DE1795066C3 - Verfahren zur Herstellung vernetzter polymerer Materialien - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umsetzung von an den Kettenenden reaktionsfähigen linearen
Blockcopolymeren zur Gewinnung eines polymeren Materials, in welchem eine begrenzte Anzahl von
Vernetzungen zwischen den polymeren Ketten vorliegt.
Die Erfindung wurde in Verbindung mit »lebenden« Polymeren, d.h. Polymeren, die durch anionische
Polymerisation von einem oder mehreren Monomeren unter Verwendung eines Alkalimetalls oder einer
oganischen Alkalimetallverbindung als Initiator hergestellt werden, entwickelt. Derartige Polymeren, welche
in Abwesenheit von Materialien, die aktiven Wasserstoff enthalten, hergestellt worden sind, besitzen ionisch
geladene (oder »lebende«) Enden, mit welchen der Alkalimetallrest des Initiators assoziiert ist. Sie können
eine weitere Polymerisation weiterer zugesetzter Monomerenchargen initiieren. Ein Beispiel für ein
derartiges lebendes Polymeres ist Polystyrol, das in Lösung in Benzol unter wasser- und sauerstofffreien
Bedingungen unter Verwendung von Butyllithium als Initiator hergestellt worden ist. Nachdem das monomere
Styrol vollständig polymerisiert ist, bleibt das Polystyrol aktiv und initiiert die Polymerisation einer
weiteren Styrolcharge an das Ende des bereits gebildeten Polystyrols. Wahlweise initiiert es die
Polymerisation einer Charge aus einem anderen Monomeren, wie beispielsweise Butadien, unter Bildung
eines Styrol/Butadien-Blockcopolymeren. Vorausgesetzt, daß das Blockcopolymere nicht desaktiviert ist,
kann diese Methode zur Bildung von Multiblockcopolymeren wiederholt werden.
Ferner können derartige Polymeren hergestellt werden, die zwei lebende Enden besitzen, unter
Verwendung eines difunktionellen anionischen Initiators, wie beispielsweise Dilithiumdiisopren. Eine weitere
Charge aus einem anderen Monomeren wird einem derartigen difunktionellen lebenden Polymeren zugesetzt,
wobei das Monomere an beide Enden anpolymerisiert und auf diese Weise ein Dreiblockcopolymeres
bildet.
Diese Methode der lebenden Polymeren ist die Grundlage für die Herstellung von Styrol/Butadien-,
sowie für ähnliche Blockcopolymeren, welche in jüngerer Zeit beträchtlich an Bedeutung gewonnen
haben. Diese Blockcopolymeren, welche die Konfiguration Polystyrol/Polybutadien/Polystyrol aufweisen, besitzen
einige der Eigenschaften sowohl eines Thermoplasten als auch eines Elastomeren und brauchen nicht
2ur Entwicklung derartiger Eigenschaften ausgehärtet werden. Derartige Materialien werden in üblicher
ίο Weise nach der vorstehend geschilderten Methode der
lebenden Polymeren hergestellt, wobei eine erste Charge aus Styrol und ein monofunktioneller Initiator,
wie beispielsweise Butyllithium, eingesetzt werden, worauf sich die anschließende Zugabe von zunächst
Butadien und dann von Styrol anschließt Wahlweise kann eine erste Charge aus Butadien und einem
difunktionellen Initiator verwendet werden, worauf sich die Zugabe einer einzigen Styrolcharge anschließt Eine
dritte Methode besteht darin, ein lebendes Polystyrol/ Polybutadien-Zweiblockcopolymeres mittels eines monofunktionellen
Initiators herzustellen und anschließend ein einfaches Kupplungsmittel, wie beispielsweise
Kohlendioxyd, zuzusetzen. Das Kupplungsmittel verbindet die Zweiblockcopolymeren-Moleküle über ihre
lebenden Enden, wobei ein Blockcopolymeres der allgemeinen Form Polystyrol/Polybutadien/X/Polybutadien/Polystyrol
erhalten wird, wobei X den Rest des Kupplungsmittels darstellt Thermoplastische kautschukartige
Blockcopolymeren aus Butadien und Styrol oder ähnlichen Monomeren besitzen im allgemeinen
einen Gehalt an Thermoplasten von 25-75 Gewichts-% und ein Gesamtmolekulargewicht von ungefähr
40 000 -150 000.
Andere Monomeren, welche anstelle von Butadien verwendet werden können, sind Isopren, Piperylen, Dimethylbutadien oder dergleichen. Andere Monomeren, welche Styrol ersetzen können, sind beispielsweise Vinyltoluole, Vinylpyridine, vinylpolycyclische aromatische Verbindungen, alkylsubstituierte Styrole, bestimmte Acrylate und dergleichen.
Andere Monomeren, welche anstelle von Butadien verwendet werden können, sind Isopren, Piperylen, Dimethylbutadien oder dergleichen. Andere Monomeren, welche Styrol ersetzen können, sind beispielsweise Vinyltoluole, Vinylpyridine, vinylpolycyclische aromatische Verbindungen, alkylsubstituierte Styrole, bestimmte Acrylate und dergleichen.
Diese Blockcopolymeren der allgemeinen Form Polystyrol/Polybutadien/Polystyrol oder Polystyrol/Polyisopren/Polystyrol
besitzen, obwohl sie viele der gewünschten Eigenschaften eines Elastomeren ohne Härten aufweisen, einige Nachteile. Wird eine Spannung
angelegt, dann dehnen sich die Materialien im wesentlichen proportional zu der Spannung. Werden
kleine Spannungen angelegt und werden die Materialien schnell entspannt, dann nehmen sie ihre ursprüngliehe
Länge wieder ein. Bei einem bestimmten Spannungswert erholt sich das Material beim Entspannen
jedoch infolge seines geringen Entspannungsvermögens nur langsam oder unvollständig. Ein derartiges Verhalten
wird durch eine kleine Erhöhung der Spannung über einen bestimmten Wert, der eine zu große Dehnung zur
Folge hat, verursacht. Die Materialien lassen sich daher bei derartigen Spannungswerten nur in geringem
Ausmaße als Elastomeren verwenden. Dieses Verhalten steht im Gegensatz zu demjenigen üblicher gehärteter
bo Kautschuke, welche ein hohes Wiedererholungsvermögen
(Rückstellvermögen) bei allen Dehnungsstufen bis zu ihrem Bruchpunkt aufweisen.
Es wurde nun festgestellt, daß thermoplastische Elastomeren, in denen das Streckphänomen merklich
reduziert oder sogar beseitigt ist, nach einem gemischten Kupplungsverfahren hergestellt werden können,
wobei Polymeren verwendet werden, die verschiedene Anzahlen lebender Enden an den copolymeren Blocken-
den besitzen. Es hat sich herausgestellt, daß, falls ein
lebendes Polymeres mit einem lebenden Ende mit einem lebenden Polymeren mit zwei lebenden Enden vermischt
wird, worauf ein Kupplungsmittel der Mischung zugesetzt wird, ein thermoplastisches kautschukartiges
Polymeres gebildet wird, das verbesserte kautschukartige Eigenschaften besitzt
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von vernetzten polymeren Materialien,
wobei Blockcopolymerisate mit Polybutadien- und Polystyrolblöcken mit endständigen Lithiumatomen mit
Halogenverbindungen umgesetzt werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Gemisch aus einem
Polybutadien/Polystyrol-Copolymeren mit einem ionisch geladenen Ende, das mit einem Lithiumion
assoziiert ist, und einem Polystyrol/Polybutadien/Polystyrol-Copolymeren
mit zwei ionisch geladenen Enden, die mit je einem Lithiumion assoziiert sind, mit
Siliciumtetrachlorid als Kupplungsmittel zur Umsetzung bringt und das erhaltene vernetzte polymere
Material in an sich bekannter Weise aufarbeitet
Siliciumtetrachlorid besitzt vier reaktionsfähige Stellen, welche mit Lithium zu reagieren vermögen, das sich
an den Kettenenden von lebenden Blockcopolymeren befindet Wird diese Verbindung einer Lösung lebender
Blockcopolymerer des Typs A-B mit nur einem lebenden Ende zugesetzt, dann können theoretisch vier
Polymerenketten mit jedem Siliciumatom verknüpft werden, wobei ein radiales Polymeres erhalten wird, das
vier Ketten aufweist welche strahlenförmig von dem Siliciumatom im Mittelpunkt ausgehen. Die Reaktion
hai die Bildung eines desaktivierten Polymeren zur Folge, wobei Lithiumchlorid als Nebenprodukt gebildet
wird. Dieses theoretische Verhalten wird nahezu erfüllt, wenn in der Praxis die berechnete Menge an
Siliciumtetrachlorid, bezogen auf das Polymere mit den lebenden Enden, zugesetzt wird. Wird jedoch diese
Verbindung einer Lösung eines Blockcopolymeren des Typs A—B —A, das zwei lebende Enden an jeder
Polymerenkette aufweist, zugesetzt, dann ist die Bildung eines vollständig vernetzten polymeren Netzwerkes die
Folge. Die chemische Reaktion ist im wesentlichen die gleiche wie im Falle des monofunktionellen Materials,
wobei jedoch jedes Ende einer Polymerenkette mit einem Siliciumatom unter Bildung eines Netzwerks
verknüpft wird. Ein derartiges Material besitzt nicht die gewünschten Eigenschaften eines thermoplastischen
Kautschuks.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jedoch ein Zwischenstadium erreicht. Eine Mischung aus einem
monofunktionellen lebenden Polymeren und einem difunktionellen lebenden Polymeren wird mit dem
Kupplungsmittel behandelt. Nur das difunktionelle lebende Polymere reagiert unter Einführung von
Vernetzungen in das erhaltene polymere Material. Obwohl das monofunktionelle lebende Polymere mit
einem Siliciumatom reagiert und sich mit diesem an einem Ende verbindet, wird dennoch keine Vernetzung
geschaffen. Das Ausmaß der Vernetzung in dem erhaltenen Polymeren wird durch die relativen Mengen
des eingesetzten monofunktionellen und difunktionellen lebenden Polymeren gesteuert.
Wie aus den nachfolgenden Beispielen hervorgeht, ist es mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich,
thermoplastische Kautschuke mit einer Vielzahl von b5
physikalischen Eigenschaften durch Veränderung der relativen Mengen der eingesetzten Polymeren herzustellen.
Mit steigender Menge des monofunktionellen lebenden Polymeren wird die Anzahl der Vernetzungen
in dem Endprodukt herabgesetzt, so daß das Streckphänomen, auf welches vorstehend näher eingegangen
wurde, ausgeprägter wird, wie sich aus den Werten des niedrigen Moduls ergibt Mit steigender Menge des
difunktionellen lebenden Polymeren verliert das Streckphänomen merklich an Bedeutung. Jedoch wird die
Dehnung beim Bruch ebenfalls herabgesetzt, wenn die Anzahl der Vernetzungen auf diese Weise erhöht wird.
Durch Auswahl der richtigen, dazwischenliegenden Mengen kann man jedoch einen vernünftigen Ausgleich
zwischen diesen zwei Eigenschaften erzielen und einen thermoplastischen Kautschuk herstellen, welcher in
dieser Beziehung befriedigende Eigenschaften besitzt
Die bevorzugte Methode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der jeweiligen
Herstellung der monofunktionellen und difunktionellen lebenen Blockcopolymeren in getrennten Lösungen
in einem inerten Lösungsmittel, wie beispielweise Benzol. Gegebene Mengen dieser Lösungen, deren
Konzentrationen bekannt sind, werden anschließend vermischt Zu der auf diese Weise gebildeten Gesamtlösung
wird das Kupplungsmittel zugesetzt, worauf die Mischung zur Gewährleistung einer innigen Vermischung
gerührt wird. Das Kupplungsmittel wird zweckmäßigerweise in Form einer Lösung in einem
organischen Lösungsmittel, welches mit dem Lösungsmittel, in welchem die lebenden Polymeren gelöst sind,
verträglich ist, zugesetzt. Die Menge des zugesetzten Kupplungsmittels hängt von der Anzahl der vorhandenen
lebenen Polymerenenden ab. Es wird 1 Mol Siliciumtetrachlorid pro 4 lebende Enden zur Erzielung
der wirksamsten Kupplung zugegeben. Ein leichter Überschuß des Kupplungsmittels ist nicht schädlich,
jedoch sollte ein zu großer Überschuß des Kupplungsmittel vermieden werden, da in diesem Falle die
Polymerenketten abgesättigt werden, ohne daß sie dabei verkuppelt werden.
Geeignete monofunktionelle Initiatoren für eine anionische Polymerisation zur Herstellung der lebenden
monofunktionellen Blockcopolymeren sind Methyllithium, Isopropyllithium, n-Butyllithium, sek.-Butyllithium,
tert-Octyllithiuni, n-Decyllithium, Phenyllithium und
Naphthyllithium. Geeignete difunktionelle Initiatoren für eine anionische Polymerisation zur Herstellung der
difunktionellen Blockcopolymeren sind Dilithiumdiisopren, Dilithiumstilben, Dilithiummethan, 1,4-Dilithiumbutan
oder dergleichen. Es ist natürlich vorzuziehen, daß sowohl das monofunktionelle als auch das difunktionelle
Polymere in dem gleichen Lösungsmittel oder wenigstens in gegenseitig verträglichen Lösungsmitteln
hergestellt werden, um das Vermischen der Lösungen zu erleichtern.
Es ist von Bedeutung, daß bei allen Stufen bis zur Beendigung der Umsetzung mit dem Kupplungsmittel
Vorsorge getroffen werden sollte, daß eine vorzeitige Abtötung der lebenden Polymeren vermieden wird.
Daher sollten die Polymerisation und das Kuppeln unter sauerstoff- und wasserfreien Bedingungen durchgeführt
werden. Ferner sollte dafür Sorge getragen werden, daß eine Verschmutzung der Lösungen mit Materialien, die
aktiven Wasserstoff, welcher das Polymere abtötet, enthalten, vermieden wird.
Beide lebenden Blockcopolymeren werden in zweckmäßiger Weise in Lösung in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel,
wie beispielsweise Benzol, hergestellt, wobei die Polymerisation bei einer Temperatur in der
Gegend von 50°C durchgeführt wird.
Nach der Bildung der erforderlichen monofunktionellen
und difunktionellen lebenden Polymeren werden abgemessene Mengen der Lösungen dieser Polymeren
miteinander vermischt, worauf das Kupplungsmittel zugesetzt wird. Die Kupplungsreaktion erfolgt in
zweckmäßiger Weise bei der gleichen Temperatur, bei welcher die lebenden Polymeren hergestellt werden,
d.h. bei ungefähr 500C. Es ist wichtig, daß das
Siliciumtetrachlorid von einem Kontakt mit Wasser ferngehalten wird, da es sonst leicht unter Freisetzung
von Chlorwasserstoff hydrolysiert, wobei der Chlorwasserstoff eine nachteilige V/irkung auf die Blockcopolymeren
ausüben kann. Die Lösung sollte während und nach der Zugabe des Siliciumtetrachlorids zur Gewährleistung
einer gründlichen Vermischung gerührt werden. Die Kupplungsreaktion dauert im allgemeinen
ungefähr 15 Minuten bis ungefähr 1 Stunde. Nach dieser
Zeitspanne ist sie beendet Die erhaltenen polymeren Produkte können anschließend aus der Lösung extrahiert
werden, mit einem Überschuß Alkohol ausgefällt und abgetrennt werden. Es ist zweckmäßig, eine kleine
Menge eines Antioxydationsmittels dem Polymerisat während der Gewinnungsstufe zuzusetzen.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Blockcopolymeren besitzen vorzugsweise einen
Styrolgehalt von 25 - 70 Gewichts-%. Jeder Polystyrolblock besitzt vorzugsweise ein Molekulargewicht von
10 000-20 000, während jeder Dienblock vorzugsweise ein Molekulargewicht von 30 000- 100 000 aufweist
Die Erfindung wird nachstehend anhand des Beispiels jo
näher erläutert.
35
Bei der Durchführung dieses Beispiels wird eine erste Grundcharge aus einer Lösung eines monofunktionellen
Polystyrol/Polybutadien-Blockcopolymeren und eine zweite Grundcharge aus einem difunktionellen lebenden
Polystyrol/Polybutadien/Polystyrol/Blockcopolymeren hergestellt, worauf Teile der zwei Grundchargen
vermischt werden und Siliciumtetrachlorid als Kupplungsmittel zugesetzt wird.
Die erste Grundcharge wird unter Verwendung von 1500 ml Benzol als Lösungsmittel hergestellt. Diesem
Lösungsmittel werden 9,0 ml einer l,2molaren Lösung von sek.-Buty)lithium in Benzol zugesetzt, worauf sich
die Zugabe von 150 ml (135 g) eines monomeren Styrols
anschließt. Alle Reagentien, die Polymerisationsgefäße oder dergleichen werden natürlich vor der Verwendung
sorgfältig getrocknet und gereinigt. Die Polymerisation erfolgt bei 45° C während einer Zeitspanne von 45
Minuten. Nach Beendigung dieser Zeitspanne ist das Styrol vollständig polymerisiert. Die Lösung enthält zu
diesem Zeitpunkt monofunktionelles lebendes Polystyrol. 300 ml (189 g) Butadien-(1,3) werden dann dem
Polymerisationsgefäß zugegeben, worauf die Polymerisation weitere 2 Stunden bei 50° C durchgeführt wird.
Die Lösung enthält dann ein monofunktionelles so lebendes Zweiblockcopolymeres der allgemeinen Form
Polystyrol/Polybutadien*, das 41 Gewichts-% Styrol enthält.
Die zweite Grundcharge wird unter Verwendung von 1500 ml Benzol hergestellt. Diesem Benzol werden (,5
25 ml einer 1,2-molaren (in bezug auf das Lithium) Benzollösung von Dilithiumdiisopren zugesetzt. 300 ml
(189 g) Butadien-(1,3) werden dann zugesetzt, worauf die Polymerisation unter den gleichen Bedingungen, wie
sie zur Herstellung der ersten Grundcharge eingehalten werden, während einer Zeitspanne von 2 Stunden
durchgeführt wird. Zu der Lösung des auf diese Weise gebildeten difunktionellen lebenen Polybutadiens werden
150 ml (135 g) Styrol zugesetzt, worauf die Polymerisation weitere V/2 Stunden lang fortgeführt
wird. Die Lösung enthält dann ein difunktionelles lebendes Dreiblockcopolymeres der allgemeinen Form
'Polystyrol/Polybutadien/Polystyrol*. das 41 Gewichts-%
Styrol, wie in der ersten Grundcharge, enthält
Verschiedene Anteile einer jeden Grundcharge werden dann entnommen und miteinander vermischt.
Zu der auf diese Weise gebildeten Mischung wird ein abgemessenes Volumen einer 0,5molaren Lösung von
Siliciumtetrachlorid in Benzol zugesetzt Die Menge der zugesetzten Siliciumtetrachloridlösung reicht dazu aus,
ungefähr 1 Mol Silicium pro 4 lebende Polymerenenden in der Mischung zur Verfügung zu stellen. Die Mischung
wird während und nach der Zugabe des Siliciumtetrachlorids gerührt. Die Temperatur der Mischung
während dieser Verfahrensstufe beträgt ungefähr 50° C. Nach einer Zeitspanne von ungefähr 1 Stunde wird die
Mischung abgekühlt, worauf das Polymere durch Zugabe eines Überschusses an Äthano! ausgefällt wird.
Eine kleine Menge eines üblichen Antioxydationsmittels wird ferner bei dieser Stufe zugegeben. Die auf diese
Weise gewonnenen Polymeren werden abfiltriert, getrocknet, verpreßt und physikalischen Tests unterzogen.
Eine Reihe derartiger Versuche wird durchgeführt wobei verschiedene relative Mengen der Lösung der
ersten und zweiten Grundcharge sowie entsprechend verschiedene Mengen an Siliciumtetrachlorid, um das
Molverhältnis Silicium : Lithium ungefähr gleich zu halten, verwendet werden. Bei einer Reihe von
Versuchen (B und C) besteht der einzige Unterschied in einer Änderung dieses Silicium-zu-Lithium-Verhältnisses,
um zu ermitteln, ob die Anwesenheit eines kleinen Überschusses an Siliciumtetrachlorid irgendeine bemerkenwerte
Wirkung ausübt.
Die Spannungs-Dehnungs-Messungen werden unter Verwendung verpreßter Filme hergestellt. Mikrohanteln
mit einer Dicke von 0,63 mm und einer Breite von 2,5 mm werden aus den getrockneten und verpreßten
Filmen ausgeschnitten und Festigkeitstests unter Verwendung einer Instron-Testvorrichtung in der in der
Kautschukindustrie bekannten Weise unterzogen. Ferner wird die Löslichkeit der Polymeren in Toluol bei
30°C sowie die Intrinsicviskosität der Polymeren gemessen.
Die erfindungsgemäß durchgeführten Versuche unter Verwendung der Grundchargen in den in der nachfolgenden
Tabelle angegebenen Mengen werden als Versuche A, B, C und D bezeichnet.
Zu Vergleichszwecken werden Teile einer jeden Grundlösung getrennt mit der Siliciumtetrachloridlösung
in der gleichen Weise behandelt. Die Produkte werden extrahiert und auf die gleiche Weise getestet
Diese Vergleichsversuche werden in der Tabelle als Versuche E und F bezeichnet.
Ebenfalls zu Vergleichszwecken werden die polymeren Materialien, die bei den Versuchen E und F erhalten
werden, in gleichen Gewichtsteilen durch gemeinsames Ausfällen aus der Lösung vermischt. Die auf diese Weise
erhaltene Mischung wird abgetrennt und auf die gleiche Weise getestet. Die Mischung wird mit G in der Tabelle
bezeichnet.
Tabelle | 17 | 95 | 066 | D | 8 | E | F | G | |
7 | 200 | 400 | - | 8 g trockener Kautschuk |
|||||
300 | - | 400 | 8 g trockener Kautschuk |
||||||
Volumen der Grundcharge 1 (ml) | Versuch | 3,0 | 0,8 | 4,0 | |||||
Volumen der Grundcharge 2 (ml) | A | B | C | 1,613 | 0,928 | 1,261 | 1,048 | ||
Volumen der SiCk-Lösung (ml) | 200 | 200 | 200 | 100 | 98,8 | 77,5 | 85,5 | ||
[η] der erhaltenen Polymeren | 100 | 200 | 200 | ||||||
% Löslichkeit | 1,2 | 2,0 | 2,5 | 112,6 | 150,8 | 112,5 | 64,5 | ||
Zugfestigkeit beim Bruch (kg/cm2) | 1,436 | 1,484 | 2,276 | 75,5 | 58,0 | 62,9 | 37,3 | ||
25CC | 95,8 | 98,4 | 98,3 | ||||||
60° C | 270 | 950 | 140 | 110 | |||||
% Dehnung beim Bruch | 141,6 | 104,1 | 116,7 | 280 | 980 | 110 | 120 | ||
25°C | 64,7 | 46,3 | 66,4 | ||||||
60° C | 83,5 | 24,2 | 88,4 | 60,5 | |||||
100-%-Modul (kg/cm2) | 700 | 520 | 210 | 41,5 | 17,7 | 58,1 | 34,5 | ||
25° C | 670 | 330 | 230 | ||||||
60° C | — | 27,1 | — | — | |||||
300-%-Modul (kg/cm2) | 54,0 | 50,0 | 86,0 | — | 19,8 | — | — | ||
25°C | 30,2 | 30,7 | 49,3 | ||||||
60° C | |||||||||
79,4 | 76,2 | — | |||||||
47,5 | 45,0 | — | |||||||
Aus der Tabelle ist zu ersehen, daß bei dem Vergleichsversuch E, bei dessen Durchführung ein
monofunktionelles lebendes Polymeres verkuppelt worden ist, ein Polymeres erhalten wird, das eine hohe
Zugfestigkeit und eine hohe Dehnung beim Bruch besitzt, jedoch einen sehr niedrigen Modul aufweist.
Tatsächlich sind die Zugfestigkeitswerte und Dehnungswerte beim Bruch beträchtlich höher als dies für die
meisten praktischen Anwendungsgebiete erforderlich ist Die Werte des Moduls sind jedoch sehr niedrig und
deuten auf das Vorliegen des oben erwähnten Streckphänomens hin. Es ist insbesondere darauf
hinzuweisen, daß der Unterschied zwischen den Werten für den 100-%-Modul und den 300-%-Modul sehr
gering ist Es ist nur wenig Kraft erforderlich, um das Polymere von der 100-%-Dehnung auf die 300-%-Dehnung
zu bringen, woraus hervorgeht, daß sich das Polymere gestreckt hat
Der Vergleichsversuch F, bei dessen Durchführung nur ein difunktionelles lebendes Polymeres verkuppelt
worden ist ergibt ein Polymeres, das im Hinblick auf verschiedene Eigenschaften Nachteile aufweist Dieses
Polymere besitzt einen befriedigenden 100-%-Modul, jedoch sind seine Dehnung beim Bruch und seine
Löslichkeit unbefriedigend. Der Vergleichsversuch G zeigt daß ein befriedigender Kompromiß zwischen den
physikalischen Eigenschaften nicht durch ein einfaches Vermischen der zwei Produkte, die bei den Versuchen E
und F anfallen, erzielt werden kann.
Das erhaltene gemischte Polymere zeigt eine verschlechterte Zugfestigkeit sowie eine herabgesetzte
Dehnung beim Bruch.
Die Intrinsicviskosität wird bei der Zugabe des Kupplungsmittels beträchtlich erhöht woraus hervorgeht,
daß eine Kupplungsreaktion stattgefunden hat
Die erfindungsgemäß durchgeführten Versuche A, B, C und D zeigen einen praktischen Kompromiß zwischen
den physikalischen Eigenschaften. So werden die Moduli der Produkte, welche bei diesen Versuchen
erhalten werden, merklich gegenüber dem Versuch E verbessert, während die Dehnungen beim Bruch sowie
die Löslichkeiten gegenüber den Versuchen F und G beträchtlich verbessert sind. Die Produkte der Versuche
A und B sind in praktischer Hinsicht sehr attraktiv. Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß die Eigenschaften der
erhaltenen polymeren Materialien über einen beträchtlichen Bereich hinweg erhalten werden können, und
zwar durch Regulierung der relativen Mengen an verwendetem monofunktionellem und difunktionellem
so Monomeren sowie der relativen Mengen an zugesetztem Kupplungsmittel.
Die Produkte sind zur Herstellung von Spritzgußgegenständen, Schuhsohlen, Klebstoffen oder dergleichen
geeignet
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von vernetzten polymeren Materialien, wobei Blockcopolymerisate mit Polybutadien- und Polysty; olblöcken mit endständigen Lithiumatomen mit Halogenverbindungen umgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus einem Polybutadien/PolystyroI-Copolymeren mit einem ionisch geladenen Ende, das mit einem Lithiumion assoziiert ist, und einem Polystyrol/Polybutadien/Polystyrol-Copolymeren mit zwei ionisch geladenen Enden, die mit je einem Lithiumion assoziiert sind, mit Siliciumtetrachlorid als Kupplungsmittel zur Umsetzung bringt und das erhaltene vernetzte polymere Material in an sich bekannter Weise aufarbeitet
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