DE1520038B1 - Verfahren zur Polymerisation von Epoxyden - Google Patents
Verfahren zur Polymerisation von EpoxydenInfo
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Description
eine Gruppe aufweist, die aus den Gruppen C = O,
N = O5S = O, P=O, C== S, P = S, N = N und
C = N ausgewählt ist oder die kein aktives Wasser
Verbindung, die wenigstens zwei aktive Wasserstoff- io fluormethyläthylenoxyd, Perfluorpropylenoxyd und
atome enthält oder ein aktives Wasserstoffatom und Perfluoräthylenoxyd.
Es kann jede kein Halogen enthaltende magnesiumorganische Verbindung, wenn dieselbe mit den oben
angegebenen mehrfach umsetzungsfähigen Verbindunstoffatom enthält und wenigstens zwei Gruppen 15 gen umgesetzt worden ist, als Katalysator für die
besitzt, die aus den Gruppen C = O, N = O, S = O, erfindungsgemäße Polymerisation der Epoxyde ange-P
= O, C = S, P = S, C = N und N = S aus- wandt werden. Vorzugsweise weist die magnesiumgewählt
sind, oder die Kohlenmonoxyd oder Stick- organische Verbindung die Formel RR'Mg auf, in der
stoffmonoxyd ist, verwendet wird. R jeder beliebige Kohlenwasserstoffrest ist, wie z. B.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß stark ver- 20 ein Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Cycloalkenyl-, Aryl-,
besserte Ergebnisse bei der Polymerisation von Epoxy- Alkaryl- und Cycloalkylarylrest, und R' die gleiche
den dann erhalten werden, wenn als Polymerisations- Bedeutung wie R aufweist oder H, — OR, — NR2
katalysator eine halogenfreie magnesiumorganische und —SR ist. Beispiele für magnesiumorganische
Verbindung angewandt wird, die mit wenigstens einer Verbindungen, die zur Herstellung des Katalysators
mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung umgesetzt 25 angewandt werden können, sind Dimethylmagnesium,
wurde. Die Menge der gesamten mehrfach umsetzungs- Diäthylmagnesium, Dipropylmagnesium, Diisoprofähigen
Verbindung, die mit der magnesiumorga- pylmagnesium, Di-n-butylmagnesium, Diisobutylnischen
Verbindung umgesetzt wird, ist kritisch und magnesium, Di-(tert.-butyl)-magnesium, Diamylmasollte
ein äquivalentes Molverhältnis innerhalb des gnesium, Dioctylmagnesium, Dicyclohexylmagnesium,
Bereiches von etwa 0,01 bis etwa 0,7, und vorzugsweise 30 Diphenylmagnesium, Äthylmagnesiumhydrid, Butylvon
etwa 0,05 bis etwa 0,5, der mehrfach umsetzungs- magnesiumhydrid, Methoxymethylmagnesium, Äthfähigen
Verbindung bezüglich der magnesiumorganischen Verbindung betragen. Durch die erfindungsgemäße
Durchführung der Polymerisation wurde
gefunden, daß die Umwandlung und/oder Polymeri- 35
sationsgeschwindigkeit und/oder Ausbeute erheblich
gegenüber dem Verfahren verbessert wird, bei dem
eine magnesiumorganische Verbindung als Katalysator angewandt wird, die nicht mit einer dieser mehrfach umsetzungsfähigen Verbindungen umgesetzt 4° fähige« Verbindung ist jede Verbindung, und zwar wurde. Weiterhin wird in vielen Fällen ein Polymeres organisch oder anorganisch, zu verstehen, die wenigmit wesentlich höherem Molekulargewicht erhalten, stens zwei umsetzungsfähige Stellen mit der magne- und in einigen Fällen erzielt man ein sterisch regel- siumorganischen Verbindung aufweist. Somit kann mäßigeres Polymeres. jede Verbindung angewandt werden, die wenigstens
gefunden, daß die Umwandlung und/oder Polymeri- 35
sationsgeschwindigkeit und/oder Ausbeute erheblich
gegenüber dem Verfahren verbessert wird, bei dem
eine magnesiumorganische Verbindung als Katalysator angewandt wird, die nicht mit einer dieser mehrfach umsetzungsfähigen Verbindungen umgesetzt 4° fähige« Verbindung ist jede Verbindung, und zwar wurde. Weiterhin wird in vielen Fällen ein Polymeres organisch oder anorganisch, zu verstehen, die wenigmit wesentlich höherem Molekulargewicht erhalten, stens zwei umsetzungsfähige Stellen mit der magne- und in einigen Fällen erzielt man ein sterisch regel- siumorganischen Verbindung aufweist. Somit kann mäßigeres Polymeres. jede Verbindung angewandt werden, die wenigstens
Es kann jedes Epoxyd mit einem zweiten Epoxyd 45 zwei Gruppen oder Stellen zur Umsetzung mit den
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren homo- oder magnesiumorganischen Verbindungen unter Ausbildung
einer Bindung, wie O — Mg, S — Mg, N — Mg, P — Mg und C — Mg, besitzt. Derartige mehrfach
umsetzungsfähige Verbindungen sind Verbindungen, 50 die wenigstens zwei aktive Wasserstoffatome enthalten,
Verbindungen, die ein aktives Wasserstoffatom und eine Gruppe aufweisen, die aus der Gruppe von
doppelt an Kohlenstoff gebundenen Sauerstoff (C=O), an Stickstoff doppelt gebundenem Sauerstoff (N=O),
55 an Schwefel doppelt gebundenem Sauerstoff (S=O), an Phosphor doppelt gebundenem Sauerstoff (P=O),
an Kohlenstoff doppelt gebundenem Schwefel (C=S), an Phosphor doppelt gebundenem Schwefel (P=S),
an Stickstoff doppelt gebundenem Stickstoff (N=N) 60 und an Kohlenstoff dreifach gebundenem Stickstoff
(C=N) ausgewählt sind, Verbindungen, die kein aktives Wasserstoffatom enthalten und wenigstens
zwei Gruppen besitzen, die aus der Gruppe, bestehend aus C = O, N = O, S = O, P = O, C = S, P = S,
S, ausgewählt sind, sowie mehrfach
oxyäthylmagnesium usw. Natürlich können Gemische beliebiger dieser magnesiumorganischen Verbindungen
Anwendung finden.
Wie weiter oben angegeben, wird die im erfindungsgemäßen Verfahren als Katalysator in Anwendung
kommende magnesiumorganische Verbindung mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung umgesetzt.
Unter dem Ausdruck »mehrfach umsetzungs-
copolymerisiert werden. Hervorragende Ergebnisse werden mit Äthylenoxyd, monosubstituierten Äthylenoxyden
R-
und symmetrisch disubstituierten Äthylenoxyden
R-CH-
CHR1
erhalten, bei denen R einen Kohlenwasserstoffrest, wie
einen Alkyl-, Aryl- oder Cycloalkylrest darstellt. Beispiele für derartige Epoxyde, die homo- oder copolymerisiert werden können, sind die Alkylenoxyde, wie
Äthylenoxyd, Propylenoxyd, 1-Butenoxyd, 2-Buten- 65 C = N und N
einen Alkyl-, Aryl- oder Cycloalkylrest darstellt. Beispiele für derartige Epoxyde, die homo- oder copolymerisiert werden können, sind die Alkylenoxyde, wie
Äthylenoxyd, Propylenoxyd, 1-Butenoxyd, 2-Buten- 65 C = N und N
oxyde, Isobutylenoxyd, 1-Hexenoxyd und substituierte
Alkylenoxyde, wie Cyclohexenoxyd, Styroloxyd, GIycidyläther des Phenols und Bisphenols, ungesättigte,
umsetzungsfähige Verbindungen, wie Kohlenmonoxyd und Stickstoffoxyd. Wie allgemein bekannt, ist
ein aktives Wasserstoffatom ein Wasserstoffatom in
einer Verbindung, sowohl organisch als auch anorganisch, bei der das Wasserstoffatom mit einem nicht
metallischen Element mit Ausnahme des Kohlenstoffes verbunden ist, wie Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff und
Phosphor und somit aktiv ist. Es kann sich ebenfalls um ein Wasserstoffatom handeln, das mit einem
Kohlenstoffatom verknüpft ist, wobei das Wasserstoffatom ein sogenanntes saures Wasserstoffatom ist oder
der Wasserstoff durch das Vorliegen einer aktivierenden Gruppe (eine elektronenabziehende Gruppe) in
der α-Stellung zu dem Kohlenstoffatom, mit dem das aktive Wasserstoffatom verknüpft ist, aktiviert wird,
wie z. B. ein Wasserstoffatom, das mit einem Kohlenstoffatom in α-Stellung zu einer C = O-Gruppe, in
α-Stellung zu einer —COOR—-Gruppe, in einer
α-Stellung zu einer S = O-Gruppe, in α-Stellung zu einer N = O-Gruppe, in α-Stellung zu einer C = N-Gruppe
oder der hierzu äquivalenten N = C-Gruppe gebunden ist. Somit kann es sich um ein aktives
Wasserstoffatom handeln, das in einer der folgenden Gruppen vorliegt:
— OH, — SH, — NH2. — NHR, — CONH,.
= CHN0, =CHN0,. = N —OH, —SO, H,
— SO2H, — O — SO2H. — SO2NH2,
— CH — CO —, = CH — C == N,
= CHSO2 — und — COOH.
= CHSO2 — und — COOH.
Beispiele für Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen, die wenigstens zwei derartige Wasserstoffatome
enthalten, und die als mehrfach umsetzungsfähige Verbindungen für die Umsetzung mit
der magnesiumorganischen Verbindung unter Ausbildung des erfindungsgemäß in Anwendung kommenden
Katalysators angewandt werden können, sind Wasser, Alkylenglykole und cycloaliphatische PoIyole,
wie Äthylenglykol, Trimethylenglykol, Tetramethylenglykol, Pentamethylenglykol, Glyzerin, Pentaerythritol,
Trimethylolpropan, 2 - Buten -1,4- diol, 2-Butin-l,4-diol, 1,3-Cyclohexandiol und 1,4-Cyclohexandiol.
Polyhydroxyphenole, wie Resorcin, Hydrochinon, Pyrocatechol, Bisphenol A (ρ,ρ'-Isopropylidendiphenol),
Ammoniak, Amine, wie Methylamin, Äthylamin, n-Butylamin und Amylamine, Arylamine,
wie Anilin, Aralkylamine, wie Benzylamin, Cycloalkylamine, wie Cyclohexylamin, Diamine, wie Äthylendiamin,
Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Hexamethylendiamin, p-Phenylendiamin, Piperazin,
Hydroxylamin, Aminoalkohole, wie Äthanolamin und Tetrahydroxyäthyläthylendiamin, Hydrazin, Phenylhydrazin,
Amide, wie Harnstoff, Thioharnstoff, Acetamid und Malonamid, Sulfenamide und Sulfonamide,
wie p-Toluolsulfonamid, Schwefelwasserstoff, Dimercaptane,
wie Äthandithiol, 1,5-Pentandithiol, Dithioresorcin usw., 2-Mercaptoäthylamin, Dialkylsulfide,
Dialkyldisulfide, Dialkylpolysulfide, Sulfone und Hydroxysulfone,
wie Dibutylsulfon, Hydroxyäthylmethylsulfon, Sulfoxyde, wie Dibutylsulfoxyd, Dimethylsulfoxyd,
Säuren, wie Schwefelsäure, schweflige Säure, phosphorige Säure, Phosphorsäure, Kohlensäure,
Essigsäure, Oxalsäure, Phthalsäure, Äthylendiamintetraessigsäure, α,α-Dioctyläthylendiamindiessigsäure,
Malonsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Ketone, wie Aceton, Diacetyl, Dibenzoylmethan, 2-Hydroxyäthylmethylketon,
Acetylaceton, Acetonylaceton, Diacetylaceton, Acetophenon, Ester, wie Malonsäureester,
z. B. Methylmalonat und Äthylmalonat, Acetoessigsäure, Ester, wie Äthylacetoacetat, Nitro- oder
Nitrosoalkane, wie Nitromethan, Nitroäthan und Nitrosomethan, Nitrile und Isocyanide, wie Acetonitril
und Hydracrylnitril (3-Hydroxypropionitril), und Formaldehyd-Hydrat (HNS)4. Natürlich können
viele weitere Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen angewandt werden, bei denen in dem Molekül
wenigstens zwei aktive Wasserstoffatome vorliegen. Beispiele für weitere mehrfach umsetzungsfähige
Verbindungen, die mit einer magnesiumorganischen Verbindung unter Ausbildung der erfindungsgemäß in
Anwendung gebrachten Katalysatoren umgesetzt werden können, sind Verbindungen, die ein aktives
Wasserstoffatom und eine C = O-Gruppe enthalten, wie z. B. Benzoesäure, Verbindungen, die ein aktives
Wasserstoffatom und eine N = O-Gruppe enthalten, wie Nitrosophenol, Verbindungen, die ein aktives
Wasserstoffatom und eine P = O-Gruppe enthalten, wie Benzolsulfinsäure, Verbindungen, die ein aktives
Wasserstoffatom und eine P = -Gruppe, enthalten, wie z. B. Dimethylwasserstoffphosphit, Verbindungen,
die ein aktives Wasserstoffatom und eine P = S-Gruppe enthalten, wie Ester der Dithiophosphorsäure,
Verbindungen die ein aktives Wasserstoffatom und eine C = S-Gruppe enthalten, wie Dithiobenzoesäure,
Verbindungen, die ein aktives Wasserstoffatom und eine C = N-Gruppe enthalten, wie Cyanwasserstoffsäure,
Verbindungen, die wenigstens zwei C =O-Gruppen und kein aktives Wasserstoffatom enthalten,
wie Kohlendioxyd, Glyoxal und die Dialkylester der Oxalsäure, Verbindungen, die wenigstens zwei N= O-Gruppen
und kein aktives Wasserstoffatom enthalten, wie z. B. Nitrobenzol und Stickstoffdioxyd, Verbindungen,
die wenigstens zwei S = O-Gruppen und kein aktives Wasserstoffatom enthalten, wie Schwefeldioxyd,
Verbindungen, die wenigstens zwei P = O-Gruppen und kein aktives Wasserstoffatom enthalten,
wie Phosphorpentoxyd und Tributylphosphat, Verbindungen, die wenigstens zwei C = S-Gruppen und
kein aktives Wasserstoffatom enthalten, wie Schwefelkohlenstoff, Verbindungen, die wenigstens zwei P=S-Gruppen
und kein aktives Wasserstoffatom enthalten, wie z. B. Phosphorpentasulfid, Verbindungen, die
wenigstens zwei N = S-Gruppen und keine aktiven Wasserstoffatome enthalten, wie Stickstoffsulfid (N4S4),
Verbindungen, die wenigstens zwei C = N- oder N = C-Gruppen und kein aktives Wasserstoffatom
enthalten, wie z. B. Cyanogen, Phthalylnitrile und Phenylenisocyanid, Verbindungen, die wenigstens eine
N = N-Gruppe enthalten, wie z. B. Azobenzol, Verbindungen, die wenigstens eine C = O-Gruppe und
wenigstens eine N=O-Gruppe enthalten, wie Nitrosobenzaldehyd
und Nitrosobenzophenon.
Die genaue Art dieses Umsetzungsproduktes aus der magnesiumorganischen Verbindung mit den mehrfach
umsetzungsfähigen Verbindungen ist nicht bekannt. Man nimmt an, daß eine Umsetzung eintritt,
durch die ein Teil der mit dem Magnesium verknüpften Kohlenwasserstoffgruppe durch eine andere
Gruppe ersetzt wird, wobei die letztere von der in Anwendung gebrachten mehrfach umsetzungsfähigen
Verbindung abhängt. Man nimmt an, daß die Klasse des aktiven Katalysators aus wenigstens zwei magnesiumorganischen
Gruppen besteht, die miteinander durch die mehrfach umsetzungsfähige Verbindung verknüpft sind. Wenn somit die mehrfach umsetzungsfähige
Verbindung difunktionell ist, würde das Umsetzungsprodukt mit der magnesiumorganischen Verbindung
die Formel
R-Mg(-X-YmZ,,-Mg)p-R'
aufweisen, in der R und R' organische Gruppen, H, — OR, — NR2 und — SR sind, X und Z Sauerstoff,
Schwefel, Stickstoff, — N —, Phosphor und — S = O sind, und X und Z gleich oder unterschiedlich sein
können, wobei Y ein zweiwertiger Teil ist, der von der mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung abgeleitet
ist, m = 0 oder 1, η = 0 oder 1 und ρ = 1 oder größer ist. Wenn die mehrfach umsetzungsfähige
Verbindung drei oder mehr umsetzungsfähige Stellen aufweist, werden stark verzweigte Strukturen erhalten,
wie z. B.
R—Mg—X-Y
Z—Mg—R
Z—Mg—R
oder
R—Mg—X—Y—Z—Mg—X—Y—Z—Mg—R
R—Mg—X—Y—Z—Mg—X—Y—Z—Mg—R
Mg
X
X
Mg X
Y—Z—Mg—R Y—Z—Mg—R
Mg
R
R
Mg
Die Klasse dieser Katalysatoren mit dem geringsten Molekulargewicht ist im allgemeinen bevorzugt, da
derartige Katalysatoren mehr aktive Alkylgruppen pro Magnesiumatom enthalten. Unabhängig von den
setzungsfähigen Verbindung geringer und beläuft sich z. B. auf einen Bereich von 0,01 bis 0,35 Moläquivalente. Unter oder über diesen Verhältnissen wird
die Polymerisation verzögert oder in anderer Weise nachteilig beeinflußt, z. B. wird an Stelle eines festen
hochmolekularen Polymeren ein flüssiges Polymeres ausgebildet.
Zur Umsetzung der magnesiumorganischen Verbindung mit dem angegebenen Verhältnis der mehrfach
umsetzungsfähigen Verbindung kann jede zweckmäßige Verfahrensweise angewandt werden. Somit
werden die magnesiumorganische Verbindung und die mehrfach umsetzungsfähige Verbindung durch Zugabe
der angegebenen Menge der mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung zu einer Lösung oder Dispersion
der magnesiumorganischen Verbindung in einem inerten Lösungsmittel einer Vorumsetzung unterworfen,
wobei man z. B. ein Kohlenwasserstoffverdünnungsmittel, wie η-Hexan, n-Heptan, verzweigte aliphatische
Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol und Toluol, cycloaliphatische
Kohlenwasserstoffe, wie Cyclohexan und Methylcyclohexen oder einen Äther, wie Diäthyläther und
Diisopropyläther oder ein Gemisch derartiger Verdünnungsmittel
anwendet. Diese Umsetzungsprodukte aus magnesiumorganischer Verbindung der Verbindung
mit den aktiven Wasserstoffatomen kann sofort oder im gealterten Zustand angewandt werden, oder
dieselben können in einigen Fällen einer Wärmebehandlung unterworfen werden. Die Umsetzung der
magnesiumorganischen Verbindung mit der Verbindung mit den aktiven Wasserstoffatomen kann ebenfalls
durch Umsetzung der zwei Umsetzungsteilnehmer in situ in dem Polymerisationsgemisch durchgeführt
werden. Dies kann dadurch erzielt werden, indem eine spezifische Menge der Verbindung mit den aktiven
Wasserstoffatomen zu dem zu polymerisierenden Epoxyd oder Epoxydgemisch zugegeben und anschließend
die magnesiumorganische Verbindung zugesetzt
theoretischen Überlegungen bezüglich der ablaufenden 40 wird, oder indem die zwei Umsetzungsteilnehmer
Umsetzung ist es wesentlich, daß das Umsetzungsprodukt ein Verhältnis von Magnesium zu Kohlenstoffbindungen
in einer Größe von 0,2 bis 1,8 Kohlenwasserstoffgruppen pro Magnesiumatom und vorzugsweise
0,4 bis 1,2, beibehält.
Die Menge der mit der magnesiumorganischen Verbindung umgesetzten mehrfach umsetzungsfähigen
Verbindung hängt von der mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung, der magnesiumorganischen Vergleichzeitig
zu dem Polymerisationsgemisch zugesetzt werden.
In einigen Fällen wurde es als vorteilhaft festgestellt, daß das Umsetzungsprodukt aus der magnesiumorganischen
Verbindung und der mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung mit einem komplexbildenden Mittel umgesetzt wird, wie z. B. einem Äther,
wie Diäthyläther, Tetrahydrofuran und Dioxan, einem Thioäther, wie Aminoäther, einem tertAmin oder
bindung und zu einem gewissen Ausmaß von dem 50 einem tert. Phosphin. In diesem Fall kann die magnesiumorganische
Verbindung zunächst mit der mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung und sodann mit
dem komplexbildenden Mittel umgesetzt werden, oder das letztere kann zu dem Polymerisationsverdünnungs-
Verdünnungsmittel, der Temperatur und dem polymerisierenden Epoxyd ab. In jedem Fall sollte
diese Menge innerhalb des Bereiches von 0,01 bis 0,7 Moläquivalente pro Mol Magnesiumverbindung,
vorzugsweise 0,05 bis 0,6 und insbesondere bevorzugt 55 mittel zugesetzt werden oder das komplexbildende
von 0,1 bis 0,4 liegen. Somit sind in dem Fall der Mittel kann während der Herstellung des Katalysators
Anwendung von z. B. Wasser als einer difunktionellen vorliegen. Die Menge des mit dem Katalysator zur
mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung 0,02 bis Umsetzung gebrachten komplexbildenden Mittels
1,4 Mol Wasser pro Mol magnesiumorganischer Ver- schwankt innerhalb breiter Grenzen in Abhängigkeit
bindung anzuwenden, wobei man vorzugsweise 0,1 60 von der Art des komplexbildenden Mittels. So kann
bis 1,2 Mol Wasser pro Mol Magnesium anwendet. man bei Anwendung von schwachen komplexbildenden
Mitteln, wie Diäthyläther oder Dioxan, 0,1 bis zu 100 oder mehr Mol desselben pro Magnesium in
Anwendung bringen, und bei stärkeren komplex-65 bildenden Mitteln, wie tert. Amine, Phosphinen und
einigen cyclischen Äthern kann eine Menge von 0,1
Wenn die mehrfach umsetzungsfähige Verbindung mehr als zwei umsetzungsfähige Stellen aufweist, wird
die Menge der mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung proportional verringert. In dem Fall von
Magnesiumverbindungen, die die Formel MgRR' aufweisen, wobei R ein organischer Rest und R' nicht
H oder R ist, ist das Verhältnis der mehrfach umbis 10 Mol derselben pro Magnesium angewandt
werden. Vorzugsweise kommt eine Menge von 1 bis
3 Mol komplexbildendes Mittel pro Magnesium in Anwendung. In dem Fall schwächerer komplexbildender Mittel, wie Diäthyläther, kann das komplexbildende Mittel als das einzige Verdünnungsmittel für
die Polymerisation angewandt werden.
Es kann jede Menge des in der oben beschriebenen Weise hergestellten magnesiumorganischen Umsetzungsproduktes
für die Katalysierung des erfindungsgemäßen Polymerisationsverfahrens von einer geringen
katalytischen Menge ausgehend bis zu einem großen Überschuß angewandt werden, jedoch liegt diese
Menge im allgemeinen innerhalb des Bereiches von 0,2 bis 10 Mol, bezogen auf das Magnesium und des
zu polymerisierenden Monomeren oder der Monomeren, und vorzugsweise liegt diese Menge innerhalb
des Bereiches von 1 bis 5 Molprozent. Die in Anwendung gebrachte Menge hängt teilweise von derartigen
Faktoren, wie dem Reinheitsgrad des Monomeren und des Verdünnungsmittels ab. Weniger reine
Epoxyde und Verdünnungsmittel benötigen eine größere Katalysatormenge, um so die umsetzungsfähigen
Verunreinigungen zu zersetzen.
Die Polymerisationsumsetzung kann in jeder geeigneten Weise durchgeführt werden, und zwar entweder
ansatzweise oder kontinuierlich, wobei der Kataly- 25, sator in einem Ansatz oder anteilweise während der
Polymerisation, oder aber kontinuierlich während des gesamten Polymerisationsvorganges zugesetzt wird.
Gegebenenfalls kann das Monomere allmählich zu dem Polymerisationssystem zugesetzt werden. Die
Polymerisation kann als eine Blockpolymerisation, in einigen Fällen bei dem Siedepunkt des Monomeren
(der durch Einstellen des Druckes auf eine gewünschte Höhe verringert oder erhöht wird) ausgeführt werden,
um so die Umsetzungswärme abzuführen. Die Polymerisation kann ebenfalls in Gegenwart eines inerten
Verdünnungsmittels durchgeführt werden. Jedes unter den Polymerisationsbedingungen inerte Verdünnungsmittel
kann hierbei Anwendung finden, wie z. B. Äther, wie Dialkyl-, Aryl- oder Cycloalkyläther, wie
z. B. Diäthyläther, Dipropyläther, Diisopropyläther, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol und
Toluol, oder gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, wie
n-Heptan, verzweigte aliphatische Kohlenwasserstoffe und Cyclohexan. Natürlich kann jedes beliebige
Gemisch derartiger Verdünnungsmittel angewandt werden, und dies ist in vielen Fällen bevorzugt. Das
Polymerisationsverfahren kann in Gegenwart von Zusatzmitteln, wie Antioxydantien, Ruß, Zinkstearat,
einigen Beschleunigern und weiteren Härtungsmitteln ausgeführt werden.
Das erfindungsgemäße Polymerisationsverfahren kann innerhalb eines breiten Temperatur- und Druckbereiches
durchgeführt werden. Im allgemeinen wird die Polymerisation bei einer Temperatur von — 80 bis
zu 15O0C, vorzugsweise innerhalb des Bereiches von
— 50 bis 120° C, und insbesondere bevorzugt innerhalb
eines Bereiches von —30 bis 1000C durchgeführt.
Gewöhnlich wird das Polymerisationsverfahren bei Normaldruck durchgeführt, jedoch können erhöhte
Drücke bis zu einigen 10 kg/cm2 gegebenenfalls Anwendung finden, und in gleicher Weise können ebenfalls
Unterdrücke angewandt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die verbesserten Ergebnisse, die durch die erfindungsgemäße PoIymerisierung
von Epoxyden erhalten werden können. Alle Teile und Prozentsätze verstehen sich auf der
Gewichtsgrundlage, wenn es nicht anders angegeben ist. Wie aus diesen Beispielen ersichtlich, wird es
durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich, nicht nur stark verbesserte Ausbeuten an Polymerem zu
erhalten, sondern es wird ebenfalls möglich Polymere ungewöhnlich hohen Molekulargewichtes herzustellen.
Das Molekulargewicht der in diesen Beispielen hergestellten Polymeren wird durch die für
jedes derselben angegebene reduzierte spezifische Viskosität (RSV) aufgezeigt. Unter dem Ausdruck
»reduzierte spezifische Viskosität« ist der Wert i/sp/C
zu verstehen, die in einer 0,l%igen Lösung des Polymeren in einem gegebenen Lösungsmittel bestimmt
wird. In dem Fall von Polyäthylenoxyd wird die RSV in Chloroform bei einer Temperatur von 25° C,
und in dem Fall von Polypropylenoxyd die RSV in Benzol bei einer Temperatur von 25° C bestimmt.
Somit sind bei der Angabe der RSV das Verdünnungsmittel und die Temperatur angegeben, bei denen die
RSV bestimmt wird.
B e i s ρ i e 1 e 1 bis 3
Bei jedem dieser Beispiele wurde in ein mit Stickstoff gefülltes Polymerisationsgefäß der Teil des
Verdünnungsmittels eingeführt, der nicht zusammen mit dem Katalysator zugegeben wird (n-Heptan,
mit Ausnahme bei 2f, wo ein 50:50-Gemisch aus
n-Heptan und Toluol angewandt wurde) und 10 Teile Äthylenoxyd ebenfalls eingeführt. Nach dem Temperaturausgleich
des Gefäßes und dessen Inhalt bei 300C wurde der Katalysator eingedrückt. Die in
jedem dieser Beispiele in Anwendung gebrachte Katalysatorlösung wurde unter Stickstoff und in
Gegenwart von Glaskugeln aus 0,33 Teilen Diäthylmagnesium in Äther (0,5molare Lösung) hergestellt
mit der Ausnahme bei 2 g, wo eine fein verteilte Dispersion von Diäthylmagnesium in n-Heptan angewandt
wurde, und sodann zu der Lösung eine Menge der angegebenen Verbindungen zugesetzt, die wenigstens
zwei aktive Wasserstoffatome gleich dem angegebenen Molverhältnis enthalten, und das Gemisch anschließend
20 Stunden lang bei einer Temperatur von 30° C gerührt. Das Polymerisationsgemisch wurde 19 Stunden
lang bei einer Temperatur von 300C gerührt. In der Tabelle I sind die Gesamtteile an Verdünnungsmittel
und der Prozentsatz desselben, der Äther war, sowie der Katalysator angegeben.
Das gebildete ätherunlösliche Polyäthylenoxyd wurde durch Zugabe überschüssigen Äthers zu dem
Umsetzungsgemisch abgetrennt, der unlösliche Anteil abfiltriert, mit Äther und sodann mit 0,5%iger
Salzsäure in einem 80:20-Gemisch aus Äther und Methanol, sodann bis zum Neutralpunkt mit Äther
zu Methanol, und mit 0,5% 4,4'-Thiobis-(6-tert.-butylm-kresol) enthaltendem Äther gewaschen.
In der Tabelle I ist die gesamte prozentuale Umwandlung in das Polymere in jedem Fall zusammen
mit der Menge des jeweils isolierten Polymeren als prozentuale Umwandlung in das abgetrennte Polymere
und der Prozentsatz des gesamten Polymeren sowie die RSV des Polymeren angegeben. Weiterhin
ist das gebildete in Äther lösliche Polymere tabellarisch zusammengestellt, und zwar wie es durch einen
Gehalt der gesamten Feststoffe an Hand eines aliquoten Teiles der vereinigten Ätherwaschwässer bestimmt
wurde.
109531/371
10
Verdünnungsmittel | Äther % |
Katalysator | Gesamt | Isoliertes Polymeres | Um | RSV | menge % |
Äther- lösliches |
|
Beispiel | 13,7 | umwandlung | wandlung % |
49 | 50 | Polymeres | |||
Gesamt- teile |
27,6 | (C2H5J2Mg | % | 2,1 | 86 | 100 | Umwandlung % |
||
Probe | 34,3 | 27,6 | (C2Hs)2Mg · 0,3 Acetylaceton | 4 | 21 | 49 | 100 | 2 | |
la | 34,8 | 27,6 | (C2Hs)2Mg · 0,5 Acetylaceton | 21 | 85 | 28 | 100 | 0 | |
Ib | . 34,8 | 15,8 | (C2Hs)2Mg · 0,7 Acetylaceton | 85 | 86 | 118 | 100 | 0 | |
Ic | 34,8 | 15,8 | (C2Hs)2Mg · 0,03 Resorcin | 86 | 38 | 107 | 100 | 0 | |
2a | 34,2 | 15,8 | (C2Hj)2Mg · 0,1 Resorcin | 38 | 79 | 34 | 100 | 0 | |
2b | 34,2 | 15,8 | (C2Hj)2Mg · 0,3 Resorcin | 79 | 98 | 32 | 100 | 0 | |
2c | 34,2 | 15,8 | (QH5)2Mg - 0,5 Resorcin | 98 | 96 | 7,8 | 94 | 0 | |
2d | 34,2 | 15,2 | (C2Hs)2Mg ■ 0,75 Resorcin | 96 | 47 | 94 | 100 | 0 | |
2e | 34,2 | 0 ' | (C2Hs)2Mg · 0,3 Resorcin | 50 | 90 | 41 | 100 | 3 | |
2f | 35,4 | 15,8 | (C2Hs)2Mg - 0,3 Resorcin | 90 | 91 | 92 | 100 | 0 | |
2g | 33,9 | 15,8 | (C2Hs)2Mg-O^NH3 | 91 | 23 | 60 | 100 | 0 | |
3 a | 34,2 | 15,8 | (C2Hs)2Mg-O^NH3 | 23 | 100 | 40 | 100 | 0 | |
3b | 34,2 | (C2Hs)2Mg · 0,8 NH3 | 100 | 94 | 0 | ||||
3c | 34,2 | 94 | 0 | ||||||
Beispiele 4 bis 33
In diesen Beispielen wurde Äthylenoxyd unter Anwendung verschiedener Katalysatoren polymerisiert,
die durch Vorumsetzung von 0,33 Teilen Diäthylmagnesium (mit Ausnahme der Beispiele 14,
15 und 25 in denen 0,23 Teile angewandt wurden) mit verschiedenen Verbindungen erhalten wurden,
die wenigstens zwei aktive Wasserstoffatome enthalten.
In jedem Fall wurden 10 Teile Äthylenoxyd unter Anwendung der allgemeinen in den Beispielen 1
bis 3 beschriebenen Verfahrensweise polymerisiert, wobei die Polymerisation 19 Stunden bei einer Temperatur
von 300C durchgeführt wurde. Die Katalysatorlösungen
wurden in der in diesen Beispielen beschriebenen Weise hergestellt. Das in jedem Fall
gebildete, in Äther unlösliche Poly(äthylenoxyd), wurde in der in den Beispielen 1 bis 3 beschriebenen
Weise abgetrennt. In der Tabelle II sind die Gesamtteile des Verdünnungsmittels angegeben, das ein
Gemisch aus Äther und n-Heptan war, sowie der in diesem Verdünnungsmittel enthaltene Prozentsatz
an Äther, der in Anwendung gebrachte Katalysator, sowie die gesamte prozentuale Umwandlung und die
Umwandlung in das in Äther unlösliche Polymere und das in Äther lösliche Polymere sowie die RSV des
in Äther unlöslichen Polymeren.
Verdünnungsmittel | Äther % |
Katalysator | Gesamt | Isoliertes Polymeres | RSV | Gesamt menge |
Äther- lösliches |
|
Beispie | 13,7 | umwandlung | 49 | 50 | X V JIt Vl Xw ^ Polymeres |
|||
Gesamt teile |
27,6 | (C2Hs)2Mg | % | Um wandlung % |
33 | 100 | Umwandlung % |
|
Probe | 34,3 | (C2Hs)2Mg ■ 0,5 Dibenzoyl- | 4 | 2,1 | - 2 | |||
4 | 34,8 | 15,8 | methan | 19 | 19 | 44 | 100 | 0 |
(C2Hs)2Mg-0,6 (2-Hydroxy- | ||||||||
5 | 34,2 | 38,4 | äthylmethylketon) | 94 | 94 | 22 | 100 | 0 |
38,4 | (C2Hs)2Mg · 0,5 Diacetyl | 98 | 100 | |||||
6 | 34,6 | 38,4 | (C2Hg)2Mg · 0,5 Essigsäure | 90 | 90 | 91 | 100 | 0 |
7 | 34,6 | 15,8 | (C2Hg)2Mg · 0,1 Aceton | 76 | 76 | 32 | 100 | 0 |
8 | 34,6 | 15,8 | (C2Hs)2Mg · 1,0 Acetonitril | 30 | 30 | 52 | 100 | 0 |
9 | 34,2 | (C2Hs)2Mg · 0,5 Hydracryl- | 97 | 97 | 0 | |||
10 | 34,2 | 28 | nitril | 86 | 86 | 57 | 100 | 0 |
28 | (C2Hs)2Mg ■ 0,5 Acetamid | 73 | 96 | |||||
11 | 34,5 | 28 | (C2Hs)2Mg · 0,25 Harnstoff | 94 | 94 | 111 | 100 | 0 |
12 | 34,5 | 18,6 | (C2Hs)2Mg ■ 0,25 Oxalsäure | 25 | 24 | 66 | 100 | 1 |
13 | 34,5 | (C2Hs)2Mg ■ 0,14 Äthylen- | 94 | 94 | 0 | |||
14 | ■ 34,4 | 18,6 | diamintetraessigsäure | 13 | 13 | 43 | 100 | 0 |
(C2Hs)2Mg · 0,28 α,α-Dioctyl- | ||||||||
15 | 34,4 | (äthylendiamindiessigsäure) | 96 | 96 | 0 | |||
Fortsetzung
Verdünnungsmittel | Äther | Katalysator | Gesamt | Isoliertes Polymeres | RSV |
Gesamt
menge |
Äther
lösliches |
|
Beispiel |
Gesamt
teile |
40,5 | (C2H5J2Mg · 0,5 H2O | umwandlung |
Um
wandlung |
178 | 97 |
Polymeres
Umwandlung |
16 | 34,6 | 40,5 | (C2H5J2Mg · 0,25 H2SO4 | 30 | 29 | 92 | 98 | 1 |
17 | 34,6 | 15,8 | (C2H5J2Mg · 0,25 H2S | 41 | 40 | 124 | 100 | 1 |
18 | 34,2 | 16,0 | (C2H5)^Mg · 0,5 Pentan- | 98 | 98 | 126 | 100 | 0 |
19 | 34,0 | 1,5-dithiol | 74 | 74 | 0 | |||
40,5 | (C2Hs)2Mg · 0,5 (H-C4H9J2SO2 | 70 | 96 | |||||
20 | 34,6 | 15,8 | (C2Hs)2Mg · 1,0 (n-QHg)2S | 25 | 24 | 155 | 100 | 1 |
21 | 34,2 | 40,5 | (C2H5J2Mg · 0,5 (H-C4Hg)2SS | 80 | 80 | 289 | 100. | 0 |
22 | 34,6 | 15,8 | (C2Hs)2Mg-0,5 Äthylen- | 79 | 79 | 39 | 100 | 0 |
23 | 34,2 | glykol | 36 | 36 | 0 | |||
15,8 | (C2Hs)2Mg · 0,5 Trimethylen- | 43 | 100 | |||||
24 | 34,2 | glykol | 84 | 84 | 0 | |||
18,6 | (C2Hs)2Mg · 0,14 Tetra- | 58 . | 100 | |||||
25 | 34,4 | hydroxyäthyläthylen- | 60 | 60 | 0 | |||
diamin | ||||||||
15,8 | (C2H5J2Mg · 0,5 Hydrochinon | 20 | 100 | |||||
26 | 34,2 | 15,8 | (C2Hs)2Mg · 0,5 Pyrocatechin | 94 | 94 | 18 | 100 | 0 |
27 | 34,2 | 15,8 | (C2Hj)2Mg · 0,5 Bisphenol A | 94 | 94 | 41 | 100 | 0 |
28 | 34,2 | 15,8 | (C2H5J2Mg · 0,3 Äthanolamin | 72 | 72 | 84 | 100 | 0 |
29 | 34,2 | 15,8 | (C2H5J2Mg · 0,5 n-Butylamin | 78 | 78 | 135 | 82 | 0 |
30 a | 34,2 | 15,8 | (C2Hs)2Mg · 1,0 n-Butylamin | 22 | 18 | 214 | 86 | 4 |
30 b | 34,2 | 15,8 | (C2Hs)2Mg-0,17 Äthylen- | 49 | 42 | 59 | 96 | 7 |
31 | 34,2 | diamin | 71 | 68 | 3 | |||
15,8 | (C2Hj)2Mg · 0,10 Triäthylen- | 53 | 100 | |||||
32 | 34,2 | tetramin | 78 | 78 | 0 | |||
15,8 | (C2H5J2Mg · 0,5 Piperazin | 49 | 100 | |||||
33 | 34,2 | 94 | 94 | 0 |
Beispiele 34 bis 38
40
In diesen Beispielen wurde Äthylenoxyd in der in den Beispielen 1 bis 33 beschriebenen Weise polymerisiert,
wobei jedoch als Katalysator verschiedene magnesiumorganische Verbindungen angewandt wurden,
die mit verschiedenen mehrfach umsetzungsfähigen Verbindungen einer Vorumsetzung unterworfen
wurden. In der Tabelle III sind die Gesamtteile an Verdünnungsmittel, ein Gemisch aus n-Heptan
und Äther sowie der Prozentsatz des letzteren in dem Verdünnungsmittel, der in Anwendung gebrachte
45
Katalysator und die zur Herstellung desselben angewandte Menge an magnesiumorganischer Verbindung,
die gesamte prozentuale Umwandlung in Poly(äthylenoxyd), die Umwandlung in das ätherunlösliche
und das ätherlösliche Polymere, sowie die RSV des ätherunlöslichen Polymeren zusammen mit
den Zahlenangaben entsprechender Ansätze, die mit magnesiumorganischen Verbindungen durchgeführt
wurden, die nicht mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung umgesetzt worden sind, zusammengestellt.
Verdünnungs mittel |
Äther % |
Katalysator |
Teile
R2Mg |
Gesamt | Isoliertes Polymeres | RSV | Gesamt menge % |
Äther lösliches |
|
Beispiel | Gesamt teile |
20 | (1-C3H7J2Mg | 0,44 |
umwandlung
% |
Um
wandlung % |
43 | Polymeres Umwandlung % |
|
Probe | 34,2 | 21 | (1-C3H7J2Mg · 0,5 Anilin | 0,44 | 3 | 3 | 47 | 100 | |
34 | 34,2 | 20 | (i-C3H7)2Mg · 0,3 Resorcin | 0,44 | 63 | 63 | 103 | 100 | 0 |
35 | 34,2 | 20 | (i-C3H7)2Mg · 1,0 Acetonitril | 0,44 | 94 | 94 | 63 | 100 | 0 |
36 | 34,2 | 13,5 | (tert.-C4Hg)2Mg | 0,55 | 97 | 97 | >5 | 100 | 0 |
Probe | 34 | 13,5 | (tert-QHg^Mg ■ 0,3 Resorcin | 0,55 | 3 | 3 | 27 | 100 | 0 |
37 | 34 | 14,5 | (C6Hs)2Mg | 0,29 | 84 | 84 | 10,1 | 100 | 0 |
Probe | 27,4. | 31 | (C6H5J2Mg · 0,3 Resorcin | 0,71 | 6 | 6 | 24 | 100 | 0 |
38 | 34,1 | 80 | 80 | 0 |
Beispiele 39 bis 44
In jedem dieser Beispiele wurde Äthylenoxyd nach der allgemeinen für die Beispiele 1 bis 33 beschriebenen
Verfahrensweise polymerisiert. Der in diesen Beispielen in Anwendung gebrachte Katalysator bestand
aus 0,33 Teilen Diäthylmagnesium, das entweder mit zwei verschiedenen mehrfach umsetzungsfähigen
und aktive Wasserstoffatome enthaltenden Verbindungen oder mit einer mehrfach umsetzungsfähigen
und aktive Wasserstoffatome enthaltenden Verbindung und einem komplexbildenden Mittel umgesetzt
worden war, wobei man 20 Stunden lang bei einer Temperatur von 30° C zwischen jeder Zugabe rührte.
Somit wurde in dem Beispiel 39 zunächst mit Acetylaceton (0,5 Mol) und sodann mit Wasser (0,5 Mol)
umgesetzt, wobei man zwischen jeder Zugabe 20 Stunden lang bei einer Temperatur von 30° C rührte. In
dem Beispiel 40 wurde mit einer 37%igen wäßrigen Lösung von Formaldehyd in dem gezeigten Molverhältnis
umgesetzt. In dem Beispiel 41 wird zunächst mit Äthanol unter Ausbildung von Äthylmagnesiumäthoxyd
und sodann mit Resorcin in dem angegebenen Molverhältnis umgesetzt. In dem Beispiel 42 wurde
mit Dioxan und sodann mit Resorcin umgesetzt. In den Beispielen 43 und 44 wurde mit Wasser und
sodann mit einem komplexbildenden Mittel, im Beispiel 43 mit dem 3-Diäthylaminopropanol-l umgesetzt,
das ein komplexbildendes Mittel darstellt, welches zusätzlich ein aktives Wasserstoffatom enthält.
Im Beispiel 44 wird Triäthylamin angewandt. In den beiden letzteren Beispielen kommen verschiedene
Molverhältnisse in Anwendung, und es erfolgt ein Vergleich mit Ansätzen, bei denen kein komplexbildendes
Mittel zugesetzt wurde.
Die Gasanalyse des Katalysators nach Beispiel 44 h zeigte, daß derselbe nur 0.3 Äthylgruppen pro Magnesiumatom
enthält.
In der Tabelle IV sind die Zahlenangaben für jeden dieser Ansätze tabellarisch zusammengefaßt.
In der Tabelle IV sind die Zahlenangaben für jeden dieser Ansätze tabellarisch zusammengefaßt.
Verdünnungsmittel | Äther % |
Tabelle | Katalysator | IV | Isoliertes Polymeres | RSV | Gesamt menge % |
Äther lösliches |
|
27,6 | Gesamt | 41 | 100 | Polymeres | |||||
Beispiel | Gesamt teile |
(C2Hg)2Mg · 0,5 Acetyl | umwandlung | Um wandlung % |
Umwandlung % |
||||
34,8 | 21 | aceton · 0,5 H2O | % | 86 | 197 | 98 | 0 | ||
39 | (C2Hs)2Mg-O5IS-HCHO- | 86 | |||||||
26 | 15,8 | 0,44 H, O | 58 | 13 | — | 1 | |||
40 | 15,8 | (C2Hj)2Mg · 1,0 C2H5OH | 59 | 50 | 100 | ||||
34,2 | (C2Hg)2Mg · 1,0 C2H5OH ■ | 1 | 0 | ||||||
41a | 34,2 | 15,8 | 0,3 Resorcin | 1 | 80 | 44 | 100 | 0 | |
41b | 15,8 | (C2Hs)2Mg · 27 Dioxan | 80 | 80 | 100 | ||||
34,2 | (C2Hj)2Mg · 27 Dioxan · | 3 | 0 | ||||||
42 a | 34,2 | 15,3 | 0,3 Resorcin | 3 | 93 | 121 | 100 | 0 | |
42 b | (C2H5J2Mg · 27 Dioxan ■ | 93 | |||||||
28,8 | 0,25 H2O · 0,7 (3-Diäthyl- | 72 | 0 | ||||||
42 c | 15,8 | aminopropinol-1) | 72 | 407 | 100 | ||||
(C2Hs)2Mg · 0,1 H2O ■ | |||||||||
34,2 | 0,7 (3-Diäthylamino | 46 | 0 | ||||||
43 a | 15,8 | propanol-l) | 46 | 142 | 100 | ||||
15,8 | (C2Hs)2Mg · 0,25 H2O | 248 | 100 | ||||||
34,2 | (C2H5J2Mg ■ 0,25 H2O · | 11 | 0 | ||||||
43 b | 34,2 | 0,7 (3-Diäthylamino | 11 | 50 | 0 | ||||
43 c | 15,8 | propanol-l) | 50 | 320 | 45 | ||||
(C2Hs)2Mg · 0,25 H2O · | |||||||||
34,2 | 1,0 (3-Diäthylamino | 29 | 36 | ||||||
43 d | 15,8 | propanol-l) | 65 | 784 | 82 | ||||
(C2Hs)2Mg ■ 0,5 H2O ■ | |||||||||
34,2 | 0,7 (3-Diäthylamino | 45 | 10 | ||||||
43 e | 15,8 | propanol-l) | 55 | 103 | 100 | ||||
15,8 | (C2Hs)2Mg · 0,8 H2O | 212 | 54 | ||||||
34,2 | (C2Hs)2Mg · 0,8 H2O · | 21 | 0 | ||||||
43 f | 34,2 | 0,7 (3-Diäthylamino | 21 | 30 | 26 | ||||
43 g | 15,8 | propanol-l) | 56 | 67 | 100 | ||||
(C2Hs)2Mg · 0,1 H2O · | |||||||||
34,2 | 15,8 | 1,0(C2Hs)3N | 22 | 538 | 71 | 0 | |||
44 a | (C2Hs)2Mg · 0,5 H2O · | 22 | |||||||
34,2 | 15,8 | 1,0 (C2Hs)3N | 39 | 103 | 100 | 16 | |||
44 b | 15,8 | (C2Hs)2Mg · 0,8 H2O | 55 | 200 | 83 | ||||
34,2 | (C2Hs)2Mg · 0,8 H2O · | 21 | 0 | ||||||
44c | 34,2 | 1,0 (C2Hs)3N | 21 | 53 | 11 | ||||
44 d | 64 | ||||||||
Verdünnungsmittel | Äther | 1 520 | 038 | 15 | Fortsetzung | Katalysator | Gesamt | 16 | RSV | Gesamt menge |
1 48 | Äther lösliches |
|
Gesamt teile |
15,8 | (C2Hs)2Mg ■ 1,0 H2O | umwandlung | 160 | 100 | 1^/ til I^ X X W J Polymeres Umwandlung |
|||||||
34,2 | 15,8 | (C2Hs)2Mg ■ 1,0 H2O · | 34 | 395 | 96 | 0 | |||||||
34,2 | 1,0(C2Hs)3N | 72 | 3 | ||||||||||
Beispiel | 15,8 | (C2Hj)2Mg · 1,0 H2O · | 623 | 92 | |||||||||
44 e | 34,2 | 2,0 (C2Hs)3N | 71 | Isoliertes Polymeres | 6 | ||||||||
44 f | 15,8 | (C2Hs)2Mg · 1,2 H2O | Um wandlung |
44 | 100 | ||||||||
34,2 | 15,8 | (C2Hs)2Mg · 1,2 H2O · | 42 | 34 | 477 | 99 | 0 | ||||||
44g | 34,2 | 1,0(C2Hs)3N | 77 | 69 | 1 | ||||||||
15,8 | (C2H5)2Mg · 1,5 H2O | 9 | 90 | ||||||||||
44h | 34,2 | 15,8 | (C1Hs)2Mg · 1,5 H2O · | 4 | 65 | — | 2 | 0 | |||||
44 i | 34,2 | 1,0 (C2Hs)3N | 33 | 32 | |||||||||
B ei s | »ie I 45 | 42 | Bei spi e | ||||||||||
44j | 76 | ||||||||||||
44k | |||||||||||||
3,5 | |||||||||||||
-0,7 | |||||||||||||
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde durch Umsetzen einer magnesiumorganischen
Verbindung mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung hergestellt, die ein aktives Wasserstoffatom
und ein mit Doppelbindung an ein Kohlenstoffatom gebundenes Sauerstoffatom enthält.
Äthylenoxyd wurde wie in dem Beispiel 2 a polymerisiert
und der Katalysator in der dort beschriebenen Weise hergestellt mit der Ausnahme, daß
0,33 Teile Diäthylmagnesium mit 0,5 Mol Benzoesäure pro Mol Magnesium umgesetzt wurden. In
hoher Ausbeute und mit hoher Umwandlung wurde Polyethylenoxyd) erhalten. Dieses Umsetzungsprodukt
war in Äther unlöslich und zeigte ein hohes Molekulargewicht.
B e i s ρ i e 1 46
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde durch Umsetzen einer magnesiumorganischen
Verbindung mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung hergestellt, die ein aktives Wasserstoffatom
und ein mit Doppelbindung an ein Stickstoffatom gebundenes Sauerstoffatom enthält.
Äthylenoxyd wurde wie im Beispiel 2a angegeben polymerisiert, wobei der Katalysator jedoch durch
Umsetzen von 0,33 Teilen Diäthylmagnesium mit 0,5 Mol Nitrosophenol pro Mol Magnesium hergestellt
wurde. Es wurde eine hohe Umwandlung in ätherunlösliches Poly(äthylenoxyd) erreicht.
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde durch Umsetzen einer magnesiumorganischen
Verbindung mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung hergestellt, die ein aktives Wasserstoffatom
und ein mit Doppelbindung an ein Schwefelatom gebundenes Sauerstoffatom enthält.
Äthylenoxyd wurde wie im Beispiel 2a angegeben polymerisiert, wobei der Katalysator jedoch durch
Umsetzen von 0,33 Teilen Diäthylmagnesium mit 0,5 Mol Benzolsulfinsäure pro Mol Magnesium hergestellt
wurde. Es wurde eine hohe Ausbeute und Umwandlung in ätherunlösliches Poly(äthylenoxyd)
erreicht.
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde durch Umsetzen einer magnesiumorganischen
Verbindung mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung hergestellt, die ein aktives Wasserstoffatom
und ein mit Doppelbindung an ein Phosphoratom gebundenes Sauerstoffatom enthält.
Äthylenoxyd wurde wie im Beispiel 2 a angegeben polymerisiert, wobei der Katalysator jedoch durch
Umsetzen von 0,33 Teilen Diäthylmagnesium mit 0,5MoI Dimethylwasserstoffphosphit (CH3O)2HPO
pro Mol Magnesium hergestellt wurde. Das so ausgebildete in Äther unlösliche Poly(äthylenoxyd) wurde
in einer Umwandlung von 39% erhalten und besaß eine RSV von 225. Mit einer 3%igen Umwandlung
wurde ebenfalls ein wachsartiges und in Äther lösliches Poly(äthylenoxyd) ausgebildet.
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde durch Umsetzen einer magnesiumorganischen
Verbindung mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung hergestellt, die ein aktives Wasserstoffatom
und ein mit Doppelbindung an ein Kohlenstoffatom gebundenes Schwefelatom enthält.
Äthylenoxyd wurde wie im Beispiel 2 a angegeben polymerisiert, wobei der Katalysator jedoch durch
Umsetzen von 0,33 Teilen Diäthylmagnesium mit 0,5 Mol Dithiobenzoesäure pro Mol Magnesium
hergestellt wurde. Es wurde eine hohe Ausbeute und hohe Umwandlung in ätherunlösliches Poly(äthylenoxyd)
erreicht.
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde durch Umsetzen einer magnesiumorganischen
Verbindung mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung hergestellt, die ein aktives Wasserstoffatom
und ein mit Doppelbindung an ein Phosphoratom gebundenes Schwefelatom enthält.
Äthylenoxyd wurde wie im Beispiel 2 a angegeben polymerisiert mit der Ausnahme, daß 0.33 Teile Diäthylmagnesium
mit 0,5 Mol Diphenylester der Dithiophosphonsäure, d. h.
(QH5O)2-S = P-SH
109 531/371
das durch Umsetzen von 4 Mol Phenol mit 1 Mol P2S5 hergestellt wurde, pro Mol Magnesium umgesetzt
wurden. Das so erhaltene Poly{äthylenoxyd) besaß ein hohes Molekulargewicht und wurde in
hoher Ausbeute gewonnen.
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde aus einer magnesiumorganischen Verbindung
und einer mehrfach umsetzungsfahigen Verbindung hergestellt, die ein aktives Wasserstoffatom und ein
dreifach an Stickstoff gebundenes Kohlenstoffatom enthält.
Äthylenoxyd wurde wie im Beispiel 2a angegeben mit der Ausnahme polymerisiert, daß der Katalysator
durch Umsetzen von 0,33 Teilen Diäthylmagnesium mit 0,4 Mol Cyanwasserstoff, pro Mol Magnesium
hergestellt wurde. Es wurde eine hohe Ausbeute und hohe Umwandlung in das in Äther unlösliche PoIy-(äthylenoxyd)
erzielt.
Dieses Beispiel erläutert die Anwendung eines aus einer magnesiumorganischen Verbindung und einer
mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung hergestellten Katalysators, wobei die mehrfach umsetzungsfähige
Verbindung wenigstens zwei in Doppelbindung an ein Kohlenstoffatom gebundene Sauerstoffatome und ·
kein aktives Wasserstoffatom enthält gemäß der im Beispiel 1 beschriebenen allgemeinen Verfahrensweise.
Der Katalysator wurde durch Umsetzen von 0,33 Teilen Diäthylmagnesium in ätherischer Lösung
mit 0,5 Mol Glyoxal pro Mol Magnesium und 20stündigem Rühren des Gemisches bei einer Temperatur
von 3O0C hergestellt. Mit diesem Katalysator wurde
Äthylenoxyd (10 Teile) in n-Heptan als Verdünnungsmittel polymerisiert. (Das gesamte Verdünnungsmittel
betrug 34,6 Teile, von denen 38,4% zusammen mit dem Katalysator zugegebener Äther waren.) Die
Polymerisation wurde 19 Stunden lang bei einer Temperatur von 300C ausgeführt. Das so gebildete
in Äther unlösliche Poly(äthylenoxyd) entsprach einer Umwandlung von 58% und zeigte eine RSV von
100. Es wurde kein in Äther lösliches Polymeres
gebildet. . .
B e 1 s ρ 1 e 1 53
In diesem Beispiel wurde der Katalysator durch Umsetzen einer magnesiumorganischen Verbindung
mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung hergestellt, die wenigstens zwei Sauerstoffatome mit
doppelter Bindung an ein Stickstoffatom und kein aktives Wasserstoffatom aufwies.
Wie im Beispiel 52 angegeben, wurde Äthylenoxyd polymerisiert. Das gesamte Verdünnungsmittel betrug
34,6 Teile, von denen 40,5% mit dem Katalysator zugegebener Äther waren. Der Katalysator wurde
durch Umsetzen emer ätherischen Lösung von 0,33 Teilen Diäthylmagnesium mit 0,5 Mol Nitrobenzol pro
Mol Magnesium hergestellt. Das so gewonnene in Äther unlösliche Poly(äthylenoxyd) wurde mit einer
Umwandlung von 85% erhalten und zeigte eine RSV von 101. Das gebildete, in Äther lösliche Polymere
wurde mit einer Umwandlung von 1% erhalten. bindung mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung
erhalten, die wenigstens zwei Sauerstoffatome mit doppelter Bindung an ein Schwefelatom und kein
aktives Wasserstoffatom enthielt.
Wie im Beispiel 53 angegeben, wurde Äthylenoxyd polymerisiert, wobei jedoch in diesem Fall der
Katalysator durch Umsetzen von 0,33 Teilen Diäthylmagnesium mit 0,5 Mol Schwefeldioxyd pro Mol
Magnesium hergestellt wurde. Das so gebildete in Äther unlösliche Poly(äthylenoxyd) wurde mit einer Umwandlung
von 100% erhalten. Dasselbe zeigte eine RSV von 40.
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde durch Umsetzen einer magnesiumorganischen
Verbindung mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung erhalten, die wenigstens zwei Sauerstoffatome
in Doppelbindung mit einem Phosphoratom und kein aktives Wasserstoffatom enthielt.
Wie in dem Beispiel 52 angegeben, wurde Äthylenoxyd polymerisiert, wobei jedoch in diesem Fall der
Katalysator durch Umsetzen von 0,33 Teilen Diäthylmagnesium mit 1,0 Mol Tributylphosphat pro Mol
Magnesium hergestellt wurde. Das so gebildete in Äther unlösliche Poly(äthylenoxyd) wurde mit einer
Umwandlung von 20% erhalten und zeigte eine RSV von 176. Das ätherlösliche Polymere wurde mit
einer Umwandlung von 3% erhalten.
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde durch Umsetzen einer magnesiumorganischen
Verbindung mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung erhalten, die wenigstens zwei Schwefelatome
in Doppelbindung mit einem Kohlenstoffatom und kein aktives Wasserstoffatom enthielt.
Wie im Beispiel 53 angegeben, wurde Äthylenoxyd polymerisiert, wobei jedoch in diesem Fall der
Katalysator durch Umsetzen von 0,33 Teilen Diäthylmagnesium mit 0,5 Mol Schwefelkohlenstoff pro Mol
Magnesium hergestellt wurde. Das so gebildete, in Äther unlösliche Poly(äthylenoxyd) wurde mit Umwandlung
von 94% erhalten und zeigte eine RSV von 162. Es wurde kein ätherlösliches Polymeres ausgebildet.
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde durch Umsetzen einer magnesiumorganischen
Verbindung mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung erhalten, die wenigstens zwei Schwefelatome
in Doppelbindung an ein Phosphoratom und kein aktives Wasserstoffatom enthielt.
Es wurde, wie im Beispiel 2 a angegeben, Äthylenoxyd polymerisiert, wobei jedoch der in Anwendung
gebrachte Katalysator durch Umsetzen von 0,33 Teilen Diäthylmagnesium mit 0,25 Mol Phosphorpentasulfid
(P2S3) pro Mol Magnesium hergestellt wurde. Das so
gebildete ätherunlösliche Poly(äthylenoxyd) besaß ein hohes Molekulargewicht und wurde in hoher
Ausbeute und mit hoher Umwandlung erhalten.
55
Der in Anwendung gebrachte Katalysator wurde durch Umsetzen einer magnesiumorganischen Ver-
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde durch Umsetzen einer magnesiumorganischen
Verbindung mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung erhalten, die wenigstens zwei Stickstoff-
atome in dreifacher Bindung an Kohlenstoffatome und kein aktives Wasserstoffatom enthielt.
Nach dem in dem Beispiel 2 a beschriebenen Verfahren wurde Äthylenoxyd mit der Ausnahme polymerisiert,
daß der Katalysator durch Umsetzen von 0,33 Teilen Diäthylmagnesium mit 0,4 Mol Cyanogen
pro Mol Magnesium hergestellt wurde. Es wurde eine hohe Ausbeute und Umwandlung in das in ätherunlösliche
Poly(äthylenoxyd) erzielt.
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde durch Umsetzen einer magnesiumorganischen
Verbindung mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung hergestellt, die wenigstens zwei Schwefelatome
in Doppelbindung mit einem Stickstoffatom und kein aktives Wasserstoffatom enthielt.
Wie im Beispiel 2 a angegeben, wurde Äthylenoxyd
polymerisiert, wobei jedoch der Katalysator durch Umsetzen von 0,33 Teilen Diäthylmagnesium mit
0,2 Mol Stickstoffsulfid (N4S4) pro Mol Magnesium
hergestellt wurde. In Äther unlösliches Poly(äthylenoxyd) wurde mit hoher Ausbeute und hoher Umwandlung
erhalten.
B e i s ρ i e 1 60
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde durch Umsetzen einer magnesiumorganischen
Verbindung mit einer mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung hergestellt, die wenigstens ein an ein
Stickstoffatom doppelt gebundenes Stickstoffatom und kein aktives Wasserstoffatom enthielt.
Wie im Beispiel 2 a angegeben, wurde Äthylenoxyd polymerisiert, wobei der Katalysator jedoch durch
Umsetzen von 0,33 Teilen Diäthylmagnesium mit 0,5 Mol Azobenzol pro Mol Magnesium hergestellt
wurde. Es wurde eine hohe Umwandlung in das ätherunlösliche Poly(äthylenoxyd) erzielt.
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde durch Umsetzen einer magnesiumorganischen
Verbindung mit Kohlenmonoxyd als der mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung hergestellt.
Wie im Beispiel 53 angegeben, wurde Äthylenoxyd mit der Ausnahme polymerisiert, daß 0,33 Diäthylmagnesium
mit 0,5 Mol Kohlenmonoxyd umgesetzt wurden. Es wurde eine 75%ige Umwandlung (99%
Ausbeute) an ätherunlöslichem Poly(äthylenoxyd) mit einer RSV von 102 erzielt.
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde durch Umsetzen einer magnesiumorganischen
Verbindung mit Stickstoffmonoxyd (NO) als der mehrfach umsetzungsfähigen Verbindung hergestellt.
Wie im Beispiel 2a beschrieben, wurde Äthylenoxyd mit der Ausnahme polymerisiert, daß 0,33 Teile
Diäthylmagnesium mit 0,5 Mol Stickstoffmonoxyd pro Mol Magnesium umgesetzt wurden. Das ätherunlösliche
Poly(äthylenoxyd) wurde mit hoher Umwandlung und Ausbeute erhalten.
Das Beispiel 2 c wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die Polymerisationsumsetzung 19 Stunden
lang bei einer Temperatur von 50C durchgeführt wurde. Die gesamte prozentuale Umwandlung in
Poly(äthylenoxyd) betrug 80%, wobei die Gesamtmenge des Umsetzungsproduktes in Äther unlöslich
war. Das Polymere besaß eine RSV von 26.
Beispiele64bis69
In diesen Beispielen wurden unterschiedliche Epoxyde homo- und copolymerisiert, wobei in jedem
Fall eine Gesamtmenge von 10 Teilen Epoxyd angewandt wurde. Es kam die allgemeine Verfahrensweise
in Anwendung, die in den Beispielen 1 bis 33 beschrieben ist, wobei als Verdünnungsmittel ein Gemisch
aus n-Heptan und Äther in den Beispielen 64 bis 66, Toluol und Äther in dem Beispiel 67 und
lediglich Äther in den Beispielen 68 und 69 angewandt wurde. Der in Anwendung kommende Katalysator
war Diäthylmagnesium, das in dem angegebenen Molverhältnis mit Resorcin umgesetzt wurde. Die
Menge des zur Herstellung des Katalysators in Anwendung gebrachten Diäthylmagnesiums betrug
0,33 Teile in allen Beispielen mit Ausnahme des Beispieles 65, bei dem 0,17 Teile angewandt wurden,
sowie des Beispieles 68, bei dem 0,66 Teile angewandt wurden. Im letzteren Fall wurde zu Beginn der Polymerisation
die eine Hälfte und die andere Hälfte nach 22 Stunden zugesetzt. Die Polymerisationen
wurden in den Beispielen 64, 65, 67 und 69 19 Stunden lang bei einer Temperatur von 300C, in dem
Beispiel 66 9 Stunden und in dem Beispiel 68 44 Stunden bei dieser Temperatur durchgeführt.
In der Tabelle V sind die polymerisierten Monomeren, Teile des Verdünnungsmittels und der Prozentsatz
des in diesem enthaltenen Äthers, der in Anwendung gebrachte Katalysator sowie die gesamte
prozentuale Umwandlung, der Prozentsatz des isolierten Polymeren und dessen RSV und der Prozentsatz
des in Äther löslichen Polymeren in denjenigen Fällen angegeben, bei denen das isolierte Polymere
in Äther unlöslich war.
Das in den Beispielen 64 a bis 64 c hergestellte PoIy-(propylenoxyd)
wurde in jedem Fall durch Zugabe einer ausreichenden Äthermenge zu der Lösung abgetrennt,
um derselben zur leichten Handhabung eine ausreichend geringe Viskosität zu vermitteln, und sodann
das Umsetzungsgemisch zweimal mit einer 3%igen wäßrigen Salzsäurelösung (lstündiges Rühren
für jeden Waschvorgang) und anschließend bis zum Neutralpunkt mit Wasser gewaschen. Nach der Zugabe
einer Menge von 0,5% 4,4'-Thiobis-(6-tert.-butylm-kresol), bezogen auf das Polymere, zu dem Umsetzungsgemisch
wurden die Verdünnungsmittel verdampft und das Polymere 16 Stunden lang bei einer
Temperatur von 50 C unter verringertem Druck getrocknet. Das in dem Beispiel 40 b hergestellte
Poly(propylenoxyd) bestand angenähert aus einem 50: 50-Gemisch aus amorphem und kristallinem Polymeren.
Das in dem Beispiel 65 hergestellte Copolymere aus Äthylenoxyd und Propylenoxyd wurde durch
Sammeln des in Heptan unlöslichen Polymeren abgetrennt, sodann zweimal in Heptan und einmal mit
einer 0,5%igen Lösung von Salzsäure in einem 80:20-Gemisch aus Äther und Methanol, und sodann
bis zum Neutralpunkt mit Heptan gewaschen und abschließend mit 0,4%igem 4,4'-Thiobis-(6-tert.-butylm-kresol)
in Heptan gewaschen und sodann getrocknet. Die Infrarotanalyse zeigte, daß das Umsetzungsprodukt 77% Äthylenoxyd und 23% Propylenoxyd
enthält. Die in den Beispielen 66 und 69 hergestellten Copolymeren aus Propylenoxyd wurden wie bezug-
lieh des Poly(propylenoxyds) in den Beispielen 64 a
bis 64 c beschrieben abgetrennt.
Das in dem Beispiel 67 hergestellte Copolymere aus Äthylenoxyd und Epichlorhydrin wurde durch
Ausfällen des Polymeren aus dem Umsetzungsgemisch durch Zugabe von 3 Volumina Äther abgetrennt
und sodann das in Äther unlösliche Polymere in der Weise gereinigt, wie es für das in Äther unlösliche
Poly(äthylenoxyd) in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben ist.
Das Copolymere aus Äthylenoxyd und Epichlorhydrin stellte einen zähen und etwas kautschukartigen
Feststoff dar, der auf Grund der Chloranalyse 6% Epichlorhydrin enthielt. Dieses Umsetzungsprodukt war auf Grund der Röntgenanalyse stark kri-
stallin.Der in dem Beispiel68 hergestellte, inÄther unlösliche Poly(2-chloräthylglycidyläther) wurde durch Ver-
dünnen des Umsetzungsgemisches mit Äther abgetrennt, sodann zunächst mit einer 3%igen wäßrigen
Lösung von Salzsäure und sodann bis zum Neutralpunkt mit Wasser gewaschen. Anschließend wurde
das in Äther unlösliche Polymere abgetrennt, einmal mit Äther und einmal mit einer 0,4%igen Lösung von
4,4'-Thiobis-(6-tert.-butyl-m-kresol) in Äther gewaschen und abschließend getrocknet. Dieses Produkt
stellt einen klebrigen federnden Kautschuk dar, der auf Grund der Röntgenanalyse amorph ist und einen
Chlorgehalt von 24,6% (Theorie gleich 26,0%) zeigt. Das in dem Beispiel 69 hergestellte Copolymere aus
Propylenoxyd und 2-Chloräthylglycidyläther stellte einen klebrigen federnden Kautschuk dar, der auf
Grund der Röntgenanalyse amorph ist und in dem Copolymeren auf Grund der Chloranalyse 36%
2-Chloräthylglycidyläther enthält.
Monomeres1) | Verdünnungs mittel |
Äther | Katalysator | Gesamt- | Isoliertes Polymeres | RSV | Gesamt | Äther lösliches |
|
Beispiel | Gesamt | % | ura- wand- |
Um wand |
9,3 B | menge % |
Polymeres Um |
||
Propylenoxyd | teile | 100 | (C2H5)2Mg | lung % |
lung % |
9,8B | 100 | wandlung % |
|
Probe | Propylenoxyd | 17,8 | 79 | (C2H5J2Mg · 0,1 Resorcin | 2 | 4,4B | 100 | ||
64 a | Propylenoxyd | 68,1 | 79 | (C2Hs)2Mg · 0,3 Resorcin | 17 | 17 | 3.7B | 100 | |
64 b | Propylenoxyd | 68,1 | 79 | (C2Hj)2Mg · 0,5 Resorcin | 59 | 59 | 15.3C | 100 | |
64 c | 50:50 AO: PO | 68,1 | 3,8 | (C2H5I2Mg · 0,3 Resorcin | 41 | 41 | 14.2B | 100 | |
65 | 95:5 PO:BMO | 68,2 | 7,6 | (C2Hs)2Mg · 0,3 Resorcin | 17 | 17 | >7,4B | 100 | |
66 | 80:20 AO-ECH | 70,9 | 12,8 | (C2Hs)2Mg · 0,3 Resorcin | 8 | 8 | 0,9B | 90 | |
67 | 2-Chloräthylglycidyl | 41,9 | 100 | (C2Hs)2Mg ■ 0,3 Resorcin | 22 | 20 | 9 | 2 | |
68 | äther | 42,8 | 55 | 5 | 50 | ||||
2,8B | (Flüssig | ||||||||
80:20 PO: 2-Chloräthyl | 100 | (C2H5J2Mg · 0,3 Resorcin | 77 | keit) | |||||
69 | glycidyläther | 37,4 | 35 | 27 | |||||
B = Benzol bei 25°C.
C = Chloroform bei 25° C.
') AO = Äthylenoxyd.
C = Chloroform bei 25° C.
') AO = Äthylenoxyd.
PO = Propylenoxyd.
BMO = Butadienmonoxyd.
ECH = Epichlorhydrin.
BMO = Butadienmonoxyd.
ECH = Epichlorhydrin.
Der in diesem Beispiel angewandte Katalysator wurde in situ hergestellt.
Ein mit Stickstoff gefülltes Polymerisationsgefäß wurde mit 9 Teilen Propylenoxyd, 1 Teil Allylglycidyläther
und 0,072 Teilen Wasser beschickt. Sobald die Temperatur 300C beträgt, werden sodann 0,33 Teile
Diäthylmagnesium in 5,4 Teilen Diäthyläther (Molverhältnis von Wasser zu Magnesium 1:1) zugesetzt.
Nach 19stündigem Halten bei einer Temperatur von 3O0C wird die Polymerisation durch Zugabe von
von 4 Teilen Äthanol unterbrochen. Der Gesamtfeststoffgehalt eines aliquoten Teiles zeigt eine 13%ige
Umwandlung in das Polymere an. Zu dem Umsetzungsgemisch wurde 1% Phenyl-ß-naphthylamm, bezogen
auf das Polymere, und 80 Teile Benzol zugegeben. Nachdem die Lösung einheitlich war, wurden
die Lösungsmittel verdampft und das Copolymere 16 Stunden lang bei einer Temperatur von 8O0C
unter verringertem Druck getrocknet. Es wurde eine 13%ige Umwandlung des Copolymeren erreicht.
Es handelte sich hierbei um einen federnden und größtenteils amorphen Kautschuk mit einer RSV
von 7,7.
45
50
55
Ein Gemisch aus 18 Teilen Propylenoxyd und 2 Teilen Allylglycidyläther wurde nach der in dem
Beispiel 2 c für Äthylenoxyd beschriebenen Verfahrensweise copolymerisiert, wobei als Katalysator
(C2H5Ij2Mg · 0,3 Resorcin angewandt wurde, das aus
0,66 Teilen Diäthylmagnesium in 12,1 Teilen Äther hergestellt wurde. Nach 19 Stunden bei einer Temperatur
von 3O0C wurde durch Zugabe von 8 Teilen Äthanol die Polymerisation unterbrochen. Der Katalysator
wurde durch Verdünnen des Umsetzungsgemisches mit Äther abgetrennt, zweimal mit 3%iger
wäßriger Salzsäure (jeweils lstündiges Rühren für jeden Waschvorgang) und anschließend bis zum
Neutralpunkt mit Wasser gewaschen. Sodann wurde nochmals zweimal mit 10%igem wäßrigem Natriumhydroxyd
und wiederum mit Wasser bis zum Neutralpunkt gewaschen.
Ein Fünftel dieses Produktes wurde mit 0,5% 4,4'-Thiobis-(6-tert.-butyl-m-kresol) stabilisiert und getrocknet.
Der Rückstand wurde durch Umkristallisieren aus einer l%igen Acetonlösung bei einer
Temperatur von —18° C fraktioniert, wobei eine Fraktion in einer Menge von 8% des Gesamtproduktes
Claims (1)
- 23 24eines in Aceton unlöslichen Copolymeren erhalten die durch die Polymerisierung der Epoxyde unterwurde, das einen festen federnden Kautschuk mit einer Anwendung derartiger Katalysatoren erhalten werden.RSV von 15,9 und einer mäßigen Kristallinität auf So können z. B. Poly(äthylenoxyde) ungewöhnlichGrund der Röntgenuntersuchung darstellte. Die in hohen Molekulargewichtes sowie Poly(äthylenoxyde)Aceton lösliche Fraktion betrug 90% der Gesamt- 5 mit RSV-Werten von 100 bis 800 nach den obigenmenge und zeigte eine RSV von 6,2. Auf Grund der Beispielen hergestellt werden. Derartig hochmole-Analysendaten (für äthylenische Doppelbindung) ent- kulare Poly(äthylenoxyde) sind als Verdickungsmittelhielt diese Fraktion 11,6% Allylglycidyläther. und Ausflockungsmittel in wäßrigen Systemen zweck-Die restlichen vier Fünftel des Produktes wurden mäßig.mit 1% Phenyl-/?-naphthylamin stabilisiert und ge- ίο .. ,trocknet. Die Gesamtumwandlung betrug 51%. Dieses Patentansprüche:Copolymere besaß eine RSV von 9,0 und war auf 1. Verfahren zur Polymerisation von EpoxydenGrund der Röntgenuntersuchung größtenteils amorph. in Gegenwart von Katalysatoren, dadurchEin Teil dieses Produktes wurde unter Anwendung gekennzeichnet, daß als Katalysator dasder folgenden Stoffe vulkanisiert: 15 Umsetzungsprodukt von einem Mol einer halogen-Teile freien magnesiumorganischen Verbindung der For-^1 im mel RR'Mg, in der R ein Alkyl- oder Arylresteopoiymeres ······· 1^ ist und R' die deiche Bedeutung wie R aufweist,Hochabnebfes er Ruß 50 mh Q Q1 bis 0yMoJ ejner Verbi£d die weniMereaptobenzthiazol 1,5 2o stem zwd ^^ Wasserstoffatome enthält oderin oxy , e|n a]itjves Wasserstoffatom und eine Gruppe auf-Meannsaure AU wdst die aus den Gruppen c=O. N = O,bcmveIel ~'υ S=O,P=O,C = S.P = S,N = NundCsNAnschließend wurde 60 Minuten lang bei einer ausgewählt ist oder die kein aktives Wasserstoff-Temperatur von 154° C in einer Presse gehärtet. Dieses 25 atom enthält und wenigstens zwei Gruppen be-Vulkanisat besaß die folgenden physikalischen Eigen- sitzt, die aus den Gruppen C = O, N = O, S = O, schäften: P=O, C = S, P = S, C = N und N = S ausge-„ .„£··.·!, ■> ir.or wählt sind, oder die Kohlenmonoxyd oder Stick-?™o?ß/f ^f' }g/2m~ 1So^ stoffmonoxyd ist, verwendet wird.ο Xa ^° ' ^/g/ ™ 30 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-Reißdehnung, /0 i2U zeichnet, daß als Verbindung mit mindestensDurometerharte 68 zwei aktiven Wasserstoffatomen ein mehrwertigesRückprall, /0 Ii Phenol, ein Alkylenglykol, Wasser, AmmoniakDie obigen Beispiele erläutern den breiten Bereich oder Schwefelwasserstoff verwendet wird,
der mehrfach umsetzungsfähigen Verbindungen, die 35 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, mit einer halogenfreien magnesiumorganischen Ver- dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Kabindung umgesetzt werden können, um so die er- talysator Äther, Thioäther, Aminoäther, findungsgemäß in Anwendung kommenden Kataly- tert. Amine, tert. Phosphine oder Hydroxyderisatoren herzustellen. Weiterhin werden durch diese vate dieser Verbindungen in komplexer Bindung Beispiele die ausgezeichneten Ergebnisse aufgezeigt, 40 enthält.
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