DE1570286C - Verfahren zur Herstellung von hohe eis 1,4 Anteile enthaltenden Mischpoly meren von Butadien mit Styrol oder alpha Alkylstvrolen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von hohe eis 1,4 Anteile enthaltenden Mischpoly meren von Butadien mit Styrol oder alpha AlkylstvrolenInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung oder korpuskular dispergierbaren Katalysator-Komvon
hohe cis-l,4-Anteile enthaltenden Mischpolymeren binationen sind in einfacher Weise gewinnbar, haben
von Butadien mit Styrol oder «-Alkylstyrolen durch hohe Aktivität für die Mischpolymerisation und
Mischpolymerisation mittels ternärer Katalysator- führen zu reproduzierbaren Ergebnissen. Nach der
Kombination unter Niederdruck. 5 Mischpolymerisation können die Katalysator-Kombi-Bckannt
sind zahlreiche Verfahren zur Herstellung nationen von den Polymeren durch Auswaschen mit
von Mischpolymerisaten von Butadien-Styrol oder Alkohol leicht abgetrennt werden, jedoch kann das
Butadien-a-Alkylstyrol, wobei folgende Katalysator- Abtrennen auch in Fortfall kommen, da der Katalysysteme
angewandt wurden: Alkyllithium-Verbin- sator gewöhnlich nur in sehr geringen Mengen andungen,
Lithium- und Natriummetalle, Trialkyl- i° gewandt wird und z.B. mit Alkohol oder Alkoholaluminium-Titantetrachlorid,
Aluminiitmmetall-Queck- Keton od. dgl. inaktivierbar ist.
silber(II)-chIorid-Kobalt(II)-chlorid, Molybdän-Alu- b) Die erfindungsgemäß hergestellten Mischpolyminiumhydrid-Calciumhydrid
sowie Friedel-Crafts- meren besitzen einen cis-l,4-Anteil von mindestens und Radikalkatalysatoren. 80°/0 und praktisch keinen oder nur sehr geringen
Bei Anwendung dieser Katalysatorsysteme beläuft 15 Gelgehalt und werden in stabiler Form erhalten,
sich jedoch — mit Ausnahme des Katalysatorsystems ohne daß sie durch das Verhältnis der drei Katalysator-Aluminiummetall-Quecksilber(Il)-chlorid-Kobalt(U)-Komponenten,
die Art der Katalysatorbereitung und chlorid — der cis-l,4-Anteil in den erhaltenen Misch- die Mischpolymerisationsbedingungen beeinflußt werpolymeren
auf unter etwa 60°/0 (unter »cis-l,4-Anteil« den. Dies stellt eines der wichtigen Kennzeichen der
ist der entsprechende Wert, bezogen auf die Butadien- 20 neuen Katalysator-Kombinationen dar.
einheiten zu verstehen). Das Katalysatorsystem Alu- c) Das Molekulargewicht der herzustellenden Mischminiummetall-Qiiecksilber(II)-chlorid-Koball(lI)-chlopolymeren kann durch Abändern der Bedingungen rid ist zwar zum Herstellen eines Butadien-Mischpoly- der Katalysatorgewinnung und der Mischpolymerimeren mit verhältnismäßig hohem Gehalt an eis- sation eingestellt werden. Kautschukartige Butadien-1,4-Anteil angewandt worden; da jedoch alle drei 25 Mischpolymere mit hohem Molekulargewicht lassen Katalysator-Komponenten in organischen Lösungs- sich durch eine zweistufige Mischpolymerisation leicht mitteln unlöslich sind, läßt sich jede Komponente nur herstellen, wie weiter unten ausgeführt wird,
schwierig handhaben, so daß die Herstellung der Die Menge an Homopolystyrol ist im Mischpolymer Katalysator-Kcmbination umständlich und es schwie- klein, durch geeignete Auswahl der Polymerisationsrig ist, gleichartige Kombinationen zuzubereiten. 30 bedingungen können praktisch polystyrolfreie Pro-Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dukte erhalten werden.
einheiten zu verstehen). Das Katalysatorsystem Alu- c) Das Molekulargewicht der herzustellenden Mischminiummetall-Qiiecksilber(II)-chlorid-Koball(lI)-chlopolymeren kann durch Abändern der Bedingungen rid ist zwar zum Herstellen eines Butadien-Mischpoly- der Katalysatorgewinnung und der Mischpolymerimeren mit verhältnismäßig hohem Gehalt an eis- sation eingestellt werden. Kautschukartige Butadien-1,4-Anteil angewandt worden; da jedoch alle drei 25 Mischpolymere mit hohem Molekulargewicht lassen Katalysator-Komponenten in organischen Lösungs- sich durch eine zweistufige Mischpolymerisation leicht mitteln unlöslich sind, läßt sich jede Komponente nur herstellen, wie weiter unten ausgeführt wird,
schwierig handhaben, so daß die Herstellung der Die Menge an Homopolystyrol ist im Mischpolymer Katalysator-Kcmbination umständlich und es schwie- klein, durch geeignete Auswahl der Polymerisationsrig ist, gleichartige Kombinationen zuzubereiten. 30 bedingungen können praktisch polystyrolfreie Pro-Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dukte erhalten werden.
besteht in der Entwicklung eines Verfahrens zur Her- d) Die erhaltenen Mischpolymere besitzen bessere
stellung von hohe cis-l,4-Anteile enthaltenden Misch- Wärmealterungseigenschaften und größere Härte als
polymeren von Butadien mit Styrol oder «-Alkyl- cis-l,4-Polybutadien mit gleichem Modulwert, wo-
styrolen durch Mischpolymerisation mittels ternärer 35 durch sie in der Lage sind, die Steifigkeit der Reifen
Katalysator-Kombinationen, unter Niederdruck zur gegen Verformung bei Kurvenfahrt durch Verbesserung
Herstellung von hohe cis-l,4-Anteile enthaltenden der Härte der Reifenmasse zu verstärken, ohne daß
Mischpolymeren von Butadien mit Styrol oder deren Widerstand gegen das Wachstum der Ab-
«-Alkylstyrolen, wie «-Methyl-, «-Äthyl oder «-Pro- nutzungsneigung, welche die Rißfestigkeit der Reifen
pylstyrol, durch Mischpolymerisation mittels ternärer 40 beeinflußt, verringert wird.
Katalysator-Kombinationen unter Niederdruck. Beispiele für die Α-Komponente der Katalysator-
Es wurde bereits vorgeschlagen, gewisse, für die Kombinationen sind:
Homopolymerisation von Butadien bekannte Drei- 1., Nickel- oder Kobaltcarboxylate der Formel
komponentcn-Katalysatoren (vgl. deutsche Auslege- (R — CO-O—)„M, worin R ein einwertiger Kohlen-
schriftcn 1 130 172 und 1 158 715) zur Mischpoly- 45 wasserstoffrest, M Nickel oder Kobalt und ti die
mcrisation von Butadien mit Styrol oder «-Alkyl- Wertigkeit von M ist, d. h. Salze von aliphatischen,
styrolen zu verwenden und auf diese Weise Butadien- alicyclischen oder aromatischen Carbonsäuren mit
Mischpolymere mit hohem cis-l,4-Anteil herzustellen. 1 bis 20 C-Atomen, z. B. das Formiat, Acetat, 2-Äthyl-
Das crfmdungsgemäße Verfahren ist dadurch ge- hcxoat, Palmitat, Isooctoat, Stearat und Oxalat von
kennzeichnet,, daß man als ternäre Katalysator- 50 Nickel sowie die Naphthenate und Benzoate von
Kombinationen Umsctzungsprodukte von Nickel und Kobalt.
A. einem Carboxylat oder einer organischen Korn- 2. Von organischen Komplexverbindungen sind es
plexverbindung von Nickel oder Kobalt, Hydroxyketon-Komplexverbindungen, wie Acetylace-
B. einem Chlorid oder Oxychlorid von Titan, Zirkon ton-Nickel und -Kobalt; Hydroxyester-Komplexver-
oder Vanadin und 55 bindungen, wie Acetessigäthylcster-Nickel und -Ko-
C. einer metallorganischen Verbindung von Lithium, bait; 8-Hydroxychinolin-Komplexverbindungen, wie
/ink, Kadmium oder Aluminium der Formel S-Hydroxychinolin-Nickel; Hydroxyaldehyd-Kom-RnM,
worin R ein einwertiger Kohlenwasserstoff- plexverbindungen, wie Salicylaldehyd-Nickel und -Korest
und« die Wertigkeit des Metalls M ist, ball; sowie Salicylaldehydimin-Nickel und Carbonyl-
in Gegenwart eines Verdünnungsmittels bei Tempera- 60 Komplexverbindungen, wie Nickeltctracarbonyl. Diese
turen zwischen —30 und -| 15()"C unter Niederdruck Nickelverbindungen werden gegenüber den Kobaltin
flüssiger Phase und inerter Atmosphäre verwendet. verbindungen bevorzugt, vor allem das 2-Äthylhexoat,
Die erliiulungsgemäß benutzten Katalysator-Kom- Isooctoat, Stearat oder Naphthenat von Nickel,
binationen unterscheiden sich wesentlich von den Als B-Komponente der Katalysator-Kombinationen
vorgenannten Katalysator-Kombinationen und weisen 65 dienen vor allem Titan-Zirkon- und Vanadintetra-
folgende vorteilhafte Merkmale auf: chlorid oder Vanadinoxylrichlorid; Tilantetrachlorid
a) Mindestens zwei der drei Komponenten sind in wird bevorzugt,
organischen Lösungsmitteln löslich. Die löslichen Als C-Komponcnte der Katalysator-Kombinationen,
i b'/O 286
die als Kohlenwasserstoffrest Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Cycloalkylgruppen enthält, dienen vorzugsweise
Triäthyl-, Tripropyl-, Triisobutyl-, Tributyl-, Triisobutyl-, Trihexyl- und Triphenylaluminium, Ditäthyl-
und Dibutylzink, Diäthylcadmium und Butyllithium; Verbindungen Triäthyl- und Triisobutylaluminium
werden bevorzugt.
Diese Katalysator-Komponenten weisen überraschenderweise
die gleichen notwendigen Funktionen für die cis-l^-Butadien-Mischpofymerisation auf, wie
es sich für die cis-l,4-Butadien-Homopolymerisation gemäß den Patenten 1 214 002 und 1 213 120 erwiesen
hatte.
Bevorzugte Katalysator-Kombinationen bestehen aus folgenden:
Nickelnaphthenat-Titantetrachlorid-Triäthyl- oder Triisobutylaluminium, Nickel-2-äthyIhexoat-Titantetrachlorid-Triäthyl-
oder Triisobutylaluminium, Nikkelisooctoat-Titantetrachlorid-Triäthyl-
oder Triisobutylaluminium, Nickelstearat-Titantetrachlorid-Triäthyl-
oder Triisobutylaluminium, Nickelbenzoat-Titantetrachlorid-Triäthyl-'
oder Triisobutylaluminium, Acetylacetonnickel-Titantetrachlorid-Triäthyl- oder Triisobutylaluminium, Acetessigäthylesternickel-Titantetrachlorid-Triäthyl-
oder Triisobutylaluminium, 8-Hydroxychinolinnickel-Titantetrachlorid-Triäthyl oder
Triisobutylaluminium-Kobaltnaphthenat-Titantetrachlorid-TriäthyloderTriisobutylaluminium,
Kobaltbenzoat-Titantetrachlorid-Triäthyl- oder Triisobutylaluminium, Acetessigäthylesternickel-Vanadinoxytrichlorid-Triäthyl-
oder Triisobutylaluminium, Nickelnaphthenat-Titantetrachlorid- Diäthylcadmium sowie Nickelnaphthenat-Titantetrachlorid-Butyllilhii m.
Das Mischungsverhältnis und die Mischungstemperatur der Katalysator-Komponenten beeinflussen
die Mischpolymerisation. Zu bevorzugen ist ein Molverhältnis der Α-Komponente zurC-Komponente
von etwa 0,5 bis 3,0, vorzugsweise etwa 0,8 bis 2,0, und ein Molverhältnis der C-Komponente zur
B-Komponente von etwa 0,3 bis 5,0, vorzugsweise etwa 0,7 bis 2,5.
Die Katalysator-Kombinationen sind meist in organischen Lösungsmitteln löslich oder in bestimmten
Fällen korpuskular dispergierbar; das Vermischen der drei Komponenten erfolgt gewöhnlich in einer
inerten Atmosphäre in einem wasserfreien, flüssigen Kohlenwasserstoff-Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel,
üblicherweise bei einer Temperatur zwischen etwa —50 und +8O0C, vorzugsweise zwischen etwa —5
und -(-4O0C. Gegebenenfalls kann nach der Zubereitung
zwecks Modifizieren der katalytischen Wirksamkeit ein Altern oder eine Wärmebehandlung durchgeführt
werden. Lagert man die neuen Katalysator-Kcmbinationen bei Raumtemperatur, so verbleibt
deren Aktivität über eine längere Zeitspanne hin unverändert. Zweckmäßigerweise bringt man die
Katalysator-Kombinationen nicht mit Wasser und Sauerstcff in Berührung, jedoch ist die Wirkung dieser
Stoffe auf die Mischpolymerisationsaktivität und die cis-l,4-Bildungsaktivität des Katalysatorsystems nicht
so stark wie bei den Ziegler- und Lithiumkatalysato ren.
Die angewandte Katalysatormenge ist nicht von besonderer Bedeutung; gewöhnlich beträgt sie mindestens
0,5 mMül auf 1,0 Mol der Gesamtmenge der Monomeren.
Zur Durchführung der Mischpolymerisation können verschiedene Mischpolymerisalions-Verfahren unter
Gewinnung von Mischpolymeren verschiedener Art, wie regelloser Block- und/oder Pfropfmischpolymeren,
angewandt werden.
Nach einer Ausführungsform wird die Mischpolymerisation einstufig durchgeführt, indem beide Monomere und das Verdünnungsmittel gleichzeitig in das Katalysatorsystem eingeführt werden. Nach einer anderen Ausfiihrungsform wird die Polymerisation zweistufig durchgeführt, und zwar in der ersten Stufe
Nach einer Ausführungsform wird die Mischpolymerisation einstufig durchgeführt, indem beide Monomere und das Verdünnungsmittel gleichzeitig in das Katalysatorsystem eingeführt werden. Nach einer anderen Ausfiihrungsform wird die Polymerisation zweistufig durchgeführt, und zwar in der ersten Stufe
ίο die Butadienpolymerisation bei einer Temperatur von
etwa —30 bis etwa +1500C, vorzugsweise etwa 0 bis
etwa +800C, und dann nach Zusatz eines Styrols die
Mischpolymerisation bei einer Temperatur von etwa 0 bis etwa 1500C, vorzugsweise etwa 30 bis etwa 1200C.
In beiden Fällen muß der Druck ausreichend sein, um das Umsetzungssystem in flüssiger Phase zu halten.
Mittels der zweistufigen Mischpolymerisationsmethode können bevorzugte Mischpolymere erhalten
werden, wobei Butadien mit einer sehr zufrieden-
*° stellenden Geschwindigkeit zu einem Polymeren mit
einer Grenzviskosität von wenigstens 1,0 umgewandelt wird, wogegen die Styrole im Vergleich zu Butadien
sich langsam mischpolymerisieren; jedoch kann durch Erhöhung der Polymerisationstemperatur die Mischpolymerisationsgeschwindigkeit
erhöht werden.
Die zweistufig, insbesondere mit einer Katalysator-Kombination, die aus einem Carboxylatsalz oder einer
organischen Komplexverbindung von Nickel, Titantetrachlorid und Trialkylaluminium besteht, gewonnenen
Mischpolymeren, sind gewöhnlich kautschukartige Feststoffe mit Grenzviskositäten von
etwa 1,0 bis 5,0, die einstufig erhaltenen Produkte dagegen meist klebrige Feststoffe. Die Mischpolymeren
besitzen cis-l,4'-Anteile von 80°/0 oder mehr; bei Anwendung einer Katalysator-Kombination, bestehend
aus einem Carboxylat oder einer organischen Komplexverbindung von Nickel, Titantetrachlorid
und Trialkylaluminium, beläuft sich der Gehalt gewöhnlich auf 90 bis 98°/0.
Der cis-l,4-Anteil der Butadien-Einheiten und der Gehalt an Styrol oder a-Alkylstyrol im Mischpolymeren
werden infrarotspektroskopisch, die Grenzviskositäten in Toluol bei 300C bestimmt. Der Gelgehalt der
Mischpolymeren wird durch Filtrieren der Benzollösung durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite
von 0,075 mm gemessen und ist gewöhnlich Null.
Zur leichteren Steuerung des Mischpolymerisationsvorgangs wird gewöhnlich ein Verdünnungsmittel
angewandt, meist innerhalb von 40 Volumprozent vom Monomerengemisch. Als Verdünnungs- bzw.
Lösungsmittel für den Katalysator dienen aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylol;
aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Pentan, Hexan, Heptan, Isooctan und Benzin; alicyclische Kohlenwasserstcffe,
wie Cyclohexan und Dekalin, hydrierte aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Tetra- und Dckahydronaphthalin,
Diisopropyläther und Gemische derartiger Lösungsmittel.,Aliphatische Kohlenwasserstoffe
oder deren Gemische mit aromatischen Kohlen-Wasserstoffen werden zur Gewinnung von Mischpolymeren
mit hohem Molekulargewicht, dagegen aromatische Kohlenwasserstoffe und deren Gemische mit
aliphatischen Kohlenwasserstoffen, wie Toluol-Isooctan,
für die Lösungs-Mischpolymerisation bevorzugt.
Die Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel sollen — genauso wie die Monomeren — selbstredend frei von
Katalysatorgiften, wie Sauerstoff und Wasser, sein.
Die Abtrennung des Katalysators vom Mischpoly-
Die Abtrennung des Katalysators vom Mischpoly-
meren kann in der folgenden Weise durchgeführt werden:
Nach Abschluß der Umsetzung wird gegebenenfalls ein eine geringe Menge Phenyl-/?-naphthylamin enthaltendes
Lösungsmittel zugesetzt, um das Mischpolymere vollständig zu lösen oder um die Viskosität
des Umsetzungsgemisches zu verringern, und dann das Gemisch in eine große Menge eines Nichtlösungsmittels,
wie Methanol, Isopropanol oder Methanol-Aceton, zwecks Ausfällen des Mischpolymeren eingegossen.
Das mittels des Dreikomponenten-Katalysators Nickel-2-äthylhexoat-Titantetrachlorid-Triäthylaluminium
gewonnene rohe Mischpolymere hat zunächst eine braune Farbe auf Grund des verbliebenen
Katalysators, wird jedoch nach mehrfachem Waschen mit Methanol allmählich weiß.
Die erhaltenen kautschukartigen Mischpolymeren können mittels beliebiger Verfahren unter Einarbeitung
üblicher Verstärkungsmittel, Vulkanisierbeschleuniger, Füllmittel und anderer Zusätze aufgemischt werden.
0,48 mMol Nickel-2-äthylhexoat werden in einer '
360-ml-Druckfiasche, die zuvor mit getrocknetem Stickstoff ausgespült und mit 45,6 ml wasserfreiem
Toluol beschickt war, mit 0,28 mMol Titantetrachlorid versetzt, worauf das Gemisch bei Raumtemperatur
10 Minuten stehengelassen wird; sodann setzt man 0,4 mMol Triäthylaluminium zu. Der erhaltene
Katalysator wird weitere 20 Minuten bei Raumtemperatur gehalten, hierauf auf —400C abgekühlt und mit
0,2 Mol verflüssigtem Butadien unter Stickstoff versetzt. Die Flasche wird nun abgedichtet und in einem
Thermostat 10 Stunden bei 400C in Drehung gehalten.
Alsdann gibt man unter Stickstoff 0,47 Mol Styrol zu und rührt 15 Stunden bei 6O0C. Die Polymerisation
wird durch Zusatz einer geringen Menge einer Methanollösung von Phenyl-ß-naphthylamin gestoppt, das
erhaltene Polymere mit Methanol gewaschen und im Vakuum getrocknet.
Ausbeute 7,7 g eines kautschukartigen Polymeren, Grenzviskosität 2,10, kein Gelgehalt. Infrarotanalyse
ergab 12,5 °/0 Styrol (bezogen auf Gesamtpolymer) sowie 92,1% cis-1,4-, 3,6% trans-1,4-, und 4,3%
Vinylanteile (bezogen auf Butadienanteil). Zwecks Prüfung, ob der Styrolanteil mit dem Butadienanteil
mischpolymerisiert ist, werden 3,0 g des Mischpolymeren in 200 ml η-Hexan gelöst und in einem Scheidetrichter
mehrmals mit 150 ml N,N'-Dimethylformamid gewaschen, um das gegebenenfalls mit dem Polymeren
vermischte Homopolystyrol zu extrahieren; hierbei ergab sich, daß 80 % des Styrols mit dem
Butadienanteil mischpDlymerisiert waren.
Beispiele 2 und 3
Es werden nach Beispiel 1, jedoch unter Anwenden von 0,4 mMol Nickel-2-äthylhexoat, folgende Ergebnisse
erhalten:
Bei spiel |
Butadien | Styrol MoI |
0,2 0,47 . |
Ausbeute g |
Viskosität ('/) |
Gel % |
Styrol V. |
But. eis |
idienanteile in % trans j Vinyl |
4,7 3,6 |
2 3 |
0,2 0,2 |
3,2 5,4 |
2,33 2,08 |
0 0 |
4,3 18,5 |
90,9 92,1 |
4,4 4,4 |
Die Polymerisation wird gemäß Beispiel 1 unter Anwendung von 0,25 Mol Butadien und 0,25 Mol
Styrol sowie von 0,6 mMol Nickel-2-äthylhexoat, 0,25 mMol Titantetrachlorid, 0-,5 mMol Triäthylaluminium
und 57,3 ml wasserfreiem Toluol durchgeführt, und zwar die erste Stufe 6,5 Stunden bei 400C
und die zweite Stufe nach Zusatz des Styrols 15 Stunden bei 6O0C. Ausbeute 5,0 g, Grenzviskosität
2,22, gelfrei. Infrarotanalyse ergab 5,8% Styrol (bezogen
auf Gesamtpolymere) sowie 92,2% cis-1,4-, 4,0% trans-1,4- und 3,8% Vinylanteile (bezogen auf
Butadienanteil).
Die Polymerisation wird.nach Beispiel 4 mit einem Katalysator, bestehend aus 1,0 mMol Nickel-2-äthylhexoat,
0,35 mMol Titantetrachlorid und 0,5 mMol Triäthylaluminium durchgeführt, und zwar die erste
Stufe 16 Stunden bei 400C und nach Zusatz des Styrols 10 Stunden bei 6O0C. Das erhaltene Mischpolymere
hat eine Grenzviskosität von 2,40 und ist gelfrei. Infrarotanalyse ergab 3,4% Styrol (bezogen
auf Gesamtpolymer) sowie 90,4% cis-1,4-, 5,5 °/0
trans-1,4- und
Butadienanteil).
Butadienanteil).
nachstehender Katalysatorzusammensetzungen:
4,1% Vinylanteile (bezogen auf
B e i s ρ i e1e 6 und 7
Man arbeitet nach Beispiel 1, jedoch unter Anwendung von 57,3 ml wasserfreien Toluole sowie
Beispiel
Ni-Naphthenat
mMol
mMol
0,6
0,4
0,4
TiCl4
0,5
0,5
0,5
Al(C2H5),
0,5
0,5
0,5
Ni/Al-Molverhältnis
1,2
0,8
0,8
Die Polymerisation wird mit je 0,25 Mol Butadien und Styrol 6,5 Stunden bei 4O0C in der ersten Stufe
und 15 Stunden bei 6O0C nach Zusatz des Styrols durchgeführt. Man erzielt dabei folgende Ergebnisse:
Bei- psiel |
Aus beute g |
Visko sität (η) |
Gel % |
Styrol °/o |
Buta eis |
dienant trans Vo |
eile Vinyl |
55 6 7 |
10,0 15,0 |
1,10 0,70 |
0 0 |
11,8 22,1 |
91,2 90,1 |
4,6 5,3 |
4,2 4,6 |
Der Katalysator wird gemäß Beispiel 1 aus 0,7mMol Nickelacetessigäthylester, 0,5 mMol Titantetrachlorid
und 0,5 mMol Triäthylaluminium sowie 57,3 ml wasserfreiem Toluol hergestellt und die Polymerisation
nach Beispiel 7 18 Stunden bei 4O0C in der ersten Stufe und 10 Stunden bei 60°C nach Zusatz
des Styrols durchgeführt. Ausbeute 5,1 g, Grenzviskosität 1,59, gelfrei. Infrarotanalyse ergab 2,4% Styrol
(bezogen auf Gesamtpolymer) sowie 91,0% cis-1,4-,
5,6% trans-1,4- und 3,4% Vinylanteile (bezogen auf Butadienanteil)..
B ei sρ i e 1 9
Den Katalysator stellt man gemäß Beispiel 8 mit der Ausnahme her, daß statt Nickelacetessigäthylester,
NickeI-8-hydroxychinolin angewandt wird. Die Polymerisation
dauert 20 Stunden bei 400C in der ersten Stufe und 10 Stunden bei 60°C nach Zusatz des
Styrols. Das erhaltene Mischpolymere hat eine Grenzviskosität von 1,79 und ist gelfrei. Infrarotanalyse
ergab 3,8 % Styrol (bezogen auf Gesamtpolymeres) sowie 89,1% cis-1,4-, 7,0% trans-1,4- und 3,9%
Vinylanteile (bezogen auf Butadienanteil).
B e i s ρ i e 1 10
Der Katalysator wird nach Beispiel 1 aus 0,32mMol
Nickel-2-äthylhexoat, 0,28 mMol Titantetrachlorid, 0,4 mMol Triäthylaluminium und 45,6 ml wasser-
freiem Toluol hergestellt, dann die Flasche auf —400C
abgekühlt und ein Gemisch aus 0,2 Mol verflüssigtem Butadien und 0,05 Mol Styrol unter Stickstoff eingeführt,
hierauf das Gefäß gasdicht verschlossen und in einem Thermostat 25 Stunden bei 400C gedreht.
Ausbeute 1,9 g, Grenzviskosität 0,68, gelfrei. Infrarotanalyse ergab 2,2% Styrol (bezogen auf Gesamtpolymeres)
sowie 91,7% cis-1,4-, 4,4% trans-1,4- und 3,8% Vinylanteile (bezogen auf Butadienanteil).
Beispiele 11 und 12
Es werden gemäß Beispiel 1 Katalysatoren aus 1,0 mMol einer Nickelverbindung, 1,OmMoI Titantetrachlorid
und 1,OmMoI Triäthylaluminium sowie 57,3 ml wasserfreiem Toluol gewonnen. Die Polymerisation
erfolgt nach Beispiel 10 in 25 Stunden bei 400C mit einem Monomerengemisch von 0,25 Mol
verflüssigtem Butadien und 0,25 Mol Styrol. Die Ergebnisse sind folgende:
Beispiel | Komponente A | Ausbeute g |
Viskosität (IJ) |
Gel % |
Styrol % |
I eis |
lutadienanteile trans | Vinyl % |
3,6 3,9 |
11 12 |
Ni-Benzoat Ni-Acetylaceton |
8,2 . 1,5 |
0,2 0,6 |
0 0 |
15,6 5,3 |
86,0 86,8 |
10,4 9,3 |
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von hohe cis-1,4-Anteile
enthaltenden Mischpolymeren von Butadien mit Styrol oder a-Alkylstyrolen durch
Mischpolymerisation mittels ternärer Katalysator-Kombinationen, dadurch gekennzeichnet,
daß man als ternäre Katalysator-Kombinationen Umsetzungsprodukte von
A. einem Carboxylat oder einer organischen Komplexverbindung von Nickel oder Kobalt,
B. einem Chlorid oder Oxychlorid von Titan, Zirkon oder Vanadin und
C. einer metallorganischen Verbindung von Lithium, Zink, Kadmium oder Aluminium der
Formel RnM, worin R ein einwertiger KohlenwasserstofTrest
und η die Wertigkeit de's Metalls M ist,
in Gegenwart eines Verdünnungsmittels bei Temperaturen zwischen —30 und +1500C unter
Niederdruck in flüssiger Phase und inerter Atmosphäre verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Katalysator-Kombinationen,
in welchen das Molverhältnis von A zu C etwa 0,5 bis 3,0, vorzugsweise etwa 0,8 bis 2,0, und von
C zu B etwa 0,3 bis 5,0, vorzugsweise etwa 0,7 bis 2,5, ist, verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer ersten Stufe das
Butadien polymerisiert und in der zweiten Stufe das erhaltene Polybutadien mit einem Styrol
mischpolymerisiert.
109 621/194
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