DE1645152C3 - Vulcanizable liquid butadiene polymers - Google Patents
Vulcanizable liquid butadiene polymersInfo
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- DE1645152C3 DE1645152C3 DE1966P0040080 DEP0040080A DE1645152C3 DE 1645152 C3 DE1645152 C3 DE 1645152C3 DE 1966P0040080 DE1966P0040080 DE 1966P0040080 DE P0040080 A DEP0040080 A DE P0040080A DE 1645152 C3 DE1645152 C3 DE 1645152C3
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Description
in einer Menge von 0,8—6,5 Molen pro 100 Mole des monomeren Butadien-(1,3) hergestellt worden ist, wobei die Verbindungin an amount of 0.8-6.5 moles per 100 moles of the monomeric butadiene- (1,3) has been prepared, the compound
entweder in situ durch Einsatz der zur Herstellung dieser Verbindung erforderlichen Mengen an Tetrabromkohlenstoff und an zusätzlichem Butadien-(1,3) oder über ein gesondertes Verfahren durch Erwärmen eines Gemisches aus Butadien-(1,3), Tetrabromkohlenstoff und einer öllöslichen, freie Radikale bildenden Verbindung bzw. in wäßriger Emulsion aus Butadien-1,3 und Tetrabromkohlenstoff mittels Kaliumpersulfat als Initiator erhalten worden isteither in situ by using the for production this compound required amounts of carbon tetrabromide and additional butadiene (1,3) or via a separate process by heating a mixture of butadiene- (1,3), carbon tetrabromide and an oil-soluble free radical forming compound or in an aqueous emulsion of 1,3-butadiene and carbon tetrabromide means Potassium persulfate has been obtained as an initiator
toto
Endständig aktive Polymere wurden bisher nach verschiedenen Verfahren hergestellt wie (a) durch Kondensation von Monomeren, die aktive Endgruppen enthalten, unter Bildung von oc/u-difunktionellen polymeren Molekülen, (b) anionische Polymerisation von r> ungesätigten Monomeren mit alkaliorganischen Initiatoren, wie z. B. lithiumorganischen Verbindungen unter Bildung von Polymeren, die endständige Alkalimetallatome enthalten und anschließendem Austausch des Alkalimetalls durch reaktionsfähige Gruppen, und (c) -in Abbau eines vorher aufgebauten Polymeren unter Bedingungen, bei denen die Enden der Polymerenbruchstucke an den Kettenbruchstellen mit chemisch reaktionsfähigen Gruppen versehen werden. Diese Produkte und Verfahren wurden mit wechselndem v, Erfolg als Grundlage für die Gewinnung von Dichtungsmitteln, Kalfatermitteln und Bindemitteln für Raketentreibstoffe verwendet, aber man suchte nach anderen und einfacheren Produkten und Verfahren zwecks Gewinnung von Produkten mit besseren Eigenschaften w und zur Herabsetzung der für die früheren Verfahren charakteristischen hohen Kosten.Terminal active polymers have so far been produced by various processes such as (a) by condensation of monomers containing active end groups, with the formation of oc / u-difunctional polymeric molecules, (b) anionic polymerization of r> unsaturated monomers with organic alkali initiators, such as . B. organolithium compounds with the formation of polymers that contain terminal alkali metal atoms and subsequent replacement of the alkali metal by reactive groups, and (c) -in degradation of a previously built polymer under conditions in which the ends of the polymer fragments at the chain breakpoints provided with chemically reactive groups will. These products and processes have been used with varying degrees of success as the basis for the production of sealants, caulking agents, and binders for rocket propellants, but other and simpler products and processes have been sought to obtain products with better properties and to reduce those used previously Process characteristic high cost.
In der Vergangenheit wurden flüssige Polymere hergestellt, indem man konjugierte Diolefine in einem Lösungsmittel polymerisate, wobei man einen öllösli- γ, chen Katalysator und ein Modifizierungsmitlei, wie Diisopropylxanthogendisulfid oder Tetrachlorkohlenstoff, verwendete. Dieses Verfahren ist in der US-PS 25 86 594 beschrieben.In the past, liquid polymers were produced by polymerizing conjugated diolefins in a solvent, using an oil-soluble γ, chen catalyst and a modifying agent such as diisopropylxanthogen disulfide or carbon tetrachloride. This process is described in US Pat. No. 2,586,594.
Aus der US-PS 24 63 225 ist es ferner bekannt, bo Polymerisate mit erhöhter Plastizität und verbesserter Verarbeitbarkeit in Anwesenheit einer Polyjodverbindung, wie CHJi, CJ4 oder RCb, herzustellen. It is also known from US Pat. No. 2,463,225 to produce b o polymers with increased plasticity and improved processability in the presence of a polyiodine compound such as CHJi, CJ4 or RCb.
Die nach diesem bekannten Verfahren erhaltenen flüssigen Polymeren oder Polymeren mit erhöhter (,<·, Plastizität zeigen jedoch keine endständige Reaktivität, die zum Härten von flüssigen Polymeren in einem kautschukähnlichen Zustand wichtig ist.The liquid polymers obtained by this known process or polymers with increased (, <, However, plasticity does not show any terminal reactivity necessary for curing liquid polymers in one rubber-like condition is important.
Gegenstand der Erfindung sind vulkanisierbare flüssige Butadienpolymerisate mit endständigen Allyl* bromidgruppen und mit einer Intrinsic-Viskosität von 0,05 bis 0,6 dl/g, gemessen in Toluol bei 300C, die durch Polymerisation von Butadien-(l^) in wäßriger Emulsion unter Verwendung eines freie Radikale bildenden Katalysators sowie einer Verbindung der FormelThe invention relates to vulcanizable liquid butadiene polymers having terminal allyl bromide * and having an intrinsic viscosity of 0.05 to 0.6 dl / g as measured in toluene at 30 0 C, prepared by polymerization of butadiene (l ^) in aqueous Emulsion using a catalyst which forms free radicals and a compound of the formula
in einer Menge von 0,8 bis 6,5 Molen pro 100 Mole des monomeren Butadien-(1,3), hergestellt worden ist, wobei die Verbindungin an amount of 0.8 to 6.5 moles per 100 moles of the monomeric butadiene (1,3), has been prepared, being the connection
entweder in situ durch Einsatz der zur Herstellung dieser Verbindung erforderlichen Mengen an Tetrabromkohlenstoff und an zusätzlichem Butadien-(1,3) oder über ein gesondertes Verfahren durch Ere- frmen eines Gemisches aus Butadien-(1,3), Tetrabromkohlenstoff und einer öllöslichen, freie Radikale bildenden Verbindung bzw. in wäßriger Emulsion aus Butadien-(1,3) und Tetrabromkohlenstoff mittels Kaliumpersulfat als Initiator erhalten worden isteither in situ by using the amounts of carbon tetrabromide required to produce this compound and additional butadiene (1,3) or via a separate procedure by means of formatting a mixture of butadiene- (1,3), carbon tetrabromide and an oil-soluble, free radical-forming one Compound or in an aqueous emulsion of butadiene (1,3) and carbon tetrabromide by means of potassium persulfate has been obtained as an initiator
Wenn bei der Polymerisationsreaktion anionische Emulgatoren verwendet werden, kann es wünschenswert sein, eine Pufferverbindung zuzusetzen, um den pH-Wert des Systems im alkalischen Bereich zu halten. Es kann nach Bedarf auch eine geringe Menge eines aus 12 bis 16 Kohlenstoffatomen aufgebauten Mercaptans zugegen sein. Beispiele für geeignete herkömmliche Polymerisationsinitiatoren sind Cumolhydroperoxyd, Diisopropylbenzolhydroperoxyd, Azobisisobutyrolnitril, Kaliumpersulfat und Natriumpersulfat Die Menge, in der die genannten Verbindungen angewandt werden, ist innerhalb eines weiten Bereichs variabel, der etwa bei 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent bezogen auf die Monomeren, liegtIf anionic emulsifiers are used in the polymerization reaction, it may be desirable to add a buffer compound to reduce the Keep the pH of the system in the alkaline range. It can also take a small amount of one off as needed 12 to 16 carbon atoms built up mercaptans be present. Examples of suitable conventional ones Polymerization initiators are cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, azobisisobutyrolnitrile, potassium persulphate and sodium persulphate. in which the compounds mentioned are used is variable within a wide range, which is approximately at 0.1 to 5.0 percent by weight based on the monomers
Die Polymerisationsreaktion kann im allgemeinen bei Temperaturen von etwa 5 bis zu etwa 80°C oder höher durchgeführt werden. Bei Anwendung von Redox-Katalysatoren zur Einleitung der Polymerisation wird gewöhnlich eine Temperatur von etwa 5 bis 45°C, vorzugsweise von etwa 5 bis 20° C, eingehalten.The polymerization reaction can generally be carried out at temperatures from about 5 up to about 80 ° C or higher be performed. When using redox catalysts to initiate the polymerization usually a temperature of about 5 to 45 ° C, preferably from about 5 to 20 ° C, maintained.
Wenn die Polymerisation durch thermische Zersetzung von Initiatoren, wie Kaliumpersulfat, eingeleitet werden soll, sind Temperaturen im Bereich von 45 bis 8O0C besonders günstig, vorzugsweise wird in einem Temperaturbereich von 50 bis 700C gearbeitet. Überraschenderweise wurde außerdem gefunden, daß bei Anwendung von Redoxsys-temen bei 5 bis 45° C praktisch keine Polymerisation erreicht wird, ehe das bei wäßrigen Emulsionspolymerisationen gewöhnlich angewandte Verhältnis von 13 bis 2/1 für Wasser/Monomeres auf etwa 3 bis 4/1 oder mehr erhöht ist.When the polymerization is to be initiated by thermal decomposition of initiators such as potassium persulfate, temperatures in the range of 45 to 8O 0 C are particularly favorable, is preferably carried out in a temperature range of 50 to 70 0 C. Surprisingly, it has also been found that when using redox systems at 5 to 45 ° C. practically no polymerization is achieved before the ratio of 13 to 2/1 for water / monomer usually used in aqueous emulsion polymerizations to about 3 to 4/1 or is increased more.
Die Eigenschaften der anschließend vulkanisierten Produkte, wie Zerreißfestigkeit und Sol-Gel-Verhalten der Vulkanisate, werden mit steigender Umwandlung bei der Polymerisation des Monomeren fortlaufend besser. Die besten Eigenschaften scheinen bei einer IOO%igen Umwandlung erreicht zu werden. Ferner wufde gefunden, daß durch Naehefwärnien eines Materials mit geringer Umwandlung eine Erhöhung der Festigkeitseigenschaften des vulkanisierten Produktes erreicht werden kann, wenn das Erwärmen nach der Entfernung des nichtumgesetzten Monomeren durchgeführt wird. Temperaturen von etwa 45 bis 6O0Cscheinen The properties of the subsequently vulcanized products, such as tensile strength and sol-gel behavior of the vulcanizates, improve continuously with increasing conversion during the polymerization of the monomer. The best properties appear to be obtained at 100% conversion. Further, it has been found that, by heating a material having a low conversion, an increase in the strength properties of the vulcanized product can be achieved if the heating is carried out after the removal of the unreacted monomer. Temperatures of about 45 to 6O 0 Cscheinen
beim Nacherwftrmen geeignet m sein. Eine Verbindung der Formelbe suitable when m Nacherwftrmen. A compound of the formula
wird beispielsweise erbalten, wenn ein Gemisch von 100 Gewientsteilen Butadien-(lß), 40 Teilen Tetrabrommethan und 0,5 Teilen Benzoylperoxyd 1 Stunde auf 6O0C erwärmt wird. Das ungereinigte Produkt kann so wie es anfällt zur Polymerisation der flüssigen Polymeren ι ο verwendet werdein, es kann aber auch vor dem Zusatz zu dem Polymerisationssystem durch Abtreiben des nichtumgesetzten Butadien-(1,3) und Extrahieren mit Aceton oder Alkohol oder durch. Entfernung von nichtumgesetzteira Tetrabrommethan durch Dampfde- π stillation gereinigt werden.For example, erbalten when a mixture of 100 Gewientsteilen butadiene (LSS), 40 parts of carbon tetrabromide and 0.5 parts benzoyl peroxide is heated for 1 hour at 6O 0 C. The unpurified product can be used as it is for the polymerization of the liquid polymers, but it can also be used prior to addition to the polymerization system by stripping off the unreacted butadiene (1,3) and extracting with acetone or alcohol or by. Removal of unreacted tetrabromomethane can be cleaned by steam distillation.
Ein anderes Verfahren besteht darin, daß das zu polymerisierende monomere System, das das Butadien-(1,3), Tetrabrommethan und die öl- oder wasserlösliche, freie Radikale bildende Verbindung und weitere x erwünschte Stoffe, wie zum Beispiel Pufferverbindungen und einen Aktivator für die Bildung der freien Radikale enthält, einfach in Wasser emulgiert und die Emulsion dann gerührt wird, wobei die Bildung der Verbindung in situ vor und während der Polymerisationsreaktion unter Bildung des flüssigen Polymeren stattfindetAnother method is that the monomer system to be polymerized, the butadiene (1,3), tetrabromomethane and the oil- or water-soluble, free radical-forming compound and other x desired substances, such as buffer compounds and an activator for the Formation of the free radicals contains, simply emulsified in water and the emulsion is then stirred, the formation of the compound taking place in situ before and during the polymerization reaction to form the liquid polymer
Nach Beendigung der Polymerisationsreaktion werden die vulkanisierbaren flüssigen Butadienpolymerisate durch Koagulation aus dem Latex, in dem sie anfallen, Jn gewonnen. Das übliche Verfahren zur Gewinnung von festen kautschukartigen Polymerisaten aus ihren Latices besteht darin, daß von dem Latex zunächst das nichtumgesetzte Monomere unter Vakuum abdestilliert wird, worauf die Potymerisate durch Vi-rmischen des J5 Latex mit einer wäßrigen Lösung, eines ionisierbaren Salzes und/oder einer Säure koaguliert we den und das koagulierte Polymerisat abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet wird. Dieses Verfahren ist bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Butadienpolymeri- -in sate nicht sehr befriedigend, da bei seiner Durchführung die monofunktionellen Moleküle mit niederem Molekulargewicht, die ebenfalls gebildet werden, nicht entfernt werden. Diese Moleküle stören bei dem nachfolgenden Vulkanisationsprozeß, dem die flüssigen Polymerisate 4*> unterworfen werden. Erfindungsgemäß wird deshalb in der Weise verfahren, daß vor dem Trocknen das koagulierte flüssige Polymerisat mit Aceton oder einem Alkohol mit niedrigem Molekulargewicht, wie Äthanol, gewaschen wird, wobei die monofunktionellen, die w Vulkanisation störenden Anteile mit niedrigem Molekulargewicht aufgrund ihrer Löslichkeit entfernt werden, während das difunktionelle flüssige Polymerisat mit höherem Molekulargewicht aufgrund seiner Unlöslichkeit zurückbleibt Ein anderes, jedoch etwas kostspieli- v> geres Reinigungsverfähren besteht darin, das Polymerisat ein oder mehrere Male mit Aceton oder Alkohol aus einer Lösung in einem Lösungsmittel, wie Benzol oder Toluol, auszufällen.After the polymerization reaction has ended, the vulcanizable liquid butadiene polymers are obtained by coagulation from the latex in which they arise. The usual method for obtaining solid rubber-like polymers from their latexes consists in first distilling off the unreacted monomer from the latex under vacuum, whereupon the polymer is prepared by mixing the J5 latex with an aqueous solution, an ionizable salt and / or a Acid is coagulated and the coagulated polymer is filtered off, washed with water and dried. This process is not very satisfactory in the production of the butadiene polymer according to the invention, since the monofunctional molecules with a low molecular weight, which are also formed, are not removed when it is carried out. These molecules interfere with the subsequent vulcanization process to which the liquid polymers are subjected. According to the invention, therefore, the procedure is in such a way that, before drying, the coagulated liquid polymer is washed with acetone or an alcohol with a low molecular weight, such as ethanol, the monofunctional, the vulcanization interfering with low molecular weight fractions are removed due to their solubility, while the difunctional liquid polymer having higher molecular weight due to its insolubility remains another, but slightly for costly v> geres purifying methods is the polymer one or more times with acetone or alcohol from a solution in a solvent such as benzene or toluene to precipitate.
Die erfindungsgemäDen flüssigen Butadienpolymeri' w> sate mit endständigen Allylbromidgruppen können mit multifunktionellen Verbindungen, die mit den allylartig gebundenen Bfomätömen in Reaktion treten können,The liquid butadiene polymers according to the invention Sates with terminal allyl bromide groups can be linked with multifunctional compounds that are allyl-like bound Bformatömen can react, leicht unter Bildung von festen gummiartigen Produkten kalt vulkanisiert werden, d. h. bei Temperaturen von 15 tn bis 35°C. Mit multifunktionellen Aminen, welche bevorzugte Vulkanisationsmittel darstellen, kann die Vulkanisation innerhalb sehr kurzer Zeit erfolgen,easily cold vulcanized to form solid rubbery products, d. H. at temperatures of 15 tn up to 35 ° C. With multifunctional amines, which are preferred vulcanizing agents, the Vulcanization takes place within a very short time, beispielsweise während einer Zeitspanne von einigen Minuten, Die Vulkanisationszeit kann auch einige Stunden oder Tage betragen, je nach der Aktivität des Amins und des Polymerisats, der eingehaltenen Temperatur sowie der Menge des eingesetzten Amins. Die Menge des eingesetzten Amins liegt normalerweise im Bereich von etwa 0,5 bis 35 Gewichtsprozent, bezogen auf 100 Teile des Polymerisats, und vorzugsweise bei etwa 1 bis 10 Gewichtsprozent Aliphatjsche, cycloaliphatische sowie aromatische Amine mit primären, sekundären oder tertiären Aminogruppen könnta die Vulkanisation der flüssigen Polymerisate zu festen gummiartigen Vulkanisaten bewirken. Amine, die nur ein Stickstoffatom enthalten, sind dann brauchbar, wenn das Stickstoffatom an ein oder mehrere Wasserstoffatome gebunden ist Im allgemeinen werden Amine bevorzugt, die zwei oder mehr Stickstoffatome enthalten. Geeignete Amine sind z. B. Hexamethylendiamin, Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Tetraäthylenpentamin und N-Aminoäthylpiperazin sowie deren teilweise oder vollständig alkylierten Derivate, wie Methyl- oder Äthylderivate. Die multifunktionellen Amine sind vorzugsweise flüssige aliphatische Polyamine, die einen niedrigen Dampfdruck besitzen und wenig Geruch entwickeln und darüber hinaus leicht zu handhaben sind. Für flüssige Polymerisate mit niedrigem Molekulargewicht sind Amine mit vier oder mehr funktionellen Gruppen als Vulkanisationsmittel besonders brauchbar, da sie eine gewisse Menge der die Vulkanisation störenden monofunktionellen Polymerenketten binden können und doch noch die Kettenverlängerung des difunktionellen Polymeren gestatten, was zur Entwicklung guter physikalischer Eigenschaften, wie Zerreißfestigkeit und Dehnung, führt Natürlich können auch Gemische von Aminen mit verschiedener Zahl an funktionellen Gruppen verwendet werden, um die gewünschten Eigenschaften bei den Endvulkanisaten zu erhalten. Ein Gummi mit einer Zerreißfestigkeit von mehr als 7 kg/cm2 und sogar 14 bis 28 kg/cm2 und. darüber kann erhalten werden. Wenn Füllstoffe und andere bekannte Mischungszusätze vor der Vulkanisation sorgfältig mit dem flüssigen Polymeren vermischt werden, lassen sich Vulkanisate mit einer Zerreißfestigkeit von 35 bis 70 kg/cm2 oder höher erhalten.for example during a period of a few minutes. The vulcanization time can also be a few hours or days, depending on the activity of the amine and the polymer, the temperature maintained and the amount of amine used. The amount of amine used is normally in the range from about 0.5 to 35 percent by weight, based on 100 parts of the polymer, and preferably about 1 to 10 percent by weight. Aliphatic, cycloaliphatic and aromatic amines with primary, secondary or tertiary amino groups could cause the vulcanization of the cause liquid polymers to solid rubber-like vulcanizates. Amines containing only one nitrogen atom are useful when the nitrogen atom is bonded to one or more hydrogen atoms. In general, amines containing two or more nitrogen atoms are preferred. Suitable amines are e.g. B. hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylene pentamine and N-aminoethylpiperazine and their partially or fully alkylated derivatives, such as methyl or ethyl derivatives. The multifunctional amines are preferably liquid aliphatic polyamines which have a low vapor pressure and develop little odor and, moreover, are easy to handle. For liquid polymers with low molecular weight, amines with four or more functional groups are particularly useful as vulcanizing agents, since they can bind a certain amount of the monofunctional polymer chains which interfere with vulcanization and yet still allow the chain extension of the bifunctional polymer, which leads to the development of good physical properties, such as Tensile strength and elongation, leads Of course, mixtures of amines with different numbers of functional groups can also be used in order to obtain the desired properties in the final vulcanizates. A rubber with a tensile strength of more than 7 kg / cm 2 and even 14 to 28 kg / cm 2 and. about it can be obtained. If fillers and other known mixing additives are carefully mixed with the liquid polymer before vulcanization, vulcanizates with a tensile strength of 35 to 70 kg / cm 2 or higher can be obtained.
Geeignete Füllstoffe sind Ruße, feinverteilte Metalle, Metalloxyde, Kieselerden, Silikate, Carbonate und Tone. Besonders gute Ergebnisse werden mit Hochabrieb-Ofenrußen niedriger Struktur erzielt Andere Mischungszusätze, wie Weichmacher, Wachse, Trockenöle, feste oder flüssige kautschukartige und harzartige Polymere, asphaltartige und bitumenartige Stoffe, chlorierte Polyphenylharze, Antioxydationsmittel, Antiozonisationsmittel, Ultraviolett-Absorptionsmittel und Farbpigmente können ebenfalls angewandt werden.Suitable fillers are carbon blacks, finely divided metals, Metal oxides, silicas, silicates, carbonates and clays. Particularly good results are achieved with high-abrasion furnace blacks with a low structure. Other mixing additives, such as plasticizers, waxes, drying oils, solid or liquid rubbery and resinous Polymers, asphalt-like and bituminous materials, chlorinated polyphenyl resins, antioxidants, antiozonants, ultraviolet absorbers and Color pigments can also be used.
Man kann den polymeren Mischungen durch zusätzliche Beimischung von 5 bis 20 Gewichtsteilen Zusatzstoffen tixotrope Eigenschaften verleihen. Als solche Zusatzstoffe sind Polyäthylen, Polypropylen und Transpolyisopren geeignet. So wird beispielsweise durch Zusatz von etwa 10 Teilen Polyäthylen zu 100 Gewichtsteilen eines Polymeren, das eine Intrinsic-Viskosität von etwa 0,4 besitzt, das Kaltfließen wirkungsvoll ausgeschaltet, und die Mischung behält trotzdem ihre Weichheit und leichte Verarbeitbarkeit. Diese Stoffe können den flüssigen Polymeren direkt oder als Lösung oder in Mischung mit einem Lösungsmittel beigemischt werden, das mit dem flüssigen Polymeren verträglich ist, wie z. 3. ein geengnetes öl.You can add 5 to 20 parts by weight to the polymeric mixtures Give additives thixotropic properties. Such additives are polyethylene, and polypropylene Suitable for transpolyisoprene. For example, adding about 10 parts of polyethylene makes 100 Parts by weight of a polymer that has an intrinsic viscosity of about 0.4 is effective in eliminating cold flow, and the mixture still retains their softness and ease of processing. These substances can be used directly or as a liquid polymer Solution or mixed with a solvent that is mixed with the liquid polymer is compatible, such as. 3. a suitable oil.
In den folgenden Beispielen sind, wenn nicht anders angegeben, alle Teile als Gewichtsteile aufgeführt,In the following examples are, if not different indicated, all parts listed as parts by weight,
100 Teile Butadien^ j β), 10 Teile Tetrabrommethan, 160 Teile Wasser, 5 Teile Natriumdodecylbenzol-sulfonat, 3 Teile Trikaliumphosphat und 0,5 Teile Kaliumpersulfat wurden in ein Reaktionsgefäß eingebracht und 1 Stunde bei 600C gerührt Der Inhalt des Reaktionsgefäßes wurde mit einer gesättigten wäßrigen Bariumchlo- to ridlösung gefällt, dann wurde zur Entfernung des Wassers filtriert und mit Aceton und Methanol extrahiert, wobei das gewünschte Produkt als Öl isoliert wurde. Die Analyse dieses Produktes zeigte, daß es sich um eine Verbindung mit 44 Gewichtsprozent Brom handelte, die die Struktur Br3C—(polymerisiertes Butadien-t3-Radikal)ii— Br mit einem Durchschnittswert von 7,3 für π hatte.100 parts of butadiene ^ j β), 10 parts of tetrabromomethane, 160 parts of water, 5 parts of sodium dodecylbenzene sulfonate, 3 parts of tripotassium phosphate and 0.5 part of potassium persulfate were introduced into a reaction vessel and stirred at 60 ° C. for 1 hour a saturated aqueous barium chloride solution, then filtered to remove the water and extracted with acetone and methanol, the desired product being isolated as an oil. Analysis of this product indicated that it was a 44 weight percent bromine compound which had the structure Br3C- (polymerized butadiene t3 radical) ii-Br with an average of 7.3 for π .
Wenn 20 Teile dieser Verbindung zusammen mit 100 Teilen Butadien-(1,3), 5 Teilen Natrium-dodecylbenzol- ^" sulfonat 3 Teilen Trikaliumphosphat und 3 Teilen Kaliumpersulfat in einem Polymerisationsgefäß 19 Stunden lang bei 60cC gerührt wurden, war ailes Butadien-(1,3) zu einem Latex polymerisiert worden. Ein leicht gießbares, viskoses, flüssiges Polymeres mit endständigem, allylartig gebundenem Brom in der Molekülstruktur ließ sich aus dem Latex isolieren. Beim Vermischen mit einer kleinen Menge eines polyfunktionellen Amins und Stehenlassen über Nacht bei Zimmertemperatur wurde das Polymere zu einem Jn elastischen Produkt mit guten Festigkeitseigenschaften vulkanisiertWhen 20 parts of this compound were stirred together with 100 parts of butadiene (1,3), 5 parts of sodium dodecylbenzene sulfonate, 3 parts of tripotassium phosphate and 3 parts of potassium persulfate in a polymerization vessel at 60 ° C. for 19 hours, all butadiene was An easily pourable, viscous, liquid polymer with terminal, allyl-like bound bromine in the molecular structure could be isolated from the latex when mixed with a small amount of a polyfunctional amine and left to stand overnight at room temperature the polymer was vulcanized into an elastic product with good strength properties
Bei der Wiederholung des Verfahrens nach Beispiel 1, aber unter Verwendung von 40 Teilen Tetrabrommethan bei der Herstellung des öligen Zwischenproduktes enthielt dieses Produkt 693 Gewichtsprozent Brom, und π hatte einen Durchschnittswert von 2,3. Wenn dieses Zwischenprodukt bei der Polymerisation von Butadien- ίο (13), wie in Beispiel 1 beschrieben, verwendet wurde, konnte ein leichter gießbares, durch Amine vulkanisierbares, flüssiges Polymeres erhalten werden. Das Polymere hatte eine Intrinsicviskosität vcn 0,13 dl/g und einen Bromgehalt von 7,7 Gewichtsprozent. Beim Vermischen von 100-g-Proben des Polymeren mit 3,5 und 7 Teilen Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethyl-hexamethylendiamin zeigte es sich, daß alle Proben nach einer Stunde bei Zimmertemperatur zu trockenen, elastischen Massen vulkanisiert waren. Wenn die 100-g-Proben des so flüssigen Polymeren mit 3,5 bzw. 7 Teilen Tetraäthylen· pentärhin vermischt üfld bei Zimmertemperatur über Nacht stehengelassen wurden, waren alle Proben zu elastischen Produkten mit einer Zerreißfestigkeit von 10,2,12 bzw. 14,8 kg/cm* vulkanisiert.When the procedure of Example 1 was repeated, but using 40 parts of tetrabromomethane in the preparation of the oily intermediate, this product contained 693 weight percent bromine and π had an average value of 2.3. When this intermediate product was used in the polymerization of butadiene-ο (13) as described in Example 1, a more easily pourable, amine-vulcanizable, liquid polymer could be obtained. The polymer had an intrinsic viscosity of 0.13 dl / g and a bromine content of 7.7 percent by weight. When 100 g samples of the polymer were mixed with 3.5 and 7 parts of Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetramethylhexamethylenediamine, it was found that all samples had vulcanized to dry, elastic masses after one hour at room temperature. When the 100 g samples of the polymer that was so liquid were mixed with 3.5 or 7 parts of tetraethylene pentaryine and left to stand at room temperature overnight, all samples were elastic products with a tensile strength of 10, 2, 12 and 14, respectively. 8 kg / cm * vulcanized.
80 Teile Butadien-(lß), 10 Teile Tetrabrommethan und 1,0 Teil Benzoylperoxid wurden in einen leckdichten Behälter eingebfacht und 24 Stunden bei 6O0C gerührt. Nach einstündigem Entgasen und Vakuumbehandlung wurde ein Öliges Produkt erhalten. 20 Teile dieses öligen Produktes zusammen mit 100 Teilen Butadien-(1,3), 180 Teilen Wasser, 5 Teilen Natrium-dodecylbenzol-Sulfonat, 5 Teilen Trikaliumphosphat und 1,0 Teilen Kaliumpersulfat wurden in ein Polymerisationsgefäß eingetragen, und die Polymerisation wurde bei 60° C innerhalb von 21 Stunden durchgeführt. Die Analyse d?s80 parts of butadiene (LSS), 10 parts of carbon tetrabromide, and 1.0 part of benzoyl peroxide were eingebfacht in a leak-tight container and stirred for 24 hours at 6O 0 C. After one hour of degassing and vacuum treatment, an oily product was obtained. 20 parts of this oily product together with 100 parts of butadiene (1,3), 180 parts of water, 5 parts of sodium dodecylbenzene sulfonate, 5 parts of tripotassium phosphate and 1.0 part of potassium persulfate were placed in a polymerization vessel, and the polymerization was started at 60 ° C carried out within 21 hours. The analysis d? S erhaltenen Latex zeigte, daß 70% des Butadien-(U) in das flüssige Polymere umgewandelt waren. Der Latex wurde durch Ausfrieren zur Koagulation gebracht und das gewonnene flüssige Polymere durch Waschen mit Aceton, Lösen in Benzol und Ausfällen mit Aceton gereinigt und dann im Vakuum bei 50&C getrocknet 1,25 Teile Methylen-bis(2-nonyI-4-methyl-phenoI) wurden vor der Vakuumtrocknung als Antioxydationsmittel zugesetzt Der Gehalt des flüssigen Polymeren an gebundenem Brom betrug 2,74%, und die Intrinsicviskosität in Toluol bei 30° C lag bei 0,49 dl/g.The latex obtained showed that 70% of the butadiene (U) was converted to the liquid polymer. The latex was made by freezing for coagulation and the recovered liquid polymers by washing with acetone, dissolving in benzene and precipitating cleaned with acetone and then vacuum dried at 50 C 1.25 parts methylene-bis (2-methyl-4-nonyI phenol) were added as an antioxidant before vacuum drying. The bound bromine content of the liquid polymer was 2.74%, and the intrinsic viscosity in toluene at 30 ° C. was 0.49 dl / g.
Beim Zumischen von 1, 2, 3, 4 und 5 Teilen eines difunktionellen Amins, nämlich des durch vollständige Methylierung von Hexamethylendiamin erhaltenen Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethyl-hexamethylendiamins zu 100 Teilen des flüssigen Polymeren erhärteten die Polymerenmischungen innerhalb von 2 Stunden bei Zimmertemperatur zu zähen, trockenen, elastischen Massen.When mixing 1, 2, 3, 4 and 5 parts of a difunctional amine, namely the complete Methylation of hexamethylenediamine obtained Ν, Ν, Ν ', Ν'-tetramethylhexamethylenediamine to 100 Parts of the liquid polymer hardened the polymer mixtures within 2 hours at room temperature to form tough, dry, elastic masses.
Die Intrinsicviskosität der einzelnen Proben in Toluol lag bei 0,82, 0,76, 0,67, 0,74 und 0,70 dl/g und die prozentuale Löslichkeit »n Toluol betrug 98, 98, 98, 97 und 97. Der Anstieg der Intrimisviskoshät zeigt, daß eine Keltenverlängerung erfolgt ist und daher aktive Bromatome in den flüssigen Polymeren vorhanden sind. Die Entwicklung gummiartiger Eigenschaften nach der Vulkanisation zusammen mit dem beobachteten Verhalten binsichtlich der Löslichkeit und der Intrinsicviskosität ist kennzeichnend für den im wesentlichen difunktionellen Charakter der flüssigen Polymeren.The intrinsic viscosity of the individual samples in toluene was 0.82, 0.76, 0.67, 0.74 and 0.70 dl / g and the Percent solubility in toluene was 98, 98, 98, 97 and 97. The increase in intrinsic viscosity shows that Celtic elongation has occurred and therefore active bromine atoms are present in the liquid polymers. The development of rubber-like properties after vulcanization together with the observed behavior in terms of solubility and intrinsic viscosity is essentially characteristic of the difunctional character of liquid polymers.
Wenn Proben des flüssigen Polymeren mit dem polyfunktionellen Tetraäthylen-peutamin in Mengen von 1, 2, 3 und 4 Teilen Amin auf 100 Teile des Polymeren vermischt wurden, wurden die Proben bei Zimmertemperatur zu festen, trockenen, elastischen Massen vulkanisiertWhen samples of the liquid polymer with the polyfunctional tetraethylene-peutamine in quantities of 1, 2, 3 and 4 parts of amine to 100 parts of the polymer were mixed, the samples were at Vulcanized to solid, dry, elastic masses at room temperature
Die Löslichkeit in Toluol lag für die genannten Proben bei 16, 9,11 und 16, was eine Kettenverlängerung und einen starken Vernetzungsgrad anzeigt Die Zerreißfestigkeit betrug 11,12,7,11,6 und 6,7 kg/cm2 und die prozentuale Bruchdehnung 220, 210, 320' und 130, womit die günstigen Eigenschaften der vulkanisierten Polymeren bewiesen sind.The solubility in toluene for the samples mentioned was 16, 9, 11 and 16, which indicates a chain extension and a high degree of crosslinking. The tensile strength was 11, 12, 7, 11.6 and 6.7 kg / cm 2 and the percentage elongation at break 220, 210, 320 'and 130, with which the favorable properties of the vulcanized polymers are proven.
Bleispiel 4Lead game 4
100 Teile Butadien-lf1,3) wurden in 180 Teilen Wasser emulgiert, das 5 Teile Natrium-dodecylbenzol-sulfonat als Emulgator, 5 Teile Trikafiumphosphat als Puffer und 10 Teile Tetrabrommethan enthielt Nachdem die Temperatur im Reaktionssystem auf 600C erhöht war, wurden 0,6 Teile Raliumpcrsulfat zugegeben. Das System wurde bei dieser Temperatur 65 Stunden lang gerührt, und nach dieser Zeit waren 95% des Butadien-(lr3) in das Polymere umgewandelt Dieses wunde durch Koagulation mit Methanol aus dem Latex isoliert, dann durch Lösen in Benzol und Ausfällen mit Aceton gereinigt und umschließend bei 70° C im Vakuum getrocknet 1,25 Teile Methylen-bis(2'fic>nyl-4-methylphenol) wurden vor der Vakuumtrocknung als Antioxydationsmittel zugesetzt. Das getrocknete Polymere bildete eine wasserklare, viskose Flüssigkeit mit eitier Intrinsicviskosiiät von 0,41 dl/g, gemessen in Toluol bei 3O0C, und der Gehalt an gebundenem Brom betrug 23 Gewichtsprozent.100 parts of butadiene lf1,3) were emulsified in 180 parts water containing 5 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifying agent, 5 parts Trikafiumphosphat as a buffer, and 10 parts carbon tetrabromide containing After the temperature was increased in the reaction system at 60 0 C, 0 6 parts of ralium sulfate were added. The system was stirred at this temperature for 65 hours, after which time 95% of the butadiene (l r 3) had been converted to the polymer. This wound was isolated from the latex by coagulation with methanol, then by dissolving in benzene and precipitating with acetone cleaned and then dried in a vacuum at 70 ° C. 1.25 parts of methylene-bis (2'fic> nyl-4-methylphenol) were added as an antioxidant before the vacuum drying. The dried polymer formed a water clear, viscous liquid with eitier Intrinsicviskosiiät of 0.41 dl / g, measured in toluene at 3O 0 C, and the content of bound bromine was 23 weight percent.
Beim Zumischen von 2,0 Teilen das difuktionellen methylierten Hexamethylendiamin zu 100 Teilen des flüssigen Polymeren wurde dieses innerhalb von zwei Stunden bei Zimmertemperatur zu einer festen, trockenen, elastischen Masse vulkanisiert. Das ProduktWhen adding 2.0 parts of the difunctional methylated hexamethylenediamine to 100 parts of the liquid polymer, this became a solid, dry, elastic mass vulcanized. The product
war aber vollständig löslich in Benzol, und die Bestimmung der Intrinsicviskosität zeigte einen erheblichen Anstieg des Molekulargewichts.but was completely soluble in benzene, and the determination of the intrinsic viscosity showed a considerable Increase in molecular weight.
Beim Vermischen des flüssigen Polymeren mit 3,0 Teilen des multifunktionellen Tetraäthylen-pentamin auf 100 Gewichtsteile des Polymeren erhärtete das flüssige Polymere bei Zimmertemperatur zu einer festen, trockenen, elastischen Masse, aber dieses Mal war das Produkt zu 91% in Benzol unlöslich und hatte eine Zerreißfestigkeit von 9,5 kg/cm2.When the liquid polymer was mixed with 3.0 parts of the multifunctional tetraethylene pentamine for 100 parts by weight of the polymer, the liquid polymer set to a solid, dry, resilient mass at room temperature, but this time the product was 91% insoluble in benzene and had one Tensile strength of 9.5 kg / cm 2 .
100 Teile Butadien-(l,3) und 10 Teile Tetrabrommethan wurden in 160 Teilen Wasser emulgiert, das 5 Teile Natrium-dodecylbenzol-sulfonat als Emulgator und 5 Teile Trikaliumphosphat als Puffer gelöst enthielt. Nachdem die Temperatur in dem Polymerisalionsgefäß auf 60°C erhöht war, wurden 0,6 Teile Kaliumpersulfat zugesetzt, und die Emulsion wurde 21 Stunden bei dieser Temperatur berührt. Es uferen danach 28% des Butadien-(1,3) in das Polymere umgewandelt, das in Form eines wäßrigen Latex anfiel. Nichtumgesetztes Butadien-(1,3) wurde aus dem Latex entfernt und dieser dann mit weiteren 60 Teilen Wasser verdünnt und in zwei Teile geteilt. Ein Teil wurde weitere 17 Stunden auf 60cC erwärmt, während der zweite Teil nicht weiter erwärmt wurde. Beide Ansätze des Latex wurden dann durch Ausfrieren zur Koagulation gebracht, und das abgetrennte Polymere wurde durch Lösen in Benzol und Ausfällen mit Aceton gereinigt und anschließend im Vakuum bei 50cC getrocknet. Vor dem Trocknen waren 1,25 Teile Methylen-bis(2-nonyl-4-methyl-phenol) als Antioxydationsmittel zu beiden Proben des Polymeren zugesetzt worden. Beide Proben wurden als viskose, gießbare Flüssigkeiten von ähnlichem Aussehen und ähnlicher Viskosität erhalten. Es wurde bei beiden Proben der Bromgehalt bestimmt und ein Teil jeder Probe mit 3 Teilen vollständig methyliertem Hexamethylendiamin vermischt und bei Zimmertemperatur der Vulkanisation unterworfen. Zerreißfestigkeit, Dehnung und Modul der vulkanisierten Proben wurden gemessen.100 parts of butadiene (1.3) and 10 parts of tetrabromomethane were emulsified in 160 parts of water which contained 5 parts of sodium dodecylbenzene sulfonate as an emulsifier and 5 parts of tripotassium phosphate as a buffer. After the temperature in the polymerization vessel was raised to 60 ° C., 0.6 part of potassium persulfate was added and the emulsion was stirred at this temperature for 21 hours. Then 28% of the butadiene (1,3) is converted into the polymer, which was obtained in the form of an aqueous latex. Unreacted 1,3-butadiene was removed from the latex, which was then diluted with an additional 60 parts of water and divided into two parts. One part was heated to 60 ° C. for a further 17 hours, while the second part was not heated any further. Both approaches of the latex were then taken by freezing for coagulation, and the separated polymer was purified by dissolving in benzene and precipitating with acetone, followed by C c in vacuo at 50 dried. Before drying, 1.25 parts of methylene-bis (2-nonyl-4-methyl-phenol) had been added as an antioxidant to both samples of the polymer. Both samples were obtained as viscous, pourable liquids of similar appearance and viscosity. The bromine content of both samples was determined and one part of each sample was mixed with 3 parts of completely methylated hexamethylenediamine and subjected to vulcanization at room temperature. The tensile strength, elongation and modulus of the vulcanized samples were measured.
Bromgehalt [Gewichtsprozent]
1' Zerreißfestigkeit [kg/cm-]
Bruchdehnung [%]
Modul bei 100% [kg/cm-']Bromine content [weight percent]
1 'tensile strength [kg / cm-]
Elongation at break [%]
Module at 100% [kg / cm- ']
die w^be^ften Fpstipkeitspigenschaften, die beim Nacherwärmen von flüssigen Polymeren mit niedriger Umwandlung erzielt wurden. the hot flexibility properties obtained when reheating liquid polymers with low conversion.
Es wurde eine Anzahl von Polymerisationen durchgeführt, bei denen 100 Teile Butadien-(U) in 180 Teilen Wasser emulgiert wurden, das 5 Teile Natrium-dodecylbenzol-sulfonat und 3 Teile Trikaliumphosphat gelöst enthielt. Die Polymerisation wurde innerhalb von 17 Stunden bei 6O0C in Gegenwart von 3 Teilen Kaliumpersulfat und verschiedenen Mengen Tetrabrommethan durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle II wiedergegeben.A number of polymerizations were carried out in which 100 parts of butadiene (U) were emulsified in 180 parts of water which contained 5 parts of sodium dodecylbenzene sulfonate and 3 parts of tripotassium phosphate in solution. The polymerization was carried out within 17 hours at 6O 0 C in the presence of 3 parts of potassium persulfate, and various amounts of carbon tetrabromide. The results are given in Table II.
brom
methan
[Teile]Tetra
bromine
methane
[Parts]
viskosität
[dl/g]Intrinsic
viscosity
[dl / g]
gehalt
[Gew.-%]bromine
salary
[% By weight]
Versuch Nr.Comparison test or
Attempt no.
8,0
10,0
15,02.5
8.0
10.0
15.0
0.51
0,37
0,26 1.3
0.51
0.37
0.26
3,3
3.91.9
3.3
3.9
vulkanisierbare Flüssigkeit
desgl.
desgl.solid polymer
vulcanizable liquid
the same
the same
1
2
3Comparative experiment A
1
2
3
Die Ergebnisse zeigen, daß mit steigenden Mengen Tetrabrommethan die Intrinsicviskosität und das Molekulargewicht der Polymeren abnahmen und der Bromgehait anstieg. Sie zeigen ferner, daß 2,5 Teile Tetrabrommethan zur Bildung eines flüssigen Polymeren nicht ausreichen. Oie in den Versuchen 1 bis 3 erhaltenen Polymeren wurden durch Vermischen mit kleinen Mengen methyliertem Hexamethylendiamin und Stehenlassen während einiger Stunden bei Zimmertemperatur in zähe, elastische Produkte umgewandelt The results show that with increasing amounts of tetrabromomethane, the intrinsic viscosity and the molecular weight of the polymers decreased and the bromine content increased. They also show that 2.5 parts of tetrabromomethane are insufficient to form a liquid polymer. The polymers obtained in Experiments 1 to 3 were converted into tough, elastic products by mixing them with small amounts of methylated hexamethylene diamine and allowing them to stand for a few hours at room temperature
Eine Anzahl von Polymerisationen von Butadien-(1,3) wurde mit unterschiedlichem Verhältnis der Komponenten und bei unterschiedlichen Polymerisationsbedingungen durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle III wiedergegeben.A number of polymerizations of butadiene- (1,3) have been made with varying proportions of components and carried out under different polymerization conditions. The results are in Table III reproduced.
Alle Polymeren waren flüssig und mit polyfunktionellen Aminen vulkanisierbar. Tabelle IV gibt einige der mit Tetraäthylen-pentamin als Vulkanisationsmittel erhaltenen Ergebnisse wieder. All polymers were liquid and vulcanizable with polyfunctional amines. Table IV gives some of the results obtained with tetraethylene pentamine as the vulcanizing agent.
(U) tadien
(U)
Natriumdodecylbenzolsulfonat KaliumstearatSodium Dodecylbenzenesulfonate Potassium Stearate
aktiviert mit NajPOi — 0,48 Teile; FeSOi . 7 H2O Äthylendiamintetranatriumacetat — 0.15 Teileactivated with NajPOi - 0.48 parts; FeSOi. 7 H2O Ethylenediamine tetra sodium acetate - 0.15 part
— 0,12 Teile: Natriumformaldehydsulfoxylat - 0,48 Teile:- 0.12 part: sodium formaldehyde sulfoxylate - 0.48 part:
sations-
dauerVulkani
station
duration
festigkeitTear
strength
sations
mittelVulkani
sations
middle
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.over night
the same
the same
the same
the same
11,6
8,8
7,7
10,210.2
11.6
8.8
7.7
10.2
215
820
760
160240
215
820
760
160
3
5
6
71
3
5
6th
7th
4
2
2
32
4th
2
2
3
Ein flüssiges Homopolymeres wurde wie in Beispiel 4 beschrieben hergestellt, aber es wurden hier 15 Teile Tetrabrommethan verwendet. Das Polymere hatte eine Viskosität von 335 Poise, eine Intrinsicviskosität von 0,29 dl/g und einen Bromgehalt von 3,45 GewichtsproA liquid homopolymer was prepared as described in Example 4, but here it was 15 parts Tetrabromomethane used. The polymer had a viscosity of 335 poise, an intrinsic viscosity of 0.29 dl / g and a bromine content of 3.45 percent by weight
Proben des Polymeren wurden mit verschiedenen Füllstoffen aufgemischt und bei Zimmertemperatur zur Vulkanisation gebracht. Alle Mischungen waren nach 1 Stunde genügend ausgehärtet, um frei von Klebrigkeit zu sein. Nach 7 Tagen wurden bei allen Proben Zerreißfestigkeit und Dehnung bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle V wiedergegeben.Samples of the polymer were mixed up with various fillers and taken at room temperature Vulcanization brought. All mixtures were sufficiently cured to be tack-free after 1 hour to be. After 7 days, the tensile strength and elongation of all samples were determined. The results are given in Table V.
Probe Nr. 1 2Sample No. 1 2
Polymeres
RußPolymer
soot
SRFSRF
LS-HAFLS-HAF
HAF
KaolinHAF
kaolin
Gepulvertes Aluminium
Vulkanisationsmittel (1)Powdered aluminum
Vulcanizing agent (1)
100100
100100
100 40100 40
100100
3030th
100100
2525th
100100
100100
100100
6060
8
0,258th
0.25
IlIl
Fortsetzungcontinuation
32,9
11303
32.9
1130
40,8
9602.5
40.8
960
65,8
7502.5
65.8
750
71,8
8102.5
71.8
810
71014.4
710
- halbverstärkender Ofenruß
- Hochabrieb-Ofenruß niedriger
- Hochabrieb-Ofenruß- fine Ί soot
- semi-reinforcing furnace soot
- Highly abrasion furnace soot lower
- High abrasion furnace soot
Zerreißfestigkeit (kg/cm2)
Dehnung(%)Vulcanizing agent (2)
Tensile strength (kg / cm 2 )
Strain(%)
SRF -
LS-HAF -
HAF -FT -
SRF -
LS-HAF -
HAF -
N.N.N'.N'-Tetrameihyl-hexamethylenduimin
N.N.N',N",N'",N'"-Hexamethyl-triäthylcntetramin
2,5NNN'.N'-tetramethylhexamethyleneduimine
NNN ', N ", N'", N '"- hexamethyl-triethyl-tetramine 2.5
60,060.0
630630
2.52.5
45,445.4
10001000
22,1
108522.1
1085
100 Teile Butadien-(U) und 10 Teile Tetrabrommethan wurden in 160 Teilen Wasser emulgiert, das 5 Teile Natrium-dodecylbenzolsulfonat als Emulgator und 5 Teile TnkäliUiVipnüSpnäi als Püffci' gelöst100 parts of butadiene (U) and 10 parts of tetrabromomethane were emulsified in 160 parts of water, the 5 parts Sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier and 5 parts of TnkäliUiVipnüSpnäi as Püffci 'dissolved
Nachdem die Temperatur in dem Polymerisationsgefäß auf 600C erhöht war, wurden 0,6 Teile Kaliumpersulfat zugesetzt, und die Polymerisationsreaktion wurde zum Ablauf gebracht. Es konnte eine mehr als 95%ige Umwandlung des Monomeren in das flüssige Polymere erzielt werden, das in Form eines wäßrigen Latex anfiel. Das daraus isolierte Polymere hatte eine Viskosität von 4600 Poise bei 25°C, eine Intrinsicviskosität von 0,38 dl/g und einen Bromgehalt von 3,72 Gewichtsprozent. Proben des abgetrennten Polymeren wurden mit verschiedenen Materialien aufgemischt und vulkanisiert. Die Vulkanisate wurden wie in Tabelle VI gezeigt geprüft.After the temperature in the polymerization vessel had increased to 60 ° C., 0.6 part of potassium persulfate was added and the polymerization reaction was started. It was possible to achieve more than 95% conversion of the monomer into the liquid polymer, which was obtained in the form of an aqueous latex. The polymer isolated therefrom had a viscosity of 4600 poise at 25 ° C., an intrinsic viscosity of 0.38 dl / g and a bromine content of 3.72 percent by weight. Samples of the separated polymer were mixed up with various materials and vulcanized. The vulcanizates were tested as shown in Table VI.
Im Falle der Probe 1 wurde als Kohlenwasserstoff ein Paraffinöl verwendet, und das Polyäthylen, bei dem es sich um ein Produkt mit niedriger Dichte und einem Schmelzindex von 25 handelte, wurde bei 1500C in dem Paraffinöl gelöst. Dieses wurde zusammen mit dem Füllstoff zu dem Polymeren zugesetzt und das Gemisch wiederholt durch eine 3-Walzen-Farbmühle geschickt, bis eine gründliche Durchmischung erreicht war. Toluol und zur Vulkanisation dienendes Amin (N,N,N',N'-Tetramethyl-hexamethylendiamirt) wurden als Lösung zugesetzt. Die erhaltenen Zusammensetzungen waren vor der Vulkanisation weiche, thixotrope, leicht dehnbare Mischungen, die sich zur Verwendung als Dichtungs- oder Kalfatermittel eignen.In the case of the sample 1, a paraffin oil was used as the hydrocarbon, and the polyethylene, which is acted to a product having low density and a melt index of 25, was dissolved at 150 0 C in the paraffin oil. This was added to the polymer along with the filler and the mixture repeatedly passed through a 3-roll paint mill until thorough mixing was achieved. Toluene and vulcanizing amine (N, N, N ', N'-tetramethylhexamethylenediamate) were added as a solution. The compositions obtained before vulcanization were soft, thixotropic, easily extensible mixtures suitable for use as sealants or caulking agents.
Beispiel 10Example 10
Ein flüssiges Homopolymeres wurde wie in Beispiel 9 hergestellt, aber es wurden in diesem Falle 200 Teile Wasser verwendet. Das Polymere hatte eine Intrinsic-A liquid homopolymer was prepared as in Example 9, but in this case it was 200 parts Water used. The polymer had an intrinsic
ciUilicli. viskosität vüi'i 0,24 üi/'g uiiu einen Biumgcnäii VOm j,7ciUilicli. viscosity vüi'i 0.24 üi / 'g uiiu a Biumgcnäii VOm j, 7
Gewichtsprozent.Weight percent.
Mischungen mit einer geringeren Menge eines Vulkanisationsmittels und einer größeren Menge eines difunktionellen, kettenverlängernden Mittels wurden zu dem Polymeren zugesetzt. Es wurden zwei Mischungen hergestellt. Mischung 1 bestand aus 0,5 Teilen 2,4,6-Tri(dimethylaminomethyl)phenol, 2,0 Teilen 1,3-Di-4-pyridylpropan und 100 Teilen des flüssigen Polymeren. Mischung 2 entsprach Mischung 1, anstelle des 2,4,6-Tri(dimethylaminomethyl)phenols wurde aber N,N,N',N",N"',N"'-Hexamethyltriäthylentetramin als Vulkanisationsmittel verwendet. Die zur Vulkanisation und zur Kettenverlängerung verwendeten Substanzen wurden als 50%ige Lösungen in Toluol zugegeben, um eine bessere Dispersion in dem Polymeren zu erzielen.Mixtures with a minor amount of a vulcanizing agent and a major amount of one difunctional chain extending agents were added to the polymer. There were two mixes manufactured. Mixture 1 consisted of 0.5 parts of 2,4,6-tri (dimethylaminomethyl) phenol, 2.0 parts of 1,3-di-4-pyridylpropane and 100 parts of the liquid polymer. Mixture 2 corresponded to mixture 1, but instead of the 2,4,6-tri (dimethylaminomethyl) phenol, was N, N, N ', N ", N"', N "'- Hexamethyltriethylenetetramine used as a vulcanizing agent. The one used for vulcanization and substances used for chain extension were added as 50% solutions in toluene to achieve better dispersion in the polymer.
Die »Gebrauchszeit«, das heißt die Zeit, die eine Mischung braucht, um zu einem nicht mehr bearbeitbaren Zustand einzudicken, wurde für alle Proben bestimmt Die Zugdehnungseigenschaften wurden nach einer Vulkanisationszeit von 7 Tagen bei 25° C gemessen.The "usage time", that is, the time that a mixture needs to become something that can no longer be processed The state of thickening was determined for all samples measured with a vulcanization time of 7 days at 25 ° C.
Die Eigenschaften der Mischung und der Vuü>inisate sind in Tabelle VII wiedergegeben.The properties of the mix and the vuü> inisate are shown in Table VII.
Die Ergebnisse zeigen, daß diese Mischungen und insbesondere Mischung 1 zur Verwendung als Dichtungsmittel in der Bauindustrie brauchbar sein wurden, da dort eine Gebrauchszeit von mindestens einer Stunde erforderlich ist Dies kann wie in diesem Beispiel durch Verwendung eines Gemisches erreicht werden, das eine geringere Menge eines polyfunktionellen Vulkanisationsmittels und eine größere Menge eines difonlctionellen Kettenverlängerungsmittels enthält Eine Gebrauchszeit von 10 bis 15 Minuten, die erzieltThe results show that these mixtures, and especially Mixture 1, are suitable for use as sealants would be useful in the construction industry, since there a usage time of at least one Hour is required This can be achieved by using a mixture as in this example, that is, a lesser amount of a polyfunctional vulcanizing agent and a greater amount of one contains difunctional chain extender A usage time of 10 to 15 minutes that achieves
wird wenn das Vulkanisationssystem nur auf einer grciSeren Menge eines polyfunktioneüen Vulkanisationsmittels basiert, wäre für diesen besonderen Verwendungszweck nicht annehmbar.will if the vulcanization system is only on one Larger amount of a polyfunctional vulcanizing agent would not be acceptable for this particular use.
Vulkanisation von flüssigem Polybutadien
mit verschiedenen AminenVulcanization of liquid polybutadiene
with various amines
Ein flüssiges Polybutadien wurde in einem Emulsionspolymerisationssystem nach der Arbeitsweise von Beispiel 9 hergestellt und dann mit verschiedenenA liquid polybutadiene was used in an emulsion polymerization system prepared according to the procedure of Example 9 and then with various
Aminen vulkanisiert. Das flUssige Polymerisat halte eine Viskosität von 615 Poise bei 25°C, eine Intrinsicvisk jsität von 0,26 dl/g und einen Bromgehalt von 3,35 Gewichtsprozent. 5 Teile basisches Bleicarbonat und 3 Teile einer der nachstehend aufgeführten Aminverbindungen wurden zu Anteilen von jeweils 100 Teilen des obigen flüssigen Polymerisats gegeben. D'e Mischungen wurden auf Gebrauchsdauer untersucht. Die Eigenschaften des Vulkanisats wurden gemessen, nachdem die Mischung den nachstehend beschriebenen Vulkanisationsbedingungen unterworfen worden war.Amines vulcanized. The liquid polymer has a viscosity of 615 poise at 25 ° C., an intrinsic viscosity of 0.26 dl / g and a bromine content of 3.35 percent by weight. 5 parts basic lead carbonate and 3 Parts of any of the amine compounds listed below were added to each 100 parts of the given above liquid polymer. D'e mixes were examined for service life. The properties of the vulcanizate were measured after the mixture had been subjected to the vulcanization conditions described below.
phenolaminomethyl
phenol
Die Ergebnisse zeigen, daß das flüssige Polymerisat eine längere Gebrauchsdauer hat. wenn es mit primären oder sekundären Aminen vermischt ist, als in Mischung mit tertiären Aminen. Die Vulkanisateigenschaften zeigen, daß das flüssige Polymerisat zufriedenstellend mit primären, sekundären und tertiären Aminen vulkanisiert werden kann.The results show that the liquid polymer has a longer useful life. if it is with primary or secondary amines is mixed than when mixed with tertiary amines. The vulcanizate properties show that the liquid polymer is satisfactory with primary, secondary and tertiary amines can be vulcanized.
In weiteren Versuchen wurden Anteile von jeweils 100 Teilen des flüssigen Polymerisats mit 5 Teilen basischem Bleicarbonat und wechselnden Mengen der nachstehend aufgeführten heterocyclischen Amine gemischt.In further experiments, proportions of 100 parts of the liquid polymer were in each case with 5 parts basic lead carbonate and varying amounts of the heterocyclic amines listed below mixed.
Nach dem Vulkanisieren wurden die Vulkanisate auf bleibende Dehnung und Alterungsfestigkeit untersucht. Die Prüfung auf bleibende Dehnung bestand im Erhitzen einer Probe auf 1000C, Strecken auf 100% Dehnung, Abkühlen auf 25"C, Entspannen und Messen der Länge nach einer Minute. »Bleibende Dehnung« wird als prozentuelle Zunahme der Länge der Probe nach dieser Untersuchung definiert. Die Alterungsbeständigkeit wurde bestimmt, indem die Löslichkeit des Vulkanisats in Toluol bei Zimmertemperatur vor und nach dreistündigem Erhitzen unter Stickstoff auf 1500C gemessen wurde.After vulcanization, the vulcanizates were examined for permanent elongation and resistance to aging. The test for permanent elongation consisted of heating a sample to 100 ° C., stretching to 100% elongation, cooling to 25 ° C., relaxing and measuring the length after one minute. "Permanent elongation" is the percentage increase in the length of the sample after this The resistance to aging was determined by measuring the solubility of the vulcanizate in toluene at room temperature before and after heating to 150 ° C. under nitrogen for three hours.
Die Ergebnisse zeigen, daß heterocyclische sekundäre und tertiäre Amine dem flüssigen Polymeren eine geringe bleibende Verformung und eine höhere Alterungsbeständigkeit verleihen als tertiäre Amine.The results show that heterocyclic secondary and tertiary amines are one of the liquid polymer less permanent deformation and a higher resistance to aging than tertiary amines.
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