DE1495676A1 - Polystyrene and process for its manufacture - Google Patents
Polystyrene and process for its manufactureInfo
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Description
Polynere hoher Stoflfestigkeit werden zur Zeit Inder Rogel in der 'feiae hergeatellt» daß Laticea von Polystyrol und eines Butadienstyrol-siaatoner gegebenenfalls naoohinsll gsniacht werden oder durch Haseenpolymeriaation einer Ltfaung von Styrol und Knutachuk«Polyners of high fabric strength are currently being used in Inder Rogel in the 'feiae hergeatellt »that Laticea of polystyrene and one Butadiene-styrene-siaatoner can optionally be removed or by Haseenpolymeriaation a solution of styrene and Knutachuk "
Ooaüfl der vorliegenden Erfindung wird ein Polymer verbesserter StoSfeetigkeit durch Maaaenpolynerieation vun Styrol mit darin golöotem Polybutadien erzeugt, das eine hoch-lineare Molekular struktur hat· Seine durch Infrarotanalyse bestinnte !Ükrostruktur zeigt nicht mehr als 12«< l»2-8trukturanteil. Die verschied· nen Polybutadien· so niedrigen Gnhaltes an 1»2-Strukrtum.nteil unterscheiden sich bezüglich ihres Anteile an ois-1.4-3trukturt Poiyoers» die in ihrer Anwesenheit durch Polymerisieren von Styrol erzeugt werden» haben unterschiedliche Ki,enοchaften, Sin beaonders brauchbares Polyner hoher Stodfestigkeit wird ge wonnen, wenn Styrol in Anwesenheit von Polybutadien polyneri eiert wird» dessen durch Infrarotanalyse beatinnte Mikrostruk tür wie folgt beschaffen ist ιAccording to the present invention, a polymer of improved impact strength is produced by Maaaenpolynerieation of styrene with in it golöotem polybutadiene, which has a highly linear molecular structure. The various polybutadiene, with such a low content of 1 »2 structure, differ in terms of their proportion of organic structure polymers" which are produced in their presence by polymerizing styrene "have different properties and are particularly useful Polymer with high impact strength is obtained when styrene is polymerized in the presence of polybutadiene, the microstructure of which is determined by infrared analysis as follows
1,2-ntrukturanteil1,2 structural component
eis- 1,4-8trukturanteil ice 1,4-8 structural component
trän· - 1,4-Strukturanteil drench - 1,4 structural component
5 bis 25 bis Rest· 5 to 25 to remainder
BADBATH
909848/1190909848/1190
U95676U95676
All· Polybutadien·, dl· geafti der Brflndung mir Anwendung ■en, d.h. also toi oh·, dl· nloht »ehr al· 12jl 1,2-ntrukturanteil aufweisen, haben ein· linearer* Struktur und haben einen geringeren Oelanteil als dl· durch Emilslonapoiynerltevtloii er Beugten Polybutadien·. Dl· Infrarotanalyse «In·· typlechen Bnilelona-Poiybutadien· aeigt beispielsweise 18*6 ois-1.4-Strukturontell und IBfL 1,2-strukturanteil «usaonen alt 64< trane-1.4 Strukturanteil· All · polybutadiene ·, which can be used for firing, ie toi oh ·, dl · nloht »more than 12jl have a 1,2-structural component, have a · linear * structure and have a lower oil content than dl · by Emilslonapoiynerltevtloii he bent polybutadiene ·. Dl · Infrared analysis «In ·· small Bnilelona polybutadiene · shows, for example, 18 * 6 ois- 1.4 structural part and IBfL 1,2-structural part« usaonen old 64 < trane- 1.4 structural part ·
Die vorerwähnten Polybutadien· geringen 1,2-strukturanteil· und höheren £|£-194-Anteile können durch Musaenpolyaerieation oder mittele eines Xohlenwasserstofflöeungeniittels für das Monomere crßeugt werden. Die rerachiedenartier en Katalysatoren können in einer Menge von etwa 1-30 Milllacl (für unlösliche JCataly aatoren ) oder ron etwa 0,005 ble 1 fflllinoi (f*ir löeliohe Katalysatoren) je 100 g de· Butadiens -1,3 sur Anwendung gelangen» beispielsweise eine Mischung (a) eines Halide oder einer anderen Verbindung eines Metalls der Gruppe YIII dea P* riodlsohen 8JStSnB s.B» Kobalt, HiCkSl9 Palladium, Platin oder selbst Eieen, Oemium, Iridiuii, Rhodiua oder Rntheniua sowie (b) einer organonetalli βchen Verbindung sines Metalls dor Gruppe XI oder III des Perlodlsohen Bystens alt der allgsnsinsn Formel MeRn^X · worin Me beispieleweise Beryllium, Magnesiusj, Zink, Bor oder AlualnluB, R oin Aryl- l&ylradlkal, X ein Rblofen und η die Valens des Metalle bedeuten} oder eine organotaetalllsohe Verbindung eine· Metalls der Gruppe III des Periodischen S^etsse, a.B. Bor odsr Aluainiun, jenUß :1er ?t.naöl MaRn-2^' ^ dor ^* X "7^ n di# S^eI-olien Bedeutungen haben» oder eine Mischung aus (a) einsa Hydrid einer orgonoaetalllsehen Vorbindung eine· Metails, wie Aluminium, Ckilllua9 IndiuBi, ThalliUM oder Olusinlu« ind (b) einen Trl-oder Tetrahalld eines Metalls wie Titan, aillzlun, Vhoriun, zirkon, Zinn, Blei, Hafnlua» GeraanluB odsr Cer.The above-mentioned polybutadiene · low 1,2-structural content · and higher £ | £ -1 9 4 proportions can be reduced by means of Musaenpolyerieation or by means of a hydrocarbon solvent for the monomer. The rerachiedenartier en catalysts can be used in an amount of about 1-30 milllacl (for insoluble catalysts) or about 0.005 sheets (for soluble catalysts) per 100 g de · butadiene -1.3 sur use »for example one Mixture of (a) a halide or another compound of a metal from the group YIII dea P * riodlsohen 8JStSnB sB> cobalt, HiCkSl 9 palladium, platinum or even iron, oemium, iridium, rhodium or rhodium and (b) an organo-metallic compound of its metal dor group XI or III of the Perlodlsohen Bystens old of the general formula MeR n ^ X · where Me means for example beryllium, Magnesiusj, zinc, boron or AlualnluB, R o in aryl-l & ylradlkal, X a Rblofen and η the valence of the metal} or an organotallic sol Compound of a metal of Group III of the Periodic Set, aB Bor odsr Aluainiun, jenUß: 1er? t .naöl MaR n-2 ^ ^ ^ * dor X "7 ^ n ^ di # S-eI have olien meanings" or a mixture of (a) a hydride einsa orgonoaetalllsehen prebinding a · M e tails, such as aluminum, Ckilllua 9 IndiuBi, ThalliUM or Olusinlu «ind (b) a Trl- or Tetrahalld of a metal such as titanium, aillzlun, Vhoriun, zircon, tin, lead, Hafnlua» GeraanluB or odsr cerium.
wird sin Kntalyaator auf Llthiuobaoia 7urv;<indst9 bei splelsweise uetallisches LlthlUB oder eine Orjanollthluarerbla diMf0 la der das Lithlua ela· blarelohead krttftlg· reduaierende Wlrkuag SOStTW9 ua iea Wasserstoff sue «ea Vaseer su entfernen.is sin Kntalyaator on Llthiuobaoia 7urv; <indst 9 with splelsweise uetallisches LlthlUB or an Orjanollthluarerbla diMf0 la which the Lithlua ela · blarelohead krttftlg · reducing Wlrkuag SOStTW 9 ao iea hydrogen sue «ea vase to remove.
9098A8/1190 ^3^9098A8 / 1190 ^ 3 ^
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
bevndere geeigneter Tttkrostruktur. Sie erwähnten Katalysatoren auf Lithluebftsis umfassen die verschiedenen Lithiunk ;hlenwas terstoffe, d.h. Kohlonwaocorotoffe, in donen ein oder nchrere W(ls η erst offatome durch Lithium ersetzt sind, sowie Addukte von Lithium mit foiyoyklIschen aromatischen Verbindungen. Geeignete Lithlumkohlenwaonerstoffe oind e.B. Llthiumalky!verbindungen, wie Methyllithium, Xthyllithium, Butyllithiun, Amylllthlum, Hexyllithlun, 2-Ithylhexyllithlum und n-Hexadecyllithiun. Aueser den gesättigten alipliatischen Lithiumverbindungen sind auch unge eltUfte Terbindungon geeignet« wie b.B. AUyllithium, Me thai Iyllthlum und dergleichen· Auch sind Aryl-, Alkaryl- und Aralkylllthlumverbindungen, wie Hienyllithium, die verschiedenen Tolyl- und rylIy!lithiumverbindungen, Alpha-und Bfttanaphthylllthlum uew, verwendbar· Auch Mischungen der verschiedenen Lithiumfcohlenwn·- oeretoffvcrbindun/ien sind geeignet. Ein brauchbarer Katalysator kann beispielsweise dadurch gewonnen werden, daß eine Lithiunk ohl en was «rstoffverblndunc als Auegancsnaterial nacheinander nit einem Alkohol und einen Olefin, ε.Ω. Propylen (in ähnlicher Veite, wie bei der "Alfin"-Tpchnik) zur Reaktion cebrncht wird, wobei ein nehr oder weniger groneer Anteil des Lithiun aus dem nnfttnglichen Kolilcnwneeeretoff ein Lithiumalkoxid end mit den Olefin eine neu· Organolithlumvertlndung bildet. Weitere T-ithlumkohlenwnBoeretoffvorblndunien Bind die Polylithiumkohl nwasaer · fitoffv<rbindungen, wie beierielsweioe ^cder rohlenwccoorotcff mit ei« 1 bis etwc 40 Kohlenwasnerotoffatomen, In den das Lithium eine Rehrsahl der Vnocerstoffatone ersetzt hat. Als Beispiele geeigneter Polylithlumkohlommaserotoffvorbindunrren seien ge nanntt Dilithiumalkylenv rbiniun^en, wie Mllthiumnethylen, "Di · llthlumftthylen, Hllthlumtrlnethylen, Tlllthiuepcntantthylon, Dilithiumhexaaethylen, Dlllthlumdeoamethylen, Dllithiumootarteoaaethylen und lt2-Dlllthiunpropan. Andere geeignete yolyllthlua kohlenwcLSseretorfe sind Polylithlum-Aryl-, Aralkyl« und -Alkarylvereindungen, wie s.B. 1,4-milthiueibensol, lt5-Sillthiumnaphth·» lln, 1,2-Dllithiun-1,3-Triphenylpropan und dergleichen· Auoh dreirad huhorwertige Llthlumkohlenwaeeeretoffe, wie *.B. 1,3,5-Trl lithlvapentan oder lf3e5^rillthiuaibei}aol «ind geeignet. Andere Terelndunges umfassen die versohiedenen Llthiumkehleowaeseretoff· Auoh können DilitMii»-^lymikliear«si aromtleohes Kohl«other suitable microstructure. They mentioned catalysts Lithluebftsis include the various Lithiunk;. Hlenwas terstoffe, ie Kohlonwaocorotoffe, in Donen one or nchrere W (l s η only offatome are replaced with lithium, and adducts of lithium with foiyoyklIschen aromatic compounds Suitable Lithlumkohlenwaonerstoffe oind eB Llthiumalky compounds! such as methyllithium, xthyllithium, butyllithium, amylllthlum, hexyllithium, 2-ethylhexyllithium and n-hexadecyllithium. Aside from the saturated aliphatic lithium compounds, unrelated compounds are also suitable, such as bB AUyllithium, methyl arylalkyl and the like , such as hienyllithium, the various tolyl and ryllithium compounds, alpha and bfttanaphthylthlum, etc., can also be used. Mixtures of the various lithium carbonates are also suitable. A useful catalyst can be obtained, for example, by using a lithium carbonate. rstoff fverblndunc as Auegancsnaterial successively with an alcohol and an olefin, ε.Ω. Propylene (in a similar way as in the "Alfin" technique) is used for the reaction, with a greater or lesser proportion of the lithium from the next daily colloidal substance, a lithium alkoxide, forming a new organolite with the olefin. Further T-IthlumkohlenwnBoeretoffvorblindunien bind the Polylithiumkohl nwasaerfitoffvirbindungen, like in the case of the Rohlenwccoorotcff with from 1 to about 40 carbon atoms, in which the lithium has replaced a number of the Vnocarbonatone. . Examples of suitable Polylithlumkohlommaserotoffvorbindunrren are ge nanntt Dilithiumalkylenv rbiniun ^ s how Mllthiumnethylen, "Di · llthlumftthylen, Hllthlumtrlnethylen, Tlllthiuepcntantthylon, Dilithiumhexaaethylen, Dlllthlumdeoamethylen, Dllithiumootarteoaaethylen and l t 2 Dlllthiunpropan Other suitable yolyllthlua kohlenwcLSseretorfe are Polylithlum aryl, aralkyl" and - Alkarylvereindungen as sB milthiueibensol 1,4, l t 5-Sillthiumnaphth · »lln, 1,2-Dllithiun-1,3-Triphenylpropan and the like · AUOH tricycle huhorwertige Llthlumkohlenwaeeeretoffe as * .g. 1,3,5-Trl lithlvapentan or l f 3 e 5 ^ rillthiuaibei} aol "ind suitable. Other Terelnunges include the various Llthiumkehleowaeseretoff · Auoh can DilitMii" - ^ lymikliear "si aromtleohes Kohl"
BADBATH
1k-H 1k- H
waseerstoffaddukte sur Anwendung o, die einfach duroh aktion Ton Lithiuseetall nit Waphthalin, Anthrason und Mfcnliohen polynuklearen aromatieohen Kohlenwasserstoffen gewonnen werden· Der Kohlenwasserstoff erhält eine negatlre L dung, ohne τοη Ml· nem Wasserstoff etwa· su verlieren, und dient al· Anion dee Salves (das Lithium verliert ein Elektron und dient al· Kation)· Selbatveretandlioh können metallieohee Lithium und die T«r •ohiedenen lithiumverbindungen entweder fur eloh allein oder in beliebiger Kombination al· Mischung miteinander but Terwendung kommen· Zur indue trie U en Herstellung τοη Polybutadien, da· für da· Verfahren naoh der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, kann mit Vorteil n-Butyllithium sur Anwendung körnen.hydrogen adducts sur application o that simply duroh action clay lithium metal with waphthalene, anthrasone and mfcnliohen polynuclear aromatic hydrocarbons are obtained The hydrocarbon receives a negative charge without τοη Ml lose some hydrogen, and serves as an anion dee salves (The lithium loses an electron and serves as a cation). Metallic lithium and the torches can be used independently lithium compounds either for eloh alone or in Any combination as a mixture with each other but use come · to industrial production τοη polybutadiene, there · for since methods are used according to the present invention n-Butyllithium can be used with advantage.
Die Konsentration de· Katalysator· auf Lithiunbeei· betragt 0,0001 bis O9I g aktiven Lithium· je 100 g Butadien-1,Ji sweokafteeig wird eine Poiynerieationsteraperatur swisohen O0C und 1000O enge wendet« Das Lithiunpolymer ist nioht-krlstallln und hat ausg· seiehnete Eireneohaiten bei niedriger Temperatur.The Konsentration de · catalyst · on · Lithiunbeei amounts to 0.0001 to O 9 I g · active lithium per 100 g of butadiene-1, Ji is sweokafteeig a Poiynerieationsteraperatur swisohen O 0 C and 100 0 O tight turns "The Lithiunpolymer is nioht-krlstallln and has finished egg straps at a low temperature.
Bei der Heretellung de· hooh-etoflfeeten Polymere wird da· Poly butadien sweckaftssig in kleinen Stucken handelsüblichem styrol eogesetstt in den es flieh auflOet bsw. verteilt. Stattdessen kann auch eine Polybutadien-Hjeung in Kohlenwaseerstoff mit den Styrol genisoht und das KohlenwaseerstoffiOsungsnittsl duroh Terdanpfen wieder entfernt werden und swar entweder tot, wehrend oder naoh der Polymerisation de· 8tyrole. Ss kann auch «in Kata lyeator und niedriger· Temperatur sur Anwendung gelangen ι bei der induetriellen fertigung wird Jedoch die Lesung in Styroiallmlhlich erhitmt und duroh eine Rohrleitung oder ein ander·· ReaktlonsgefU geftlhrt, das unter Druok steht, wo-bei die Temperatur Bit fortschreitender Reaktion erhöht wird, um da· Reaktion·«· niech flüssig su haltent dies ist das J et et allgemein Übliche ▼erfahren sun Polymerisieren τοη Styrol. Die Polymerisation kann beispielsweise bei 500C durchgeführt werden unter Anwendung ei nes Katalysator· oder bei Temperaturen bis zu 250°0 ohne Kata lysator. In the production of high-quality polymers, the polybutadiene is permanently set in small pieces of commercially available styrene into which it dissolves, for example. distributed. Instead, polybutadiene can also be added to the styrene in a hydrocarbon mixture and the hydrocarbon solvent removed again by means of steam and either dead, during or after the polymerization of the tyrenes. This can also be used in catalytic converters and at a lower temperature. In industrial production, however, the reading in styrofoam is gradually increased and led through a pipe or some other reaction vessel that is under pressure, with the temperature increasing bit more Reaction is increased in order that · reaction · «· never stops liquid this is the jet et generally usual ▼ experienced sun polymerizing τοη styrene. The polymerization can be carried out for example at 50 0 C using ei · nes catalyst or at temperatures up to 250 ° 0 with no Kata lyst.
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Die Heng· des in dor Polymerisatloneaieohung enthaltenen poly butadien· kann swie.hen 2 bis 20 Teilen Polybutadien auf 98 bis Bü Teile styrol schwanken· Bin bevorzugtes Verhältnis ist 2,5 bia 10 Teile Polybutadien auf 97,5 bie 90 felle Styrol. Venn nicht nders orwUhnt, beziehen eich alle Angaben Über Anteile und Progentworte auf dao Ocwicht. Bi-8 nachstehend· Beispiel erläutert die Erfindung tThe suspension of the polybutadiene contained in the polymerisation solution can swie.hen 2 to 20 parts of polybutadiene to 98 to Parts of styrene vary. A preferred ratio is 2.5 bia 10 parts of polybutadiene to 97.5 to 90 parts of styrene. Venn not otherwise specified, all information is provided about shares and Progent words on dao Ocwicht. Bi-8 below · Example explains the invention t
Butadien wurde geuucchen, un alle otürendon Bestandteile (inhi bit or) su entfernen» und dann durch eine Tonerde-Stiule geleitet» um es zu trocknen« !line 25-proaentiße LHaunc dleooo Butadiene in trockonen Hexen \/urde in einen Autoklav gefüllt, vobel sorg» faltig der Zutritt von liuft und Feuchtigkeit verhindert vurde. Während dea anschlicosenden Uörührens wurde n~Butyllithiun nie Kvitalyaator cußeoet;i'.t und awar 0,0035 Tiithiua Je luu Teile But»· dien. Die ?olyuorioation wurde 21 stunden lang beiButadiene was used, and all otürendon components (inhi bit or) su remove »and then passed through a clay stool» to dry it «! line 25-proaentiße LHaunc dleooo butadiene in dry witches \ / urde filled in an autoclave, vobel care wrinkled the access of air and moisture was prevented. During the subsequent initial stirring, n ~ butyllithium never became Kvitalyaator cußeoet; i'.t and awar 0.0035 Tiithiua Je luu parts But »· serve. The? Olyuorioation was at for 21 hours
23 bie 430O fortgeeetat· Kaoh Bntfernen dee Lüsunken!ttola hatte das Polybutadien eine Hooney-ViekoeltUt von 77»5 (H3>#) und eine Bi^enviskooität von 2,6. DIo durch InXrarotanalyse b· otiuuto Struktur dieaes Polyneren war23 to 43 0 O fortgeeetat · Kaoh Bntfernen dee Lüsunken! Ttola, the polybutadiene had a Hooney age of 77.5 (H3>#) and a bite viscosity of 2.6. The structure of the polymer was determined by infrared analysis
,4-Stru!ct uranteil
trona-1.4-*itnikturant eil
i,2-Stru!:turanteil, 4-structure share
trona- 1.4- * itnikturant eil
i, 2-structure!: ture portion
V»!> A1OiIo dos /olybutadiene wurden in 92»5 Teilen Styrol auf feGlütit und 24 ο tun. en lang auf 115 "C erwärmt und ansohllcaeend 4 AvuiKlon lang auf 175°C :#ifl govonnene Polynere wurde in Kahl werk behandelt und dann gol'ornt. Dioece Polynere weist eine aue ^o^elcLhete uciluftfosliigUeit auf· In der nuohatehenden label!· uind die v/erte der Kcrbsohlng«tth1 gVeit (in PuÖ-Pfund) bei den verschiedenen ?Gnperaturen aufgeführt und swar im Ve^gleioh alt Con orten eines Itatcriols.dao in ähnlicher Weise erzeugt wurde durch Polymerisieren eines Butadien-^tyrolaischpolyoere in Styrol (hergestellt aus 76,5^. Butadien und 23t5?< Styrol), Diese lüech· I'uiyncrlaate enthielten 7t5 Teile des Orundoatorlal· (ontt/eder iclybutadien oder ein Butndien-^tyrolmiuchpoiyner) sowie 92,5 Teile de· Polystyroleuperatrat«.V »!> A 1 OiIo dos / olybutadiene were made in 92» 5 parts of styrene on FeGlütit and 24 o do. s heated at 115 "C and ansohllcaeend 4 AvuiKlon long to 175 ° C: #ifl govonnene Polynere was treated and then gol'ornt in Kahl factory Dioece Polynere has a aue ^ o ^ elcLhete uciluftfosliigUeit on · In the nuohatehenden label ·.! uind the v / erte the Kcrbsohlng "Tth1 gVeit (in PuÖ-pounds) at the different? listed nperaturen G and swar in Ve ^ gleioh old Con locate a Itatcriols.dao similarly produced was by polymerizing a butadiene ^ tyrolaischpolyoere in styrene (made from 76.5 ^. butadiene and 23 t 5? <styrene), These lüech · I'uiyncrlaate contained 7 t 5 parts of the orundoatorlal · (ontt / eder iclybutadiene or a butndiene- ^ tyrolmiuchpoiyner) as well as 92.5 parts de · Polystyrene superatrat «.
0RlQ|NAL0RlQ | NAL
909848/1190909848/1190
• 5 ·• 5 ·
Grundstoff•
Raw material
O0O
-20°0
-4οβσZlon temperature
O 0 O
-20 ° 0
-4ο β σ
1,9 ■ ■
0,8 « "
0,6 » ·3.2 ft. Ib.
1.9 ■ ■
0.8 «"
0.6 »·
0,8 ■ ·
0,5 · ·
0,1 «·2.3 ft.lb.
0.8 ■ ·
0.5 · ·
0.1 «·
Dl· öchlagfeetigkeitivert· der Polybutadien-Hlechung waren bei
allen 7<»iaperaturen überlegen· BIe höhere Schlagfestigkeit und
die beeueren Slgenoohaften bei niedriger Teisporatiir erhält daa
Polystyrol auf Grund der linearen unrcrsweigten struktur des
Polybutadlens·The polybutadiene coating was superior to the polybutadiene coating in all 7 applications. The higher impact strength and the higher impact strength and the higher impact strength at low dispersion are retained by polystyrene due to the linear unsupported structure
Polybutadlens
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
909848/1190909848/1190
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