DE1595170C - Method for preventing the cold flow of cis-polybutadiene elastomers - Google Patents
Method for preventing the cold flow of cis-polybutadiene elastomersInfo
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Description
In den letzten Jahren machte die Forschung erhebliche Anstrengungen mit dem Ziel, verbesserte kautschukartige Polymerisate zu produzieren. Hierbei erlangte Polybutadien mit einem hohen Prozentsatz, d. h. mindestens 85% cis-l,4-Addition, auf Grund seiner überlegenen Eigenschaften weithin Beachtung. Dieses Polymerisat ist als solches besonders zur Herstellung von Automobil- und Lastvvagenreifen und anderen Gegenständen geeignet, für die bisher die üblichen synthetischen Polymerisate und Naturkautschuksorten bevorzugt wurden. Bei der Herstellung und Bearbeitung von eis-Polybutadien traten jedoch infolge seiner Neigung zum Kaltflu(3 in unvulkanisiertem Zustand erhebliche Schwierigkeiten auf. Wenn beispielsweise in den Verpackungen Risse oder Löcher auftraten, floß das Polymerisat heraus, was zur Verunreinigung oder zum Verlust an Produkt, Zusammenkleben der Packungen u. dgl. führte.In the last few years, research was done considerable efforts aimed at producing improved rubber-like polymers. Here acquired polybutadiene in a high percentage, i.e. H. at least 85% cis-1,4 addition, due to its superior properties received widespread attention. As such, this polymer is particularly suitable for Manufacture of automobile and truck tires and other items suitable for previously the usual synthetic polymers and natural rubbers were preferred. In the preparation of and processing of eis-polybutadiene occurred due to its tendency to cold flow (3 in unvulcanized state presents considerable difficulties. For example, if there are cracks in the packaging or holes occurred, the polymer flowed out, resulting in contamination or loss of product, Gluing the packs together and the like.
Das Verfahren zur Verhinderung des Kaltflusses von cis-Polybutadienelastomcren, die durch Polymerisation von 1,3-Butadien nach bekannten Verfahren in Gegenwart von bekannten stereospezifischen metallorganischen Mischkatalysatoren hergestellt worden sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß man der Polymerisationsmischung vor der Inaktivierung des Katalysators ein halogeniertes Olefin oder einen halogenierten Äther, die mindestens zwei aktive Halogenatome in «-Stellung zur Doppelbindung bzw. zum Äthersauerstoffatom tragen und wobei das Olefin oder der Äther bis zu 20 Kohlenstoffatomc pro Molekül enthalten, zusetzt und die Mischung 5 Minuten bis 5 Stunden auf einer Temperatur im Bereich von etwa —7 bis etwa 12O0C hält.The process for preventing the cold flow of cis-polybutadiene elastomers, which have been prepared by polymerizing 1,3-butadiene by known processes in the presence of known stereospecific organometallic mixed catalysts, is characterized in that a halogenated olefin is added to the polymerization mixture before the catalyst is inactivated or a halogenated ether which carries at least two active halogen atoms in the position to the double bond or to the ether oxygen atom and where the olefin or the ether contain up to 20 carbon atoms per molecule, and the mixture is added for 5 minutes to 5 hours at a temperature in the range holds from about -7 to about 12O 0 C.
Das erhaltene cis-Polybutadien behält seine erwünschten physikalischen Eigenschaften bei und besitzt außerdem eine bessere Beständigkeit gegen Kaltfluß in unvulkanisiertem Zustand.The obtained cis-polybutadiene retains its desirable physical properties and also has better resistance to cold flow in the unvulcanized state.
Eine Gruppe organischer reaktionsfähiger Stoffe, die erfindungsgemä 13 verwendet werden können, sind halogenhaltige Olefine, die mindestens zwei aktive Halogenatome, d. h. mindestens 2 |Ia|ogenatome, die an Kohlenstoffatome gebunden sind, welche sich in «-Stellung zu einem doppelt gebundenen Kohlenstoffatom befinden, enthalten. Die aktiven Halogenatome können an das gleiche oder an verschiedene Kohlenstoffatomc im Molekül gebunden sein. Die Verbindungen können bis zu 20 Kohlenstoffalome 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 werden Chlor, Brom und Jod bevorzugt, insbesondere Verbindungen, die Chlor enthalten. Die halogenhaltigen Verbindungen können verschiedene Kohlenwasserstoffsubstiluenten, wie Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylgruppen enthalten. Derartige aktives Halogen enthaltende Verbindungen to bestehen aus Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Halogenatomen. A group of organic reactive substances which can be used according to the invention are halogen-containing olefins which contain at least two active halogen atoms, d. H. at least 2 | Ia | ogen atoms, the are bonded to carbon atoms which are in -position to a doubly bonded carbon atom. The active halogen atoms can be bonded to the same or to 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 chlorine, bromine and iodine are preferred, especially compounds containing chlorine. The halogen-containing Compounds can have various hydrocarbon substituents, such as alkyl, cycloalkyl, Contain aryl, aralkyl or alkaryl groups. Such active halogen-containing compounds to consist of carbon, hydrogen and halogen atoms.
Spezielle aktives Halogen enthaltende Verbindungen der angegebenen Gruppe, die bei der .Ausführung
tier Erfindung verwendet werden können, (>5
sind z. B. folgende:
Hexaehlorpropen,
3,3-1 )ibrom-1 -chlor-1 -propen,Specific active halogen-containing compounds of the group indicated which can be used in the execution of the invention (> 5 are, for example, the following:
Hexaehlorpropene,
3,3-1) ibromo-1-chloro-1 -propene,
I ^-Difluor^-bulcn,I ^ -Difluor ^ -bulcn,
1,4-Dijod-2-penten,1,4-diiodo-2-pentene,
1 ^-Dichlor^-hcxen,1 ^ -Dichlor ^ -hcxen,
4,4-Dichlor-2-hepten,4,4-dichloro-2-heptene,
lJJ^X-Hexachlor-iri-octadien,lJJ ^ X-hexachloro-iri-octadiene,
2,5:Dibrom-l,6-diphenyl-3-hexen,2.5: dibromo-l, 6-diphenyl-3-hexene,
1J ,1 A^Pcntachlor-.Vüthyl^-pentcn,1J, 1 A ^ Pcntachlor-.Vüthyl ^ -pentcn,
Hexachlorcyclopentadien,Hexachlorocyclopentadiene,
.l^Ao-Tetrabrom-M-cyclohexadicn,.l ^ Ao-tetrabromo-M-cyclohexadicn,
3,6-Difluor-l-eyclohexen,3,6-difluoro-1-cyclohexene,
Octachlorcyclopenten.Octachlorocyclopentene.
Bei der Ausführung der Erfindung wird die aktives Halogen enthaltende Verbindung entweder als solche oder in Form einer Lösung der nicht abgeschreckten Lösung des Polymeren zugesetzt. Unter »nicht abgeschrecktes Polymerisat« wird ein Polymerisat verstanden, das noch mit keiner Art von Reagens zur Inaktivierung des Katalysators behandelt' wurde. Geeignete Lösungsmittel für die aktives Halogen enthaltende Verbindung sind z. B. die Stoffe, die als Verdünnungsmittel bei der Herstellung von cis-Polybutadien verwendet werden. Derartige Lösungsmittel sind dem Fachmann wohlbekannt. Nach Beendigung tier Polymerisation wird das Behandlungsmittel zugesetzt und die Mischung bewegt, um den Kontakt der Reagentien zu erleichtern. Die Temperatur kann je nach Wunsch entweder vor oder nach Zugabe des Behandlungsmittels eingestellt weiden.In practicing the invention, the active halogen-containing compound is used either as such or added as a solution to the unquenched solution of the polymer. Under “not deterred Polymer "is understood to mean a polymer that has not yet been used with any type of reagent Inactivation of the catalyst treated '. Suitable solvents for the active halogen containing compound are e.g. B. the substances used as diluents in the manufacture of cis-polybutadiene be used. Such solvents are well known to those skilled in the art. After completion The treatment agent is added to the polymerization and agitating the mixture to facilitate contact of the reagents. The temperature can either before or after the treatment agent has been added, as required.
Die Reaktion des halogenierten Olelins mit der Lösung des nicht abgeschreckten eis-Polybutadien 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 halogenhaltigen Verbindung ab. Im allgemeinen liegt sie im Bereich von 5 Minuten bis 5 Stunden.The reaction of the halogenated olelin with the unsquenched ice-polybutadiene solution can be carried out at a temperature between about -7 and about 120.degree. C., preferably between about 15 and 80.degree 'will. The treatment time depends on both the temperature and the one used halogen-containing compound. In general, it ranges from 5 minutes to 5 hours.
Eine weitere Gruppe von eiTnulungsgemäß verwendbaren organischen reaktionsfähigen Stoffen besteht aus Äthern, die mindestens zwei aktive I lalogenatome enthalten, welche an Kohlenslolfatome gebunden sind, die in «-Stellung zum Äthersauerstoff stehen.Another group of suitable devices organic reactive substances consists of ethers, the at least two active I lalogenatome which are bound to carbon slolf atoms which are in -position to the ether oxygen stand.
Die erfindungsgemäß zugesetzten Äther weisen folgende allgemeine Formel auf:The ethers added according to the invention have the following general formula:
C OC O
worin X Wasserstoff- oder Halogenamine, gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffreste, gesättigte cycloaliphatische Kohlenwasserstoffreste, aromatische Kohlenwasserstoffreste, halogensubst it liierte gesättigte aliphatische Reste, halogensiibstituierte gesättigte cycloaliphatische Reste und halogensubslituierte aromatische Reste und R gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffreste, gesättigte cycloaliphatische Kohlenwasserstoffreste, aromatische Kohlenwasserstoffreste, halogensubstituierte gesättigte aliphatische Reste, halogensubstituierte gesättigte cycloaliphatische Reste, halogensiibstituierte aromatische Reste und Reste der Formelwherein X is hydrogen or halogen amines, saturated aliphatic hydrocarbon radicals, saturated cycloaliphatic Hydrocarbon residues, aromatic hydrocarbon residues, halogen-substituted saturated ones aliphatic radicals, halogen-substituted saturated ones cycloaliphatic radicals and halogen-substituted aromatic radicals and R saturated aliphatic hydrocarbon radicals, saturated cycloaliphatic hydrocarbon residues, aromatic hydrocarbon residues, halogen-substituted saturated aliphatic radicals, halogen-substituted saturated cycloaliphatic radicals, halogen-substituted aromatic radicals and radicals of the formula
bedeuten und die mindestens 2 Halogenatome enthalten, die an dem Älhersauerstoff benaehbarten Kohlenstoffatomen stehen. DieÄlhcrverbindung kann bis zu insgesamt 20 Kohlensloffatome 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 Äthersauerstoffslehen, werden sie im folgenden als «-halogenierle Äther bezeichnet.mean and which contain at least 2 halogen atoms, the carbon atoms that are close to the ethereal oxygen. The wire connection can Contain up to a total of 20 carbon atoms per molecule and can be partially or fully halogenated being. Mixtures of the various halogenated ether compounds can also be used will. The active halogen-containing compounds can be fluorine, chlorine, bromine or iodine or Contain mixtures of these halogens. However, chlorine, bromine and iodine compounds are preferred, especially chlorine-containing compounds. Since the ether compounds contain at least 2 halogen atoms must, which are located on carbon atoms in the -position to the ether oxygen, they are in the hereinafter referred to as «-halogenierle ether.
Spezielle Beispiele für «-halogenicrte 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(ehlormethyl)älher,Bis (chloromethyl) ether,
Bis(l -bromüthyOäther,Bis (l -bromüthyOether,
Melhyldichlormethylälher,Methyl dichloromethyl ether,
Bis( 1 -nuorpropyOüther,Bis (1 -nuorpropyOüther,
Chlorniethyl-l-chlorpropylathcr.Chloromiethyl-1-chloropropylate.
Bis(l-jodpentyl)äther,Bis (l-iodopentyl) ether,
Bisil-chlordecyOälher,Bisil-chlordecyOälher,
Hexyl-U-dichlorheptylüthcr,Hexyl-U-dichloroheptyl ether
1 -Chlor-n-bul} 1-1,1 -dichlor-n-butyläther,1 -Chlor-n-Bul} 1-1,1 -dichlor-n-butylether,
Bis( 1,1-clibromdecyDäther,Bis (1,1-clibromdecyDäther,
1,I -Difltioräthyl-1 -fluorheptyläther,1, I -Difltioräthyl-1 -fluorheptyläther,
Bis[ I -brom(2-iühyi)butyl Jäther,Bis [I-bromo (2-iühyi) butyl weed ether,
Dilliionnethyl-l-fluorpropyläther,Dillion methyl l-fluoropropyl ether,
,l-Dibromhexyl-lJ-dichlordecyläther., l-dibromohexyl-lJ-dichlorodecyl ether.
,l-Dichlorpropylcyclohexyläther., l-dichloropropylcyclohexyl ether.
-Chlor-1 -brombutylpheny lather,-Chlor-1 -bromobutylphenyl ether,
,l-Dijodpentyl-4-chlorbenzyläthcr,, l-diiodopentyl-4-chlorobenzyl ether,
,!,.VTiichlorhexyl-.Vchiorcyclohexyläther.
Bis(trichlormethyl)äther,
Bis(dichlorphenylmethyl)äther,
Bis[difluor-(4-lolyl)methyl]äther,
, l-Chlor-l-brom-.Vphenylpropylhexachlor-,!,. VTiichlorhexyl .Vchiorcyclohexylether.
Bis (trichloromethyl) ether,
Bis (dichlorophenylmethyl) ether,
Bis [difluoro (4-lolyl) methyl] ether,
, l-chloro-l-bromo-.Vphenylpropylhexachlor-
phenyläther, < ..phenyl ether, <..
U-Dichlorbutyl-KM-lrichlor-.Vn-propyl-7-phenylheptyläther. U-dichlorobutyl-KM-lrichlor-.Vn-propyl-7-phenylheptyl ether.
Die Umsetzung des «-halogenierten Äthers mit der Lösung des nicht abgeschreckten eis-Polybutadien 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 Atherbehandlungsmittels 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 ice-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-Polybutadien 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-polybutadiene, 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 cis-Polybutadien, welches überragende physikalische Eigenschaften in vulkanisiertem Zustand aufweist, in unvulkanisiertem Zustand jedoch eine Neigung zum KaItfiuß besitzt, wenn das Behandlungsmittel nicht zugegeben wird. Die Bezeichnung »cis-Polybutadien« wird hier in dem Sinne verwendet, daß darunter ein Polybutadien mit mindestens 85"/(> cis-l,4-Addition, d. h. zwischen 85 bis 981V1, und mehr, verstanden wird. Nachstehend werden Beispiele für bevorzugte Katalysatorsysteme angegeben, die zur Polymerisation von 1,3-Butadien zu einem eis-1,4-Polybutadien verwendet werden können:The polybutadienes can be prepared by polymerizing butadiene with a catalyst system which is formed by mixing substances which contain an organometallic compound and iodine, the latter being added in the free or bound state. Such a polymerization system provides a cis-polybutadiene which has superior physical properties in the vulcanized state, but in the unvulcanized state has a tendency to cold-flow if the treating agent is not added. The term "cis-polybutadiene" is used here in the sense that it is understood to mean a polybutadiene with at least 85 "/ ( > cis-1,4 addition, ie between 85 to 98 1 V 1, and more Examples of preferred catalyst systems which can be used for the polymerization of 1,3-butadiene to form an cis-1,4-polybutadiene are given:
Triisobutylaliiminium und Titantetrajodid, Triisobutylaluminium, Titantctrachlorid und
Titantetrajodid,
Zinkdiälhyl und Titantetrajodid, Triisobutylaluminium, Titantetrachlorid und Jod,
Triisobutylaluminium, Titantetrachlorid und l,4-Dijod-2-buten.Triisobutylaluminum and titanium tetraiodide, triisobutylaluminum, titanium tetrachloride and titanium tetraiodide,
Zinc diethyl and titanium tetraiodide, triisobutyl aluminum, titanium tetrachloride and iodine, triisobutyl aluminum, titanium tetrachloride and 1,4-diiodo-2-butene.
Das Polymerisationsverfahren zur Herstellung von ίο cis-Polybutadien wird im allgemeinen in Gegenwart eines Kohlenwasserstoffverdünnungsmittels ausgeführt, welches für das Katalysatorsystem unschädlich ist. Beispiele für geeignete Verdünnungsmittel sind /. B. aromatische, paraffinische und cycloparaffinische Kohlenwasserstoffe.The polymerization process for the production of ίο cis-polybutadiene is generally carried out in the presence run of a hydrocarbon diluent, which is harmless to the catalyst system is. Examples of suitable diluents are /. B. aromatic, paraffinic and cycloparaffinic Hydrocarbons.
Bei der Polymerisation von 1,3-Butadien zu einemIn the polymerization of 1,3-butadiene to one
cis-Polybutadien liegt die Menge an metallorga-.nischer Verbindung, die für die Herstellung der Katalysatorzusammensetzung verwendet wird, im allgemeinen im Bereich von 0,75 bis 20 Möl pro Mol halogenhaltige Katalysatorkomponente, d. h. eines Metallhalogenids 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 K) Gewichtsprozent, vorzugsweise ,im Bereich von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge an 1,3-Butadien, die in das Reaktorsystem eingebracht wird.cis-polybutadiene is the amount of organometallic .nischer Compound used for the preparation of the catalyst composition in general in the range from 0.75 to 20 mol per mole of halogen-containing catalyst component, d. H. one Metal halide with or without a second metal halide or elemental iodine. The concentration of the total catalyst composition, i.e. H. from organometallic compound and halogen-containing catalyst component is usually in the range from 0.01 to K) percent by weight, preferably in the range from 0.01 to 5 percent by weight, based on the total amount of 1,3-butadiene charged to the reactor system.
Nach Beendigung der Polymerisationsreaktion wird die organische Verbindung, die mindestens zwei aktive Halogenatome enthält, welche an Kohlcnstoffatomc gebunden sind, die in «-Stellung zu einem doppelt gebundenen Kohlenstoffatom oder einem Athersauerstoffatom 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 lnaktivierungsschritt 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 attached to carbon atoms are bonded in the «position to a doubly bonded carbon atom or a Stand ether oxygen atom, 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 Ausführungsformen erläutert.For a better understanding of the invention, two preferred embodiments are given in the following examples explained.
B c i s ρ i c 1 IB c i s ρ i c 1 I
Der folgende Ansatz wurde zur Herstellung von eis-Polybutadien verwendet:The following approach was used to produce ice-polybutadiene uses:
Toluol, Gewichlsteilc KK)OToluene, parts by weight KK) O
1,3-Butadien, Gewichtsteile ..... 1001,3-butadiene, parts by weight ..... 100
Triisobutylaluminium, mhm1) ... 3.76Triisobutylaluminum, mhm 1 ) ... 3.76
Jod, mhm1) 0.9Iodine, mhm 1 ) 0.9
Titaritctrachlorid, mhm1) 0,447Titarite trachloride, 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 Titantetrachlorid wurden zugesetzt. Eine Reihe von fünf Ansätzen wurde durchgeführt. Nach 3stündiger Polymerisationsdauer wurde jeder von zwei Ansätzen mit 2 mMol einer verschiedenen halogcnierten organischcn Verbindung behandelt, und zwar der eine mit Hexachlorcyclopentadien und der andere mit Hcxachlorpropan. Ein Ansatz wurde zum Vergleich aufbewahrt, d. h., hier wurde keine halogeniertc 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 gehallen wurde. Dann wurde eine Lösung von 2,2'-MethyIen-bis(4-methyI-6-tert.-butylphenol) in Isopropylalkohol jedem der Ansätze in einer Menge zugegeben, die ausreicht, um ungefähr 1 Gewichtsteil Antipxydans pro 100 Gewichtsteile Kautschuk zu liefern. Dann wurden die Polymerisate in Isopropylalkohol koaguliert, abgetrennt, getrocknet und der Kaltfluß bestimmt. Folgende Ergebnisse wurden erhalten:The toluene was added first, then the reactor was purged with nitrogen *. Butadiene and then triisobutylaluminum. 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 with 2 mmol of a different halogenated organic Treated compound, one with hexachlorocyclopentadiene and the other with Hexachloropropane. One batch was saved for comparison; i.e. no halogenated c organic reagent compound added. All three polymerization mixtures were then brought to 70 ° C heated, and stirred at this temperature for 15 minutes. Then were hexachlorocyclopentadiene and Hexachloropropene added in amounts of 2 mmol each to each of the other two approaches, and the mixtures were stirred for 30 minutes, the temperature being lowered to 5 ° C. Then became 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 about 1 part by weight of antipxydant per 100 parts by weight Supply rubber. Then the polymers were 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 organische ReagensverbindungHalogenated organic Reagent compound
keinenone
HexachlorcyclopentadienHexachlorocyclopentadiene
HexachlorpropenHexachloropropene
HexachlorcyclopentadienHexachlorocyclopentadiene
HexachlorpropenHexachloropropene
Temperatur CTemperature C
7«7 «
7070
7070
Behandlungsduucr
MinutenTreatment duucr
Minutes
15
15
15
30
3015th
15th
15th
30th
30th
Monomerenumwandlung') Monomer conversion ')
88.3
81,6
78.3
84,2
90.388.3
81.6
78.3
84.2
90.3
Kaltfluß2)
mg/minCold flow 2 )
mg / min
8.31
■ 2,968.31
■ 2.96
4.97
2,134.97
2.13
1I Berechnet aus dem Gewicht des gewonnenen Produktes. 1 I Calculated from the weight of the product obtained.
:) Der KallfluU wird durch Strangpressen des Kautschuks durch eine Düse \on (>..15 mm Durchmesser bei 0.25 kg uir Druck und einer Temperatur von 50 C bestimmt. Nachdem man 10 Minuten bis /ur I.iiiMclUing des Gleichgewichtszustandes gewartet hat. wird die :) The flow rate is determined by extrusion of the rubber through a nozzle (> .. 15 mm diameter at 0.25 kg under pressure and a temperature of 50 C. After waiting 10 minutes until the equilibrium has been reached the
Strangpreßgcschvvindigkeil bestimmt und in mg min wiedergegeben.Strangpreßgcschvindigkeil determined and given in mg min.
B e i s ρ i c I 2B e i s ρ i c I 2
Nachstehender Ansatz wurde zur Herstellung von eis-Polybutadien verwendet:The following approach was used to produce eis-polybutadiene:
Toluol, Gewichtsteile KKK)Toluene, parts by weight KKK)
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
1I Millimol pro 100 g Butadien. 1 liter millimoles per 100 grams of butadiene. soso
Zuerst wurde das Toluol eingerührt, 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 Bisfchlormethylläther zugesetzt, und die Mischung wurde 30 Minuten (« gerührt, während die Temperatur auf 30 C gehalten wurde. Dann wurde ein Gewichtsteil 2.2'-Meth\Ienbis(4-methyl-6-tert.-butylphenol). gelost in einer Mischung gleicher Volumina Isopropylalkohol und Toluol pro KK) Gewichtsteile Polymerisat zugegeben. <·5 worauf das Polymerisat in Isopropylalkohol koaguliert, abgetrennt und getrocknet würde: 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 I gewonnen. und Kaltfluß und Endumwandlung wurden bestimmt. Folgende Ergebnisse wurden hierbei erhalten:First the toluene was stirred in, then the reactor was purged with nitrogen and butadiene and then triisobutylaluminum, iodine and titanium tetrachloride were added. Two approaches were taken. In each run, a sample was prepared by a $> polymerization time of 0.5 hours, removed, and cold flow, and conversion were determined. 8 mmol per KK) g of butadiene bischloromethyl ether used were added to the remainder of batch 1, and the mixture was stirred for 30 minutes while the temperature was kept at 30 ° C. One part by weight of 2.2'-meth \ enebis (4-methyl -6-tert-butylphenol) dissolved in a mixture of equal volumes of isopropyl alcohol and toluene per KK) parts by weight of polymer are added. <· 5 whereupon the polymer is coagulated in isopropyl alcohol, separated off and dried: the cold flow and conversion were then determined again. The final conversion was calculated from the weight of the product recovered. After the first part of batch 2 was removed. the remainder was heated to 30 ° C. for 30 minutes with stirring. The polymer was then obtained as in batch I. and cold flow and final conversion were determined. The following results were obtained:
4--4--
Umwandlung. "„. 0.5 Stunden ... ! 51Conversion. "". 0.5 hours ...! 51
Kaltfluß. mg minCold flow. mg min
ursprünglich originally
nach Behandlung mitafter treatment with
Bis(chlormethyl)äther Bis (chloromethyl) ether
nach 3()minutigem Erhitzen bei
30 C after 3 () minutes of heating at
30 C
Endgültige Umwandlung Final conversion
2.8
0.042.8
0.04
8585
50
2.350
2.3
0.83 970.83 97
Diese Ergebnisse zeigen, daß zwar durch Hil/ebehandlung allein eine Verminderung des Kaltflusses erhallen wurde, diese Wirkung jedoch nicht annähernd so ausgeprägt war wie in dem Ansät/, in welchem die Lösung des nicht abgeschreckten Polymerisats mit BislchlormethyDäther behandelt wurde.These results show that through help treatment only a reduction in the cold flow was obtained, but this effect not even close was as pronounced as in the seed / in which the solution of the non-quenched polymer with BislchloromethyDether has been treated.
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