DE1720573A1 - Olefinhomo- und -mischpolymere und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Olefinhomo- und -mischpolymere und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Description
DR. JUR. DIPL-CHEM. WALTER BEIL
ALFRED HOEPPENER
DR. JUR. DIPL-CHEM. H.-J. WOLFF
DR. JUR. HANS CHR. BEIL
623 FRANKFURT AM MAiN-HOCHST
11· MA11970
lindere iir. 13 487
Esgo Research and Engineering Company Elizabtth-B, N.I., Y.St.A.
Olefinhomo- und -mischpolymere und Verfahren zu ihrer
Herstellung
Gegenst'-nd der Erfindung sind feste Polymere aus 70 bis
Gev.-ichtstcilen eines Isoolei'ins und 30 bis O Gewichtsteilen
eines i-lultiolefimi und/oder Styrol, Methylstyrol oder
Divinylbenzol, bei denen die Molekulargewichteverteilung,
d.h. das Verhältnis tl^/Il, wobei M^ das Gewichtsmittel des
Molekulargewichts und M das Zahlenmittel des Molekulargewichts bedeutet, größer als 4 ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dieser Polymeren
besteht darin, dstß man die in Gegenwart eines inerten
Verdünnungsmittels und eines Friedel-Crafts Katalysators
bei etwa -10C bis etwa -157° C durchgeführte Polymerisation
von 70 bis 100 Gewichtsteilen eines Isoolefins und 30 bis 0 GewLchtsteilen eines Multiolefins und j oder Styrol,
keth./lstyrol oder Divinylbenzol, bei der das aus dem Reaktor
auetretende Produkt in der Wei.se ; ufgearbeitet wird,
dnß das Polymere, nicht-umgesetztes Monomeres und das inertf;
Verdünnungsmittel in Form eines Flash-Gases gewonnen we ■ -ü en, an c h ü ο r GIe ic hung s t eue r t:
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|-p = Mplekulargewichtsverteilung = O,925+O,O57(A)+O,263(B)-
n L(5xio"5) (C)]
in der M des Gewichtsmittel des Melekulargewichts, M das
Zahlenmittel des Molekulargewichts, A die Konzentration des
Isoolefins in der Beschickung in Gew.96, B die Konzentration
des nicht-uragesetzten Isoolefins im Plash-Gas in Gew.^ und
C das Gewicht der den Reaktor passierenden Beschickung in kg/kg Katalysator/Stunde bedeutet.
Es ist bekannt, daß Isoolefine mit Multiolefinen in Gegenwart
von Friedel-Crafts Katalysatoren zu Homopolymerisaten
oder Mischpolymerisaten polymerisiert werden können, deren Ilolekulargev/ichte nach Staudinger zwischen 10 000 und
1 000 000 oder darüber liegen. Diese Polymerisate können nach verschiedenen bekannten Methoden hergestellt werden,
z.B. nach dem
a) "Aufschlänuaungsverfahren nach der US-Patentschrift
2 596 975} bei diesem Verfahren wird ein inertes Verdünnungsmittel
verwendet, das ein Nichtlösungsmittel für das als Endprodukt entstehende Polymere ist.
b) dem "Lösungsverfahren" nach der US-Patentschrift
2 844 569» bei diesem Verfahren wird ein inertes Verdünnungsmittel
verwendet, das ein Lösungsmittel für das als Endprodukt entstehende Polymere darstellt.
c) dem "Lösungsmittelauetauschverfahren11 nach der US-Patentschrift
2 988 527; bei diesem Verfahren wird zu Anfang ein Verdünnungsmittel verwendet, das ein Nichtlösungsmittel
für das als Endprodukt anfallende Polymere ist; das Nichtlösungsmittel wird dann durch ein Lösungsmittel
ersetzt, in dem sich das Polymere löst.
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ii;:ch den bekannten Verfahren he.rge£tellten Polymeren
li'tbGii tich nur schwer und wit erheblichen Lotten v^eitervei-arueiten,
d.h. trocknen, v.'alüen und ctrr: -^precseL. Sie
Insten sich --".uch nur schlecht chispfr..ic;ren, -"-.h. tie koni:.g:u
nicht ohne "Verschlechterung; ihrer ilrrtischen ."Si--tusche ften
Mit größeren Lengen Füllstoff en, den, ">chten as-·., verniiccht
v/erde:,. i3ie beliT-nnten PolymeriFP te ν eisen r-uch gcMc-cL-te
"Gränfeeti^keiten" auf (Griinfer.tigkeit = Zugfestigkeit
vor eiern Härten b/v,r. Vulkanisieren), ".i'.'h.vtr.c ce& Formens
und Gießens vor dem eiiCt/ilti^en Aushärten verioraeij. tich
c.iece Pol;,"-.:erisFte ö?lier sehr leicht.
Lberri sehen: crveiee -urce nun ^.efuncen, ;"·■:,: c^r G-rrd f5er
Lole^iil&rgev.achtsverteilung bei Hoiiiopolyiüerei: oder Ilischpol;;meren
imBbhiji^ig vom G-e^-ichtsöurchschnitt des IIolekulFr-L;ev.iohts
in uirekte;a Zus.?. Äenhcng xi.it der Yt-r?rbeitb?rkeit
uiiä Uispergierfähi^keit cer Poly..:eren steht. Gniz ell^eh:ein
kann gesagt v/ercen, d:-!3 öie Ver·. rceiturrkeit und Disperf-ierfähigkeit
mit der Iiolekulargev.dcht&vtrteilung auniiuirit.
Diese jetzt festgestellte Tctsache steht im Gegensatz
siu den Ausführungen in der US-Petentschrift 2 625 538,
v/o es heißt, dali die Verr rbeitbe.rkeit eines PolymeriSFtes
ii. erster Linie vom durchschnittlichen Kolekulergev;icht
beeinflußt v.drd und daß für eine gute Vercrboitbc'rkeit ein
enger kolekulargewichtsverteilungsbereich notv/endig ist.
Der Ausdruck "liolekulrrgewichtsverteilung" va.rd im vorliegend
gebrauchten Sinn durch das VerhaJ tnis Μ,/1-i definiert,
wobei M den Gev/ichtsdurchschnitt bzv/. das Gev.ächtsr.;ittel
de& Kolekulergev/ichtes und M den Z?Vilondurchschnitt bE>
. das Zahlenmittel dee liolekulPfrgev/ichte;; dee Polymeric;; tea
bedeuten. Die llolekulargev/ichtsverteilung in einem Polymerisat
kann leicht mit Hilfe der kürzlich (.-rjtvackeltcr: .
hethode der Gelpermeationschroruüto, rrphie bfr^tiiiit Wer^en.
die in "Journal of Polymer Science", Teil ... Amy? 2, .j, 1-
1 0 9 H 2 7 / 1 G 2 D
ten 835-843 und "American Chemical Society Polymer Preprints", Band 5, Hr. 2, Seiten 706-727 (1964) beschrieben ißt. Die
mit Hilfe der Gelpermeationschromatographie ermittelten Werte v/erden mit den nach den klassischen Methoden der
Lichtstreuung und/ oder Osmometrie erzielten verglichen, so daß experimentelle Fehler ausgeschaltet v/erden. Eine
Beschreibung der Methode, der Bestimmung der Molekulargewichtsverteilung
in Mischpolymerisaten mit Hilfe der Lichtstreuung und/oder Osmometrie findet sich in "Techniques
of Polymer Characterization" von P.W. Allen, S. 2-5 (Butterworth's
Publications, Ltd., London, England, 1959).
Die erfindungsgemäßen neuartigen Polymeren weisen eine
Molekulargewichtsverteilung von über 4 auf.
\7ie sich aus den folgenden Beispielen ergibt, zeichnen
sich diese Polymeren.durch leichtere Verarbeitbarkeit, geringe
Schmelzvislcositäten - obwohl der G-ewichtsdurchschnitt
der Molekulargewichte derselbe sein kann wie bei Polymeren mit enger Molekulargewichtsverteilung (d.h. von unter etwa
4) - und bessere Dispergierfähigkeit in Füllstoffen und Ölen aus. Besonders die zuletzt genannte Eigenschaft ermöglicht
eine höhere Beladung der Polymerisate mit Füllstoffen, ohne daß hierdurch ihre Elastizität beeinträchtigt
wird, so daß Endprodukte mit verbesserten physikalischen und dynamischen Eigenschaften erhalten v/erden. Die erfindungsgemäßen
Polymerisate besitzen auch eine höhere "Grünfestigkeit" und können leichter mit Wachsen, Harzen, Asphalten
usw. vermischt werden. Man kann auf diese Weise Mischungen mit geringerem Polymergehalt (das Polymere ist die
teuerste Komponente des Gemisches) herstellen, ohne eine Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften in Kauf
nehmen zu müssen.
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Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen
erläutert. In diesen zeigt
Abb. 1 graphisch die Wirkung der Molekulargewichtsvertei-.
lung (in Butylkautschuk, Typ 218) auf die Schmelzviskosität beim Vermischen in einem Brabender-Mischer;
Abb. 2 graphisch die Wirkung der Molekulargewichtsverteilung
auf den beobachteten Temperaturanstieg (ausgehend von Raumtemperatur) während des Vermischens
des Polymerisates (Butylkautschuk, Typ 218) mit Füllstoffen und Streckölen;
Abb. 3 graphisch die Wirkung der Konzentration an nichturrigesetzten
Monomeren in den aus dem Reaktor abziehenden Produkten (bei einer Konzentration von 34
bis 35 G-ew.^ an Monomeren in der Beschickung) auf
die Molekulargewichtsverteilung im Polymerisat, die mit Hilfe der Gelpermeationschromatographie (G-.P.O.)
bestimmt wurde;
Abb. 4- graphisch die Wirkung der Zuführungsgeschwindigkeit
der GesamtbeSchickung (bei unterschiedlichen Monomerkonzeritrationen
in der Beschickung und unterschgiM-liehen
Konzentrationen an nicht-umgesetztem Momomeren im Produktstrom) auf die' Molekulargewichtsverteilung der Polymerisate, die mit Hilfe der G.P.C.
bestimmt wurde;
Abb. 5 graphisch die Beziehung zwischen der tatsächlichen
Iiolekulargewichtüverteilung im Polymerisat (bestimmt
mit Hilfe der- Gelpex^rueationischromatographie) und
'der mit Hilfe dor nachstehend beschriebenen und
erläuterten-Gleichung vorausberechneten iiolekular-
£,ev'Lch-tr; verteilung.
■ 'irjb'.r dom Aufdruck "l'o l.,7meru" φ\: * "POl.vmoriür-to" wei'don
io^Hnd ff-joto, fiarte oder, filaf-jtLnche (a) Ieoolefinhomo-
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polymerisate , (b) Isoolef in-Multiolefin-l-Iischpolyrnerisate ,
(c) homogene Mischungen gleicher Homopolymerisate und (d) homogene Mischungen gleicher Mischpolymerisate verstanden.
Pur die Zwecke der Erfindung ist es wichtig, daß die Polymerisate Molekulargewichtsverteilungen von über etwa 4»
z.B. von mindestens 4j5, aufweisen; vorzugsweise soll die
Molekulargewichtsverteilung im Bereich von etwa 5 bis 7, noch besser über 7 liegen. Bei dem Isoolefin handelt es
sich vorzugsweise um ein Isoolefin mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen und einer Reinheit von etwa 99 Gew.$ und darüber.
Beispiele für geeignete Isoolefine sind Isobutylen, 2-tiethyl-buten-1,
3-Methyl-buten-1,2-Methylpenten-i, 3-Methylbuten-2,
Isoheptylen, Isooctylen und Mischungen dieser Verbindungen. Das Multiolefin soll vorzugsweise 4 bis
10 Kohlenstoffatome.enthalten und eine Reinheit von 95 Gew.;j
oder darüber aufweisen. Beispiele für geeignete Multiole-· fine sind Isopren, Butadien-1,3, Dimethylbutadien-1,3,
Pentadien-1,3> Heptadien-1,3 und Mischungen dieser Verbindungen.
Ein Teil oder alle der vorstehend genannten geradkettigen Multiolefine können durch cyclische Iiultiolefine,
z.B. Cyclopentadien, Styrol, a-Methylstyrol, Divinylbenzol
oder Mischungen dieser Verbindungen ersetzt werden. Als Isoolefin verwendet man vorzugsweise Isobutylen und als
Multiolefin vorzugsweise Isopren (das Mischpolymere aus Isobutylen und Isopren wird im allgemeinen als "Butylkautschuk"
bezeichnet).
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der Weise durchgeführt,
daß man 70 bis 100 Gewiehtsteile, vorzugsweise 95 bis 99,5 G-ev/ichtsteile eines Isoolefins mit vorzugsweise
4 bis 8 Kohlenstoffatomen und einer Reinheit von etwa. 99 Gew.y£ oder darUbei· mit 30 bis O Gewichtsteilen, vorzugsweise
5 bis 0,5 Gewichtsteilen eines Multiolefins mit vorzugsweise
4 bis 10 Kohlenstoffatomen und einer Reinheit von 95 Gew.^ oder darüber polymerisiert. Hierfür können
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alle vorstehend.genannten Isoolefine und Multiolefine einschließlich
der cyclischen Multiolefine verwendet werden. Das bevorzugte Monomere Tür die Homopolymerisation ist Isobutylen;
die bevorzugten Monomeren für öie Mischpolymerisation sind Isobutjrlen und Isopren.
Ein Isoolefin oder mehrere" Isoolefine v/erden allein oder
in Mischung mit einem Multiolefin oder mehreren Multiolefinen
mit 0,05 bis 20 Volumteilen, vorzugsweise 2 bis 7 Volumteilen
eines (mit dem Ketc.lys&tor) nicht komplexbildenden
inerten Verdünnungsmittels mit niedrigem Gefrierpunkt vermischt. Die Mischung wird dann in einen geeigneten Reaktor
eingeführt. Bei dem inerten Verdünnungsmittel kann es sich um ein lichtlösungsmittel für das als Endprodukt
entstehende Polymere handeln. Derartige ITichtlösungsmittel
sind beispielsweise C^-C.-Alkylhalogenide, wie Methylchlorid,
Methylenchlorid, Äthylchlorid, Äthylenchlorid, Methylfluorid, Äthylfluorid, Äthylenfluorid, Difluoräthan,
Perfluoräthetn und Mischungen dieser Verbindungen. Das inerte
Verdünnungsmittel kann auch ein Lösungsmittel für das als
Endprodukt anfallende Polymere sein, z.B. ein gesättigter
Kohlenwasserstoff mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Butan, Pentan, Hexan, Isohexan, Cyclohexan, Heptan, Octan, Isoocta.n,
leichte Brdölfraktionen und Mischungen dieser Verbindungen. Schließlich ist es auch möglich, die Polymerisation
zu Anfang in Gegenwart eines der genannten ITichtlösungsmittel
durchzuführen und das Nichtlösungsmittel nach Beendigung der Polymerisation durch ein Lösungsmittel für
das entstandene Polymere zu ersetzen; vgl. hierzu das Verfahren gemäß der US-Patentschrift 2 988 527.
Gleichzeitig oder nachfolgend wird ein Katalysator, vorzugsweise ein £riedel-Oräfts-Katalysator, der in einem
Älkylhalogenia der vorstehend erwähnten Art gelöst ist,
zu der Mischung aus Monomeren und ine3?tem Verdünnungsmittel
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gegeben. Die Mischung wurde vorher vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen etwa -1 und -157° C, besser noch auf
-73 bis -118° C, gekühlt. Die Konzentration an Friedel-Crafts
Katalysator in der Katalysatorlösung soll im allgemeinen zwischen 0,02 und 2,0 Gew.$, vorzugsweise zwischen
0,05 und 0,5 Gew,$, liegen. Bevorzugt wird eine Katals^satorlösung,
in der Aluminiumtrichlorid in Methylchlorid gelöst ist. Andere Friedel-Crafts Verbindungen oder -Komplexe
können ebenfalls verwendet werden, z.B. die von· IT.0.
Calloway in "The Friedel-Crafts Synthesis", abgedruckt in Chemical Reviews, Band 17, Nr. 3, Seite 327 ff. genannten.
Bei dem Reaktor kann es sich um einen üblicher Bauart für die Durchführung von Olefinpolymerisationen handeln, z.B.
einen Reaktor der in der US-Patentschrift 2 436 767 beschriebenen Art.
Die Polymerisation selbst kann diskontinuierlich oder kontinuierlich
bei Temperaturen von etwa -1 bis -157° C, vorzugsweise -73 bis -118° C, durchgeführt werden. Diese tiefen
Temperaturen können in bekannter Weise durch innere oder äußere Kühlung aufrechterhalten werden. Die Verweilzeit
der Monomeren im Reaktor kann zwischen 0,5 und 60 Minuten liegen und beträgt vorzugsweise 8 bis 30 Minuten. In
der Reaktionszone kann je nach Art des eingesetzten Reaktors sowohl ein Unter- als auch ein Überdruck herrschen.
Der Druck ist jedoch kein kritisches Verfahrensmerkmal,
so daß man sowohl bei niedrigen Drucken von nur 0,7 kg/cm
als auch bei hohen Drucken bis 17,6 kg/cm arbeiten kann.
Ggfs. kann dem olefinischen Ausgangsmaterial eine geeignete Menge eines modifizierend wirkenden Mittels zugesetzt
werden, und zwar entweder im Verlauf oder vor Beginn der Polymerisation, um ein Polymeres mit dem gewünschten durchschnittlichen
Molekulargewicht zu erhalten, s. hierzu die
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US-Patentschrift 2 479 418 und die US-Patentschrift 2 625 538. Diese Modifizierungsmittel, die das durchschnittliche
Molekulargewicht beeinflussen, können in Mengen von etwa 0,001 his 15 Gew.^, vorzugsweise von 0,1 bis 10 Gew.$,
"bezogen auf die Menge des olefinischen Materials, verwendet werden. Geeignete Modifizierungsmittel dieser Art sind
z.B. normale und verzweigtkettige Monoolefine mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Buten-1, Buten-2, Trimethyläthylen,
das Dimere von Propylen, Diisobutylen, Triisobutylen,
Octene, Isomere dieser Verbindungen, wie cis-Buten-2, trans-Buten-2
und Gemische dieser Verbindungen.
Das Polymere kann am Ende der Umsetzung in Form einer Aufschlämmung
(d.h. in Form einer Dispersion mit im wesentlichen unlöslichen Polymerteilchen) oder in Form einer
Lösung vorliegen, je nachdem, welche Art von Verdünnungsmittel (Lösungsmittel oder Kichtlösungsmittel) für die
Polymerisation verwendet wurde. Nach Beendigung der Polymerisation
wird die Aufschlämmung oder Lösung in eine Druckverdampfertrommel eingeführt. In dieser wird die Aufschlämmung
oder Lösung zunächst mit Dampf in Berührung gebracht,
um nicht umgesetzte flüchtige Bestandteile und die Verdünnungsmittel zu entfernen (die ggfs. in üblicher Weise gereinigt
und in den Reaktor zurückgeleitet werden) und dann mit heißem Wasser oder einem geeigneten Lösungsmittel, um
das Polymere axifzusch lammen oder zu lösen. Danach wird das Polymere in üblicher Weise durch !Filtration abgetrennt,
entgast, extrudiert, getrocknet usw.; ggfs. kann das Polymere
während oder nach der Aufarbeitung in bekannter Weise
mit Kohlenwasserstoff-Ruß, Füllstoffen, Streckmitteln, ölen, Harzen, Wachsen, Asphalten u.a. versetzt werden.
Das erhaltene Polymere weist einen Gewichtsdurchschnitt des Molekulargewichtes (gemessen durch Lichtstreuung oder
Gfelpermeftionschromatopraphie) von etwa 400 000 biß
2 000 000 oder darüber auf, im günstigsten Fall von etwa
700 000 nie 1 000 000.
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- ίο -
Der Kernpunkt der Erfindung besteht in der Peststellung,
daß die Molekulargewichtsverteilung in Polymeren während der Polymerisation durch folgende Bedingungen entscheidend
beeinflußt werden kann:
1. Die Zuführungsgeschwindigkeit der die Reaktionszone passierenden
Beschickung je kg Katalysator je Stunde. Als "Beschickung" wird in diesem Pail die Gesamtmenge der
olefinischen Reaktionsteilnehmer einschließlich der Molekulargewichts-Modifizierungsmittel und der inerten
Verdünnungsmittel, aber ausschließlich der Verdünnungsmittel für den Katalysator verstanden;
2. Die Konzentration, in Gew.$, an Isoolefin in der Beschikkung;
3. Die Konzentration, in Gew.^, an in der Reaktionszone
im Gleichgewicht befindlichem, nicht-umgesetztem Isoolefin.
Sie läßt sich leicht dadurch ermitteln, daß man dem Flash-Gas, das entsteht, wenn der aus dem Reaktor
tretende Produktstrom in den Druckverdampfer ge-" leitet und entspannt wird (z.B. durch direktes Erhitzen,
Dampf usw.) eine Probe entnimmt. Die Konzentration an nicht-umgesetztem Olefin in der Flash-Gas-Probe kann
anschließend durch Gaschromatographie bestimmt werden.
Ein Isoolefin-Homopolymeres oder ein Isoolefin-Multiolefin-Mischpolymeres
mit beliebiger gewünschter Molekulargewichtsverteilung erhält man, wenn man die Polymerisation entsprechend
der folgenden Gleichung durchführt:
M
p = Molekulargewichtsverteilung = 0,925 + 0,057 (A) +
p = Molekulargewichtsverteilung = 0,925 + 0,057 (A) +
n 0,263 (B) - (5x1O"5) (0)
in der M das Gewichtsmittel des Molekulargewichtes des
Polymeren, M das Z.'hlenmittel des Molekulargewichtes des
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Polymeren, A die Konzentration des Isoolefins in der Beschikkung
in Gew.$, B die Konzentration des nicht-umgesetzten Isoolefins im Flash-Gas in Gew.$ und C das Gewicht der
den Reaktor passierenden Beschickung in kg pro kg Katalysator pro Stunde bedeuten.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polymerisate ist es
notwendig, die obige Gleichung und ihre Veränderlichen so zu begrenzen, daß die Molekulargewichtsverteilung über
4 beträgti
ψ^- = Molelculargewichtsverteilung = größer als 4 =
n 0,925 + 0,057 (A) + 0,263 (B) - (5 x 10 "5) (C)
Die Konzentration an Isoolefin in der dem Reaktor zugeführten Beschickung liegt im allgemeinen zwischen etwa 5 und
95, vorzugsweise zwischen 15 und 60 Gew.fo. Die Konzentration
an nicht umgesetztem Isoolefin im Flash-Gas liegt
zwischen etwa 1 und 60, vorzugsweise zwischen 5 und 25 Gew.$.
Die Zuführungsgeschwindigkeit der Beschickung zum Reaktor liegt bei etwa 200 bis 50 000, vorzugsweise bei 1 000 bis
30 000 kg pro kg Katalysator pro Stunde. Die einzelnen Variablen können in erheblichem Umfang verändert werden;
die angegebenen Werte sind lediglich als Beispiele zu verstehen
und nicht kritisch. Kritisch ist nur die gegenseitige Abhängigkeit der einzelnen Faktoren, für die praktisch
jeder beliebige Wert ausgewählt werden kann, solange beim Einsetzen in die vorstehende Gleichung ein Polymeres erhalten
wird, das die gewünschte Molekulargewichtsverteilung aufweist.
Zur Erläuterung der Verfahrensgleichung wird nunmehr auf
die Abbildungen 3> 4 und 5 verwiesen.
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In Abbildung 3 ist graphisch der Einfluß der Konzentration an nicht umgesetztem Isoolefin im Gas auf die Molekulargewichtsverteilung
des entstehenden Polymeren dargestellt. Im vorliegenden Pail wurde Isobutylen (etwa 97,0 Gewichtsteile) mit Isopren (etwa 3,0 Gewichtsteile) in Gegenwart
von Methylchlorid als Verdünnungsmittel und einer Aluminiumtrichlorid-Methylchlorid-Katalysatorlösung
in der vorstehend erläuterten Weise zu einem Butylkautschuk, Typ 218, polymerisiert. Ein Butylkautschuk dieses Typs hat eine
Mooney Viskosität von 50 bis 60 (gemessen mit einem Standard-Mooney-Viskosimeter
bei 127° C), ein durchschnittliches Molekulargewicht von 700 000 bis 1 200 000 und eine
molare NichtSättigung von 1,0 bis 2,0 $>, Man erkennt aus
■Abbildung 1, daß bei Erhöhung der Konzentration an nichtumgesetztem
Isobutylen im Flash-Gas auch die Molekulargewichtsverteilung im Polymerisat erhöht wird. Aus der Neigung
der Kurve ergibt sich deutlich, daß die Konzentration an nicht-umgesetztem Isoolefin im Flash-Gas ein primärer
Faktor für die Steuerung der Molekulargewichtsverteilung im entstehenden Polymeren ist.
In Abb. 4 ist der Einfluß der Zuführungsgeschwindigkeit
der Beschickung zum Reaktor in kg pro kg Katalysator pro Stunde auf die Molekulargewichtsverteilung des Polymeren
(ebenfalls Butylkautschuk, Typ 218) graphisch dargestellt. Da die Neigungen der Kurven (sie stellen Versuche dar,
die bei den angegebenen Konzentrationen an nicht-umgesetztem Isobutylen im Flash-Gas durchgeführt wurden) praktisch
identisch sind und beinahe senkrecht zur Abszisse verlaufen, ist klar, daß auch die Zuführungsgeschwindigkeit der
Gesamtbeschickung zur Re.aktionszone ein - wenn auch sekundärer - wichtiger Faktor ist. Ein weiterer wichtiger sekundärer
Faktor ist cjie Konzentration an Isobutylen in der dem Reaktor zugeführten Beschickung, was aus anderen
Ergebnissen hervorgeht.
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In ATDb. 5 ist die Beziehung der tatsächlichen Molekulargewichtsverteilung
im Polymerisat (Butylkautschuk, Typ 218),
die mit Hilfe der Gelpermeationschromatographie (G.P.G.)
bestimmt wurde, zu der mit der oben angegebenen Verfahrensgleichung vorausberechneten Molekulargewichtsverteilung
graphisch dargestellt. Die kritische Bedeutung der Verfahrensgleichung
wird dadurch bewiesen, daß die erhaltene Kurve eine gerade Linie ist (festgestellt durch die Regressionsanalysentechnik)
, die den Ausgangspunkt in einem Winkel von im wesentlichen 45° schneidet, was einer Neigung
von 1,0 entspricht und die Kontinuität der Übereinstimmung
und Gültigkeit der Daten beweist.
Eine andere Methode zur Herstellung der erfindungsgemäßen Mischpolymerisate besteht im homogenen Vermischen, Mahlen
oder Extrudieren verschiedener Mengen von Polymerfraktionen mit unterschiedlichem durchschnittlichen Molekulargewicht.
Das Vermischen kann auch so durchgeführt werden, daß man die Polymerfraktionen unter sorgfältigem Rühren in einem
lösungsmittel auflöst und anschließend das Lösungsmittel entfernt. Polymerfraktionen mit verhältnismäßig engem Durchschnittsbereich
der Molekulargewichte sind für diesen Zweck am besten geeignet und können in an sich bekannter Weise
unter Verwendung von Molekulargewichtsmodifizierungsmitteln nach den in den US-Patentschriften 2 479 418 und 2 625 53*
beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Das Vermischen sollte natürlich so durchgeführt werden, daß die Molekulargewichtsverteilung
im entstehenden Polymeren über etwa 4 liegt, d.h. Mw/Mn = 4, wobei M^ das Gewichtsmittel des Molekulargewichtes
des als Endprodukt erhaltenen Polymeren und M das Zahlenmittel des Molekula'
'Endprodukt erhaltenen Polymeren ist.
und M das Zahlenmittel des Molekula'rgewichtes des als
In der Praxis kann das Vermischen zur Herstellung eines
Polymeren mit gewünschter Molekulargewichtsverteilung
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(M /M-) nach den folgenden Gleichungen durchgeführt werden,
wobei ein Polymeres χ und ein Polymeres y so vermischt werden, daß sich eine Mischung ζ mit einer Molekulargewichtsverteilung Qz ergibt, die selbstverständlich über 4 liegen
muß:
Ist χ das erste Polymere y das zweite Polymere ζ die Mischung aus χ und y
w das Gewichtsmittel des Molekulargewichtes jedes Polymeren oder der Mischung
η das Zahlenmittel des Molekulargewichtes jedes Polymeren oder der Mischung
Q die Molekulargewichtsverteilung jedes Polymeren oder der Mischung
a die Gewichtsfraktion des Polymeren χ
b die Gewichtsfraktion des Polymeren y, so ist
(1) W2 = (aWx) + (b Wy)
(2)
:) | 1 | (b | |
/a | + | + |
bW )
y |
(aW) | 1 | ( | |
(4) Q2 - |(awx) + (W J [(f-) +
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Ein Polymerisationsreaktor der in der US-Patentschrift 2 999 084 beschriebenen Art wurde für mehrere Versuche
zur Herstellung von Butylkautschuk, Typ 218, verwendet. für die Polymerisationsreaktionen wurden Isobutylen (Rein-
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heit über 99,5 Gew.^), Isopren (Reinheit über 99,5 G-ew.$)
und Spuren an eis- und trans-Buten-2, n-Buten-1 und n-Butan
sowie Isobutan verwendet. Die Polymerisationsreaktionen wurden in Gegenwart von Katalysatorlösungen durchgeführt,
die aus Aluminiumtriehlorid in Methylchlorid bestanden.
Die Polymerisationstemperatur lag zwischen -112 und -100° C,
der Druck zwischen 3,5 und 7,0 kg/cm . Die v/eiteren Polymerisationsbedingungen
sowie die Art der erhaltenen Polymeren sind in Tabelle I anggeben. Die Polymeren wurden in-Form
von wässrigen Aufschlämmungen aus den Flash-Tanks
gewonnen und in üblicher Weise durch mehrere Extrudiervorgänge
zu fertigen Butylkautschukballen verarbeitet.
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Tabelle | I | 2 | 3 | 4 | 5 | I | |
Versuch, ITr. | 1 | 2 | 1,5 | 2 | 0,5 | ^ | |
Versuchsdauer, Std. | 1,5 | I | |||||
dem Reaktor zugeführte Beschickung | 16,8 | 15,4 | 46,5 | 31,3 | |||
Butan, kg/h | 32,2 | 2 062,5 | 2 432,5 | 2 930,6 | 4 605,5 | ||
Isobutylen, kg/h | 4 106,0 | 75,8 | 78,6 | 107,4 | 142,5 | ||
Isopren, kg/h | 118,0 | 6,8 | 1,4 | 12,2 | 1,8 | ||
-* 3utene, kg/h | 13,6 | 4 656,7 | 4 737,0 | 10 496,0 | 8 394,5 | ||
co Methylchlorid, kg/h | 7 410,6 | ||||||
J0 Isobutylenkonzentration in der | 34,23 | 33,49 | 21,56 | 34,98 | |||
~j Reaktorbeschickung, Gew.^ | 35,15 | ||||||
-^ Katalysator | 1,6 | 1,5 | 0,6 | 2,0 | |||
S AlCl3, kg/h | 2,3 | 955,2 | 1 119,1 | 438,5 | 1 433,3 | ||
° Methylchlorid, kg/h | 1 439,2 | ||||||
ÄlCl-z-Konzentration im Methyl-
chloiid, Gew.56 0,156 0,169 0,140 0,145 0,133
Flash-Gas (Analyse durch Gaschromatographie)
Butane, kg/h
Isobutylen, kg/h
Isopren, kg/h
Butene, kg/h
Isobutylen, kg/h
Isopren, kg/h
Butene, kg/h
41,7 | 22 | ,2 . | 22 | ,7 | 4c | ,6 | 29 | ,5 | O |
1 497,7 | 682 | ,4 | 546 | ,2 | 1 413 | 593 | ,4 | cn | |
59,4 | 35 | ,4 | 29 | ,0 | 78 | ,6 | 32 | , ^- | co |
12,7 | ε | ,2 | 1 | ,8 | 10 | ,0 | 3 | CvI | |
■labeile I (Portsetzung)
Ye-rxi
uch, Ivr. ' .
(noch Slash-G-as)
Lethylchlorid, kg/h
Lethylchlorid, kg/h
im ]?lash-G-as enthaltener Anteil
an Isobutylen, Gew.$
Verhalten im Entwässerungsextruder V'assergehalt des Ausgangsmaterials,
'.Wassergehalt des Bxtrudats, Gew.
■ ■
—————— -__-—_—_-__——_
physikalische Beschaffenheit des Ausgangsmaterials
Wassergehalt des Extrudats
physikalische Beschaffenheit des
ExtrUöats
Znergievertirauch pro 454 kg
K.c.utschuk
Verhalten im Ballenextruder Extrusionsgeschwindigkeit, kg/h
Aussehen des Ballens
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1,5 | 2. | 1 ,5 | 2. | 0,5 |
8 849,8 | 5 611,9. | 5 855,7 | 10 934,1 | 9 827,7 |
14,32 | 10,73 | 8,46 | 11,32 | 5,66 |
48,2 | 50,0 | 55,0 | 58,0 | 62,5 |
5,1 | 4,5 | 8,3 | 6,0 | 5,2 |
sehr fest | sehr fest | befriedi gend |
schlecht | schlecht |
trocken | trocken | trocken | feucht | feucht |
ausge zeichnet |
gut | befrie digend |
schlecht | schlecht |
sehr niedrig |
niedrig | mäßig | hoch | sehr hoch |
2 179,2 | 1 997,6 | 1 634,4 | T 316,6 | 857,1 |
ausge zeichnet |
ausge zeichnet |
gut | schlecht | schlecht |
Tabelle I (Fortsetzung)
Versuch, Hr. 12 3 4 5
Versuchadauer. Std. 1,5 2 JN5 2 C^j.
Kautschuk
Produktionsgeschwindigkeit,
kg/h 2666,8 1 833,7 1 935,9 2 085,9 4 121,9
Nicht-Sättigung, Mol* 1,51 1,51 1,55 1,55 1,65
Mooney" Viskosität (bei 127° C) 53 57 55 57 56
- Zugfestigkeit, kg/cm2 204,6 210,9 209,5 207,4 213,0
ο ■ ~
co Kolekulargewichtsverteilung ι
so (durch Gelpermeationechromato- _,
Ni graphie) 7,3 5,6 4,5 3,9 2,9 oo
Die in der Tabelle I zusammengestellten Ergebnisse zeigen,
daß Polymere mit einer Molekulargewichtsverteilung über 4 eine bessere physikalische Bescheiffenheit aufweisen, leichter
extrudierbar sind und bei der Extrusion einen geringeren Energieverbrauch erfordern. Dies ist besonders vorteilhaft,
wenn man berücksichtigt, daß die übrigen Eigenschaften, wie die Viskosität, die Hicht-Sättigung in Hol$
und die Zugfestigkeit, die für die Festlegung der Güteklassen der Polymerisate wesentlich sind, durch die breitere
I-Iolekulargewichtsverteilung nicht wesentlich beeinträchtigt
werden.
Zwei Proben Butylkautschuk (Typ 218) mit unterschiedlicher
Molekulargewichtsverteilung wurden in der in Beispiel 1 angegebenen Weise hergestellt. Die Proben wurden mit handelsüblichen
Rußen sowie einem paraffinischen Strecköl (mit einer Saybolt Viskosität bei 3,3° C von 39,4, einem
Flammpunkt - offener Becher - von 188° C und einem Stockpunkt von -10O auf dem Banbury-I-Iischer) vermischt. Die
Ergebnisse sind in der Tabelle II zusammengestellt.
Tabelle II | 5,4 | ButylkautschukB |
55 | 3,0 | |
Probe Butylkautschuk A | 55 | |
Molekulargewichtsverteilung | 100 | |
Mooney Viskosität bei 1270C | 20 | 100 |
Zusammensetzung der Mischung: | 40 | 20 |
Butylkautschuk | 20 | 40 |
FEF-Ruß | 5 | 20 |
halbveretärkender Ruß | 5 | |
Strecköl | ||
Zinkoxid |
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Probe
Tabelle II (Fortsetzung)
Butylkautschuk A
Verweilzeit im Banbury Mischer
Temperatur im Banbury Mischer
Dispersionsindex, bestimmt nach Aufnahmen unter dem Elektronenmikroskop
13 Min.
135° C
einzelne Kohlenetoffteilchen von 200 bis 600
Butylkautschuk B
13 Min.
135° C
agglomerierte Kohlenstoffteilchen von 800 bis 3000 Ä
Extreme Bedingungen oder Sonderbehandlungen wurden während des Yermischene im Banbury Mischer nicht angewandt. Der
einzige Unterschied zwischen den einzelnen Ansätzen bestand in der Molekulargewichteverteilung der Polymerisate. Die
Tatsache, daß der Ruß im Kautschuk mit breiter Molekulargewichtsverteilung
in Form fester Teilchen mit sehr kleiner Teilchengröße vorlag, im Gegensatz zu den Kohlenstoffagglomeraten
im Kautschuk mit engerer Molekulargewichtsverteilung, beweist, daß in der ersten Probe ein höherer
elektrischer Widerstand und eine bessere Kohlenstoff-Kautschuk Bindung erreicht wurde als in der letztgenannten
Probe. Eine feste Kohlenstoff-Kautschuk Bindung ist erwünscht, weil die physikalischen und dynamischen Eigen-Bchafen
von gefülltem Kautschuk direkt von der Menge des Füllstoffes abhängen. Aus Beispiel 2 gehen die Vorteile
hervor, die sich mit Polymeren mit breiter Molekulargewichtsverteilung,
also mit Werten über 4, erreichen lassen.
Zwei Butylkautschukproben (Typ 218) mit Molekulargewichteverteilungen von 7,3 bzw. 4,0, aber gleicher Mooney Viskosität
(52 bie 53 bei 127° C) wurden in der in Beispiel 1
angegebenen Weise hergestellt. Jede Probe wurde im Banbury-Mischer
mit 60 Teilen des gleichen Rußes und 18 Teilen des
109827/1620
gleichen Strecköles gemäß Beispiel 2 vermischt. Hinsichtlich der Verarbeitbarkeit der Proben konnten während der
anschließenden Walz- und Extrudiervorgänge keine Unterschiede beobachtet werden.
Die obigen Versuche wurden mit den gleichen Kautschuken wiederholt, die jedoch mit 70 Teilen Ruß und 25 Teilen
Strecköl gefüllt wurden. Die Probe mit einer Molekulargewichtsverteilung
von etwa 4»0 sackte während des Walzens ein; die gewalzten Felle ließen sich nur schwer in Streifen
schneiden. Die Streifen konnten infolge von Rissen (was den Verlust der Elastizität anzeigt) nicht extrudiert werden;
die Streifen besaßen nur eine sehr geringe Zugfestigkeit, was auch eine sehr schlechte G-rünfestigkeit anzeigt.
Andererseits wurde mit der Butylkautschukprobe mit einer
Molekulargewichtsverteilung von 7,3 ein erwünschtes festes Band um die V/alzenrollen erhalten, das leicht in Streifen
geschnitten werden konnte. Die Streifen waren leicht extrudierbar und wiesen keine Risse auf; die Grünfestigkeit
v/ar infolgedessen ausgezeichnet.
Da es bekanntlich wichtig ist, in ein Elastomeres soviel Füllstoffe, Ruße, Strecköle usw. einzuarbeiten wie möglich,
ohne daß deren Elastizität leidet, so daß die Zugfestigkeit dee Elastomeren erhöht und die Menge an Elastomerem
verringert werden kann, folgt aus den vorstehenden Ergebnissen, daß eine breitere Molekulargewichtsverteilung in
einem Polymeren für die technische V/eiterverarbeitung wertvoller
int als eine engere Molekulargewichtsverteilung.
Proben von Butylkautßchuk (Typ 21ü) mit verschiedener MoIek
μ in rgewiohtiiver teilung wurden in der in BeiBpiel 1 beschriebenen
;Vei:;o hergetiteiLt. Dieao Proben wurden dann in einem
br··.iH;n1<
r-Mtuehei' und in einem B'uibur.y-Wi-eher welterver-
1 O rJ H ? 7 / i f, 2 O BAD
arbeitet. In Abbildung 1 ist der Einfluß der Molekulargewichtsverteilung
auf die Schmelzviskosität von Butylkautschuk während des Mißchens im Brabender-Mischer dargestellt.
Abbildung 2 zeigt den Einfluß der Molekulargewichtsverteilung des Polymeren auf den Temperaturanstieg, ausgehend
von Raumtemperatur, im Banbury-Mischer.
Aus Abbildung 1 erkennt man, daß sich bei Verbreiterung des Molekulargewichtsverteilungsbereiches die Schmelzvis- ·
kosität des Butylkautschuks bei einer gegebenen Temperatur
verringert. Das bedeutet, daß eine geringere Stromzufuhr notwendig ist, um die Butylkautschukproben mit der
breiteren Molekulargewichtsverteilung aufzuheizen und eine für das Vermischen genügend geringe Schmelzviskosität zu
erreichen. Die Abbildung 1 zeigt auch, daß bei einer geeigneten niederen Mischtemperatur von z.B. 88° C bei den Polymeren
mit breiterem Molekulargewichtsverteilungsbereich wegen der geringeren Schmelzviskosität der Stromverbrauch
während des Vermischens deutlich niedriger ist.
Aus der Abbildung 2 erkennt man, daß bei breiterer Molekulargewichtsverteilung
im Polymeren der Temperaturanstieg während des Mischens, ausgehend von Raumtemperatur, abnimmt.
Das Mischen im Banbury- Mischer wurde mit Proben der Zusammensetzungen nach Beispiel 2 durchgeführt. Da der Abbau
von Butylkautschukpolymeren mit steigender Mischtemperatur zunimmt, ist klar, daß Polymere mit breiterer Molekulargewichteverteilung
während des Vermischens einem geringeren Abbau unterliegen als Polymere mit engerer Molekulargewlchtsverteilung.
r//1620
In an sich bekannter Weise wurden Innenschläuche und Reifen aus Butylkautschuk (Typ 218) mit unterschiedlicher
Molekulargewichtsverteilung hergestellt. In Straßentests mit den Innenschläuchen zeigte sich, daß Schläuche aus Butylkautschuk
mit einer Molekulargewichtsverteilung von mindestens 4,5 nicht im selben Maße der "Kaltverbeulung" unterliegen
wie Schläuche aus Butylkautschuk mit einer Molekulargewi chtsver teilung unter 4»O. Unter "Kaltverbeulung"
versteht man das Überlappen des aufgeblasenen Innenschlauches beim wiederholten Erhitzen von Reifen und Schlauch
(infolge der Reibung zwischen Straße und Schlauch-Reifen) von einer Temperatur unter -6,7 auf eine Temperatur von etwa
38° G. Dieses Überlappen oder Verbeulen verursacht Palten im Innenschlauch, die zu Undichtigkeiten im Schlauch führen
können.
Unterwirft man den Schlauch und die Reifen der Ozonolyse,
so zeigt sich, daß Reifen aus Butylkautschuk mit Molekulargewichtsverteilungen
von mindestens 4,5 in wesentlich geringerem Ausmaß abgebaut werden als Reifen aus Butylkautschuk
mit Molekulargewichtsverteilungen unter etwa 4,0. Obwohl alle Butylkautschukproben etwa dieselbe Nicht-Sättigung
in Mol# aufwiesen, dasselbe Gewichtsmittel des Molekulargewichtes und dieselbe Mooney Viskosität hatten
und infolgedessen die gleiche Menge Ozon absorbierten, enthielten die Polymeren mit breiterem Molekulargewichtsverteilungsbereich
mehr niedermolekulare Moleküle als die Polymeren mit engerem Molekulargewichtsverteilungsbereich.
Der durch dae Oaon hervorgerufene Abbau in den niedermolekularen
Molekülen beeinträchtigt die physikalischen Eigenschaften des Polymeren nicht nennenswert; dies ist aber
der Fall, wenn durch das Ozon höhermolekulare Moleküle ab'-gebaut werden. Bei der Ozonolyse wird infolgeddessen bei
Polymeren mit breiterem Molekulargewichtsverteilungebereich
109827/1620
eine geringere Beeinträchtigung der physikalischen Eigenschaften
beobachtet als bei Polymeren mit engerem Molekulargewichtsverteilungsbereich.
In der in Beispiel 1 beschriebenen V/eise wird Polyisobutylen mit einer Molekulargewichtsvertellung von 5|O hergestellt.
Das zugeführte Isobutylen enthält etwa 0,4 Gew.# normale Butene. Der Reaktor wird so betrieben, daß sich im Flash-Gas
wenigstens 8 Gew.#, vorzugsweise 12-20 Gew.^, nichtumgesetztes
Isobutylen befinden. Das entstandene Polyisobutylen läßt sich leichter aufarbeiten und weist"*besseren
Geruch und bessere Farbe auf als Polyisobutylen mit Molekulargewichtsverteilungen
unter etwa 4,0. Bemerkenswert hierbei ist, daß ein Polyisobutylen mit einer Molekulargewichtsverteilung
von 5|O leicht mit anderen Polyolefinen,
z.B. Polyäthylen, Polypropylen usw. vermischt werden kann, während Polyisobutylene mit MolekulargewichtsVerteilungen
unter etwa 4»0 mit anderen Polyolefinen im allgemeinen keine homogenen Mischungen ergeben.
Ss 1st bekannt, daß die physikalischen Eigenschaften Von
Wachsen durch das Zumischen von Elastomeren verbessert wex'den können. Es wurde gefunden, daß Butylkautschuk mit
einer Molekulargewichtsverteilung von mindestens 4,5 mit Wache leichter zu Dispersionen verarbeitet werden kann
und Wachs-Butyl-Mischungen ergibt, deren Gaspermeabilität
geringer ist und deren Flexibilität und Schlagzähigkeit besser sind als die von Mischungen aus Wachs und Butylkautschuk
mit Molekulargewichteverteilungen unter 4,5·
Insbesondere wurde gefunden, daß Wachs-Butyl-Kautechuk-Mischlingen
mit der gleichen Viskosität hergestellt werden
109827/1620
können, die 5 bis 25 $ weniger Butylkautschuk mit einer
Molekulargewichtsverteilung von mindestens 4»5 enthalten als Butylkautschuke mit einer Molekulargewichtsverteilung
unter 4»5·
Wegen ihrer hohen Grünfestigkeiten, die über denen bekannter
Kautschuke liegen,können die Polymeren gemäß der Erfindung in vielen Fällen direkt weiter verarbeitet werden,
ohne daß eine zusätzliche chemische Behandlung, wie Härten oder dgl. notwendig ist. In dieser Form sind sie z.B.
als Kautschukstoßdämpfer für Automobile sowie als Stoßdämpfer für Hafenkais geeignet, um eine Beschädigung des Kais
sowie des anlegenden Schiffes zu verhindern.
Die erfindungsgemäßen Polymeren mit breiter Molekulargewichtsverteilung
können in an sich bekannter Weise durch Halogenierung, Sulfonierung, Nitrierung usw., z.B. nach
den in den US-Patentschriften 2 638 445, 2 955 103, 2 964 489,
2 965 620 und 2 988 527 beschriebenen Verfahren modifiziert werden. Bei diesen Verfahren wird daa Polymere in einem
geeigneten inerten Kohlenwasserstoff oder halogenieren Kohlenwasserstoff (z.B. Alkenen, Aromaten, halogenieren
Alkanen, halogenierten Aromaten usw.)-gelöst und dann mit
dem Modifizierungsmittel, z.B. Chlor, Brom, Salpetersäure, Schwefelsäure usw. in reiner oder in verdünnter Form versetzt.
Als Verdünnungsmittel kommt ein Lösungsmittel infrage,
das gegen die Polymerlösung inert ist. Di· Reaktionszeit wird so eingestellt, daß das gewünschte Ausmaß der
Modifizierung erreicht vird.
Die erflndungBgemäßen Polymeren mit breiter Molekulargewichtaverteilung
können auch in einfacher Weise in Polymerlaticea mit verbesserter MikroStruktur umgewandelt werdenj
in diesem Zusammenhang wird auf die in den US-Patentschriften 2 955 094, 3 003 930, 3 062 767 und 3 071 555 besehrie-
109827/1620
benen Verfahren verwiesen. Nach diesen Verfahren wird das Polymere in einem geeigneten inerten Verdünnungsmittel
gelöst und mit einer wässrigen Lösung, die einen oder mehrere Emulgatoren und Stabilisierungsmittel enthält, homogenisiert.
Sas inerte Verdünnungsmittel v/ird dann aus dem Gemisch entfernt, z.B.' abdestilliert, so daß eine wässrige
Dispersion des Polymeren zurückbleibt.
Die wie vorstehend aus den erfindungsgemäßen Polymeren hergestellten Latices können direkt dort angewandt werden,
wo der Latex nicht härtet oder nicht gehärtet wird und weisen gegenüber anderen nicht gehärteten bzw. vulkanisierten
Butyllatices verbesserte Eigenschaften auf, insbesondere
als WasserSchutzmittel und Sichtemittel.
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Claims (2)
1. Polymere aus 70 bis 100 Gewichtsteilen eines Isoolefins
und 30 bis 0 Gewichtsteilen eines MultiolefinB und/oder
Styrol, Methylstyrol oder Diviny!benzol, bei denen die
Molekulargewichtsverteilung, d.h. das Verhältnis MVMn,
wobei M das Gewiehtsmittel des Molekulargewichts und M das Zahlenmittel des Molekulargewichts bedeutet,
größer als 4 ist.
2. Verfahren zur Herstellung der Polymeren nach Anspruch durch Umsetzung von 70 bis 100 Gewichtsteilen eines
Isoolefins und 30 bis 0 Gewichtsteilen eines MultiolefinB und/oder Styrol, Methylstyrol oder Diviny!benzol
in Gegenwart eines inerten Verdünnungsmittels und eines Friedel-Crafts Katalysators bei etwa -10C bis etwa
-157° C, bei der das aus dem Reaktor austretende Produkt in der Weise aufgearbeitet wird, daß das Polymere,
nicht-umgesetztes Monomeres und das inerte Verdünnungsmittel
in Form eines Flash-Gases gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation nach
der Gleichung steuert:
= Molekulargewichtsverteilung = 0,925+0,O57(A)+O,263(B)
n [(5XiO-5) (C)]
in der M^ das Gewichtsmittel des Molekulargewichte,
Mn das Zahlenmittel des Molekulargewichts, A die Konzöntration
dee Isoolefins in der Beschickung in Gew. 56,
B die Konzentration des nicht-umgesetzten Isoolefins
im Flaeh-Gae in Gew.jC und C das Gewicht der den Reak-
109827/1620
tor passierenden Beschickung in kg/kg Katalysator/Stunde bedeutet.
Für
Esso Research and Engineering Company Elizabeth-B, N.Y., V.St.A.
%■
DrTRJ. Wolff
Rechtsanwalt
109827/1620
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