers, such as. B. polybutadiene, applicable.

Alle Reaktionen des vorhergehenden Beispiels wurden in einer inerten Atmosphäre durchgeführt.All reactions of the previous example were carried out in an inert atmosphere.

Die Mikrostrukturen in den obigen Beispielen wurden unter Verwendung eines handelsüblichenThe microstructures in the above examples were created using a commercially available

Roher cis-Gehalt, %Raw cis content,%

Roher cis-Gehalt, υ/ο + rone 3,4-Addition,Raw cis content, υ / ο + rone 3,4 addition,

Rohe 3,4-Addition, %Raw 3,4 addition,%

Roher cis-Gehalt, % + rohe 3,4-Addition, u/0 Infrarotspektrometers bestimmt. Die Proben wurden in Schwefelkohlenstoff unter Bildung einer Lösung mit 25 g Polymerem pro Liter Lösung gelöst, die Eichungen wurden auf deproteinisierten Naturkautschuk als Bezugsmaterial unter der Annahme bezogen, daß er 98% eis- und 2% 3,4-Additionsprodukt enthielt. Der cis-Gehalt wurde bei der 8,9 Mikronbande und die 3,4-Addition bei der 11,25 Mikronbande gemessen. In Gegenwart eines Polyisoprens mit hohem cis-Gehalt ist trans nicht auffindbar, da der trans-Gehalt bei der 8,75 Mikronbande gemessen wird. Die rohe eis- und rohe 3,4-Addition wird unter der Annahme eis + 3,4-Addition = 100 wie folgt in korrigierte Werte umgerechnet:Raw cis content,% + raw 3,4 addition, u / 0 infrared spectrometer determined. The samples were dissolved in carbon disulfide to form a solution with 25 g of polymer per liter of solution, the calibrations were based on deproteinized natural rubber as reference material, assuming that it contained 98% ice and 2% 3,4-addition product. The cis content was measured at the 8.9 micron band and the 3,4 addition at the 11.25 micron band. In the presence of a high cis polyisoprene, trans cannot be found because the trans content is measured at the 8.75 micron band. The raw ice and raw 3,4 addition is converted into corrected values as follows, assuming eis + 3,4 addition = 100:

100 = korrigierter cis-Gehalt, %100 = corrected cis content,%

100 = korrigierte 3,4-Addition, %100 = corrected 3,4 addition,%

Λ) 0,1 g Polymeres wurde in einen Drahtkäfig aus Drahtgewebe mit 0,175 mm lichter Maschenweite gegeben und der Käfig in 100 ml Toluol gegeben, die sich in einer 125-ccm-Weithalsflasche befanden. Nach 24stündigem Stehen bei Raumtemperatur (etwa 25° C) wurde der Käfig entfernt und die Lösung durch ein Schwefelabsorptionsrohr von der Porosität C filtriert, um irgendwelche vorhandenen festen Teilchen zu entfernen. Die erhaltene Lösung wurde durch ein Medalia-Viskosimeter laufengelassen, das sich in einem Bad von 25° C befand. Das Viskosimeter wurde vorher mit Toluol geeicht. Die relative Viskosität ist das Verhältnis der Viskosität der Polymerenlösung zu der von Toluol. Die Eigenviskosität wird berechnet durch Dividieren des natürlichen Logarithmus der relativen Viskosität durch das Gewicht der ursprünglichen Probe. Λ ) 0.1 g of polymer was placed in a wire cage made of wire mesh with a mesh size of 0.175 mm and the cage was placed in 100 ml of toluene, which was located in a 125 ccm wide neck bottle. After standing at room temperature (about 25 ° C) for 24 hours, the cage was removed and the solution filtered through a sulfur absorption tube of porosity C to remove any solid particles present. The resulting solution was passed through a Medalia viscometer placed in a 25 ° C bath. The viscometer was previously calibrated with toluene. The relative viscosity is the ratio of the viscosity of the polymer solution to that of toluene. The inherent viscosity is calculated by dividing the natural logarithm of the relative viscosity by the weight of the original sample.

B) Die Bestimmung von Gel wurde zusammen mit der Bestimmung der Eigenviskosität durchgeführt. Der Drahtkäfig wurde auf das Zurückhalten von Toluol geeicht, um das Gewicht des gequollenen Gels zu korrigieren und das Gewicht an trockenem Gel genau zu bestimmen. Der leere Käfig wurde in Toluol eingetaucht und dann 3 Minuten lang in einer geschlossenen 60-ccm-Weithalsflasche abtropfen gelassen. Ein Stück gefaltetes, 6,35-mm-MetalIgewebe am Boden der Flasche diente als Auflage für den Käfig bei einem Minimum an Kontakt. Die den Käfig enthaltende Flasche wurde während einer Abtropfzeit von mindestens 3 Minuten auf 0,02 g gewogen und danach der Käfig entfernt und die Flasche wieder auf 0,02 g gewogen. Die Differenz der zwei B ) The determination of gel was carried out together with the determination of the intrinsic viscosity. The wire cage was calibrated for retention of toluene to correct for the weight of the swollen gel and to accurately determine the weight of dry gel. The empty cage was immersed in toluene and then drained for 3 minutes in a closed 60 cc wide mouth bottle. A piece of folded 6.35 mm metal mesh at the bottom of the bottle served as a support for the cage with a minimum of contact. The bottle containing the cage was weighed to 0.02 g during a draining time of at least 3 minutes, after which the cage was removed and the bottle reweighed to 0.02 g. The difference of the two

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Polymerisation von Isopren in Gegenwart eines Organolithiuminitiators, der durch Umsetzung von Lithium mit einer polycyclischen aromatischen Verbindung oder einem polyarylsubstituierten Äthylen mit zwei bis vier Arylgruppen, die Phenyl oder Naphthyl darstellen, hergestellt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation in Gegenwart einer Halogenverbindung der allgemeinen Formel (1) RX, (2) HX oder (3) X2, in der X Halogen und R einen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Rest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet und, fallsX=Fluor1. A process for the polymerization of isoprene in the presence of an organolithium initiator which has been prepared by reacting lithium with a polycyclic aromatic compound or a polyaryl-substituted ethylene with two to four aryl groups representing phenyl or naphthyl, characterized in that the polymerization is carried out in Presence of a halogen compound of the general formula (1) RX, (2) HX or (3) X 2 , in which X is halogen and R is an aliphatic, cycloaliphatic or aromatic radical having 1 to 12 carbon atoms and, if X = fluorine 3535 4040 5555 60 Wägungen ist das Gewicht des Käfigs plus davon festgehaltenes Toluol, und durch Subtraktion des Gewichts des Käfigs von diesem Wert wird das Gewicht des festgehaltenen Toluols gefunden, d. h. also die Eichung für den Käfig. Bei der Gelbestimmung wurde der Käfig, nachdem er mit der darin enthaltenen Probe 24 Stunden in Toluol gestanden war, aus der Flasche mit einer Pinzette entfernt und in die 60-ccm-Flasche gegeben. Zur Bestimmung des gequollenen Gels wurde ebenso verfahren wie für die Eichung des Käfigs. Das Gewicht des gequollenen Gels wurde durch Subtrahieren der Käfigeichung korrigiert. 60 weighings is the weight of the cage plus the toluene retained thereon, and subtracting the weight of the cage from this value gives the weight of the toluene retained, ie the calibration for the cage. In the gel determination, after the cage with the sample contained therein had stood in toluene for 24 hours, it was removed from the bottle with tweezers and placed in the 60 cc bottle. The procedure for determining the swollen gel was the same as for calibrating the cage. The weight of the swollen gel was corrected by subtracting the cage calibration. c) ASTM D 927-55 T. c ) ASTM D 927-55 T. D) Quellverfahren von Kraus, Rubber World, 135, S. 67 bis 73, S. 254 bis 260 (1956). Dieser Wert ist die Anzahl der Netzketten pro Einheitsvolumen des Kautschuks. Je größer die Zahl ist, um so mehr ist der Kautschuk vernetzt (vulkanisiert). D ) Swelling method by Kraus, Rubber World, 135, pp. 67 to 73, pp. 254 to 260 (1956). This value is the number of net chains per unit volume of the rubber. The larger the number, the more the rubber is cross-linked (vulcanized). /;) ASTM D 412-51 T. Scott Zugfestigkeitsmaschine L-6 (Scott Tensile Machine L-6). Die Versuche wurden bei 26,7° C durchgeführt. /; ) ASTM D 412-51 T. Scott Tensile Machine L-6. The tests were carried out at 26.7 ° C. F) ASTM D 623-58. Verfahren A. Goodrich Flexometer, Belastung = 10,05 kg/cm2, 0,44 cm Schlaghub. Das Prüfstück ist ein regulärer Kreiszylinder mit 1,758 cm Durchmesser und 2,54 cm Höhe. F ) ASTM D 623-58. Procedure A. Goodrich Flexometer, load = 10.05 kg / cm 2 , 0.44 cm stroke. The test piece is a regular circular cylinder 1.758 cm in diameter and 2.54 cm in height. G) ASTM D 945-55 (modifiziert). Yerzley Oszillograph. Das Prüfstück ist ein regulärer Kreiszylinder mit 1,758 cm Durchmesser und 2,54 cm Höhe. G ) ASTM D 945-55 (modified). Yerzley oscilloscope. The test piece is a regular circular cylinder 1.758 cm in diameter and 2.54 cm in height. ") ASTM D 676-55 T. Shore Härteprüfer, Typ A. ") ASTM D 676-55 T. Shore hardness tester, type A. ist, R einen aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest bedeutet, durchführt.is, R is an aliphatic or cycloaliphatic radical. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,1 bis 200 gAtom Lithium pro 100 g des Monomeren und 0,25 bis 20 gAtom Lithium pro gAtom Halogen verwendet.2. The method according to claim 1, characterized in that 0.1 to 200 gAtom lithium used per 100 g of the monomer and 0.25 to 20 g atom of lithium per g atom of halogen. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1051 504;
belgische Patentschriften Nr. 556 978, 570 049;
ausgelegte Unterlagen des belgischen Patents-Nr. 592 247;
Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1051 504;
Belgian patents Nos. 556 978, 570 049;
interpreted documents of the Belgian patent no. 592 247;
französische Patentschrift Nr. 1 267 644;
britische Patentschrift Nr. 740 947;
USA.-Patentschrift Nr. 2 518 573.
French Patent No. 1,267,644;
British Patent No. 740,947;
U.S. Patent No. 2,518,573.
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