DE1795802C3 - Hochmolekulare vulkanisierbare Polymere von Cyclododecen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Hochmolekulare vulkanisierbare Polymere von Cyclododecen und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
- Publication number
- DE1795802C3 DE1795802C3 DE19651795802 DE1795802A DE1795802C3 DE 1795802 C3 DE1795802 C3 DE 1795802C3 DE 19651795802 DE19651795802 DE 19651795802 DE 1795802 A DE1795802 A DE 1795802A DE 1795802 C3 DE1795802 C3 DE 1795802C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cyclododecene
- polymers
- molecular weight
- high molecular
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 37
- HYPABJGVBDSCIT-UPHRSURJSA-N cyclododecene Chemical compound C1CCCCC\C=C/CCCC1 HYPABJGVBDSCIT-UPHRSURJSA-N 0.000 title claims description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- -1 aluminum compound Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims description 4
- KPGXUAIFQMJJFB-UHFFFAOYSA-H Tungsten hexachloride Chemical compound Cl[W](Cl)(Cl)(Cl)(Cl)Cl KPGXUAIFQMJJFB-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 3
- 150000003657 tungsten Chemical class 0.000 claims description 3
- BWKCCRPHMILRGD-UHFFFAOYSA-N chloro hypochlorite;tungsten Chemical compound [W].ClOCl BWKCCRPHMILRGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- GICWIDZXWJGTCI-UHFFFAOYSA-I molybdenum pentachloride Chemical compound Cl[Mo](Cl)(Cl)(Cl)Cl GICWIDZXWJGTCI-UHFFFAOYSA-I 0.000 claims description 2
- 238000002083 X-ray spectrum Methods 0.000 claims 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 17
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- LPIQUOYDBNQMRZ-UHFFFAOYSA-N Cyclopentene Chemical compound C1CC=CC1 LPIQUOYDBNQMRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 4
- 150000001925 cycloalkenes Chemical group 0.000 description 4
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N n-heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 3
- 239000003701 inert diluent Substances 0.000 description 3
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N Carbon tetrachloride Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000002152 alkylating Effects 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N benzohydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N n-butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CFBGXYDUODCMNS-UHFFFAOYSA-N Cyclobutene Chemical compound C1CC=C1 CFBGXYDUODCMNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OOXWYYGXTJLWHA-UHFFFAOYSA-N Cyclopropene Chemical compound C1C=C1 OOXWYYGXTJLWHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N Decalin Chemical compound C1CCCC2CCCCC21 NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M Diethylaluminium chloride Chemical compound CC[Al](Cl)CC YNLAOSYQHBDIKW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 240000008528 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- KEQFTVQCIQJIQW-UHFFFAOYSA-N N-Phenyl-2-naphthylamine Chemical compound C=1C=C2C=CC=CC2=CC=1NC1=CC=CC=C1 KEQFTVQCIQJIQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZVQOOHYFBIDMTQ-UHFFFAOYSA-N [methyl-oxo-[1-[6-(trifluoromethyl)pyridin-3-yl]ethyl]-$l^{6}-sulfanylidene]cyanamide Chemical compound N#CN=S(C)(=O)C(C)C1=CC=C(C(F)(F)F)N=C1 ZVQOOHYFBIDMTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N al2o3 Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001361 allenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000000111 anti-oxidant Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atoms Chemical group C* 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 125000002573 ethenylidene group Chemical group [*]=C=C([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 150000003003 phosphines Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 1
Description
Die Erfindung betrifft hochmolekulare Cyclododecen-Polymere,
die im wesentlichen aus linearen ungesättigten Einheiten des monomeren Cyclododecens
bestehen und eine äthylenische Doppelbindung enthalten. Diese Polymeren, in denen die Doppelbindungen
sterisch regelmäßig angeordnet sein können und beispielsweise sämtlich vom trans-Typ sind, zeichnen
sich durch eine im wesentlichen lineare Struktur der Polymerketten, durch die Anwesenheit von olefinischen
Doppelbindungen in jeder Monomereinheit und durch Kopf-Schwanz-Verknüpfung aus. Sie werden durch
Homopolymerisation des Cyclododecens in Gegenwart bestimmter Katalysatorsysteme hergestellt und eigner,
sich für die verschiedensten Anwendungszwecke auf dem Gebiet der Elastomeren und vulkanisierten
Produkte.
Es wurden bereits Homopolymere des Cyclopentens vorgeschlagen, die eine ähnliche Struktur wie die
Polymeren gemäß der Erfindung haben. Diese Cyclopentenhomopolymeren
werden nach Verfahren erhalten, die dem Verfahren gemäß der Erfindung zwar ähnlich sind, doch konnte aufgrund der Unterschiede
zwischen Cyclopenten einerseits und Cyclododecen andererseits das Verhalten von Cyclododecen bei diesen
Polymerisationen nicht vorausgesehen werden.
Es wurde nämlich überraschenderweise gefunden, daß Cyclododecen durch öffnen des Ringes und
Aufrechterhaltung der in dem Monomeren enthaltenden olefinischen Doppelbindung homopolymerisiert
werden kann. Die Polymerisation dieses Monomeren durch öffnen des Cycloolefinrings kann unter so milden
Temperaturbedingungen durchgeführt werden, daß eine thermische Zersetzung des Cyclododecenrings ausgeschlossen
wird. Die Monomereinheiten sind in dem Homopolymeren praktisch vollständig in Form von
Einheiten des Dodecenameren (gemäß der von M. L. H u g g i η s vorgeschlagenen Nomenclatur, J. Polymer
Science, 8 [1952], Seite 257) enthalten. Die gemäß der
Erfindung hergestellten Polymeren entsprecher, somit
im wesentlichen der folgenden allgemeinen Formel:
[— CH = CH-(CH2)Io—]n
worin π der mittlere Polymerisationsgrad ist
Angesichts der bemerkenswerten Stabilität von Cycloolefinen mit mehr als 4 C-Atomen im Ring ist es
überraschend, daß man Cyclododecen durch öffnen des Ringes polymerisieren kann. Dieser Polymerisation liegt
in der Tat die öffnung einer einfachen C—C-Bindung
zugrunde. Ferner zeigt Cyclododecen im Gegensatz zu niederen Cycloolefinen, wie Cyclopropen, Cyclobuten
und in geringem Maße Cyclopenten keine nennenswerte Ringspannung, die dieses öffnen begünstigen könnte.
Es war noch weniger vorauszusehen, daß lineare Polydodecenamere mit sterisch regelmäßigen Doppelbindungen,
insbesondere vom trans-Typ aus Cyclododecen erhalten werden können.
Durch geeignete Wahl der Katalysatoren, die nachstehend ausführlich beschrieben werden, und durch
Anwendung der nachstehend näher angegebenen Bedingungen ist es möglich, Polydodecenamere herzustellen,
in denen praktisch sämtliche Doppelbindungen die gleiche Struktur, beispielsweise all-trans oder all-cis,
besitzen, und als Polymere von praktisch sterisch regelmäßiger Struktur definiert werden können. Aufgrund
dieser hohen sterischen Regelmäßigkeit haben diese Polymeren im allgemeinen laut Röntgenanalyse
einen hohen Kristallinitätsgrad. Hierauf wird später näher eingegangen.
Die Polymeren gemäß der Erfindung sind nach der Reinigung im allgemeinen weiße Feststoffe von
elastomerer oder faseriger Beschaffenheit, die nicht oder kaum klebrig sind. Im Ausnahmefall der niedrigmolekularen Produkte sind sie von wachsartiger
Konsistenz.
Das mittlere Molekulargewicht der Produkte liegt zwischen 10 000 und 500 000, deren Grenzviskosität zwischen 0,2 und 8 dl/g (bestimmt in Toluol bei 30°C).
Das mittlere Molekulargewicht der Produkte liegt zwischen 10 000 und 500 000, deren Grenzviskosität zwischen 0,2 und 8 dl/g (bestimmt in Toluol bei 30°C).
Die Homopolymeren gemäß der Erfindung sind im allgemeinen in verschiedenen Lösungsmitteln löslich,
beispielsweise in aromatischen Lösungsmitteln, wie Benzol und Toluol, oder in chlorierten Kohlenwasserstoffen,
wie Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff. Sie sind aliphatischen oder naphthenischen Kohlenwasserstoffen,
wie n-Heptan und Decalin, teilweise löslich und in Alkoholen, wie Methanol und Äthanol, Ketonen, wie
Aceton oder Methyläthylketon, Äthern, wie Diäthyläther, Tetrahydrofuran oder Dioxan, und in verschiedenen
anderen Lösungsmitteln unlöslich. Die in hohem Maße sterisch regelmäßigen Polymeren haben eine
geringere Löslichkeit sowohl hinsichtlich der Polymermenge, die in einem gegebenen Lösungsmittel löslich ist,
als auch im Hinblick auf den Bereich von Lösungsmitteln, die das Polymere lösen.
Die Löslichkeit der Polymeren kann durch Vernet-
zung, die durch die Anwesenheit von Doppelbindungen in den Makromolekülketten bedingt ist, verringert oder
aufgehoben werden. Diese Erscheinungen werden durch die Anwesenheit von Resten des für die
Herstellung verwendeten Katalysators, durch hohe Temperaturen und durch die Einwirkung von Luft
Sauerstoff und Licht besonders begünstigt Wenn jedoch die erfindungsgemäßen Homopolymeren sorgfältig von den Katalysatorresten gereinigt und vor der
Einwirkung von Luft und Licht geschützt werden, sind >° sie bei Raumtemperatur sehr stabil und zeigen selbst
nach längerer Zeit nicht die genannten Veränderungen. Der Zusatz von Antioxydantien, beispielsweise Phenylß-naphthylamin oder Hydrochinon, in geringen Mengen, d. h. in der Größenordnung von einigen Gewichts-
einleiten pro tausend Gewichtseinheiten, verhindert die
Vernetzung, so daß Polymere mit guter Licht- und Wetterbeständigkeit erhalten werden.
Die Polymeren, in denen die Doppelbindungen eine sehr regelmäßige sterische Struktur haben, haben
charakteristische Infrarotabsorptionsspektren. Diese Spektren ermöglichen es, den Polymeren eine Struktur
mit im wesentlichen linearer Kopf-Schwanz-Verknüpfung zuzuordnen.
Die Infrarotspektren ermöglichen ferner die Bestimmung des Grades der sterischen Regelmäßigkeit Eine
ziemlich breite Bande bei 13,8 bis 13,9 μ und eine Bande bei 7,1 μ zeigen die Anwesenheit von cis-Doppelbindungen an. Eine ziemlich schmale Bande bei 10,35 μ zeigt
die Anwesenheit von trans-Doppelbindungen an. Bei einigen Polymeren ist beispielsweise nur die Bande bei
IO35 μ vorhanden, während die Bande bei 13,8 bis 13,9 μ
praktisch fehlt Diese Polymeren bestehen somit in hohem Maße aus Einheiten der trans-Form.
Banden, die Doppelbindungen anderer Typen zuzuschreiben sind, wie Vinyl-, Vinyliden-, Allen- oder
konjugierten Doppelbindungen, fehlen oder sind in so geringem Maße vorhanden, daß sie kaum im Infrarotspektrum festgestellt werden können. Die Banden, die
für cyclische Strukturen charakteristisch sind, die aus der Polymerisation von Cyclododecen durch Öffnung
der Doppelbindung unter Aufrechterhaltung des Rings stammen, fehlen praktisch. Nur in einigen Fällen wurde
ein gewisser Gehalt an cyclischen Einheiten dieses Typs gefunden, der jedoch auf einige Einheiten pro Hundert
beschränkt war.
Die im wesentlichen linearen Kopf-Schwanz-Polymeren von Cyclododecen mit hoher sterischer Regelmäßigkeit der trans-Doppelbindungen zeigen bei der
Röntgenanalyse charakteristische Spektren von Pulvern und orientierten Fasern. Im Pulverspektrum
können charakteristiche Beugungslinien festgestellt werden. Die Hauptbeugungslinien entsprechen folgenden Gitterabständen:
55
4,48 A (sehr schwach)
4,17 A (stark)
3,78 A (mittelstark)
3,03 A (äußerst schwach^
2,528 A (mittelschwach)
2,253 A (mittel)
Die Polymeren gemäß der Erfindung zeichnen sich ferner dadurch aus, daß sie aufgrund der Anwesenheit
zahlreicher Doppelbindungen in den Polymerketten vulkanisiert werden können. Die Vernetzungsgeschwindigkeit während der Vulkanisation und der erzielbare
Vernetzungsgrad hängen hauptsächlich vom Typ und
von der Menge des verwendeten Vulkanisationsmittels
ab. Alle üblichen Vulkanisationsverfahren, die zur Vulkanisation von Naturkautschuk und durch Polymerisation und Copolymerisation von konjugierten Dienen
hergestellten Kunstkautschuktypen angewendet werden, insbesondere die Mischungen auf Basis von
Schwefel und Beschleunigern, können zur Vulkanisation der hier beschriebenen Polymeren angewendet werden.
Cyclododecen wird erfindungsgemäß bei Temperaturen im Bereich zwischen -80 und +1000C in
Gegenwart von Katalysatoren polymerisiert die durch Mischen von Molybdänpentachlorid, Wolframhexachlorid oder Wolframoxychlorid mit einer metallorganischen Verbindung des Aluminiums in Molverhältnissen
zwischen Molybdän- bzw. Wolframsalz und Aluminiumverbindung zwischen 1 :05 bis 1 :100, gegebenenfalls
unter Zusatz von Elektronendonatoren, erhalten worden sind.
Die metallorganischen Verbindungen des Aluminiums können mit Elektronendonatoren, beispielsweise
Äther, Aminen, Phosphinen, »Onium«-Salzen oder Alkalihalogenide^ in Komplexverbindungen überführt
werden.
Das Molverhältnis der Übergangsmetallsalze zur metallorganischen Verbindung des Aluminiums muß,
wie bereits erwähnt, zwischen 1 :05 und 1 :100 liegen. Die Molverhältnisse zwischen den beiden Katalysatorkomponenten werden im allgemeinen aus dem oberen
Bereich gewählt wenn metallorganische Verbindungen mit niedrigerem Alkylierungsvermögen wie Al(C2Hs)Cl,
Al(C2H5)CI2 oder Al(C2Hs)2Br verwendet werden. In
diesem Fall werden gute Ergebnisse erhalten, wenn bei bevorzugten Molverhältnissen zwischen 1 :3 und 1 :20
gearbeitet wird. Bei Verwendung von metallorganischen Verbindungen mit höherem Alkylierungsvermögen, wie Al(C2Hs)3 oder Al(n-QHi3)3 wird vorzugsweise
mit niedrigeren Molverhältnissen gearbeitet. In diesem Fall werden gute Ergebnisse erhalten, wenn Molverhältnisse zwischen 1 :1 und 1 :5 angewendet werden.
Die Molverhältnisse von Cycloolefin zu Übergangsmetallsalz werden im allgemeinen im Bereich bis zu
3000:1 gewählt. Besonders gute Ergebnisse werden erhalten, wenn im Bereich bis zu etwa 1000:1
gearbeitet wird.
Das Katalysatorgemisch aus dem Molybdän- oder Wolframsalz und einer metallorganischen Verbindung
des Aluminiums wird zweckmäßig kurz vor Beginn der Polymerisation bei einer Temperatur hergestellt die
vorzugsweise ebenso hoch oder niedriger ist als die Polymerisationstemperatur. Die Herstellung des Katalysatorgemisches kann in Gegenwart eines inerten
Verdünnungsmittels, beispielsweise eines aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffes, wie n-Heptan, Petroläther, Cyclohexan, Benzol
oder Toluol erfolgen.
Zweckmäßig wird eine geringe Menge dieser inerten Verdünnungsmittel verwendet. In vielen Fällen ist es
jedoch vorteilhafter, kein inertes Verdünnungsmittel zu verwenden und das Vermischen der Katalysatorkomponenten in Gegenwart des Monomeren allein bei einer
Temperatur vorzunehmen, die vorzugsweise niedriger oder ebenso hoch ist wie die Polymerisationstemperatur. Bei dieser Arbeitsweise wird häufig ein Anstieg der
Polymerisationsgeschwindigkeit und des Gesamtumsatzes zum Polymeren erzielt.
Der Katalysator kann unmittelbar nach dem Mischen
seiner Komponenten oder nach dem Aufbringen auf einen Träger, vorzugsweise einem Metalloxyd, das in
Gegenwart der eingesetzten Reaktionsteilnehmer stabil ist, verwendet werden. Besonders geeignet als Träger ist
Aluminiumoxyd.
Hinsichtlich der Verwendung von Verdünnungsmitteln bei der Polymerisation gilt das gleiche, was
vorstehend im Zusammenhang mit der Katalysatorherstellung gesagt wurde. Es ist somit möglich, inerte
Verdünnungsmittel zu verwenden, vorzugsweise die obengenannten Kohlenwasserstoffe. Aus den genannten Gründen ist es jedoch in vielen Fällen vorzuziehen,
ohne Verdünnungsmittel zu arbeiten und das eingesetzte Monomere als Verdünnungsmittel zu verwenden.
Die Temperaturen, bei denen die Polymerisation durchgeführt wird, liegen vorzugsweise zwischen —50
und +600C Sehr gute Ergebnisse werden bei Temperaturen zwischen -30 und +300C erhalten.
Die Polymerisationsreaktion kann bis zu fast vollständigem Umsatz des Monomeren durchgeführt
werden. Da jedoch in diesem Fall eine Vernetzung, die das Polymere schwer löslich oder unlöslich macht,
begünstigt wird, ist es zweckmäßiger, die Polymerisation beim diskontinuierlichen Arbeiten abzubrechen,
sobald der Umsatz einen Wert von 20 bis 30% erreicht hat, und das nicht umgesetzte Monomere erneut
einzusetzen. Aus diesem Grunde ist es vorteilhafter, wenn die Polymerisation abgebrochen und das Monomere gegebenenfalls nach Zusatz von weiterem
Katalysatorgemisch im Kreislauf geführt wire.
Da metallorganische Verbindungen des Aluminiums als eine der Katalysatorkomponenten gegenüber
Sauerstoff, Kohlendioxyd, Wasser und anderen Bestandteilen der Luft empfindlich sind, ist es zweckmäßig,
die Polymerisation sowie die mit der Handhabung und Herstellung des Katalysatorgemisches verbundenen
Arbeitsgänge unter trockenem Stickstoff vorzunehmen.
Die Polymeren gemäß der Erfindung können auf dem Gebiet der Elastomeren, Kautschuke, Schaumstoffe,
hitzehärtenden Harze und Kunststoffe Verwendung finden. Die Elastomeren, die durch Vulkanisation der
Polymeren erhalten werden, haben einen hohen Elastizitätsmodul.
Beispie!
Das Polymerisationsgefäß, das 4 ml Toluol enthält,
besteht aus einem Kolben mit Rührer, Stickstoffein
trittsrohr und Eintrittsrohr für die Reaktionskomponen
ten. Im Kolben wird eine trockene Stickstoff atmosphäre
aufrechterhalten. Dann werden 13,7 ml (70,5 mMol) Cyclododecen (60% trans- und 40% cis-Moleküle)
eingeführt Nach Abkühlung auf — 30°C werden
ίο 0,141 mMol Wolframhexachlorid unter Rühren zugegeben. Dann werden 0,71 mMol Aluminiumdiäthylmonochlorid langsam eingeführt Das Molverhältnis von
Monomeren zu Wolfram beträgt 500:1, das Molverhältnis von Aluminium zu Wolfram 5:1. Die Polymeri-
sation wird 17 Stunden bei -40°C und 6 Stunden bei -20° C durchgeführt
Die Polymerisation wurd durch Zusatz von 5 ml n-Butanol, das 20 mg Phenyl-/?-naphthylamin enthält,
abgebrochen. Der lnahlt des Kolbens wird in 10 ml
Methanol gegossen, das 5 ml 38%ige Chlorwasserstoffsäure enthält. Das ausgefällte und unter Stickstoff
getrocknete Polymere wird erneut in 20 ml Methanol gelöst Die Lösung wird filtriert und erneut in 50 ml
Methanol gegossen, das 2 ml 38%ige Chlorwasserstoff
säure enthält
Die Mutterlauge wird dekantiert das Polymere in frischem Methanol suspendiert die Suspension filtriert
und das Polymere mit weiterem Methanol gewaschen, das 0,1 Gew.-% Phenyl-/?-naphthylamin enthält Das
Polymere wird dann unter vermindertem Druck bei Raumtemperatur getrocknet
Als Produkt werden 1,2 g (10% Umsatz) eines festen
elastischen Polymeren erhalten.
90% trans-Dodecenamiereinheiten und 10% cis-Dodecenamereinheiten. Banden anderer Typen von Mehrfachbindungen fehlen praktisch. Laut Röntgenanalyse
ist das Polymere kristallin. Es zeigt das stärkste Beugungsmaximum bei einem Winkel 2θ = 213° ent-
sprechend einem Gitterabstand von 4,17 A.
Claims (3)
1. Hochmolekulare, vulkanisierbare Polymere von Cyclododecen, dadurch gekennzeichnet,
daß sie im Röntgenspektrum folgende Hauptbeugungslinien
4,48 Ä (sehr schwach)
4,17 A (stark)
3,78 Ä (mittelstark)
3,03 Ä (äußerst schwach)
2,528 A (mittelschwach)
2,253 A (mittel)
4,17 A (stark)
3,78 Ä (mittelstark)
3,03 Ä (äußerst schwach)
2,528 A (mittelschwach)
2,253 A (mittel)
sowie mittlere Molekulargewichte zwischen 10 000 und 500 000 und Grenzviskositäten im Bereich
zwischen 0,2 und 8 dl/g, bestimmt in Toluol bei 30" C,
aufweisen.
2. Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polymeren von Cyclododecen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß man Cyclododecen bei Temperaturen im Bereich zwischen —80 und
+ 1000C in Gegenwart von Katalysatoren polymerisiert,
die durch Mischen von Molybdänpentachlorid, Wolframhexachlorid oder Wolframoxychlorid mit
einer metallorganischen Verbindung des Aluminiums in Molverhältnissen zwischen Molybdän· bzw.
Wolframsalz und Aluminiumverbindung zwischen 1 :0,5 bis 1 : 100, gegebenenfalls unter Zusatz von
Elektronendonatoren, erhalten worden sind.
3. Verwendung der hochmolekularen Polymeren nach Anspruch 1 und 2 zur Herstellung von
Vulkanisaten.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19651795802 DE1795802C3 (de) | 1964-01-17 | 1965-01-16 | Hochmolekulare vulkanisierbare Polymere von Cyclododecen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT107164 | 1964-01-17 | ||
IT107164 | 1964-01-17 | ||
DE19651795802 DE1795802C3 (de) | 1964-01-17 | 1965-01-16 | Hochmolekulare vulkanisierbare Polymere von Cyclododecen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
BE667392 | 1965-07-26 | ||
NL656510331A NL143588B (nl) | 1964-01-17 | 1965-08-09 | Werkwijze om lineaire homopolyalkenameren te bereiden. |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1795802A1 DE1795802A1 (de) | 1975-10-02 |
DE1795802B2 DE1795802B2 (de) | 1977-06-23 |
DE1795802C3 true DE1795802C3 (de) | 1978-02-02 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1770444C3 (de) | Kristalline Polypentename | |
DE1154632B (de) | Verfahren zur Herstellung von normalerweise festen, linearen Poly-merisaten von AEthylen oder Mischpolymerisaten von AEthylen mit vinylaromatischen oder halogen-substituierten vinylaromatischen Kohlenwasserstoffen | |
DE2027905B2 (de) | Verfahren zur herstellung von polyalkenameren | |
DE2028935A1 (de) | Polyalkenamere und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE2028716C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyalkenameren | |
DE1795802C3 (de) | Hochmolekulare vulkanisierbare Polymere von Cyclododecen und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE1570940C3 (de) | Hochmolekulare vulkanisierbare Polyheptenamere und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE1947109C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von a- Olefin-Mischpolymeren | |
DE1961232C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Epihalogenhydrinpolymeren | |
DE818257C (de) | Verfahren zur Herstellung von Mischpolymerisationsprodukten | |
DE1795802B2 (de) | Hochmolekulare vulkanisierbare polymere von cyclododecen und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE2237353A1 (de) | Hochmolekulare copolyalkenamere und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE1570940B2 (de) | Hochmolekulare vulkanisierbare Polyheptenamere und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2411496C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von flüssigen Polymeren mit sehr hoher Viskosität | |
DE1214401B (de) | Verfahren zur Polymerisation von Propylen | |
DE1595075C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten | |
DE1037127B (de) | Katalysatoren zur Polymerisation von Formaldehyd | |
DE1620973C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Hochmolekularen, vulkanisierbaren, linearen, sterisch regelmäßigen Homopolymeren des Cyclopentens | |
DE2045563C3 (de) | ||
DE2257480B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Copolymeren des Isobutylens | |
DE2028165A1 (de) | Mit Schwefel vulkanisierbare, ungesättigte hochmolekulare Copolymere, ihre Herstellung und Verwendung | |
DE1292854B (de) | Verfahren zur Herstellung von Homo- und Mischpolymerisaten von Mono- und Diolefinen | |
AT214640B (de) | Verfahren zur Erzeugung von normalerweise festen Mischpolymeren von Äthylen und einem 1-Olefin | |
AT218736B (de) | Verfahren zur katalytischen Polymerisation von α-Olefinen, insbesondere Äthylen | |
AT229571B (de) | Verfahren zur Herstellung hochmolekularer, linearer, amorpher Copolymere von Äthylen mit höheren α - Olefinen |