DE1495101A1 - Process for the modification of polymerization products of alpha-methylstyrene - Google Patents
Process for the modification of polymerization products of alpha-methylstyreneInfo
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Description
Unser Zeichen: O.Z. 21 977 Br/Dck/Dr Ludwigshafen am Rhein, den 23.7.1962Our reference: O.Z. 21 977 Br / Dck / Dr Ludwigshafen am Rhein, July 23, 1962
Verfahren zur Modifizierung von Polymerisationsprodukten des Λ-Methy!styroleProcess for the modification of polymerization products of Λ-methy! Styrenes
Gegenstand des Patentes 1 073 742 ist ein Verfahren zur Modifizierung von mit Alkalimetallen, Alkylihydriden oder alkalimetallorganischen Verbindungen in Gegenwart von Ätbern hergestellten Polymerisaten oder Mischpolymerisaten des^-Methylstyrols, bei dem man die primär gebildeten Polymerisate unmittelbar im Anschluß an die Polymerisation in Abwesenheit von Sauerstoff und von Verbindungen mit acidem Wasserstoff mit solchen Verbindungen umsetzt, die unter C-C-VerknüfcfuQg mit einer metallorganischen Verbindung zu reagieren vermögen, ohne dabei zu polymerisieren.The subject of patent 1,073,742 is a process for the modification of compounds prepared with alkali metals, alkylihydrides or organic alkali metal compounds in the presence of ethers Polymers or copolymers of ^ -Methylstyrene, in which the primarily formed polymers are reacted with such compounds immediately after the polymerization in the absence of oxygen and of compounds containing acidic hydrogen, those under C-C linkage with an organometallic compound able to react without polymerizing.
Nach diesem Verfahren erhält man technisch interessante Polymerisationeprodukte, die im wesentlichen die physikalischen Eigenschaften des polymeren*/-Methylstyrols aufweisen.This process gives technically interesting polymerization products which essentially have the physical properties of the polymeric * / - methylstyrene.
Ee wurde nun gefunden, daß man nach dem Verfahren des Patentes 1 073 742 zu besonders vorteilhaften Polymerisaten gelangt, wennIt has now been found that following the procedure of the patent 1,073,742 leads to particularly advantageous polymers if
909810/0762909810/0762
- d -- d - U.Z.. CX. UZ. CX.
Γ495101Γ495101
man die Di-natrium- oder ri-kaliumverMndung von Oligomeren des .. oCrMethylstyrols, die 2 bis 8 .-^-Methylstyroleinheiten in d.er Kette. enthalten, mit ti- oder polyfunktionellen Verbindungen, die unter C-C-Verknüpfung mit den Endgliedern des oligomerenχ -Methylstyrols zu reagieren vermögen, umsetzt.the disodium or potassium compound of oligomers of the .. oCrMethylstyrene, the 2 to 8 .- ^ - methylstyrene units in the chain. contain, with ti- or polyfunctional compounds that under C-C linkage with the end members of the oligomericχ -methylstyrene able to react.
Die Di-natrium~ oder Di-kaliumverbindungen der Oligomeren dee οζ, -Me thy le ty ro le mit etwa 2 bis 8oC-Methylstyroleinheiten in der Kette sind bekannte Verbindungen, die durch Umsetzung von ^-Methyl styrol unter wasserfreien Bedingungen mit Natrium oder Kalium erhalten werden. Man erhält bei dieser Umsetzung die Oligomeren, bei denen an den Enden der Kette die beiden Alkaliatome gebunden sind. Diese Natrium- oder Kaliumverbindungen der Oligomeren des <?C-Methyl etyrols werden nun erfindungsgemäß mit solchen bi- oder polyfunktionellen Verbindungen umgesetzt, die unter C-C-Verknüpfung mit metallorganischen Endgruppen des oligomeren <*-Methylstyrols zu reagieren vermögen. Als solche Verbindungen kommen beispielsweise Dihalogenverbindüngen, Dicyanoverbindungen, Diisocyanate, Diketone, Dicarbonsäureester, Bischlorkohlensäureester, Dialdehyde oder Dicarbonsäurehalogenide in Präge.The disodium or di-potassium compounds of the oligomers dee οζ, -Me thy le ty ro le with about 2 to 8oC-methylstyrene units in the chain are known compounds that are formed by reacting ^ -methyl styrene under anhydrous conditions with sodium or potassium can be obtained. In this reaction, the oligomers are obtained in which the two alkali atoms are bonded to the ends of the chain. According to the invention, these sodium or potassium compounds of the oligomers of C-methylstyrene are reacted with those bifunctional or polyfunctional compounds which are capable of reacting with C — C linkage with organometallic end groups of the oligomeric C-methylstyrene. Examples of such compounds are dihalogen compounds, dicyano compounds, diisocyanates, diketones, dicarboxylic acid esters, bischlorocarbonic acid esters, dialdehydes or dicarboxylic acid halides.
Geeignete Verbindungen dieser Art sind beispielsweise 1,2-Dichloräthan, 1,2- oder 1,3-Dichiοrpropan, 2,2-Dichlorpropan, 1,4-Dichlorbutan, 1,1,2-Trichloräthan, 1,4-Dichlorbuten oder die entsprechenden Bromverbindungen sowie die Cyclohexan-dichloride, Xylylendichloride, Adipinsäuredinitril, Methylenchlorid, Benzalchlorid, Glutansäuredichlorid, Phosgen, Bernsteinsäurediäthylester, Hexamethylendiieocyanat, Malondinitril, Maleinsäurediäthyleeter,Suitable compounds of this type are, for example, 1,2-dichloroethane, 1,2- or 1,3-dichloropropane, 2,2-dichloropropane, 1,4-dichlorobutane, 1,1,2-trichloroethane, 1,4-dichlorobutene or the corresponding Bromine compounds as well as the cyclohexane dichlorides, xylylene dichlorides, Adipic acid dinitrile, methylene chloride, benzal chloride, glutanic acid dichloride, phosgene, succinic acid diethyl ester, hexamethylene diocyanate, Malondinitrile, maleic acid diethyleter,
909810/0762909810/0762
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Phenylendiisocyanat sowie Bis-chlorkohlensäureester des Butandiole, Butendiols, Di-p-Oxyphenyl-dibutyl-methans und 2,2 Di-p-Oxyphenylpropans. Phenylene diisocyanate and bis-chlorocarbonic acid ester of butanediol, Butenediol, di-p-oxyphenyl-dibutyl-methane and 2,2 di-p-oxyphenylpropane.
Die Umsetzungsbedingungen entsprechen den im Hauptpatent genannten. Ale Lösungsmittel werden Äther, in denen sich die Alkaliverbindungen der Oligomeren des 5^-MethyIstyroIs lösen, verwendet« leeonders geeignete Äther sind Dioxan oder Tetrahydrofuran. Wegen der Heftigkeit der Reaktion der oligomeren00-Methyletyrole ist es erforderlich, bei niedrigen Temperaturen zu arbeiten, d.h. bei Temperaturen zwischen etwa +50 und -800C. Bei diesen niedrigen Temperaturen werden insbesondere Nebenreaktionen weitgehend vermieden. Man arbeitet zweckmäßig so, daß man die Di-natrium- oder Di-kaliumverbindungen in einem dafür geeigneten Äther herstellt, die Lösung abkühlt und zu der gekühlten Vorlage dann in dem Maße, wie die Umsetzung stattfindet, die Verbindungen zulaufen läßt. Dabei ist es oft zweckmäßig, die bifunktionelle Verbindung verdünnt in einem Lösungemittel, wie z.B. Tetrahydrofuran, zuzugeben. Die Polykondensation tritt sofort eirund der Umsatz ist praktisch vollständig. Es ist darum nicht erforderlich, einen der Reaktionsteilnehmer im Überschuß anzuwenden. Die Umsetzung ist praktisch beendet, wenn auf 1 Mol der Dialkaliverbindung 1 Mol der biifunktionellen Verbindung zugetropft ist und die tief dunkel gefärbte Lösung der Alkaliverbindungen des oligomereneO-Methylstyrols entfärbt ist» Es ist zweckmäßig, gegen Ende der Reaktion die lihalogenverbindung nur noch sehr langsam zulaufen zu lassen.The implementation conditions correspond to those mentioned in the main patent. All solvents are ethers, in which the alkali compounds of the oligomers of 5 ^ -methyl-styrene dissolve. Particularly suitable ethers are dioxane or tetrahydrofuran. Because of the violence of the reaction of the oligomeric 00 -Methyletyrole it is necessary to work at low temperatures, ie at temperatures between about -80 and +50 0 C. At these low temperatures, particularly secondary reactions are largely avoided. It is expedient to work in such a way that the disodium or di-potassium compounds are prepared in an ether suitable for this purpose, the solution is cooled and the compounds are then added to the cooled receiver as the reaction takes place. It is often expedient to add the bifunctional compound diluted in a solvent such as tetrahydrofuran. The polycondensation occurs immediately and the conversion is practically complete. It is therefore not necessary to use one of the reactants in excess. The reaction is practically complete when 1 mole of the biifunctional compound has been added dropwise to 1 mole of the dialkali compound and the deep dark colored solution of the alkali metal compounds of the oligomeric O-methylstyrene has been decolorized permit.
Die Herstellung <<ie;r lialJealiverbindungen des oligomerenO^-Methylatyrols muß in sorgfältig gereinigten Lösungsmitteln unter völligenThe production of allyal compounds of the oligomeric O ^ -methylatyrene must be in carefully purified solvents under total
909810/07 6? _ 4 _909810/07 6? _ 4 _
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
I4JJ IU II4JJ IU I
- 4 - O.Z. 21 977- 4 - O.Z. 21 977
Aueschluß von Luft, Kohlendioxyd oder Feuchtigkeit durchgeführt werden. Ebenso müssen auch die verwendeten bifunktionellen Verbindungen sehr sauber sein und unter Luft- und Feuchtigkeitaue- schluß zu dem Reaktionspartner zugegeben werden. Die Herstellung der Ausgangsprodukte ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung. Exclusion of air, carbon dioxide or moisture can be carried out. Likewise, the bifunctional compounds used must also be very clean and be added to the reaction partner with the exclusion of air and moisture. However, the manufacture of the starting products is not the subject of the invention.
Die in den Äthern gelösten neuen Kunststoffe können, nachdem man die bei der Reaktion entstandenen Salze durch. Filtrieren oder Auswaschen mit wenig Wasser entfernt hat, durch Abdampfen des Lösungsmittels direkt in fester Form gewonnen werden. Man kann den Kunststoff auch durch Zugabe von viel Wasser oder Methanol aus fällen und nach dem Abschleudern trocknen. The new plastics dissolved in the ethers can, after having passed through the salts formed during the reaction. Filtration or washing with a little water can be obtained directly in solid form by evaporating the solvent . You can also precipitate the plastic by adding a lot of water or methanol and dry it after being spun off.
Die erfindungsgemaß hergestellten neuen Polykondensationsprodukte sind makromolekulare thermoplastische Produkte. In den meisten Fällen sind sie glasklar. Sie können auf den üblichen Veraroeitungemaschinen unter Formgebung verarbeitet werden oder können als Lackrohstoff eingesetzt werden. Sie zeichnen eich besondere durch ihre ' guten elektrischen Eigenschaften aus.The new polycondensation products prepared according to the invention are macromolecular thermoplastic products. In most cases they are crystal clear. They can be processed on the usual processing machines with shaping or can be used as paint raw material. They are special because of their 'good electrical properties.
Die in den Beispielen genannten Teile sind Gewichtβteile, die K-Werte wurden bestimmt nach der Methode Fikentscher in "Celluloeechemie11, Band 13, 1932, Seite 58. The parts mentioned in the examples are parts by weight, the K values were determined by the Fikentscher method in "Celluloeechemie 11 , Volume 13, 1932, page 58.
In 1 300 Teilen gereinigtem Tetrahydrofuran werden 472 Teile Qk-Methylstyrol mit 23 Teilen fein verteiltem Natrium 3 Stunden bei 45 bis 5O0C unter gereinigtem Stickstoff gerührt. Nach dieser Zeit In Figure 1, 300 parts of tetrahydrofuran purified 472 parts Qk-Me thylstyrol with 23 parts of finely divided sodium are stirred for 3 hours at 45 to 5O 0 C under purified nitrogen. After this time
909810/0762 -5-909810/0762 -5-
- 5 - O.Z. 21 977 - 5 - OZ 21 977
hat eich alles Natrium gelöst und die tief dunkelrot gefärbte Lösung der Dinatriumverbindung des oktameren ^-Methylstyrols wird auf etwa -500C abgekühlt. Bei dieser Temperatur werden 89 Teile 1,4-Eichlorbutan gelöst in 400 Teilen Tetrahydrofuran so schnell zu der Lösung zugetropft, daß die Temperatur nicht über -400C an steigt. Gegen Ende der Reaktion, wenn bereits eine schwache Farb aufhellung festzustellen ist, wird der Rest des Dichlorbutans besonders langsam zugegeben. has custody solved all the sodium and the deep dark red solution of the disodium of octameric ^ methylstyrene is cooled to about -50 0 C. At this temperature, 89 parts of 1,4-Eichlorbutan are dissolved in 400 parts of tetrahydrofuran were added dropwise rapidly to the solution that the temperature does not exceed -40 0 C increases. Towards the end of the reaction, when a slight lightening of the color can already be seen, the remainder of the dichlorobutane is added particularly slowly.
Nach Zugabe des gesamten Dichlorbutans ist die Lösung fast entfärbt. After all of the dichlorobutane has been added, the solution is almost discolored.
Die entfärbte Lösung wird bei Raumtemperatur langsam in 10 000 Teile Wasser unter starkem Rühren eingetropft, wobei der Kunststoff in fester Form ausfällt und das gebildete Kochsalz in Lösung geht. Der Niederschlag wird abgesaugt und mit Wasser und Methanol nachgewaschen. The decolorized solution is slowly added dropwise to 10,000 parts of water at room temperature with vigorous stirring, the plastic precipitating in solid form and the sodium chloride formed dissolving . The precipitate is filtered off with suction and washed with water and methanol.
Nach Trocknen bei 800C im Vakuum erhält man ein feines weißes Pulver. Das Produkt hat einen K-Wert von 38 und läßt sich zu klaren Preßplatten verarbeiten.After drying at 80 ° C. in vacuo, a fine white powder is obtained. The product has a K value of 38 and can be processed into clear press plates.
472 TelleoC-Methylstyrol und 6 000 Teile Tetrahydrofuran werden mit 50 Teilen Natriumpulver unter Stickstoff 2 Stunden bei 200C gerührt. Es bildet sich eine tiefrote Lösung der Dinatriumverbind ung des tetrameren Ä—Methylstyrolet die vom überschüssigen Hatrium abfiltrieren wird. Die Lösung wird auf -600C abgekühlt und 472 TelleoC-methylstyrene, and 6000 parts of tetrahydrofuran are stirred with 50 parts of sodium powder under nitrogen for 2 hours at 20 0 C. A deep red solution of the disodium compound of the tetrameric Ä — methylstyrenes forms, which will filter off the excess sodium. The solution is cooled to -60 0 C and
- 6 -909810/0762- 6 -909810/0762
- 6 - O.Z. 21 977- 6 - O.Z. 21 977
unter Rühren eine Lösung von 187 Teilen Äthylenglykoldichlorkohleneäureester in 300 Teilen Tetrahydrofuran nach und nach zugegeben. Man erhält eine fast farblose, viskose Lösung, aus der sich Natriumchlorid abgeschieden hat. Durch Zugabe von Methanol wird das polymere Reaktionsprodukt ausgefällt und anschließend mit Waeeer gewaschen. Man erhält 427 Teile eines Polyesters vom K-Wert 17,8.a solution of 187 parts of ethylene glycol dichloroate in 300 parts of tetrahydrofuran was gradually added with stirring. An almost colorless, viscous solution is obtained from which sodium chloride has separated out. By adding methanol becomes the polymeric reaction product precipitated and then washed with waeeer. 427 parts of a polyester are obtained K value 17.8.
Führt man die Kondensation bei -100C anstelle von -600C durch, erhöht sich die Ausbeute auf 490 Teile.Carrying out the condensation at -10 0 C instead of -60 0 C, the yield increased to 490 parts.
Wie in Beispiel 1 wird die Dinatriumverbindung des tetrameren oC-Methylstyrols hergestellt und bei -200C werden 100 Teile Phosgen nach und nach zugefügt. Nach Ende der Zugabe wird noch 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann wie in Beispiel 1 aufgearbeitet. Man erhält 490 Teile eines PoIyketone vom K-Wert 32,5-As the disodium the tetrameric oC-methyl styrene prepared in Example 1 and stored at -20 0 C 100 parts of phosgene are added gradually. After the addition is complete, the mixture is stirred for a further 2 hours at room temperature and then worked up as in Example 1. 490 parts of a polyketone with a K value of 32.5
Wie in Beispiel 1 wird die Dinatriumverbindung des tetrameren oC-Methylstyrols hergestellt, und bei -400C werden 215 Teile Butandiol-bie-chlorkohlensäureester nach und nach zugegeben, wobei schließlich Entfärbung eintritt. Nach dem Aufarbeiten werden Teile eines Polyesters vom K-Wert 30,5 erhalten.As the disodium the tetrameric oC-methyl styrene prepared in Example 1, and at -40 0 C 215 parts of butanediol-bie-chlorkohlensäureester gradually added, finally enters discoloration. After working up, parts of a polyester with a K value of 30.5 are obtained.
Führt man die Umsetzung bei O0C anstelle bei -400C aus, so erhält man 440 Teile des Polyesters mit dem K-Wert 20,5. 'If the reaction at 0 ° C instead of at -40 0 C, we obtain 440 parts of the polyester with a K value of 20.5. '
909810/0762 _7_909810/0762 _ 7 _
- 7 - O.Z. 21 977- 7 - O.Z. 21 977
U95101U95101
Wie in Beispiel 1 wird die Dinatriumverbindung des tetrameren cO-Methylstyrols hergestellt und bei O0C mit 175 Teilen p-Xylylendichlorid umgesetzt. Es werden 550 Teile eines Polymerisates vom K-Wert 26 erhalten.As in Example 1, the disodium compound of the tetrameric cO-methylstyrene is prepared and reacted at 0 ° C. with 175 parts of p-xylylene dichloride. 550 parts of a polymer with a K value of 26 are obtained.
Die Dinatriumverbindung des tetramerenrt-Methylstyrole in Tetrahydrofuran, die gemäß Beispiel 2 hergestellt wurde, wird unter Rühren zu einer Lösung von 213 Teilen des Dichlorkohlensäureesters von Butendiol-1,4 zugegeben. Das Gemisch wird bei einer Temperatur zwischen -30 und -500C gerührt. Das gebildete Kochsalz wird mit wenig Wasser ausgewaschen und die zurückbleibende Lösung sofort eingedampft .The disodium compound of tetrameric methylstyrene in tetrahydrofuran, which was prepared according to Example 2, is added with stirring to a solution of 213 parts of the dichlorocarbonic acid ester of 1,4-butenediol. The mixture is stirred at a temperature from -30 to -50 0 C. The sodium chloride formed is washed out with a little water and the remaining solution is immediately evaporated.
Man erhält einen Polyester vom K-Wert 27,8, der zur Herstellung von Gießharzen geeignet ist.A polyester with a K value of 27.8 is obtained, which is used for the production of Casting resins is suitable.
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