DE1745297C3 - Process for the homopolymerization of chloroprene - Google Patents

Process for the homopolymerization of chloroprene

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DE1745297C3 DE1968P0043771 DEP0043771A DE1745297C3 DE 1745297 C3 DE1745297 C3 DE 1745297C3 DE 1968P0043771 DE1968P0043771 DE 1968P0043771 DE P0043771 A DEP0043771 A DE P0043771A DE 1745297 C3 DE1745297 C3 DE 1745297C3
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Description

Tabelle ITable I.

Nach einem der möglichen Verfahren zur Herstellung von Chloropren wird dieses durch Dehydrohalogenierung von 3,4-Dichlorbutcn-l hergestellt. Dieses Verfahren ist in der US-PS 20 38 538 beschrieben. Es wurde jedoch gefunden, daß wenigstens einige Polymermischungen auf Basis von Chloropren Mangel aufweisen. Beispielsweise sind die Lösungskleber auf Basis von Chloroprenpolymeren instabil, und die Strangpreßeigenschaften der Polymermischungen sind unbefriedigend. Es wurd·; nun gefunden, daß diese Mangel behoben werden können, indem Maßnahmen ergriffen werden, um den Gehalt an 4-Chlorbuladien-1,2 in dem als Zwischenprodukt dienenden Dichlorbuten auszuschalten oder zu verringern, da andernfalls Butatrien mit dem Chloropren gebildet wird und bereits sehr geringe Mengen von beispielsweise 150 ppm Butatrien die Eigenschaften der erhaltenen Chloroprenpolymeren beeinträchtigen können. Es ist schwierig, den Grund für die vorstehend genannten Mangel festzustellen. Butalrien ist unter diesen Bedingungen schwierig zu identifizieren. Es ist überraschend, daß die Anwesenheit dieser geringen Mengen an Butatrien für die genannten Mangel verantwortlich ist. Es ist ferner überraschend, daß die Anwesenheit dieser geringen Mengen 4-Chlorbutadien-1,2 im Dichlorbuten zu Mangeln im endgültigen Polymeren führt.One of the possible processes for the production of chloroprene is by dehydrohalogenation of 3,4-Dichlorbutcn-l produced. This process is described in US Pat. No. 2,038,538. It however, it has been found that at least some polymer blends based on chloroprene are deficient exhibit. For example, the solution adhesives based on chloroprene polymers are unstable, and the The extrusion properties of the polymer blends are unsatisfactory. It was·; now found that this Deficiencies can be remedied by taking measures to reduce the level of 4-chlorobuladiene-1,2 to eliminate or reduce in the intermediate dichlorobutene, there otherwise butatriene is formed with the chloroprene and even very small amounts of, for example 150 ppm butatriene can adversely affect the properties of the chloroprene polymers obtained. It is difficult to determine the cause of the above deficiency. Butalriene is among these Difficult to identify conditions. It is surprising that the presence of these small amounts of butatriene is responsible for the mentioned deficiency. It is also surprising that the presence these small amounts of 4-chlorobutadiene-1,2 in dichlorobutene lead to deficiencies in the final polymer leads.

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zur Homopolymerisation von Chloropren in wäßrig alkalischer Emulsion in Gegenwart eines als modifizierendes Mittel dienenden Alkylmercaptans, wobei ein in bekannter Weise durch Dehydrochloren von 3,4-Dichlorbuten-(l) erhaltenes Chloropren eingesetzt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Chloropren verwendet wird, das aus einem 3,4-Dichlorbuten-(l) hergestellt wurde, dessen Gehaltan 4-Chlorbutadien-(l,2) durch fraktionierte Destillation auf weniger als 0,1 Gewichtsprozent reduziert worden ist.The invention accordingly provides a process for the homopolymerization of chloroprene in aqueous alkaline emulsion in the presence of an alkyl mercaptan serving as a modifying agent, using a chloroprene obtained in a known manner by dehydrochlorination of 3,4-dichlorobutene- (l) , which is characterized in that a chloroprene is used which is derived from a 3,4-dichlorobutene (l) which contains 4-chlorobutadiene- (l, 2) has been reduced to less than 0.1 percent by weight by fractional distillation.

Das Dichlorbuten kann durch fraktionierende Destillation, insbesondere unter sehr niedrigen Drücken, in einer Kolonne, z. B. einer Füllkörperkolonne oder einer S ebbodenkolonne, gereinigt werden. Das gereinigte D'ichlorbuten wird am Boden abgezogen, während das 4-Chlorbutadien-l,2 und andere Materialien am Kop" übergehen.The dichlorobutene can be obtained by fractional distillation, especially at very low levels Press, in a column, e.g. B. a packed column or a S ebbodenkolonne purified will. The purified dichlorobutene is drawn off at the bottom, while the 4-chlorobutadiene-1,2 and others Skip materials at the head.

Komponentecomponent

Roh RaffiniertRaw refined

3,4-Dichlorbuten-l 93,4 96,823,4-dichlorobutene-l 93.4 96.82

l,4-trans-Dichlorbuten-2 0.28 0,371,4-trans-dichlorobutene-2 0.28 0.37

l,4-cis-Dichlorbuten-2 0,08 0,111,4-cis-dichlorobutene-2 0.08 0.11

üichlorbutane 0,92 0,96dichlorobutane 0.92 0.96

4-Chlorbutadien-l,2 0,56 0,054-chlorobutadiene-1,200.56 0.05

Andere Verunreinigungen:Other impurities:

ChloroprenChloroprene

«■-Chloropren, Chlorbutene,«■ -chloroprene, chlorobutenes,

Toluol 4,77 1,69Toluene 4.77 1.69

Das raffinierte Material wird in ein bei 103 C gehaltenes mit einem Rührwerk versehenes Reaktionsgcfäß eingeführt und mit einer Verweilzeit von 2 Minuten mil der 7fachcn Menge wäßrigem Natriumhydroxyd (4,9% NaOH) zu Chloropren umgesetzt. Der Produktstrom wird mit Wasserdampf destilliert und die organische Phase (die etwa 40% Chloropren enthält) gekühlt, vom mitgerissenen Wasser abgetrennt undThe refined material is placed in a stirred reaction vessel maintained at 103 ° C introduced and with a residence time of 2 minutes with 7 times the amount of aqueous sodium hydroxide (4.9% NaOH) converted to chloroprene. The product stream is distilled with steam and the organic phase (which contains about 40% chloroprene) cooled, separated from the entrained water and

4s etwa in der Mitte (zwischen den Böden 4 und 6| einer Füllkörperkolonnc mit etwa 10 theoretischen Böden zugeführt, wo er unter 175 mm Hg absolut in Gegenwart von 250Teilen pro Million Teile Phentiazin (Polymerisationsinhibitor) bei einem Rückflußverhältnis von 0,36 destilliert wird. Das Chloropren wird am Kopf der Kolonne abgezogen und enthält etwa 70Teile pro Million Teile Butatrien. Es wird einem üblichen Polymerisationsprozeß zur Herstellung von Polycnloropren zugeführt. Das nicht umgewan-4s approximately in the middle (between floors 4 and 6 | a packed column with about 10 theoretical plates, where it is below 175 mm Hg absolute in the presence of 250 parts per million parts of phentiazine (Polymerization inhibitor) is distilled at a reflux ratio of 0.36. The chloroprene is withdrawn at the top of the column and contains about 70 parts per million parts of butatriene. It will fed to a conventional polymerization process for the production of Polycnloroprene. That did not convert

ys dc!te 3,4-Dichlorbuten-l wird am Fuß der Kolonne zurückgewonnen und zusammen mit dem raffinierten Material aus der 18stufigen 3,4-Dichlorbuten-l-Fraktionierkolonne in das für die Herstellung von Chloropren vorgesehene Reaktionsgefäß zurückgeführt. ys dc! te 3,4-dichlorobutene-1 is at the foot of the column recovered and along with the refined material from the 18-stage 3,4-dichlorobutene-1 fractionation column returned to the reaction vessel provided for the production of chloroprene.

no Es ist zu bemerken, daß die Kreislaufführung des bei der Herstellung von Chloropren nicht umgesetzten Dichlorbutens in wirtschaftlicher Hinsicht von großer Bedeutung sein kann.no It should be noted that the circulation of the in the production of chloroprene unreacted dichlorobutene from an economic point of view of great Meaning can be.

Die folgenden Vergleirhszahlen lassen einige Vor-The following comparison numbers suggest some advantages

hs teile von Chloroprenpolymeren, die gemäß der Erfindung hergestellt worden sind, gegenüber Chloroprenpolymeren erkennen, die nach bekannten Verfahren hergestellt worden sind, d. h. aus Chloropren, dashs parts of chloroprene polymers made according to the invention have been prepared, against chloroprene polymers recognized by known methods have been produced, d. H. made of chloroprene, that

größere, in den Tabellen genannte Butalrienmengen enthalt.Contains larger amounts of butalriene mentioned in the tables.

Λ. Zwei Proben eines schnell kristallisierenden PoIychloroprens werden durch Polymerisation von Chloropren bei !(J C in Gegenwart eines als modifizierendes Mittel dienenden Alkylmercaptans im wesentlichen nach dem in Beispiel 1 (A) der britischen Patentschrift 10 94 321 beschriebenen Verfahren hergestellt. 100 Teile jeder Probe werden mit 4 Teilen Magnesiumoxyd und 5 Teilen Zinkoxyd auf einem Kautschukmischwalzwerk bei 50 C gemischt.Λ. Two samples of a rapidly crystallizing polychloroprene are obtained by polymerizing chloroprene at! (J C in the presence of a modifying agent serving alkyl mercaptan essentially according to that in Example 1 (A) British Patent 10 94 321 Process made. 100 parts of each sample are mixed with 4 parts of magnesium oxide and 5 parts of zinc oxide on a rubber mixing mill mixed at 50 C.

B. 4 Teile Magnesiumoxyd und 45 Teile eines Phenolformaldehydharzes werden zu 474 Teilen eines Lösungsmittels (aus gleichen Raumteilen Toluol, η-Hexan und Äthylacetat) gegeben und auf einem Walzenmischer 24 Stunden bei Raumtemperatur bearbeitet.B. 4 parts of magnesium oxide and 45 parts of a phenol-formaldehyde resin are added to 474 parts of a solvent (from equal parts by volume toluene, η-hexane and ethyl acetate) and on a Roller mixer worked for 24 hours at room temperature.

Je 64 Teile der Proben A werden mit 285 Teilen der Probe B in Glasgefäßen gemischt und auf einem Walzenmischer bis zur Auflösung bearbeitet. Die erhaltenen Proben werden während der in Tabelle II genannten Zeit in Glasllaschen in einem bei 50 C gehaltenen Wärmeschrank gehalten. Die Viskositäten werden mit einem Brookfield-Viskosimeier unter Verwendung einer Spindel Nr. 4 bei 60 UpM gemessen (ASTM D 1084-63, Methode B). Vor der Messung der Viskositäten werden die Proben 15-30 Minuten auf dem Mischwalzwerk geknetet und 4 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. In Tabelle Il ist jede Viskosität als Prozentsatz der ursprünglichen Viskosität angegeben.64 parts of each sample A are mixed with 285 parts of sample B in glass vessels and placed on one Roller mixer processed to dissolution. The samples obtained are during the period in Table II mentioned time kept in glass flaps in a heating cabinet kept at 50 C. The viscosities are measured with a Brookfield Viscometer using a # 4 spindle at 60 rpm (ASTM D 1084-63, method B). Before measuring the viscosities, the samples are left for 15-30 minutes kneaded on the mixing roll mill and left to stand for 4 hours at room temperature. In table II each is Viscosity expressed as a percentage of the original viscosity.

Tabelle ΠTable Π Brookfield-Viskosität Jer
Mischungen nach Wochen
0 12 3
Brookfield Viscosity Jer
Mixes after weeks
0 12 3
94
79
94
79
96
82
96
82
104
90
104
90
44th
Bulatriengchalt
des Chloroprens
Bulatriengchalt
of chloroprene
100
100
100
100
112
geliert
112
gelled
0,0058 %
0,0180%
0.0058%
0.0180%

Zwei Poiychloroprenproben werden im wesentlichen nach dem Verfahren, das in der U.S.A.-Patentschrift 2494 087 beschrieben ist, bei einer Polymerisationstempenitur von 40 C und einer Mercaptankonzentration von etwa 0,15%, bezogen auf Chloropren, hergestellt. Nachdem die Proben während der in Tabelle III genannten Zeit bei 56 C gealtert worden sind, werden die Mooney-Viskositäten (ASTM D-1646) unter Verwendung des großen Rotors bei 100 C nach einer Anwärmzeit von 1 Minute und einer Laufzeit von 2.5 Minuten gemessen.Two polychloroprene samples are prepared essentially according to the process described in US Pat. No. 2,494,087 at a polymerization temperature of 40 ° C. and a mercaptan concentration of about 0.15%, based on chloroprene. After the samples have been aged at 56 ° C. for the time specified in Table III, the Mooney viscosities (ASTM D-1646) are measured using the large rotor at 100 ° C. after a warm-up time of 1 minute and a running time of 2.5 minutes.

Tabelle IIITable III

Butatriengehalt
des Chloroprens
Butatriene content
of chloroprene

Mooney-Viskosität des
Polymeren nach Wochen
Mooney viscosity des
Polymers after weeks

0 1 20 1 2

0,0050 %
0,0157%
0.0050%
0.0157%

100
100
100
100

102
124
102
124

105105

105
128
105
128

Die Mooney-Viskositäten sind ebenfalls als Prozentsatz der ursprünglichen Viskositäten angegeben.The Mooney viscosities are also given as a percentage of the original viscosities.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur llomopolymcrisution von Chloropren in wäßrig alkalischer Emulsion in Gegenwart eines als modifizierendes Mittel dienenden Alkylmcrcaptans, wobei ein in bekannter Weise durch Dehydrochlorieren von 3,4-Diehlorbuten-l erhaltenes Chloropren eingesetzt wird, dadurch gckennzeichn c t, daß ein Chloropren verwendet wird, das aus einem 3.4-Dichlorbuten-l hergestellt wurde, dessen Gehalt an4-Chlorbutadien-l,2 durch fraktionierte Destillation auf weniger als U, I Gew.-"/, reduziert worden ist.Process for the homopolymerization of chloroprene in an aqueous alkaline emulsion in the presence of a modifying agent Alkylmcrcaptans, wherein a known manner by dehydrochlorination of 3,4-Diehlorbut-l obtained chloroprene is used, thereby gckennzeichn c t that a chloroprene is used which is produced from a 3,4-dichlorobutene-l whose content of 4-chlorobutadiene-l, 2 by fractional distillation was reduced to less than U, I wt .- "/, has been reduced. Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel veranschaulicht, in dem sich alle Mengenangaben auf das Gewicht beziehen, falls nicht anders angegeben.The invention is illustrated by the following example, in which all amounts are given refer to the weight, unless otherwise stated. B e i s ρ i e!B e i s ρ i e! Rohes 3,4-Dichlorbuten-l wird durch Chlorierung von Butadien-1,3 und Fraktionierung zur Entfernung des l,4-üichIorbuten-2-isomeren erhalten. 130 Teile dieses Rohmaterials werden stündlich der Mitte der Kolonne zugeführt. Als Fraktionierkolonne wird eine mit Berl-Sätteln gefüllte Nickelkolonnc verwendet, die etwa 18 theoretische Böden hat. Das Rückllußvcrhältnis beträgt etwa 6,4, der Druck 130 mm 11g absolut. Die Temperaturen betragen 87 C am Boden, 82 C in der Mitte und 38 C am Kopf.Crude 3,4-dichlorobutene-1 is obtained by chlorination of 1,3-butadiene and fractionation to remove the 1,4-dichlorobutene-2-isomer. 130 parts of this raw material are fed to the middle of the column every hour. A nickel column filled with Berl saddles, which has about 18 theoretical plates, is used as the fractionation column. The return ratio is about 6.4, the pressure 130 mm 11 g absolute. The temperatures are 87 C at the bottom, 82 C in the middle and 38 C at the head. Vom Fuß der Kolonne werden stündlich 122 Teiie raffiniertes Material abgezogen. Die Zusammensetzung dieser Materialien ist nachstehend in Tabelle I angegeben. Every hour 122 parts of refined material are withdrawn from the base of the column. The composition of these materials is given in Table I below.
DE1968P0043771 1967-01-09 1968-01-08 Process for the homopolymerization of chloroprene Expired DE1745297C3 (en)

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