DE1520607A1 - Verfahren zur Herstellung von Butadienpolymerisaten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von ButadienpolymerisatenInfo
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Classifications
-
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Description
DR. F. ZUMSTEIN - DR. E. ASSMANN DR. R. KOENIQSBERQER - DIPL-PHYS. R. HOLZBAUER
TELEGRAMMEi ZUMPAT POSTSCHECKKONTO! MONOHEN 91133
BANKKONTO; BANKHAUS H. AUFHAUSER
β MÖNCHEN 2,
20/Fm
." (2/2/1)
." (2/2/1)
Phillips Petroleum Company, Bartlesville, Oklahoma, USA.
Verfahren zur Herstellung von Butadienpolymerisaten
Die Erfindung betrifft neue Polymerisate von 1,3-Butadien. In
einer Hinsicht betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung eines
Polymerisats von 1,3-Butadien mit einer verringerten Neigung zum
Kaltfluß. In anderer Hinsicht betrifft sie ein Verfahren zur Verbesserung
der Verarbeitbarkeit von Polymerisaten von 1,3-Butadien.
In den letzten Jahren wurde eine beträchtliche Forschung betrieben mit dem Ziel, bessere kautschukartige Polymerisate herzustellen.
Eines der Produkte, das infolge seiner überlegenen Eigenschaften beträchtliches Interesse erweckt hat, ist ein Polybutadien,
das einen hohen Anteil, dh· mindestens 85$, cis-1,4-Addition
enthält. Die physikalischen Eigenschaften dieses Polymerisats sind derart, daß es besonders zur Herstellung von
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Sa'iz3
Automobil- und Lastwagenreifen und anderen Gegenständen geeignet
istf für die die üblichen synthetischen Polymerisate bisher
vergleichsweise wenig zufriedenstellend waren. Jedoch trat bei der Weiterbehandlung des Polymerisats, insbesondere bei der Verpackung,
Verfrachtung und lagerung eine bestimmte..Schwierigkeit
auf durch die Neigung des Polymerisats zum Kaltfluss in unvulkanisiertem
Zustand. Wenn beispielsweise in den Verpackungen, die bei der Lagerung des Polymerisats verwendet werden, Risse
oder Löcher entstehen, so fliesst das Polymerisat aus den Packungen
heraus,.was einen Verlust oder eine Verunreinigung' und ein Verkleben der gestapelten Packungen zur Folge hat. Ausserdem ergab
sich, dass oie-Polybutadien oft schwierig zu verarbeiten ist.
Dabei ist es wesentlich, dass ein Polymerisat bearbeitbar ist, da sonst seine Anwendung stark beschränkt wird.
Die Erfindung liefert eine Polybutadienmasse, die einen hohen
Anteil an cis-1,4-Addition enthält und eine verringerte Neigung
zum Kaltfluss in !Anvulkanisiertem Zustand aufweist und verbesserte
Verarbeitungseigenschaften besitzt. '
Die Erfindung befasst sich mit der Herstellung von Polymerisaten
von 1,3-Butadien mit einer verringerten Neigung zum Kaltfluss und verbesserten Verarbeitungseigenschaften. Daher betrifft
die Erfindung eine Verbesserung in einem Verfahren zur
Polymerisation von 1,3-Butadien mit einem Katalysatorsysxc:.,. άαώ
sich sich beim Mischen von Komponenten bildet, die eine iaco. :.lorganisohe
Komponente und eine jodhaltige Komponente enthalten..
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BAD ORiGfNAL
Allgemein ausgedrückt "bestellt die Verbesserung darin, dass der
Polymerisationsmischung eine kleinere Menge Norbornadien zugegeben wird* Wie durch- Infrarotanalyse festgestellt wurde, ist
das durch diese Polymerisationsreaktion erhaltene Produkt ein
Mischpolymerisat von 1,3-Butadien und einem Horbornadien, in
dem mindestens 85 f°i z.B." zwischen 85 und 98 $ oder mehr Butadieneinheiten die cis-1 ,^'-Konfiguration aufweisen. Dieses neue ·
Mischpolymerisat hat eine stark verminderte Neigung zum Kaltfluss und besitzt dabei immer noch die günstigen physikalischen
Eigenschaften von üblichem cis-Polybutadien. Ausserdem beSi-Lzt
das Mischpolymerisat der Erfindung verbesserte Bearbeitungseigenschaften·
Beispielsweise sind beim Mischen des Mischpolymerisats kürzere Mischzeiten .erforderlich. Dies ergibt sich aus der fJ--äsäche,
dass beim Mischen ein rascherer Wärmestau auftritt im
Vergleich zu üblichem cis-Polybutadien,. was die Einverleibung
der Mischbestandteile erleichtert. Ausserdem lassen sich die neuen Mischpolymerisate besser Strangpressen und kneten und weisen
eine beträchtlich längere Versengzeit (scorch time) auf als
nach bekannten Verfahren hergestellte cis-Pölybutadiene* "enn
erfindungsgemäss hergestellte Mischpolymerisate mit anderen Kautsehukarten gemischt' werden, "z.B. Mt einem'Mischpolymerisat
von Butadien und Styrol, so besitzen die erhaltenen Mischungen
bessere Verarbeitungseigenschäften als solche, die mit üblichem
cis-Polybütadien hergestellt wurden. Andere ungesättigte cyclische
VeS?biMungen, wie liS-Gyöloöetadien, Cyclododeeatrien, Di-.
.oyölopeiitadien, lörboriiylen (BIcyclohepten) und Öyclooetatetrs:er,
wttr&eü PolytteriöationssyetemeÄ zugesetatt die zur Herstellung
BAD ORIGINAL
von cis-Polybutadienen verwendet wurden. Es ergab sich jedooh,
dass diese Stoffe nur eine geringe oder gar keine Wirkung s.uf
die Eigenschaften der polymerisieren Produkte haben. Daher war es sehr überraschend zu finden, dass die Zugabe von KOrbornadien
zu den Polymerisationssystemen die Bildung eines Mischpolymerisats mit derartig hervorragenden Eigenschaften zur Folge
hat.
Die Norbomadiene, die oft als Bioyclo-(2,2,1 )-hepta-2,5-diene
bezeichnet werden, und die bei der Ausführung des vorliegenden Verfahrens verwendet werden, lassen sich durch folgende Formel
wiedergeben:
R-H-C I ^ C-R
IH- C-R
C-H
worin R Wasserstoff oder eine Alkylgru-ppe mit 1 bis einschliess-Iioh
4 Kohlenstoffatomen bedeutet und worin mindestens zwei der Gruppen R Wasserstoff darstellen» Oft wird es bevorzugt, Norbornadien
selbst zu verwenden, d.h. diejenige Verbindung gemäss vorstehender Formel, in der jede Gruppe R Wasserstoff darstellt.
Von den Alkylderivaten wird im allgemeinen die Verwendung der in Stellung 7 substituierten bevorzugt. Beispiele für letztere
eind z.B. ι 7-Methylnorboraadien, ^-Äthylnorbornadien, 7n-Propyl-
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BAD ORIGINAL
norbornadieni 7-Isopropylnorbornadien, 7n-Butylnorbornadien und
7-tert-Butylnorbornadien. Andere Beispiele für Uorbornadiene,
die verwendet werden gönnen sind 1-Methylnorbornadien, 2-Methyl-
- norbornadien, 2-Äthylnorbornadien, 1-Isopropylnorb'ornadien,
2n~Butylnorbornadien u.a.
Wie oben erwähnt, wird dem Polymerisationssystem eine kleine Menge des HTorbornadiens zugesetzt. Die tatsächlich verwendete
Menge hängt mindestens bis zu einem gewissen Ausmass von der speziellen Art des gewünschten Produktes ab. Die Menge liegt
gewöhnlich im Bereich von 0,01 bis 10 Gewichtsteilen, vorzugsweise
im Bereich von 0,05 bis 2 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Monomer. Das ETorbornadien kann der Polymerisationsaone
als solches zugesetzt werden oder kann in Form einer- lösung in einem Kohlenwasserstoff, vorzugsweise ähnlich dem Kohlenwasseretofjjder
als Verdünnungsmittel für die Polymerisation verwendet wird, zugesetzt werden.
Das neue Mischpolymerisat der Erfindung lässt sich durch Polymerisation
von 1,5-Butadien und einem Norbornadien mit irgendeinem
einer grossen Zahl stereospezifischer Katalysatorsystöue
herstellen. Im allgemeinen wird die Verwendung eines der folgenden
Katalysatoren bevorzugt: '
1·) Ein Katalysator, der sich beim Mischen von Komponenten bildet,
die eine metallorganißohe Verbindung der Formel. E3nM, in
der R ein Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkaryl-, Aralkyl-, Alkyl-
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·' ' . BAD ORIGINAL
cycloalkyl-,Cyelοalkylalkyl-, Arylcycloalkyl- oder Cycloalkylarylrest,
M Aluminium* Quecksilber, Zink, Beryllium, Cadmiura,
Magnesium, Natrium oder Kalium bedeuten und m gleich der '»ertigkeit
des Metalles 1,1 ist, und Titantetra;)odid enthalten;
2.) ein Katalysator, der sich beim Mischen von Komponenten bildet,
die eine metallorganische Verbindung der Pormel RnI-I1, worin
R ein organischer Rest, wie vorstehend definiert, und IV Aluminium,
Magnesium,'Blei, Natrium oder Kalium bedeuten und η gleich der Wertigkeit des Metalles M1 ist, Titantetrachlorid und
Titantetrajodid enthalten;
3·') ein Katalysator, der sich beim Mischen von Komponenten bildet,
die eine metallorganisohe Verbindung der Pormel R8II11 oder
RgAlH, worin R ein organischer Rest, wie oben definiert, und M" Aluminium oder Ilagnesium bedeuten und a gleich der V/ertigkeit
des Metalls M" ist, eine Verbindung der Formel TiX1-, worin X
Chlor oder Brom bedeutet und b eine ganze Zahl zwischen 2 und einschliesslich 4 ist, und elementares Jod, Jodwasserstoff,
Lithiumiodid, ein Jodhalogenid oder einen Jodkohlenwasserstoff enthalten;
4.) ein Katalysator, der sich beim Mischen von Komponenten bildet,
die eine metallorgnnische Verbindung der Pormel RxM"1,
worin R ein organischer Rest, wie oben definiert, und I.I"1 Aluminium,
Gallium, Indium oder Thallium bedeuten und χ gleich der" Wertigkeit dea Metalles M"1 ist, ein Titanhalogenid der Formel
, 0O9821/1OU
BAD ORIGtNAL
^, worin· X Chlor oder Brom bedeutet und ein anorganisches
Halogenid der Formel M J0, worin M Beryllium, Zink, Cadmium,
Aluminium, Gallium, Indium,· !Thallium, Silioium, Germanium, Zinn,
Blei, Phosphor, Antimon, Arsen oder Wismut bedeutet und c eine
ganze Zahl von 2 bis einsohliesslich 5 ist, cxxtöx'xxfcx enthalten;
5») ein Katalysator, der sich beim Mischen, von Komponenten bildet,
die eine organische Verbindung der formel RxM"', worin R,
M"1 und χ die obige Bedeutung besitzen, Titantetrajodid und
einem anorganischen Halogenid der Formel MX^, worin II Aluminium,
Gallium, Indium, Thallium, Germanium, Zinn, Blei, Phosphor, Antimon, .Arsen oder Wismut und X Chlor oder Brom bedeuten und
d eine ganze Zahl von 2 bis einschliesslioh 5 ist, enthalten.
Die Reste R in den oben erwähnten Formeln enthalten vorzugsweise bis zu einschliesslioh 20 Kohlenstoffatome.
Im folgenden werden Beispiele für bevorzugte Katalysatorsysteme,
die zur Polymerisation von 1,3-Butadien zu einem cis-1,4-PoIybutadien
verwendet werden können, angegeben: Triisobutylaluminium und ^itantetrajodid} Triäthylaluminium und Titantetrajodid·;
Triisobutylaluminium, Titantetrachlorid und ^itantetrajodid;
Triäthylaluminium, Titantetrachlorid und yfyjL Titantetrajodidf
Diäthylzink und litantetrajodidj Dibutylquecksilber und Titantetrajodid;
Triisobutylaluminium, Titantetrachlorid -und/Jod; -Triäthylaluminium, Titantetrabromid und Jodj n-Amylnatriura und
Titantetrajjodid; Phenylnatrium und.Titantetrajodidj n-Butyl-
909821/1OU
■ ' . BAD ORIGINAL1 '
kalium und ^itantetrajodid; Phenylkalium und Titantetr&jodid;
n-Amylnatrium, Titantetrachlorid und Titantetrajodid; Triphenylialumlnlum
und titantetrajodid; Triphenylaluminium, Titatetrajodid
und Titantetrachlorid; Triphenylaluminium, Titantetraohlorid
und Jodj Tri-oi-naphthylaluminium, Titantetrachlorid
und Jod; Tribenzylaluminium, Titantetrabromid und Jod; Diäthylmagnesium, Titantetrachlorid und Jodwasserstoff; Diphenylmagnesium,
^itantetrabromid und Jodwasserstoff; TrIäthylaluminium,
Titantetrachlorid und Jodwasserstoffr Diäthylmagnesium, Titan-
Id' ,
tetrachlorid und Lithium;)οd|; Tri-n-butylaluminium, Titantetra-"bromid und Lithiumiodid; Diisobutylaluminiumhydrid, Titan-cg-ji..-ohlorid und Lithiumiodid; Diphenylmagnesium, Titantetrachlorid und' Jodtriohlorid; Triäthylaluminium, Titantetraohlorid und Jodraonoohlorid; Diphenylaluminiumhydrid, Titantetrabromid an4, Jodtribromid; Triisobütylaluminium", Titantetrachlorid und Iso- " butyljodid; Triäthylaluminium, Titantetrachlorid und Jodoform; Diäthylmagnesium, Titantetrabromid und Methyljodid; Diphenylzlnk und Titantetrajodid; Di-2-tolylquecksilber und Titantetrajodidj Tricyolohexylaluminium, Titantetrachlorid und Titantetrajodid; Xthylcyolopentylzink und Titantetrajodid; Tri(3-isobutylcyolohexyl)aluminium und Titantetrajodid} Tetraäthylblci, Titantetrachlorid und Titantetrajodid} Trimethylphenylblei, Titantetrachlorid und Titantetrajodid} Diphenylmagnesium und titantetrajodid; Di-n-propylmagnesium, Titantetrachlorid und Titantetrajodid; Dirnethylma&neeium, Titantetrachlorid und Jod; Diphenylmagnesium, Titantetrabromid und Jod; Methylathylmagj^ineeium und Titantetrajodidj Dibutylberyllium und ^itantetrajo-
tetrachlorid und Lithium;)οd|; Tri-n-butylaluminium, Titantetra-"bromid und Lithiumiodid; Diisobutylaluminiumhydrid, Titan-cg-ji..-ohlorid und Lithiumiodid; Diphenylmagnesium, Titantetrachlorid und' Jodtriohlorid; Triäthylaluminium, Titantetraohlorid und Jodraonoohlorid; Diphenylaluminiumhydrid, Titantetrabromid an4, Jodtribromid; Triisobütylaluminium", Titantetrachlorid und Iso- " butyljodid; Triäthylaluminium, Titantetrachlorid und Jodoform; Diäthylmagnesium, Titantetrabromid und Methyljodid; Diphenylzlnk und Titantetrajodid; Di-2-tolylquecksilber und Titantetrajodidj Tricyolohexylaluminium, Titantetrachlorid und Titantetrajodid; Xthylcyolopentylzink und Titantetrajodid; Tri(3-isobutylcyolohexyl)aluminium und Titantetrajodid} Tetraäthylblci, Titantetrachlorid und Titantetrajodid} Trimethylphenylblei, Titantetrachlorid und Titantetrajodid} Diphenylmagnesium und titantetrajodid; Di-n-propylmagnesium, Titantetrachlorid und Titantetrajodid; Dirnethylma&neeium, Titantetrachlorid und Jod; Diphenylmagnesium, Titantetrabromid und Jod; Methylathylmagj^ineeium und Titantetrajodidj Dibutylberyllium und ^itantetrajo-
909Ö21/1044
BAD ORIQtNAL
.did; Eiäthylcadmium und Titantetra;jodid} Diisopropylcadmium
und Titantetrajodiä} Triisobutylaluminium, Titantotraohlorid
und Antimontrijodid; Triisobutylaluminium, Titantetrachlorid
und Aluminiumtrijodid} Triisobutylaluminium, Titentetrabromid
und Aluminiumtrijjodid; Triäthylaluminium, Titantetraohlorid
und Phosphortrijodidi Trl-n-dodecylaluminium, Titantetrachlorid+,
und Zinntetra j odid ι Triäthylgallium, TitantetraTaromid und AIuminiumtrijodidj
Tri-n-butylaluminium, Titantetraohlorid und
Antimontrijodid; Trioyolopentylaluminium, Titantetrachlorid und
Silioiumtetrajodid; Triphenylaluminium, Titantetrachloricl und
Öalliumtrijodid; Triisobutylaiuminiura, Titantetrajodid und Zinntetrachlorid ; Triisobutylaluminium, Titantetrajjodid und i-r.timontriChlorid
j Triisobutylaluminium, Titantetrajodid und AIuminiumtriohlorid;
Triisobutylaluminium, Titantetrajodid und Zinntetrabromidj
Triäthylgallium, Titantetra;)odid und Aluminiuatribromid;·
Triäthylaluminium, Titantetrajodid und Arsentrichlorid;
Tribenzylaluminium, Titantetrajjodid und Germaniumtetraohlorid.
Polymerisationsverfahren der1 Erfindung wird im allgemeinen
in Gegenwart eines Kohlenwasserstoffverdünnungsmittels, welches für das Katalysatorsystem unsohädlioh ist, ausgeführt. Beispiele
für geeignete Verdünnungsmittel sind z.B. aromatische, paraffinische
und oyoloparaffinische Kohlenwasserstoffe, wobei auch Mischungen davon verwendet werden können» Spezielle Beispiele
XUr Kohlenwasserstoffverdünnungsmittel sind z.B. Benzol, loluol,
»-Butan, # Isobutan, n-Pentan, Isooctan, n-Dodecrm, Cycloper/ --ja,
909
- ίο -
Oyolohoxan, Methyloyolohexan u.a.. Oft wird die Verwendung aromatischer Kohlenwasserstoffe als Verdünnungsmittel bevorzugt.
Die Menge des bei der Mischpolymerisation von 1,3-Butadien und
einem Norbornadien verwendeten Katalysators kann in ,einem weiten
Bereich variieren. Die Menge an metallorganischer Verbindung, die bei der Herateilung der Katalys.atorzusammensetzung
verwendet wird, liegt gewöhnlich im Bereich von 0,75 bis 20 Mol pro Mol halogenhaltiger Komponente, d.h. eines Metallhalogenids
mit oder ohne ein aweites Metallhalogenid oder elementares Jod.
Das tatsächlich bei der Polymerisation verwendete Kolverhältnis hängt von den im Katalysatorsystem speziell verwendeten Komponenten
ab. Jedoch liegt ein bevorzugtes I.Iolverhältnis von metallorganisoher
Verbindung zu halogenhaltiger Komponente im all-., gemeinen zwischen 1 t 1 und 12 : 1. Bei Verwendung eines au3
einer metallorganischen Verbindung und mehr als einem Metallhalogenide
z.B. Titantetrachlorid und Titantetrajodid,' liitantetra
ohlorid oder Tetrabromid und Aluminiumjοdid, hergestellter* Katalysators
liegt das Molverhältnis von Tetrachlorid oder Tetrabromid zum Jod gewöhnlich.im Bereich von 0,05 J 1 bis 5:1.
Bei einem aus einer metallorganischen Verbindung, einen Τίΐ&Λ-chlorid
oder -bromid und elementarem Jod, Jodwasserstoffv Lithiumiodid, einem Jodhalogenid oder einem Jodkohlenwasseröt -f
gebildeten Katalysatorsystem liegt das Molverhältnis von ϊ^«£·.η-halogenid
zu jodhaltiger Komponente im nllgemeinen im B>..:.viu]a
von 10 ι 1 bie 0,25 j 1, vorzugweise 3 si bis 0,25 t 1. Die Konzentration der gesamten Katalysatorzusammensetzung, d.h. von
909821/1044
' BAD ORIGINAL
metallorganisoher Verbindung und halogenhaltiger Komponente,
liegt gewöhnlich im Bereich von 0,01 bis 10 Gew.-^, vorzugsweise
im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.-#, bezogen auf die gesamte
In das Reaktionssystem eingebrachte Menge 1,3-Butadien.
Das Verfahren der Erfindung kann bei Temperaturen ausgeführt
werden, die in einem ziemlich weiten Bereich variieren, z.B. zwisohen -75 und 1200O. Im allgemeinen wird es vorgezogen, bei'
einer Temperatur im Bereich von -55 bis etwa 7O0C zu arbeiten.
1 *-*>*~t*r™x&r*Be*r**^ oh
.%1 °CUeU"*agfrBltWSfT Die Polymerisationsreaktion kann
unter Eigendruck oder bei jedem geeigneten Druck, der ausreicht,
um die Eeaktionsmischung im wesentlichen in flüssiger Bhase
zu halten, ausgeführt werden. Der Druck wird daher vor. dem spe-
und ziell verwendeten Verdünnungsmittel/der Temperatur, bei der die
Polymerisation ausgeführt wird, abhängen. Palis gewünscht, können jedoch auch höhere Drucke verwendet werden, die durch irgendein
geeignetes Verfahren, wie Unterdrucksetzen des Reaktorό mit
. einem hinsichtlich der Polymerisationsreaktion inerten Gas erhalten
werden.
Das Verfahren der Erfindung kann als ohargenweises Verfahren
ausgeführt werden, indem ein Reaktionsgefäss, welches Katalysator
und Verdünnungsmittel enthält, mit 1,5-Butadien und l.o>
bornadien beschickt wird. Obwohl jedes geeignete Beschickungsverfehren
angewendet werden kann, wird es oft vorgezogen, die Monomeren in ein Reaktionagefäss zu geben, welches Verdüi'xiiuivjsmittel
enthält unel Aa^cU die Katolysatorkoraponenten einsi - - ^n,
9G9821/J 044
' BAD ORIGINAL ; '
Natürlich kann im Rahmen der Erfindung der Katalysator durch
Miochen der Katalyeatorkompononten in einem besonderen Katalyeatorherstellungsgefäsa
vorgebildet v/erden. Die erhaltene ■Mischung kann dann in das Reaktionsgefäse, welches die Monomeren
und das Verdünnungsmittel enthält, gebraoht werden oder diese Stoffe können nach dem Katalysator zugesetzt werden. Das Verfahren
kann auch kontinuierlich ausgeführt werden, indem man die oben erwähnten Konzentrationen der Reaktionsteilnehmer
im Reaktionsgefäss-während-
BAD ORIGINAL
einer geeigneten Verweilzeit aufrechterhält. Bei einem kontinuierlichen
Verfahren wird die Verweilzeit natürlich innerhalb ziemlich weiter Grenzen variieren, in Abhängigkeit von derartigen
Variablen, wie Temperatur, Druck, Verhältnis von Katalysatorkomponenten
und Katalysatorkonzentration. Die Verweilzeit liegt bei einem kontinuierlichen Verfahren gewöhnlich im Bereich von
1 Sekunde bis zu 2 Stunden, wenn Bedingungen in den angegebenen
Bereichen angewendet werden. Falls ein chargenweises bzw. diskontinuierliches
Verfahren verwendet wird, kann die Reaktionsdauer bis zu 24 Stunden oder mehr betragen.
Verschiedene Stoffe sind ala schädlich für den beim Verfahren
verwendeten Katalysator bekannt* Hierzu gehören Kohlendioxyä,
Sauerstoff und Wasser. Gewöhnlich ist es daher erwünscht, dc.es das Butadien, Norbornadien und Verdünnungsmittel von dieoün. Stoffen
sowie von anderen, die zur Inaktivierung des Katalysators neigen könnten, befreit sind. Ausserdem ist es erwünscht, Luft
ι und 'Feuchtigkeit aus dem ReaktionsgefUss zu entfernen, in'uea; die
Polymerisation ausgeführt werden soll.
Nach Vervollständigung der Polymerisation, in der das liisclipolymerisat
von Butadien und einem·Norbornadien hergestellt wird,
wird die Reaktionsmischling dann zur Inaktivierung des Katalysators
und Gewinnung des kautschukartigen Polymerisats bcjr.f n-lGl-:.
Jedes geeignete Verfahren kann zur Ausführung dieser Behxndlu..,·
der Reaktionsmisohung ^verwendet werden. Bei einem Verfahren -..:.χ·α
das Polymerisat durch Ausdämpfen des Verdünnungsmittels cue dan
909821/KH4
. , BAD ORIGINAL
Polymerisat gewonnen. Bei einem anderen geeigneten Verfahren wird ein den Katalysator inaktivierendes Material, wie z,B. ein
Alkohol, der Mischung zur Inaktivierung des Katalysators und zur Auefällung des Polymerisats zugegeben. Das Polymerisat wird
dann von Alkohol und Verdünnungsmittel abgetrennt nach irgendeinem geeigneten Verfahren, z.B. durch Dekantieren oder Filtrieren.
Oft wird es vorgezogen, anfänglich nur eine solche Menge an katalysatorinaktivierendem Material zuzugeben, als ausreicht,
um den Katalysator zu inaktivieren, ohne das Polymerisat auszufällen. Als vorteilhaft erwies sioh auch die Zugabe eines
Antioxydationsmittels, wie z.B. 4,4'-Methylen-bis(2,6-di-tertbutylphenol),
zur Polymerisatlöcung vor der Gewinnung des Polymerisats.
Nach der Zugabe des den Katalysator inaktivierenden Materials und des Antioxydationsmittels kann das in der Lösung
vorhandene Polymerisat dann durch Zugabe eines ÜberachuosGs an
einem Material wie Äthylalkohol oder Isopropylalkohol abgetrennt werden. Selbstverständlich können aber im Rahmen der Erfindung
auoh andere geeignete Verfahren zur Gewinnung des Polymerisats verwendet werden. Nach Abtrennung von V/asser und Alkohol und
Verdünnungsmittel durch Filtrieren oder andere geeignete Miütol,
wird das Polymerisat dann getrocknet.
Die erfindungsgeraäss hergestellten Mischpolymerisate sind kautschukartig.
Die Polymerisate lassen sich nach verschiedenen Methoden mischen bzw. compoundieren, v/ie sie bisher zun i'ii
von Natur- und Synthesekautschuken verwendet wurden.
909821/1044
BAD ORIGINAL
— It) -
tionsbesohleuniger, Vulkanisiermittel, Verstärker und Hillstoffe,
wie sie bisher bei Hatur- oder Synthesekautschuken verwendet
wurden, können ebenfalls "beim Mischen der erfindungsgemäösen
Kautschuke verwendet werden. Auch können die Polymerisate im Rahmen der Erfindung mit anderen polymeren Stoffen, wie z.B.
Naturkautschuk, cis-1»4-Polyisopren, Polyäthylen und dergl., gemischt
werden» Wie vorstehend angegeben, besitzen die Polymerisate der Erfindung einen sehr hohen ois-Gehalt und diese Eigenschaft
macht sie besonders für Anwendungen geeignet, bei denen niedrige Hysterese,'hohe Rückprallelastizität und niederer Gefrierpunkt
erforderlich sind. Im allgemeinen sind die Produkte für Anwendungen von Nutzen, bei denen Natur- und Synthesekautschuke
verwendet werden. Besondere geeignet sind sie zur Anwendung
bei der Herstellung von Auto- und Lastwagenreifen und anderen Kautschukartikeln, wie z.B. Dichtungen.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohr-e sie
jedoch darauf zu beschränken.
Beispiel 1 ' ·
Eine Reihe von Ansätzen wurde durchgeführt, bei denen 1^-Butadien
mit verschiedenen Mengen Norbornadien mischpolymeris^erx
wurde, unter Verwendung eines Katalysators, der duroh Mischen von Triisobutylaluminium, litantetrachlorid und Jod gebildet
wurde. Ebenfalls wurden Vergleiohsversuohe durchgeführt, bei denen
im Polymerisationssystem lein Horboraadien anwesend war. Bei
den Versuchen wurde folgende Zusammensetzung verwendet:
909821/1044
BAD ORIGINAL
1,3-Butadien 100
Toluol 1000 Norbornadien (WBD) ' ' wechselnd
TriiBobutylaluminium (TBA) wechselnd
Jod (Jg) wechselnd
Titantetrachlorid (TTC) wechselnd
TBA/Jg/TTC-Molverhältnis 6/2/1
Temperatur 0C 5
Dauer, Std. · 2.
Bei dem Versuch wurde so vorgegangen, dass zuerst das Toluol in dae Reaktionsgefäss gebracht wurde. Nach Spülen des Heaktions-:
gefässes mit Stickstoff wurd,e das 1,3-Butadien eingeführt. Dann
wurde Norbornadien zugegeben, gefolgt vom Triisobutylaluninium i
und Jod, wobei jeder dieser drei Stoffe in lösung in Toluol vor- !
lag. Die Mischung wurde dann auf 50O gekühlt, worauf das -itantetrachlorid
zugegeben wurde. Nach zweistündiger Polymerisationsdauer wurde die Umsetzung durch Zugabe von 1 Gewiohtsteil 2,2'-Methylen-bis(4--methyl-6-tert-butylphenyl),
gelöst in einer Mischung von gleiohen Volumina Isopropylalkohol und Toluol, be- ·
endet. Das Polymerisat wurde dann in Isopropylalkohol kof.guli^rt,
abgetrennt und getrocknet» Die Ergebniese der Versuche sind in
Tabelle I gezeigt«.
909821/104 4
BAD ORIGINAL
. Tabelle I
Ver- TBA/- ν Jp
mhm
suoh mhm
mhnr NBD/ρ χ TJnOT. Kaltfluss (3) TvII-.
phnP ' i> mg/min bei 1000C
10
17
18
19
20
21
22
23
24
18
19
20
21
22
23
24
2,2
2,4
2,6
2,8
2,2
2,4
2,6
2,8
2,2
2,4
2,6
2,8
2,4
2,6
2,8
3,0
2,4
2,6
2,8
3,0
2,6
2,8
3,0
3,2
0,734
0,8
0,866
0,933
0,734
0,8
0,866
0,933
0,734
0,8
0,866
0,933
0,8
0,866
0,933
1,0
0,8
0,866
0,933 1,0 0,866
0,933
2,0
1,07
0,367
0,4'
0,433
0,467
0,367
0,4
0,433
0,467
0,367
0,4
0/433
0,467
0,4
0,433
0,467
0,5
0,4
0,433
0,467
0,5
0,433
0,467
0,5
0,533
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,2
0,2
0,2
0,4
0,4
0,4
0,4
0,6
0,6
0,6
0,6 .
0,8
0,8
0,8
0,8
72
64
62.
62
66
60
62
62
70
65 62 60 65 58 58
67 60 56 60 58 58 90 59
7,3
21
30
34 5,5
13
.17
23 1,7 5,3 9,3
15 2,0 7,7 9,2
15 O1O 1,1 3,1 9,4 0,0
0,6 0,0 3,6
43 23 20
17 34 29 24 18 48 33 27 20 30
22
19 60
22 34
25
(1) Millimole pro 100 g Butadien
(2) Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Butadien
(3) Der Kaltfluss wurde gemeeeen, indem der Kautschuk bei einer
Temperatur von 500C mit-'0,25 kg/cm Druck durch 1/4"-Mund-
stüok stranggepresst wurde· Nachdem man 10 Minuten bis zur
Erreichung des Gleichgewichts wartete, wurde die Strangpresse
geschwindigkeit gemessen und die Werte wurden in mg/Minute
angegeben.
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BAD ORIGINAL
(4) ASTM-D1646-61,. Mooney-Viskosimeter, grosser Rotor, 1000C,
4 Minuten.
Die Werte der vorstehenden !Tabelle zeigen, dass durch Misohpolymerisation
von 1,3-Butadien mit Norbornadien ein Produkt mit
stark verringerter Neigung zum Kaltfluss erhalten wird.
Zwei Versuchsreihen wurden ausgeführt, in denen die Polymerisationezeiten
variiert wurden. In der einen Versuchsreihe wurde
a
eine Mioohung von 1,3-But&ien und Norhornadien polymerisiert,
eine Mioohung von 1,3-But&ien und Norhornadien polymerisiert,
während in der anderen Reihe im System kein Norbornadien anwesend
war. Für die Versuche wurde folgende Zusammensetzung verwendet ι
1,3-Butadien,, Gewichtstaile ' 100
Toluol, Gewichtsteile 1000
Sriisobutylaluminium (SBA), mhm 2,5
Jod (^2^* 111^n1 ^»®
Titantetraohlorid (MO), mhm 0,4
Norbornadien (NBD)1 phm 0,1 oder
•Temperatur, 0O - *■ ' 5
Dauer, Std» wechselnd
Bei diesen Versuchen wurde das gleiche Verfahren vde in Beispiel
1 beschrieben verwendet. Die erhaltenen !Ergebnisse sind in der
nachstehenden Tabelle II aufgeführt*
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BAD ORIGINAL
NBD phm |
Zeit Std. |
tJmw. * |
Tabelle II | Eigen-(2) vi sk. |
GeI | ;ίΙ~4(Ό_ bei 1000C |
|
Ver- · euch Nr* |
O | 1,0 | 70 | Kaltfluss(1) mg/min |
2,17 | 0 | _ |
1 | O | 2,0 | 73 | 19 | - | - | - |
2 | O | 2,5 | 75 | 12 | - | ||
3 | O | 3,0 | .76 | 10 | 2,23 | 0 | |
4 | Ό | 19 | 93 | ' 8>1 | - | - | 35 |
5 | 0,1 | 1,0 | .68 | 2,9 | 2,22 | 0 | |
6 | 0,1 | 2,0 | 72 | 7,3 | 2,30 | 0 | - |
7 | 0,1 | 2,5 | 75 | 5,1 | - | - | |
8 | 0,1 | 3,0 | 76 | 4,0 | 2,25 | 0 | - |
9 | 0,1 | 19 | 95 | 3,6 | 46 | ||
10 | 0,0 | ||||||
(1) Siehe entsprechende Fuesnote von Tabelle I
(2) 0,1 g Polymerisat wurden in einen Drahtkäfig gebracht, der aus einem Sieb von 0,18 mm lichter Maschenweite hergestellt
war,und der Käfig wurde in eine 4 UjHarär Weithalsflasche gebracht,
die 100 ml Toluol enthielt. .Nach 24stündigem Stehen
bei Zimmertemperatur (etwa 250C) wurde der Käfig entnommen
und die lösung durch ein Schwefelabsorptionsrohr vom Porositätsgrad
0 zur Entfernung aller vorhandenen festen Teilchen filtriert. Die resultierende lösung wurde durch ein Viskosimeter
vom IJedalia-Syp aufgelassen, das sich in einem B.-.d
von 250O befand. Das Viskosimeter war vorher mit Toluol gceicht
worden. Die relative Viskosität ist das Verhältnis der Viskosität der Polymerisatlösung zu der von -Toluol. Die
Eigenviskosität errechnet sich durch Division des 0jf' natürlichen
Logarithmus der relativen Viskosität durch dap u3\//fcV\t
dee löslichen Anteile der ursprünglichen Probe.
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BAD ORIGINAL.'
Die Werte der vorstehenden Tabelle zeigen, dass bei allen Produkten
die Kaltflussneigung verringert wurde, wenn die Polymeri- ■
eationszelt verlängert wurde. Jeder Vergleiohsversuch (Versuch 1 j
bis 5) ergab einen beträchtlich höheren Kaltflussv/ert als der ' 'i
entsprechende Versuch in Anwesenheit von HOrbomadien. *
Beispiel 3 · :1
Es wurde ein Versuch ausgeführt, bei dem eine· Mischung von Bu- j
tadien und Norbornadien in Gegenwart eines Katalysators polymeri- j
eiert wurde, der durch Mischen von Triisobutylaluminium, Titan- ']
tetrachlorid und Jod erhalten wurde. Ebenfalls wurde ein Ver- - 1
gleiohsvereuoh ausgeführt, bei dem im System kein Norbornadien i
anwesend, war. Die verwendete Zusammensetzung war die gleiche wie ;
in Beispiel 2, nur wurden 0,5 phm Norbornadien anstelle von
0,1 phm verwendet. Die Polymerisationstemperatur betrug 50O und
die Polymerieationsdauer 2 Stundene Die Ergebnisse die&er Versuche sind in der nachstehenden Tabelle III gezeigt.
0,1 phm verwendet. Die Polymerisationstemperatur betrug 50O und
die Polymerieationsdauer 2 Stundene Die Ergebnisse die&er Versuche sind in der nachstehenden Tabelle III gezeigt.
• Tabelle III
Ver- NBD1 ümw. Kaltfluss(1) MI-4(1)ft Eigen- Gel Hikroa:rukxur
Buoh phm i> mg/min bei 100 0 visk. i» <*> (2)
Buoh phm i> mg/min bei 100 0 visk. i» <*> (2)
Nr* . ,:,. . ■ t eis, trens Vinyl
1 0 84 6,7 40- 2,42 0 94,6 2,1 3,3
2 0,5 .77 ' 0,0 61 2,75 0 95,0 1,8 3,2
(1) Siehe entsprechende Fusenote der Tabellen I und II.
(2) Proben der Polymerisate wurden in Sohwefelkohlenstr
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BAD ORIGINAL
gelöst unter Bildung einer Lösung, die 25 g Polymerisat pro
Liter Lösung enthielt. Das Infrarotspektrum jeder dieser Lösungen ($ Durchlässigkeit) wurde dann in einem üblichen Infrarotspektrometer
bestimmt. Der Prozentsatz der gesamten anwesenden trans-1,4-Unsättigung wurde nach folgender Gleichung in
den angegebenen Einheiten gemessen: f » E , worin C = Extink-
tionskoeffizient (Liter-Mol*" -Zentimeter"') E = Extinktion
(log ΙΛ/Ι); t β Weglänge in, Zentimetarn; c = Konzentration
(Mole Doppelbindung pro Liter )L Die Extiktion v/urde bei der 10,35 M Bande bestimmt und der Extinktionskoeffizient oetrug
146 (Liter-Mol~ -Zentimeter** ). Der Prozentsatz der gesaraten anwesenden
1,2- (oder Vinyl-)TJnsättigung v/urde nach obiger Gleichung
berechnet, unter Verwendung der 11,0^u Bande und eines Sxtink- .
tionskoeffizienten von 209 (Liter-Mol~1 Zentimeter""1). Der Prozentsatz
der gesamten vorhandenen ois-1,4-ünsättigung v/urde erhalten,
indem die nach vorstehendem Verfahren bestimmt3 trans-1,4-
und 1,2-(Vinyl-)Unsättigung von der theoretischen Unsättigung
unter Annahme einer 'Doppelbindung pro 0>-Einheit im Polymerisatabgezogen
wurde··· . ·..··'."
Die Werte .in der vorstehenden Tabelle zeigen, dass das I
'polymerisat gemäse der Erfindung etwa die gleiche Menge
ciB-1,4-Addition enthielt als übliohes cis-Polybutadlen,
Drei Yerouohe wurden ausgeführt, in denen eine Mischung von
1,3-Butadien und Norbomadien in Gegenv/art eines Iriiscbutylaluminiura-Jod-TitantetraohloridkatalyeatorByste^i;·
polrmüri^i..,=rt
wurde« Das Molverhältniß dieser Bestandteile in jedem der Vfij*~
euohe betrug 6/1,5/1» Desgleichen wurde ein oie-Polybutadi^n hergestellt,
in dem Butadien mit dem gleichen Katalysatorcystcm,
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' ■ ■. , BAD !ORIGINAL
aber in Abwesenheit von Morbornadien, polymerisiert wurde.
Die erhaltenen 4 Polymerisate wurden nach der unten gezeigten
Zusammensetzung gemischt* ·
Polymerisat - 100
Russ (1) . . 50
Zinkoxyd . 3
Stearinsäure ..""... 1
Plexamlne (2). . 1 :
Reain 731 (5) 5
Philrich 5 U) . 5
Schwefel · 1,75
NOBS Spezial (5) 1,0 .'■■·.
(1) Hooh abriebfester Ofenruss "
(2) Physikalische Mischung Ton 65 i» eines komplexen Diaxylamin»
ketonreaktionsproduktsund 55 $ M^M'-Diphenyl-'p-phenylendiamin
' (3) Disproportioniertes we'isses Peoh (pale· rosin),stabilisiert
gegen Hitze und iticht · ' '
(4) aromatisches öl . '
physikalischen Eigenschaften--der lohpolyaerisate» die Vorarbeitu^awerte
und die■·Eigenschaften der Vulkanisate (30 Minuten
bei 1530O gehärtetes Out) werden In der nachstehenden !Dabelle
IV gezeigt« ; . ..·,■■;
] 909821/1044 >Ώ BAD ORIGINAL
15206Ö7
Tabelle IV | Korbornadien, phm | " 1 | 2 | JL | Vergleich | 45 |
. * | Umwandlung, fa | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,0 | 1,4 |
Mooney-Wert (ML-4 bei 1000G) | / J9 | 84 | 62 | — | ||
KaltflusB, mg/min (1) | (1)47 | . 37 | 33,5 | 43 | ||
gemischter Mooney-Wert | 0,5 | 0,6 | 1,2 | |||
(MS-1-1/2 bei 1000O) (2) | ||||||
Versengzeit, Minuten | 38,5 | 32 | 30,5 | 16,6 | ||
bis zum Anstieg dee ■/■«% | - . * | |||||
Mooney-Werts um 5 Punkte*yi | 87,7 | |||||
Strangpressen bei 1210O ■*· '■ | 23,8 | .25,4 | 26,4 | 95 | ||
cm/Minute | 5+ | |||||
g/Minute | 73,7 | 77,2 | 88,9 | |||
Bewertung (G-arvey-Düse) | 90,5 | 94 | 99,5 | |||
8"· | - .11- | 12- | ||||
Zeit im Banbury-Misolier
bis 1500O Lagertemperatur,
Sekunden ·
550
285
270
365
Biyaikaliache Eigenschaften der Vulkanisere
-7^Tf 1O4"
300 i> Modul kg/cm1
Zugfestigkeit, kg/cm Dehnung, 56 ^ ^
Wärmeaufbau δΤ, 0C Rückprallelastizität,
Zugfestigkeit, kg/cm Dehnung, 56 ^ ^
Wärmeaufbau δΤ, 0C Rückprallelastizität,
2,02 | 1,90 | 1,93 ■ | 2, | 13 |
87,9 | 83,0 | 82,5 | 92, | 4 |
182' | 192 | 192 | 191 | |
480 | 520 | 530 | 485 | |
■ 25,1 | 26,5 | 27,3 | 25, | 3 |
76,5 | 76,3 | 76,0 | ■76. | — |
61 | 60,5 | 61 | 64· |
Shore A Härte -.'".'■
(1) Vergleiche entsprechende Pussnote zu Tabelle I
(2) ASTM■ 1)16.46-61, Mooney-ViskosiBieter, kleiner Rotor, 1000C,
1,5 Minuten "
1,5 Minuten "
(3") ASTM D1646-61, Mooney-Viskosimeter, grosser Rotor, Yex-üengzeit
in Minuten*zum Anstieg um 5 Punkte über den minimalen
Mooney-Wert. ' v\ds ·
(4) Royle-Strangpresse Kr. i/2 mit Garvey-IKise. Vergleiche Ina,
Enß>.Chem. 2it 1309 (1942). Bei den Bewertungszahlen bedeu-
7adoRIginal
* 24 -
tet 12.einen Strangpressling, der bestmöglich geformt ist,
Während niedrigere Zahlen weniger gute Produkte bezeichnen.
(5) Nach dem Quellverfahren von Kraus (Rüber 1VOrId, Oktober 1956)
bestimmt. Dieser Wert gibt die Zahl der tatsächlich vernetzten Ketten pro Volumeneinheit Kautschuk an. Je höher die
Zahl ist, desto stärker, ist der Kautschuk vernetzt (vulka- :
nisiert). ,
(6) ASTM 1)412-611} Scott Zugvorrichtung 1-6, Soweit nicht anders :
angegeben, wurden die Versuche bei 26,70O durchgeführt.
(?) ASTM D623-58; Verfahren A, Goodrich Plexometer, Lest 10,0 kg >
pro cm , 4,44 mm Hub. Der Teststab ist ein runder Zylinder' ' '
' von 17,78 mm Durchmesser und 25,4 mm Höhe. ·
(8) ASTM D945-59 (modifiziert). Yerzley Oszillograph. Der jest- .j
stab ist ein kreisrunder Zylinder von 17,78 mm und 25,4- mm Höhe,
(9) ASTM D676-59T· Shore Duro-meter, Typ A
Die drei erfindungsgemässtf hergestellten Polymerisate hatten
niedrigere Kaltflusswerte und bessere Verarbeitungseigenschrften als das Vergleiohspolymerieat. Die Versengzeit (scorch) wair
länger, die Strangpressbev/ertung beser, die Banbury-Mischzait
kürzer und die drei Kautschuke liessen sich besser kneten al? ^e
V^rgleichskautsohuk. Die physikalischen Eigenschaften der Vv er
vulkanisierten Massen waren ähnlich. . "
Die drei Polymerisate gemäse der Erfindung und das Vergleichepolymerisat
,wie in Beispiel 4 beschriebein, wurden Jev/eils wuV
einem Butadieh/Styrolkautsohuk gemischt, der mit einem hoch
'" 909821/1044
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matisohen Verarbeitungsol weichgemacht worden war. Der Butadien- .;
Styrolkautseh.uk, der durch Emulsionspolymerisation bei 5» O0C her- j
• gestellt worden war, besass einen gebundenen Styro.lgeh.alt von .;;
,23,5 Gew.-# und einen Mooney-Wert (ML-4 bei 1000C) von 51. -2iö
verwendete Menge WeichmaeherÖl betrug· 37»50 Gewichtsteile pro
1 100 Gewiohteteile Butadien»Styrolkautschuk. Jede der Mischungen
wurde oompoundiert und die Verarbeitungeigenschaften wurden dann
bestimmt· Das verwendete Mischungsrezept und die beobachteten
Verarbeitungseigenschaften werden in der nachstehenden Tabelle V
gezeigt. ; .
grbelle V
• " -1» -L. -JL Ver/rleiüli
Mischrezept, Gewichtsteile
Butadien/liorbornadien Oopolymeres
■.'·-- 50" 50 50
cJS-Polybutadien · — - - 50
Butadien/Styrol Kautschuk'1 ' .68 ,,75 · 68,75 68,75 68,75
Hoch^Äbriebfester Ofenruse" 50 50 50 53
Zinkoxyd '■'.'. ■ 3 . 33 .' 3 .
Stearinsäure . . 2 '. 2.2 2
Wingstay 100 '2^ · 1 1 1 1
Age-Rite Resin D^?' ^ 2.2 2 2
Paraffinwachs . 3 '3 3 Ξ>
Sohwefel , ·· 1,75 1,75 1,75 '1,75
KOBS Spezial ^ · , 1,0 1,0 1,0 1,0
Banbury Mischzeit'auf 15O0O
Liigertemperatur, Sekunden 300 280 270 420
GeBamteriergie, Watt Std,'^' 560 510 490 TSC
-gemischter Mooney-Wert (MS-1-1/2
bei 1000O). (6) 28,5 25,0 25,0 30,0
' '■ B/S ORIGINAL
2 | 3 Vergibich | ι 13 | .6. | 114,6 | 117 ^'.3,O | |
τ | Verarbeitungseigensehaften | 138 | »° | 138,0 | 140,0 'ijv9,5 | |
Strangpressen bei 1210O ' ' | 11 | 12- | 12- -,C- | |||
om/Minute | 10 | 10 | 10 | |||
g/Minute | 7 | 8 | .8 3 | |||
Bewertung (Garvey-DÜae) | ||||||
Mahlwerkbindung ''' | ||||||
Mischbewertung *'' | ||||||
(1) Die 68,75 Teile bestanden aus 50 Gewichtsteilen Kautschuk
und 18,75 Gewiohtsteilen hooh aromatischem VerarbeitungB-öl.
(2) Mischung von Diaryl-p-phenylendiaminen
(3) Polymerißiertes Trimethyldihydrochinolin
(4) N-0xydiäthylen-2-benzothiazylsulfenemid
(5) Erforderliche Gesamtenergie fir das Mischen
(6) Vergleiche entsprechende Pussnöten zu Tabelle IV
(7) Bezogen auf Bewertungsskala 0 - 10, wobei die höchste-Nummer
den besten Wert angibtβ
Die Werte von Tabelle V zeigen, dass die mit den Polymerisaten
gemäss der Erfindung herstellten Mischungen Zusammensetzunge ν
ergaben, die viel bessere Verarbeitungseigenschaften aufwiesen, als die mit dem Vergleichspolymerisat hergestellte Zusainmen-
eetzung. So erforderten die mit den erfindungsgemässen :."ischpolymeriaaten
hergestellten Mischungen eine kürzere Mischzeix
und einen geringeren Energieaufwand für das Mischen, sie rasoher nieder wie die Gemischt-Mooney-Werte zeigen, .h-~'-höhere
Strangpressbewertung, bessere Mahlwerkbindung und üni>Viere
Misohbewertung. Wenn die Massen 30 Minuten bei 1520O gehlrtei
';< 90 982 1 /104 k
wurden, besessen die Vulkanisate ähnliche physikalische Eigenschaften.
'.
Beispiel 6 ■,.·"'
Es wurden Versuohe durchgeführt, bei denen Mischungen von
1,3-Butadien und verschiedenen ITorboraaäienen mit Katalysatorsystemen polymerisiert wurden, die durch Mischen einer metallorganischen und einer jodhaltigen Komponente erhalten wurden,
Zur Durchführung.dieser Versuche wurde im wesentlichen das gleiche Verfahren verwendet, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist. Die zur Herstellung des Katalysators verwendeten Komponenten
und die in den Versuchen misohpolymerisierten Monomeren werden in der nachstehenden Tabelle VI gezeigt. -
1,3-Butadien und verschiedenen ITorboraaäienen mit Katalysatorsystemen polymerisiert wurden, die durch Mischen einer metallorganischen und einer jodhaltigen Komponente erhalten wurden,
Zur Durchführung.dieser Versuche wurde im wesentlichen das gleiche Verfahren verwendet, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist. Die zur Herstellung des Katalysators verwendeten Komponenten
und die in den Versuchen misohpolymerisierten Monomeren werden in der nachstehenden Tabelle VI gezeigt. -
Inbelle VI | |
Versuch Nr. | Katalysatorkomponente |
• 1 | . Triisobutylaluminium Titantetrajodid . |
"·■■■ 2 "·■■'.-' | Triäthylaluminium Titantetrachlorid Titantetrajjodid |
■ ■ 3 | Diphenylmagnesium Titantetrachlorid Jod · |
4 .- ' | Triisobutylaluminium Titantetrachlorid. . Aluminiumtrijodid |
Trii sοbutylaluminium
Titantetrachlorid
Jodwasserstoff
TriäthyIaluminium ■
Titantetrachlorid
1044 BAD ORIGINAU
Monomere
1,3-Butadien 7-%thylnorbornadien
1,3-Butadien g
7-n-Butylnorbornadient 1,3-Butadien
1-Äthylnorbornadi en
1,3-Butadien
2-Methylnorborii£dien
2-Methylnorborii£dien
1,3-Butadien · .^
2-n-Pr ο pylno r bornadi e;
1,3-Butadie-i
üiTorbornadieii
üiTorbornadieii
Die Infrarotanalyee der Produkte der vorstehenden Versuche zeigi
das Vorliegen von Einheiten im Polymerisat, die der cyclischen
Verbindung zuzuordnen sind» wodurch angezeigt wird, dass die · Produkte Mischpolymerisate von 1,3-Butadien und einem Norbor^a-
dien sind.. Die Mischpolymerisate besitzen eine -verringerte };si-
gung zum Kaltflues in nicht vulkanisiertem Zustand und weisen
gute Verarbeitungeeigenschaften auf.
909 821/1 OAA
BAD ORIGINAL
Claims (1)
- Patentansprüche1.)/ Verfahren zur Polymerisation von 1,3-Butadien unter Bildung eines Polybutadiene mit einem hohen Prozentsatz an cis-1,4-Addition mit einem Katalysator, der sich beim Mischen einer metallorganischen Komponente und einer jodhaltigen Komponente bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation in Gegenwart einer kleineren Menge eines Norbornadiens der allgemeinen FormelH-C j G-HHh-c-rHIC-Ηworin R Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis einschließlich 4 Kohlenstoffatomen bedeutet und worin mindestens 2 der Gruppen R Wasserstoffe darstellen, ausgeführt wird.2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kleine Menge 0,01 bis 10 Gewichtsteile Norbornadien pro 100 Gewichtsteile 1,3-Butadien beträgt.909821/1044.. wU- Unterlagen (Art 7 § I Ab». 2 Nr. l Satz 3 des Änderunoagee. v. 4,9.1-5·) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Norbornadien Norbornadien selbst, 7-Methylnorborna-, dien, 1-Athylnorbornadien oder 2-Methylnorbornadien verwendet werden.4.) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß ein Katalysator verwendet wird, der ' sich durch Mischen von Komponenten, die im wesentlichen aus Trialkylaluminium, Titantetrachlorid und Jod bestehen, bildet.5.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator verwendet wird, der sich beim Mischen von Komponenten, die im wesentlichen aus Trialkylaluminium, Titantetrachlorid und Titantetrajodid bestehen, bildet.6.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator verwendet wird, der sich beim Mischen von Komponenten, die im wesentlichen aus Trialkylaluminium und Titantetrajodid bestehen, bildet.7·) Ein Mischpolymerisat von 1,3-Butadien und einem Norbornadien, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 85$ der Butadieneinheiten cis-1,4-Konfiguration besitzen.909821 / 1044
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---|---|---|---|
US276166A US3299017A (en) | 1963-04-29 | 1963-04-29 | Copolymers of 1, 3-butadiene and a norbornadiene |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE1520607B2 DE1520607B2 (de) | 1971-02-11 |
Family
ID=23055463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (3)
Country | Link |
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DE (1) | DE1520607B2 (de) |
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US4379867A (en) * | 1981-08-06 | 1983-04-12 | Tsunoda Noriaki | Writing medium for ball point writing instrument |
US5677405A (en) * | 1995-05-24 | 1997-10-14 | The B.F. Goodrich Company | Homopolymers and copolymers of cationically polymerizable monomers and method of their preparation |
DE102014003164B4 (de) * | 2013-03-12 | 2023-12-14 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Polymer auf der Basis eines konjugierten Diens und das Polymer enthaltende Polymerzusammensetzung |
JP6385115B2 (ja) * | 2013-04-09 | 2018-09-05 | 住友化学株式会社 | 共役ジエン系重合体、及び該重合体を含有する重合体組成物 |
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---|---|---|---|---|
NL106978C (de) * | 1961-03-13 |
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1963
- 1963-04-29 US US276166A patent/US3299017A/en not_active Expired - Lifetime
-
1964
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- 1964-04-21 DE DE19641520607 patent/DE1520607B2/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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