DE1595170B1 - Method for preventing the cold flow of cis-polybutadiene elastomers - Google Patents

Method for preventing the cold flow of cis-polybutadiene elastomers

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DE1595170B1
DE1595170B1 DE1965P0038001 DEP0038001A DE1595170B1 DE 1595170 B1 DE1595170 B1 DE 1595170B1 DE 1965P0038001 DE1965P0038001 DE 1965P0038001 DE P0038001 A DEP0038001 A DE P0038001A DE 1595170 B1 DE1595170 B1 DE 1595170B1
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ether
halogenated
cis
cold flow
polymerization
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Naylor Floyd Edmond
Buck Ollie Gene
Kahle Gerald Roy
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08CTREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
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    • C08C19/26Incorporating metal atoms into the molecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Geeignete Lösungsmittel für die aktives Halogen von cis-Polybutadienelastomeren, die durch Poly- 20 enthaltende Verbindung sind z. B. die Stoffe, die als merisation von 1,3-Butadien nach bekannten Ver- Verdünnungsmittel bei der Herstellung von eis-PoIyfahren in Gegenwart von bekannten stereospezi- butadien verwendet werden. Derartige Lösungsmittel fischen metallorganischen Mischkatalysatoren her- sind dem Fachmann wohlbekannt. Nach Beendigung gestellt worden sind, ist dadurch gekennzeichnet, der Polymerisation wird das Behandlungsmittel zudaß man der Polymerisationsmischung vor der In- 25 gesetzt und die Mischung bewegt, um den Kontakt aktivierung des Katalysators ein halogeniertes Olefin der Reagentien zu erleichtern. Die Temperatur kann oder einen halogenierten Äther, die mindestens zwei je nach Wunsch entweder vor oder nach Zugabe des aktive Halogenatome in α-Stellung zur Doppel- Behandlungsmittels eingestellt werden,
bindung bzw. zum Äthersauerstoffatom tragen und Die Reaktion des halogenierten Olefins mit der
Suitable solvents for the active halogen of cis-polybutadiene elastomers, which by poly-20 containing compound are e.g. B. the substances which are used as the merization of 1,3-butadiene according to known diluents in the production of ice-polishing methods in the presence of known stereospecibutadiene. Such solvents for organometallic mixed catalysts are well known to the person skilled in the art. After the polymerization has been completed, the treatment agent is added to the polymerization mixture prior to injection and the mixture is agitated in order to facilitate the contact activation of the catalyst, a halogenated olefin of the reagents. The temperature can be set or a halogenated ether, the at least two as desired either before or after addition of the active halogen atoms in the α-position to the double treatment agent,
bond or wear to the ether oxygen atom and The reaction of the halogenated olefin with the

wobei das Olefin oder der Äther bis zu 20 Kohlen- 30 Lösung des nicht abgeschreckten eis-Polybutadienswith the olefin or the ether up to 20 carbons- 30 solution of the unquenched cis-polybutadiene

kann bei einer Temperatur zwischen etwa —7 und etwa 120 C, vorzugsweise etwa 15 bis 80" C, durchgeführt werden. Die Behandlungszeit hängt sowohl von der Temperatur als auch von der verwendeten erwünschten physikalischen Eigenschaften bei und 35 halogenhaltigen Verbindung ab. Im allgemeinen liegtcan be carried out at a temperature between about -7 and about 120.degree. C., preferably about 15 to 80.degree will. The treatment time depends on both the temperature and the one used desired physical properties in and 35 halogen-containing compound. Generally lies

stoffatome pro Molekül enthalten, zusetzt und die Mischung 5 Minuten bis 5 Stunden auf einer Temperatur im Bereich von etwa —7 bis etwa 1200C hält. Das erhaltene cis-Polybutadien behältatoms per molecule, is added and the mixture hold 5 minutes to 5 hours at a temperature in the range of about -7 to about 120 0 C. The obtained cis-polybutadiene retains

seinehis

besitzt außerdem eine bessere Beständigkeit gegen Kaltfluß in unvulkanisiertem Zustand.also has better resistance to cold flow in the unvulcanized state.

Eine Gruppe organischer reaktionsfähiger Stoffe, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind sie im Bereich von 5 Minuten bis 5 Stunden.A group of organic reactive materials that can be used in the present invention are they range from 5 minutes to 5 hours.

Eine weitere Gruppe von erfindungsgemäß verwendbaren organischen reaktionsfähigen Stoffen besteht aus Äthern, die mindestens zwei aktive Halogen-There is a further group of organic reactive substances which can be used according to the invention from ethers that contain at least two active halogen

halogenhaltige Olefine, die mindestens zwei aktive 40 atome enthalten, welche an Kohlenstoffatome ge-halogen-containing olefins that contain at least two active atoms attached to carbon atoms

Halogenatome, d. h. mindestens 2 Halogenatome, die an Kohlenstoffatome gebunden sind, welche sich in α-Stellung zu einem doppelt gebundenen Kohlenstoffatom befinden, enthalten. Die aktiven Halogenatome können an das gleiche oder an verschiedene Kohlenstoffatome im Molekül gebunden sein. Die Verbindungen können bis zu 20 Kohlenstoffatome pro Molekül enthalten und können partiell oder vollständig halogeniert sein. Unter »Olefinen«, die auch cyclischer Natur sein können, sollen hier nicht nur Monoolefine, sondern auch Diolefine verstanden werden. Die aktives Halogen enthaltenden Verbindungen können Fluor, Chlor, Brom oder Jod oder Mischungen dieser Halogene enthalten. Jedoch bunden sind, die in α-Stellung zum Äthersauerstoff stehen.Halogen atoms, d. H. at least 2 halogen atoms bonded to carbon atoms, which are in α-position to a doubly bonded carbon atom are included. The active halogen atoms can be attached to the same or different carbon atoms in the molecule. the Compounds can contain up to 20 carbon atoms per molecule and can be partial or be fully halogenated. "Olefins", which can also be cyclic in nature, are not intended here only monoolefins but also diolefins are understood. The active halogen containing compounds can contain fluorine, chlorine, bromine or iodine or mixtures of these halogens. However are bound, which are in α-position to the ether oxygen.

Die erfindungsgemäß zugesetzten Äther weisen folgende allgemeine Formel auf:The ethers added according to the invention have the following general formula:

— O- O

worin X Wasserstoff- oder Halogenatome, gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffreste, gesättigte cycloaliphatische Kohlenwasserstoffreste, aromatische Kohlenwasserstoffreste, halogensubstituierle gesättigtewherein X is hydrogen or halogen, saturated aliphatic hydrocarbon radicals, saturated cycloaliphatic Hydrocarbon radicals, aromatic hydrocarbon radicals, halogen-substituted saturated

werden Chlor, Brom und Jod bevorzugt, insbesondere 55 aliphatische Reste, halogensubstituierte gesättigtechlorine, bromine and iodine are preferred, in particular aliphatic radicals, halogen-substituted saturated ones

Verbindungen, die Chlor enthalten. Die halogenhaltigen Verbindungen können verschiedene Kohlenwasserstoffsubstituenten, wie Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylgruppen enthalten. Dercycloaliphalische Reste und halogensubstituierte aromatische Reste und R gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffreste, gesättigte cycloaliphatische Kohlenwasserstoffreste, aromatische Kohlenwasserstoffreste,Compounds that contain chlorine. The halogen-containing compounds can have various hydrocarbon substituents, such as alkyl, cycloalkyl, aryl, aralkyl or alkaryl groups. Dercycloaliphalic Radicals and halogen-substituted aromatic radicals and R saturated aliphatic hydrocarbon radicals, saturated cycloaliphatic hydrocarbon residues, aromatic hydrocarbon residues,

artige aktives Halogen enthaltende Verbindungen 60 halogensubstituiertegesättigtealiphatisehe Reste, halo-like active halogen containing compounds 60 halogen-substituted saturated aliphatic radicals, halo-

bestehen aus Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Halogenatomen. consist of carbon, hydrogen and halogen atoms.

Spezielle aktives Halogen enthallende Verbindungen der angegebenen Gruppe, die bei der Ausführung der Erfindung verwendet werden können, f)5 sind z. B. folgende:
Hexachlorpropen,
3,3- Di brom-1 -chlor-1 -propen, gensubstituierte gesättigte cycloaliphatische Reste, halogensubstituierte aromalische Reste und Resle der Formel
Specific active halogen-containing compounds of the group indicated which can be used in the practice of the invention, f) 5 are e.g. B. the following:
Hexachloropropene,
3,3-di-bromo-1-chloro-1-propene, gene-substituted saturated cycloaliphatic radicals, halogen-substituted aromatic radicals and resle of the formula

-- C X- C X

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

2525th

bedeuten und die mindestens 2 Halogenatome enthalten, die an dein Äthersauerstoff benachbarten Kohlenstoffatomen stehen. Die Ätherverbindung kann bis zu insgesamt 20 Kohlenstoffatome pro Molekül enthalten und kann partiell oder vollständig halogeniert sein. Auch Mischungen der verschiedenen halogenierten Ätherverbindungen können verwendet werden. Die aktives Halogen enthaltenden Verbindungen können Fluor, Chlor, Brom oder Jod oder Mischungen dieser Halogene enthalten. Jedoch werden Chlor-, Brom- und Jod verbindungen bevorzugt, insbesondere chlorhaltige Verbindungen. Da die Ätherverbindung mindestens 2 Halogenatome enthalten muß, die sich an Kohlenstoffatomen befinden, die in «-Stellung zum Äthersauerstoff stehen, werden sie im folgenden als «-halogenierte Äther bezeichnet.mean and which contain at least 2 halogen atoms, which are adjacent to your ether oxygen Carbon atoms. The ether compound can contain up to a total of 20 carbon atoms per molecule and can be partially or fully halogenated. Also mixtures of the different halogenated ether compounds can be used. The active halogen containing compounds can contain fluorine, chlorine, bromine or iodine or mixtures of these halogens. However will Chlorine, bromine and iodine compounds are preferred, especially chlorine-containing compounds. Because the ether connection must contain at least 2 halogen atoms, which are located on carbon atoms in «-Position to the ether oxygen, they are hereinafter referred to as« -halogenated ethers.

Spezielle Beispiele für «-halogenierte Äther, die bei der Ausführung der Erfindung verwendet werden können, sind die folgenden:Specific examples of α-halogenated ethers used in the practice of the invention can be the following:

Bis(chlormethyl)äther, Bis(l-bromäthyl)äther,Bis (chloromethyl) ether, bis (l-bromoethyl) ether,

Methyldichlormethyläther,Methyl dichloromethyl ether,

Bis(l-fluorpropyl)äther,Bis (l-fluoropropyl) ether,

Chlormethyl-l-chlorpropyläther,Chloromethyl-l-chloropropyl ether,

Bis(l-jodpentyl)äther,Bis (l-iodopentyl) ether,

Bis(l-chlordecyl)äther,Bis (l-chlorodecyl) ether,

Hexyl-1,1-dichlorheptyläther,Hexyl 1,1-dichloroheptyl ether,

1 -Chlor-n-butyl-1,1 -dichlor-n-butyläther,1 -chloro-n-butyl-1,1-dichloro-n-butyl ether,

Bis( 1,1 -dibromdecy l)äther,Bis (1,1 -dibromodecyl) ether,

1,1 -Difluoräthyl-1 -fiuorhepty lather, Bis[ 1 -brom(2-äthyl)butyl]äther,1,1-difluoroethyl-1 -fluorhepty lather, Bis [1-bromo (2-ethyl) butyl] ether,

Difiuormethyl-1-fluorpropyläther,Difluoromethyl-1-fluoropropyl ether,

1,1-Dibromhexyl-1,1-dichlordecyläther,1,1-dibromohexyl-1,1-dichlorodecyl ether,

U-Dichlorpropylcyclohexyläther,U-dichloropropylcyclohexyl ether,

1-Chlor-1-brombutylphenyläther, ^1-chloro-1-bromobutylphenyl ether, ^

Kl-DijodpentyM-chlorbenzy lather.Kl-DijodpentyM-chlorbenzy lather.

1,1 J-Trichlorhexyk^-chlorcyclohexyläther.1,1 I-Trichlorhexyk ^ -chlorocyclohexyl ether.

Bis(trichlormethyl)äther,Bis (trichloromethyl) ether,

Bis(dichlorphenylmethyl)äther,Bis (dichlorophenylmethyl) ether,

Bis[difluor-(4-tolyl)methy]]äther, 1 -Chlor-1 -brom-3-phenylpropylhexachlor-Bis [difluoro- (4-tolyl) methy]] ether, 1 -chloro-1-bromo-3-phenylpropylhexachloro-

phenyläther,
1,1 -Dichlorbuty 1-1,1,4-trichlor-3-n~propy 1-
phenyl ether,
1,1 -dichlorobuty 1-1,1,4-trichloro-3-n ~ propy 1-

7-phenylheptyläther.7-phenylheptyl ether.

Die Umsetzung des «-halogenierten Äthers mit der Lösung des nicht abgeschreckten cis-Polybutadiens kann bei einer Temperatur im Bereich von etwa -7 bis etwa 120' C, vorzugsweise —7 bis 80 C, durchgeführt werden. Die Behandlungszeit hängt sowohl von der Temperatur als auch vom verwendeten «-halogenierten Äther ab. Sie liegt im Bereich von 5 Minuten, die zum Mischen des «-halogenierten Ätherbehandlungsmittels mit der Polymerlösung erforderlich sind, bis zu 5 Stunden. Falls die Polymerisationstemperatur oberhalb etwa —7 C liegt, lassen sich oft zufriedenstellende Ergebnisse mit einer Behandlungszeit von 5 Minuten erzielen, wenn die Temperatur auf der für die Polymerisation verwendeten Höhe gehalten wird. In anderen Fällen wird, je nach den gewünschten Ergebnissen, eine längere Behandlungszeit bei höherer Temperatur bevorzugt.The implementation of the -halogenated ether with the solution of the non-quenched cis-polybutadiene can be at a temperature in the range from about -7 to about 120 ° C, preferably -7 to 80 ° C, be performed. The treatment time depends on both the temperature and the one used «-Halogenated ether. It is in the range of 5 minutes for mixing the -halogenated Ether treatment agents with the polymer solution are required up to 5 hours. If the polymerization temperature is above about -7 C, you can often get satisfactory results with A treatment time of 5 minutes when the temperature is at that used for the polymerization Height is maintained. In other cases, depending on the desired results, a longer treatment time at higher temperature is preferred.

Die Menge an halogeniertem Olefin oder halogeniertem Äther, die für die Verminderung des Kaltflusses von cis-Polybuladien verwendet wird, wird auf die metallorganische Komponente des Katalysators bezogen. Sie liegt-im allgemeinen im Bereich von 0,05 bis 10 mMol pro Mol metallorganische Verbindung. The amount of halogenated olefin or halogenated Ether used to reduce the cold flow of cis-polybuladiene, is based on the organometallic component of the catalyst. It is generally in the range from 0.05 to 10 mmoles per mole of organometallic compound.

Die Polybutadiene können durch Polymerisation von Butadien mit einem Katalysatorsystem hergestellt werden, welches durch Mischen von Stoffen, die eine metallorganische Verbindung und Jod enthalten, wobei letzteres in freiem oder gebundenem Zustand zugegeben wird, gebildet wird. Ein derartiges Polymerisationssystem liefert ein eis-Polybutadien, welches überragende physikalische Eigenschaften in vulkanisiertem Zustand aufweist, in unvulkanisiertem Zustand jedoch eine Neigung zum Kaltfluß besitzt, wenn das Behandlungsmittel nicht zugegeben wird. Die Bezeichnung »eis-Polybutadien« wird hier in dem Sinne verwendet, daß darunter ein Polybutadien mit mindestens 85% cis-l,4-Addition, d. h. zwischen 85 bis 98% und mehr, verstanden wird. Nachstehend werden Beispiele Tür bevorzugte Katalysatorsysteme angegeben, die zur Polymerisation von 1,3-Butadien zu einem eis-1,4-Polybutadien verwendet werden können:The polybutadienes can be made by polymerizing butadiene with a catalyst system obtained by mixing substances that contain an organometallic compound and iodine, the latter being added in the free or bound state, is formed. Such a thing Polymerization system provides an ice-polybutadiene, which has superior physical properties exhibits in the vulcanized state, but in the unvulcanized state a tendency to cold flow when the treating agent is not added. The term "ice-polybutadiene" is used here in the sense that including a polybutadiene with at least 85% cis-1,4 addition, d. H. between 85 to 98% and more, is understood. The following are examples of preferred catalyst systems indicated, which is used for the polymerization of 1,3-butadiene to form a cis-1,4-polybutadiene can be:

Triisobutylaluminium und Titantetrajodid,
Triisobutylaluminium, Titantetrachlorid und
Triisobutyl aluminum and titanium tetraiodide,
Triisobutyl aluminum, titanium tetrachloride and

Titantetrajodid,Titanium tetraiodide,

Zinkdiäthyl und Titantetrajodid,
Triisobutylaluminium, Titantetrachlorid und Jod, Triisobutylaluminium, Titantetrachlorid und
Zinc diethyl and titanium tetraiodide,
Triisobutyl aluminum, titanium tetrachloride and iodine, triisobutyl aluminum, titanium tetrachloride and

l,4-Dijod-2-buten.1,4-Diiodo-2-butene.

Das Polymerisationsverfahren zur Herstellung von eis-Polybutadien wird im allgemeinen in Gegenwart eines Kohlenwasserstoffverdünnungsmittels ausgeführt, welches Tür das Katalysatorsystem unschädlich ist. Beispiele für geeignete Verdünnungsmittel sind z. B. aromalische, paraffinische und cycloparaffinische Kohlenwasserstoffe.The polymerization process for the production of cis-polybutadiene is generally carried out in the presence run of a hydrocarbon diluent, which door the catalyst system harmless is. Examples of suitable diluents are e.g. B. aromatic, paraffinic and cycloparaffinic Hydrocarbons.

Bei der Polymerisation von 1,3-Butadien zu einem eis-Polybutadien liegt die Menge an metallorganischer Verbindung, die für die Herstellung der Katalysatorzusammensetzung verwendet wird, im allgemeinen im Bereich von 0,75 bis 20 Mol pro Mol halogenhaltige Katalysatorkomponente, d. h. eines Metallhalogenide mit oder ohne ein zweites Metallhalogenid oder elementares Jod. Die Konzentration der gesamten Katalysatorzusammensetzung, d. h. von metallorganischer Verbindung und halogenhaltiger Katalysatorkomponente, liegt gewöhnlich im Bereich von 0,01 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge an 1,3-Butadien, die in das Reaktorsystem eingebracht wird.In the polymerization of 1,3-butadiene to form a cis-polybutadiene, the amount of organometallic is higher Compound used for the preparation of the catalyst composition in general in the range of 0.75 to 20 moles per mole of halogen-containing catalyst component, d. H. one Metal halides with or without a second metal halide or elemental iodine. The concentration the total catalyst composition, d. H. of organometallic compounds and halogenated compounds Catalyst component, is usually in the range from 0.01 to 10 percent by weight, preferably in Range from 0.01 to 5 weight percent based on the total amount of 1,3-butadiene in the reactor system is introduced.

Nach Beendigung der Polymerisationsreaktion wird die organische Verbindung, die mindestens zwei aktive Halogenatome enthält, welche an Kohlenstoffatome gebunden sind, die in «-Stellung zu einem doppelt gebundenen Kohlenstoffatom oder einem Äthersauerstoffatom stehen, der Polymerisationsmischung zugesetzt. Die Mischung wird dann gründlich bewegt, um einen Kontakt der Reagentien sicherzustellen. Nach Vervollständigung dieser Stufe wird die Reaktionsmischung dann zur Inaktivierung des Katalysators und Gewinnung des Polymerisats behandelt. Der Inaktivierungsschritt kann auf jede der bekannten Arten durchgeführt werden. Ein geeignetes Verfahren zur Inaktivierung des Katalysators besteht in der Zugabe eines Alkohols.After completion of the polymerization reaction, the organic compound, the at least two contains active halogen atoms which are bonded to carbon atoms in the «position to a double bonded carbon atom or an ether oxygen atom are added to the polymerization mixture. The mixture is then thorough moved to ensure contact of the reagents. After completing this stage, the reaction mixture is then treated to inactivate the catalyst and recover the polymer. The inactivation step can be carried out in any of the known ways. A suitable one One method of inactivating the catalyst is to add an alcohol.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden in den folgenden Beispielen zwei bevorzugte Ausfiihrungsformen erläutert.For a better understanding of the invention, two preferred embodiments are given in the following examples explained.

Beispiel 1example 1

Der folgende Ansatz wurde zur Herstellung von eis- Polybutadien verwendet:The following approach was used to make ice-polybutadiene:

Toluol, Gewichtsteile KX)OToluene, parts by weight KX) O

1.3-Butadien, Gewichtsteile KK)1.3-butadiene, parts by weight KK)

Triisobutylaluminium, mhm') ... 3,76Triisobutyl aluminum, mhm ') ... 3.76

Jod. mhm1) 0,9Iodine. mhm 1 ) 0.9

Titantetrachlorid, mhm1) 0,447Titanium tetrachloride, mhm 1 ) 0.447

Temperatur, C 5Temperature, C 5

Zeitdauer, Stunden 3Duration, hours 3

') Millimol pro 100 g 1,3-Butadien.') Millimoles per 100 grams of 1,3-butadiene.

Zuerst wurde das Toluol zugegeben, dann wurde der Reaktor mit Stickstoff gespült, Butadien und anschließend Triisobutylaluminium, Jod und Titanletrachlorid wurden zugesetzt. Eine Reihe von fünf Ansätzen wurde durchgeführt. Nach 3stündiger Polymerisationsdauer wurde jeder von zwei Ansätzen mit 2 mMol einer verschiedenen halogenierten organischen Verbindung behandelt, und zwar der eine mit Hexachlorcyclopentadien und der andere mit Hexachlorpropan. Ein Ansatz wurde zum Vergleich aufbewahrt, d. h., hier wurde keine halogenierte organische Reagensverbindung zugesetzt. Alle drei Polymerisationsmischungen wurden dann auf 70"C erhitzt und bei dieser Temperatur 15 Minuten gerührt. Dann wurden Hexachlorcyclopentadien und Hexachlorpropen in Mengen von je 2 mMol jedem der beiden anderen Ansätze zugesetzt, und die Mischungen wurden 30 Minuten gerührt, wobei die Temperatur auf 5 C gehalten wurde. Dann wurde eine Lösung von 2,2'-Melhylen-bis(4-methyl-6-tert.-butylphenol) in Isopropylalkohol jedem der Ansätze in einer Menge zugegeben, die ausreicht, um ungefähr 1 Gewichtsteil Antioxydans pro 100 Gewichtsteile Kautschuk zu liefern. Dann wurden die Polymerisate in Isopropylalkohol koaguliert, abgetrennt, getrocknet und der Kaltfluß bestimmt. Folgende Ergebnisse wurden erhalten:First the toluene was added, then the reactor was purged with nitrogen, butadiene and then triisobutyl aluminum, iodine and titanium tetrachloride were added. A series of five Approaches was carried out. After 3 hours of polymerization, each of two batches was used treated with 2 mmol of a different halogenated organic compound, namely the one with hexachlorocyclopentadiene and the other with hexachloropropane. One approach was used to compare kept, d. i.e., no halogenated organic reagent compound was added here. All three Polymerization mixtures were then heated to 70 ° C. and stirred at this temperature for 15 minutes. Then, hexachlorocyclopentadiene and hexachloropropene were added in amounts of 2 mmol each of the other two batches were added, and the mixtures were stirred for 30 minutes, with the Temperature was kept at 5 ° C. Then a solution of 2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-tert.-butylphenol) in isopropyl alcohol is added to each of the batches in an amount sufficient to to provide approximately 1 part by weight of antioxidant per 100 parts by weight of rubber. Then the Polymers coagulated in isopropyl alcohol, separated off, dried and the cold flow determined. The following results were obtained:

Behandlung des PolymerisatsTreatment of the polymer

Ansatzapproach

Halogenierte organischeHalogenated organic IceineIceine Temperaturtemperature BehandlungsdauerDuration of treatment Monomeren-Monomeric
umwandlung1)conversion 1 )
Kaltfluß2)Cold flow 2 )
ReagensverbindungReagent compound HexachlorcyclopentadienHexachlorocyclopentadiene HexachlorpropenHexachloropropene CC. MinutenMinutes %% mg/minmg / min Hexachlorcyclopentadien .Hexachlorocyclopentadiene. 7070 1515th 88,388.3 8,318.31 HexachlorpropenHexachloropropene 7070 1515th 81,681.6 2,962.96 7070 1515th 78,378.3 0,000.00 55 3030th 84,284.2 4,974.97 55 3030th 90,390.3 2,132.13

') Berechnet aus dem Gewicht des gewonnenen Produktes.') Calculated from the weight of the product obtained.

~) Der Kaltfluß wird durch Strangpressen des Kautschuks durch eine Düse von (O5 mm Durchmesser bei 0.25 kg cm2 Druck und einer Temperatur von 50 C bestimmt. Nachdem man 10 Minuten bis zur Einstellung des Gleichgewichtszustandes gewartet hat. wird die ~) The cold flow is determined by extruding the rubber through a nozzle with a diameter of 0.5 mm at a pressure of 0.25 kg cm 2 and a temperature of 50 ° C. After waiting 10 minutes for the equilibrium to be established , the

Strangpreßgeschwindigkeit bestimmt und in mg min wiedergegeben.The extrusion rate was determined and reported in mg min. Beispiel 2Example 2

Nachstehender Ansatz wurde zur Herstellung von eis- Polybutadien verwendet :The following approach was used to produce eis polybutadiene:

Toluol. Gewichtsteile KK)OToluene. Parts by weight KK) O

1.3-Butadien, Gewichtsteile 1001,3-butadiene, parts by weight 100

Triisobutylaluminium, mhm1) 2,3Triisobutyl aluminum, mhm 1 ) 2,3

Jod. mhm1) 0,8Iodine. mhm 1 ) 0.8

Titantetrachlorid, mhm1) 0.4Titanium tetrachloride, mhm 1 ) 0.4

Temperatur. C 5Temperature. C 5

Zeitdauer. Stunden 0.5Duration. Hours 0.5

') Millimol pro 100 g Butadien.') Millimoles per 100 g of butadiene.

Zuerst wurde das Toluol eingeführt, dann wurde der Reaktor mit Stickstoff gespült, und Butadien und anschließend Triisobutylaluminium, Jod und Titantetrachlorid wurden zugesetzt. Zwei Ansätze wurden durchgeführt. In jedem Ansatz wurde nach einer Polymerisationsdauer von 0,5 Stunden eine Probe entnommen, und Kaltfluß und Umwandlung wurden bestimmt. Dem Rest von Ansatz 1 wurden 8 mMol pro KK) g eingesetztes Butadien Bis(chlormethyl)äther zugesetzt, und die Mischung wurde 30 Minuten gerührt, während die Temperatur auf 30 C gehalten wurde. Dann wurde ein Gewichtsteil 2.2'-Methylenbis(4-methyl-6-tert.-butylphenol), gelöst in einer Mischung gleicher Volumina Isopropylalkohol und Toluol pro KK) Gewichtsteile Polymerisat zugegeben, worauf das Polymerisat in Isopropylalkohol koaguliert, abgetrennt und getrocknet wurde. Dann wurden Kaltfluß und Umwandlung erneut bestimmt. Die endgültige Umwandlung wurde aus dem Gewicht des gewonnenen Produktes berechnet. Nachdem der erste Teil von Ansatz 2 entnommen war, wurde der Rest 30 Minuten unter Rühren auf 30 C erhitzt. Das Polymerisat wurde dann wie im Ansatz 1 gewonnen, und Kaltfluß und Endumwandlung wurden bestimmt.First the toluene was introduced, then the reactor was purged with nitrogen, and butadiene and then triisobutyl aluminum, iodine and titanium tetrachloride were added. Two approaches were made carried out. A sample was obtained in each batch after a polymerization time of 0.5 hours taken and cold flow and conversion were determined. The remainder of batch 1 was 8 mmol per KK) g of butadiene bis (chloromethyl) ether used was added, and the mixture was stirred for 30 minutes stirred while the temperature was kept at 30.degree. Then one part by weight of 2.2'-methylenebis (4-methyl-6-tert.-butylphenol), dissolved in a mixture of equal volumes of isopropyl alcohol and toluene per KK) parts by weight of polymer added, whereupon the polymer was coagulated in isopropyl alcohol, separated off and dried. Then were Cold flow and conversion determined again. The final conversion was from the weight of the product obtained. After the first part of batch 2 was removed, the The remainder is heated to 30 ° C. for 30 minutes while stirring. The polymer was then obtained as in batch 1, and cold flow and final conversion were determined.

Folgende Ergebnisse wurden hierbei erhalten:The following results were obtained:

11 22 Umwandlung, " „. 0.5 Stunden ...
so Kaltfluß, mg min
ursprünglich
nach Behandlung mit
Bis(chlormelhyl)äther
ss nach 30minuligem Erhitzen bei
30 C
Conversion, "". 0.5 hours ...
so cold flow, mg min
originally
after treatment with
Bis (chloromethyl) ether
ss after 30 minutes of heating
30 C
51
2,8
0,04
85
51
2.8
0.04
85
50
2,3
0,83
97
50
2.3
0.83
97
Endgültige Umwandlung Final conversion

Diese Ergebnisse zeigen, daß zwar durch Hitzebehandlung allein eine Verminderung des Kaltflusses erhalten wurde, diese Wirkung jedoch nicht annähernd so ausgeprägt war wie in dem Ansatz, in welchem die Lösung des nicht abgeschreckten Polymerisats mit Bis(chlormethyl)äther behandelt wurde.These results show that heat treatment alone reduces the cold flow was obtained, but this effect was not nearly as pronounced as in the approach in which the Solution of the non-quenched polymer was treated with bis (chloromethyl) ether.

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Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Verhinderung des Kaltflusses von cis-Polybutadienelastomeren, die durch Poly-1. Process for preventing the cold flow of cis-polybutadiene elastomers, which are produced by poly- merisation von 1,3-Butadien nach bekannten Verfahren in Gegenwart von bekannten stereospezifischen metallorganischen Mischkatalysatoren hergestellt worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß man der Polymerisationsmischung vor der Inaktivierung des Katalysators ein halogeniertes Olefin oder einen halogenierten Äther, die mindestens zwei aktive Halogenatome in α-Stellung zur Doppelbindung bzw. zum Äthersauerstoffatom tragen und wobei das Olefin odermerization of 1,3-butadiene by known processes produced in the presence of known stereospecific organometallic mixed catalysts have been characterized that the polymerization mixture before inactivation of the catalyst, a halogenated olefin or a halogenated Ether, the at least two active halogen atoms in α-position to the double bond or to the ether oxygen atom carry and wherein the olefin or der Äther bis zu 20 Kohlenstoffatome pro Molekül enthalten, zusetzt und die Mischung 5 Minuten bis 5 Stunden auf einer Temperatur im Bereich von etwa —7 bis etwa 120 C hält.the ether contains up to 20 carbon atoms per molecule, and the mixture takes 5 minutes at a temperature in the range of about -7 to about 120 ° C for up to 5 hours. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man der Reaktionsmischung 0,05 bis 10 mMol des Olefins oder Äthers pro Mol der zur Bildung des Polymerisationskatalysators verwendeten metallorganischen Verbindung zusetzt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction mixture 0.05 to 10 mmoles of the olefin or ether per mole of that used to form the polymerization catalyst organometallic compound used. 909538/174909538/174
DE1965P0038001 1964-11-02 1965-10-29 Method for preventing the cold flow of cis-polybutadiene elastomers Pending DE1595170B1 (en)

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US3078254A (en) * 1959-07-20 1963-02-19 Phillips Petroleum Co High molecular polymers and method for their preparation

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