DE1720954A1 - Verfahren zur Herstellung von Polyisobutylen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von PolyisobutylenInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
Description
PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 2, Hl LBLESTRASSE 2O 1/*U954
x/Gd 16 191 24. April 1967
Anwaltsakten-Nr. 16 191
Instytut Cie,zkiej Syntezy Organicznej, Polen.
"Verfahren zur Herstellung von Polyisobutylen"
Dipl.Ing.Lidia Kubiczek, Erfinder : Prof.Dr.Josef Obioj,
Dr. Maria Nowakowska.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht unter 5üüOO
durch katalytische Polymerisation von Isobutylen in kontinuierlichem oder diskontinuierlichem Verfahren bei
Temperaturen von O bis 5J G
G.
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Die bis jetzt bekannten Polymerisations-Verfahren von
Isobutylen werden in Gegenwart von folgenden kationaktiven Katalysatoren durchgeführt: BF,, ALCl,, ZnCl2, ALBr_,
ALGl2CH3, SnCl4PCl5, B2SO4 HgCl2, wobei als Lösungsmittel
Halogenderivate zum Beispiel: CH-Cl, C2H,C1 und andere,
angewandt werden.
Bei all diesen Verfahren wird bei sehr niedrigen Polymerisationstemperaturen
von etwa «100 bis -300C gearbeitet,
wobei sowohl Rohstoffe wie auch Lösungsmittel von hoher Reinheit erforderlich sind.
Diese Verfahren sind daher hinsichtlich der technischen Probleme, welche das Arbeiten bei niedrigen Temperaturen
mit sich bringt, sowie den hohen Kosten für die Kühlung sehr ungünstig.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird die Polymerisation
von Isobutylen sowohl in diskontinuierlicher oder kontinuierlicher Weise bei bedeutend milderen Bedingungen
als bisher durchgeführt und zwar bei Temperaturen von 0 bis 50° G und unter Anwendung eines katalytischen Komplexes,
welcher aus einer Aluminium organischer Verbindung z.B. 2Hc)-Cln (wobei n>
1) und Wasser gebildet wird.
Das Molverhältnis H3O beträgt 1 zu 6«
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Die Isobutylenpolymerisation wird in einer aliphatischen
Kohlenwasserstofflösung durchgeführt, zum Beispiel in der
C.-Kohlenwasserstoff-Fraktion aus dem Krackprozess oder in
aromatischen Kohlenwasserstoff lösungen, vorzugsweise in
Extraktionsbenzin oder in Toluol.
Aus wirtschaftlichen Gründen ist es am günstigsten, wenn man die Polymerisation in der Isobutylen enthaltenden C.Fraktion
durchführt, welche nach dem Beseitigen der Sauerstoff- und Schwefel«Verbindungen ohne vorheriger I sobutylenabtrennung
direkt in den Prozess eingeführt werden kann« Die Polymerisation verläuft am günstigsten, wenn die
Konzentration von Isobutylen in der Lösung im Bereich von 10 bis 35 Gewichtsprozent liegt.
Der Katalysatorverbrauch an Al(C2H5N~n bezogen auf
Isobutylen beträgt 0,2 bis 2 Gewichtsprozent.
Die Reaktionszeit liegt im Bereich von 10 bis 150 Minuten und die Reaktionsgeschwindigkeit ist so angepasst, dass sie
die kontinuierliche Dosierung des Monomeren und des Katalysators und die gleichzeitige Abführung der Produkte
erlaubt.
Der Umsatz von Isobutylen zu Polyisobutylen beträgt bei einem einmaligen Durchgang durch den Reaktor unter diesen
Bedingungen 80 « 100$.
Aus dem flüssigen Reaktionsprodukt, in dem sich Polyiso-
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butylen in einer Kohlenwasserstofflösung befindet, wird
der Katalysator durch Zersetzen mit Wasser/Alkohol ausgeschieden.
Das bei diesen Bedingungen entstandene Aluminiumhydroxyd geht in die Wasserschicht über, wobei diese Schicht entweder
verworfen oder regeneriert wird.
Um die in der Kohlenwasserstofflösung (obere Schicht) gebliebenen Katalysatorreste, welche in Form fester Aluminiumverbindungen
auftreten zu beseitigen wird die Lösung filtriert.
Anschliessend wird das Polymere vom Lösungsmittel durch eine zweistufige Destillation abgetrennt, wobei die De-1
stillation in der zweiten Stufe bei erniedrigtem Druck durchgeführt wird·
Das im Destillationskolben verbliebene Produkt hat die Konsistenz eines dicken durchsichtigen Leimes von weisser
oder hellgelber Farbe und weist einen geringen Aschegehalt von ungefähr 0,01-0,05 Gew.^ auf.
Das erhaltene Produkt ist als Zusatz für Schmierfette, Schmieröle (für alle Jahreszeiten) und hydraulische Öle
geeignet.
- 5 209813/1332
Beispiel 1
In einen mit einem Rührer und Kühlmantel ausgestatteten
Stahlreaktor von 600 ml Inhalt füllt man nach Durchspülen mit Stickstoff 350 ml Benzin, welches ungefähr 60 ppm
an Sauerstoffverunreinigungen enthält und anschliessend
150 ml Isobutylen ein.
!lach Verschliessen und Mischen des Reaktorinhalts, führt
man durch einen elastischen Ffropf mit einer Stahlkapillart-0,48
g Al(C2Hc)2Cl in Form 30/oiger Benzinlö'sung ein und
anschliessend dosiert man langsam 0,13 ml Wasser hinzu. Das ganze mischt man zwei Stunden bei einer Temperatur von
0 bis 50C.
Das Reaktionsprodukt wird in einem Scheidetrichter eingebracht in welchem der Aluminiumkatalysator mit Hilfe von
wässriger Methanollösung (50 ml CH5OH +■ 50 ml H2O) zersetzt
wird. Nach dem Ausschütteln lässt man die untere, wässrige Schicht, in welcher sich die Zersetzungsprodukte
des Katalysators befinden, ab. Man wiederholt die Auswaschoperation dreimal, um eine vollkommene Beseitigung
der Zersetzungsprodukte des Katalysators zu erhalten.
Anschliessend wird die obere Schicht, welche Polyisobutylen in einer Kohlenwasserstofflösung enthält, filtriert
und in einen Destillationskolben eingebracht.
Das Lösungsmittel wird zuerst bei normalem Druck und dann bei erniedrigtem Druck abgedampft.
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Man erhält 75 g Polyisobutylen als dicke, durchsichtige Masse von weisser Farbe und Leimkonsistenz.
Die molekulare Viskositätszahl des Produktes bei 200C in
Isooktan beträgt 0,180.
Die Polymerisation wird nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren durchgeführt, wobei 0,48 g des Katalysators
Al(CpHc)2Ci und 0»3 g Wasser als Cokatalysator angewandt
werden.
Nach Beendigung der Reaktion wird für Zersetzung und Auswaschen des Katalysators nur Methanol ohne Wasser angewandt.
Man erhält 79 g Polyisobutylen von hell-gelber Farbe.
Der Polymerisationsprozess wird in der selben Apparatur und nach den gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt,
wobei man jedoch andere Mengen verwendet :
Benzin 420 ml
Isobutylen 80 ml
Al(C2H5)2C1 0,48 g
Al(C2H5)2C1 0,48 g
H2O 0,25 ml
Man erhält 38,5 g Polyisobutylen mit einer molekularen Viskositätszahl von 0,137.
• 7 -209813/1332
Beispiel 4
Der Prozess wird in einer Apparatur gemäss der Zeichnung
in Fig. 1 durchgeführt. In dem auf -20C gekühlten Mischer
1 von 10 Liter Inhalt befindet sich die vorbereitete ige Lösung von Isobutylen in Benzin.
Der mit einem Rührer ausgestattete Reaktor 2 von 1 Liter Inhalt, dessen Arbeitshöhe 600 mm und dessen Durchmesser
50 mm beträgt, besitzt Einführstutzen für das Monomere,
den Katalysator, den Cokatalysator (Wasser) sowie einen Stutzen für das Polymere. In den Reaktor führt man die
Monomerenlösung mit einer Geschwindigkeit von 2 Liter/
Stunde ein, und mit der Kolbenpumpe 3 wird eine 10#ige Lösung von AL(C2Hc)2Cl in Benzin mit einer Geschwindigkeit
von 20 ml/Stunde und mit der Pumpe 4 der Cokatalysator Wasser
mit einer Geschwindigkeit von 0,5 ml/Stunde zudo siert.
Das entstandene Produkt wird auf kontinuierliche Weise in das Auffanggefäss (5) abgeführt und nachher wird es zum
Reinigen vom Katalysator, nach dem im Beispiel 1 beschriebenen diskontinuierlichen Verfahren verwendet.
Die Verfahrensausbeute beträgt 500 g pro 1 Liter Reaktorinhalt pro Stunde. Man erhält ein Polymeres von weisser
bis hellgelber Farbe mit einer molekularen Viskositätszahl
von ^ m 0,224.
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Patentansprüche: - 8 -
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von niedrigmolekularem Polyisobutylen
mit einem Molekulargewicht von 5-50 000 durch Polymerisation von Isobutylen, dadurch gekennzeichnet,
dass man Isobutylen bei einer Temperatur von 0 bis ♦ 500C,
in Gegenwart eines katalytischen Komplexes aus einer Aluminiumhalogenalkyl-Verbindung und Wasser mit einem bestimmten
Molverhältnis in Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel polymerisiert, anschliessend aus der Lösung des Polymeren
den Katalysator durch Zersetzen und Auswaschen mit Wasser oder einem Gemisch von Wasser und Alkohol beseitigt und
schliesslich aus der Polymerenlösung das Lösungsmittel
durch zweistufige Destillation abgetrennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass man als Aluminiumhalogenalkyl-Verbindungen, Aluminiumchloridathyl-Verbindungen,
vorzugsweise Al(C2H5) nCln anwendet,
in welchen η grosser als 1 ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis von Wasser zu Α1(°2Η5)3·η
Cl im Bereich von 1 bis 6, vorzugsweise von 2-4 liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Kohlenwasserstofflösungsmittel aliphatische
oder aromatische Lösungsmittel, vorzugsweise die aus dem
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Krackprozess stammende Kohlenwasserstoff-Fraktion CL,
frei von Sauerstoff« und Schwefel-Verbindungen, anwendet.
5. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozess kontinuierlich durchgeführt wird»
209813/1332
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL11432366 | 1966-04-29 | ||
| PL114323A PL58480B1 (de) | 1966-04-29 | ||
| DEJ0033522 | 1967-04-24 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1720954A1 true DE1720954A1 (de) | 1972-03-23 |
| DE1720954B2 DE1720954B2 (de) | 1976-01-22 |
| DE1720954C3 DE1720954C3 (de) | 1976-09-16 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1156368B (de) * | 1958-03-06 | 1963-10-31 | Iasachtlebenia Ag Fuer Bergbau | Vorrichtung und Verfahren fuer die Gefaess-, insbesondere Kuebelfoerderung in senkrechten oder tonnlaegigen Foerderwegen, insbesondere in Schaechten, z.B. beim Teufen oder Weiterteufen von Schaechten, mit einem oder mehreren Foerdertrumen |
| DE2328541A1 (de) * | 1973-06-05 | 1975-01-09 | Archipow Nikolaj Borisowitsch | Verfahren zur herstellung von butylkautschuk |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1156368B (de) * | 1958-03-06 | 1963-10-31 | Iasachtlebenia Ag Fuer Bergbau | Vorrichtung und Verfahren fuer die Gefaess-, insbesondere Kuebelfoerderung in senkrechten oder tonnlaegigen Foerderwegen, insbesondere in Schaechten, z.B. beim Teufen oder Weiterteufen von Schaechten, mit einem oder mehreren Foerdertrumen |
| DE2328541A1 (de) * | 1973-06-05 | 1975-01-09 | Archipow Nikolaj Borisowitsch | Verfahren zur herstellung von butylkautschuk |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE697831A (de) | 1967-10-02 |
| CS150189B2 (de) | 1973-09-04 |
| AT277570B (de) | 1969-12-29 |
| DE1720954B2 (de) | 1976-01-22 |
| GB1140988A (en) | 1969-01-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |