DE19815737A1 - Process for the hydrogenation of aromatic polymers in the presence of branched hydrocarbons - Google Patents
Process for the hydrogenation of aromatic polymers in the presence of branched hydrocarbonsInfo
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Abstract
Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Hydrierung aroma tischer Polymere, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß als Lösungsmittel ver zweigte gesättigte Kohlenwasserstoffe verwendet werden, die an der Verzweigungs stelle maximal ein Wasserstoff-Atom besitzen, eine Siedetemperatur größer 45°C und eine Zündtemperatur (DIN 51794) größer gleich 280°C aufweisen sowie die so herge stellten Polymere, oder ein Gemisch von Lösungsmitteln enthaltend diese Kohlen wasserstoffe und die für Hydrierreaktionen üblichen Lösungsmittel.The present invention relates to a method for aroma hydrogenation tischer polymers, which is characterized in that ver branched saturated hydrocarbons are used at the branching point have a maximum of one hydrogen atom, a boiling temperature greater than 45 ° C and have an ignition temperature (DIN 51794) greater than or equal to 280 ° C and so forth made polymers, or a mixture of solvents containing these carbons Hydrogen and the usual solvents for hydrogenation reactions.
Die Hydrierung aromatischer Polymere ist bereits bekannt. DE-AS 11 31 885 be schreibt die Hydrierung von Polystyrol in Gegenwart von Katalysatoren und Lösungs mittel. Als Lösungsmittel werden aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasser stoffe, Ether, Alkohole und aromatische Kohlenwasserstoff allgemein erwähnt. Als bevorzugt wird ein Gemisch aus Cyclohexan und Tetrahydrofuran genannt.The hydrogenation of aromatic polymers is already known. DE-AS 11 31 885 be writes the hydrogenation of polystyrene in the presence of catalysts and solutions medium. Aliphatic and cycloaliphatic hydrocarbons are used as solvents substances, ethers, alcohols and aromatic hydrocarbons generally mentioned. As a mixture of cyclohexane and tetrahydrofuran is preferred.
WO 96/34 896 (= US-A-5 612 422) beschreibt beispielsweise ein Verfahren zur Hydrierung aromatischer Polymere, bei dem in Gegenwart eines mit Siliciumdioxid unterstütztem Metall als Hydrierungskatalysator mit bestimmter Porengrößenver teilung des Siliciumdioxids hydriert wird. Als Lösungsmittel werden aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe erwähnt, als verzweigter gesättigter Kohlenwas serstoff wird Isopentan (2-Methylbutan) genannt. Als Ether werden Diethylenglykol dimethylether und Tetrahydrofuran genannt.WO 96/34 896 (= US-A-5 612 422) describes, for example, a method for Hydrogenation of aromatic polymers, in the presence of a silica supported metal as a hydrogenation catalyst with certain pore size ver Division of the silicon dioxide is hydrogenated. Aliphatic or Cycloaliphatic hydrocarbons mentioned as branched saturated coal water isopentane (2-methylbutane) is called. Diethylene glycol is used as ether called dimethyl ether and tetrahydrofuran.
EP-A-322 731 beschreibt die Herstellung von vorwiegend syndiotaktischen Polyme ren auf Basis von Vinylcyclohexan, wobei ein Styrol-basierendes Polymer in Gegen wart von Hydrierungskatalysatoren und Lösungsmitteln hydriert wird. Als Lösungs mittel werden cycloaliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe erwähnt.EP-A-322 731 describes the production of predominantly syndiotactic polymers ren based on vinylcyclohexane, a styrene-based polymer in counter Was hydrogenated by hydrogenation catalysts and solvents. As a solution medium cycloaliphatic and aromatic hydrocarbons are mentioned.
Die speziellen Lösungsmittel der vorliegenden Erfindung werden nicht erwähnt. The specific solvents of the present invention are not mentioned.
Die in den oben genannten Schriften beschriebene Kohlenwasserstoffe außer Iso pentan weisen Zündtemperaturen kleiner gleich 260°C auf und sind für einen techni schen Prozeß nicht einfach handzuhabende Lösungsmittel. Die Lösungsmittel müssen für einen technischen Prozeß ausreichend hohe Zündtemperaturen (DIN 51 794) auf weisen, da bei der Polymeraufarbeitung ein Kontakt zu heißen Metalloberflächen in möglicher Gegenwart von Luft eintritt und die Verarbeitungstemperaturen einer Polymerlösung von z. B. hydriertem Polystyrol in Gegenwart des Lösungsmittels 240°C erreichen bzw. überschreiten können. Dabei besteht die Möglichkeit der Zündung und Explosion, wenn nicht eine ausreichende Temperaturdifferenz zwischen Verarbeitungstemperatur und Zündtemperatur eingehalten wird.The hydrocarbons described in the above-mentioned documents, apart from iso Pentan have ignition temperatures of less than or equal to 260 ° C and are for one techni The process is not an easy-to-use solvent. The solvents have to sufficiently high ignition temperatures (DIN 51 794) for a technical process have, since during the polymer processing a contact to hot metal surfaces in possible presence of air and processing temperatures Polymer solution from e.g. B. hydrogenated polystyrene in the presence of the solvent Can reach or exceed 240 ° C. There is the possibility of Ignition and explosion if not a sufficient temperature difference between Processing temperature and ignition temperature is maintained.
Lösungsmittelaustausch vor dem Aufarbeitungsschritt zur Granulatherstellung ist mit erheblichen Kosten und technischen Aufwand verbunden.Solvent exchange before the processing step for the production of granules is included considerable costs and technical effort.
Inertisierungsmaßnahmen des gesammten Polymeraufarbeitungsschritts, die verhin dern, daß ein Lösungsmittel/Luftkontakt hergestellt wird, sind teuer und in der Praxis für ein großtechnisches Verfahren kaum zu realisieren, da z. B. die gesamte Apparatur unter Inertgas gekapselt werden müßte.Inertification measures of the entire polymer processing step, which prevent that a solvent / air contact is made are expensive and in practice for a large-scale process can hardly be realized because z. B. the entire apparatus would have to be encapsulated under inert gas.
Ohne derartige oder andere komplexe und teure Vorkehrungen können die in den genannten Schriften bekannten Lösungsmittel außer Isopentan (WO96/34 896; US 5 612 422) zünden und stellen ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar. Isopentan ist jedoch kein Lösungsmittel für z. B. Polystyrol, dieses Lösungsmittel ist somit für die Hydrierung dieses Polymers ungeeignet. Isopentan als Lösungsmittel hat ferner den Nachteil bei 28°C zu sieden, welches einerseits die Handhabung der Lösungen erschwert, andererseits in Folge der notwendigen Kühlung im Aufarbeitungsschritt zu teuren und aufwendigen Kühlungs- und Kondensationsapparaturen führt.Without such or other complex and expensive arrangements, those in the known documents known solvents other than isopentane (WO96 / 34 896; US 5 612 422) ignite and present a considerable safety risk. Isopentane is however no solvent for e.g. B. polystyrene, this solvent is therefore for the Hydrogenation of this polymer is unsuitable. Isopentane as a solvent also has the Disadvantage to boil at 28 ° C, which on the one hand the handling of the solutions difficult, on the other hand due to the necessary cooling in the refurbishment step expensive and complex cooling and condensing equipment leads.
Es besteht die Aufgabe, daß das eingesetzte Lösungsmittel das Ausgangspolymer löst, die Hydrierung zu einer praktisch vollständigen Hydrierung der aromatischen Ein heiten führt, das Reaktionsprodukt gelöst wird und dieses System direkt dem Aufarbeitungsschritt zugeführt wird, wobei eine Temperaturdifferenz von (mind. 15% bezogen auf die Celsiustemperaturskala) zwischen Verarbeitungstemperatur und Zündtemperatur des Lösungsmittels eingehalten wird.The object is that the solvent used dissolves the starting polymer, the hydrogenation to a virtually complete hydrogenation of the aromatic one leads, the reaction product is dissolved and this system directly to the Processing step is supplied, with a temperature difference of (min. 15% based on the Celsius temperature scale) between processing temperature and Ignition temperature of the solvent is maintained.
Es wurde nun gefunden, daß bestimmte verzweigte Kohlenwasserstoffe die ge forderten Eigenschaften aufweisen und dadurch ein großtechnisches Verfahren für die Hydrierung von aromatischen Polymeren und dessen Polymeraufarbeitung deutlich vereinfacht wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die hydrierte Polymerlösung direkt dem Aufarbeitungsschritt zugeführt werden kann und keine komplexen technischen Maßnahmen zum Ausschließen eines Lösungsmittel/Luft kontaktes an einer Oberfläche größer oder gleich der Zündtemperatur notwendig sind. Ein weiterer Vorteil der Verwendung dieser speziellen verzweigten Kohlenwasser stoffe liegt darin, daß das Lösungsmittel bei höheren Temperaturen vom Polymer getrennt werden kann, was zu niedrigeren Lösungsmittelrestgehalten und höheren Polymerdurchsätzen führt.It has now been found that certain branched hydrocarbons ge have required properties and thereby an industrial process for Hydrogenation of aromatic polymers and their polymer processing clearly is simplified. The process is characterized in that the hydrogenated Polymer solution can be fed directly to the workup step and none complex technical measures to exclude a solvent / air contact on a surface greater than or equal to the ignition temperature are necessary. Another advantage of using this particular branched hydrocarbon substances is that the solvent at higher temperatures from the polymer can be separated, resulting in lower solvent residues and higher ones Polymer throughput leads.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Hydrierung aromatischer Polymere, gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren, wobei als Lösungsmittel verzweigte Kohlenwasserstoffe verwendet werden, die an der Verzweigungsstelle höchstens ein Wasserstoffatom besitzen, eine Siedetemperatur größer 45°C und eine Zündtempera tur (DIN 51794) über 280°C aufweisen, oder ein Gemisch solcher Kohlenwasserstoffe mit für Hydrierreaktionen geeigneten Lösungsmitteln.The invention relates to a process for the hydrogenation of aromatic polymers, optionally in the presence of catalysts, with branched solvents Hydrocarbons are used at the branching point at most Have a hydrogen atom, a boiling temperature greater than 45 ° C and an ignition temperature tur (DIN 51794) above 280 ° C, or a mixture of such hydrocarbons with solvents suitable for hydrogenation reactions.
Die Reaktion wird im allgemeinen bei Volumenkonzentrationen der verzweigten gesättigten Kohlenwasserstoffe zum gesamten Lösungsmittel von 0,1%-100%, vor zugsweise 1%-80% ganz besonders bevorzugt 5-70% durchgeführt.The reaction is generally branched at volume concentrations saturated hydrocarbons to the total solvent of 0.1% -100% preferably 1% -80% carried out very particularly preferably 5-70%.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt im allgemeinen zu einer praktisch voll ständigen Hydrierung der aromatischen Einheiten. In der Regel ist der Hydriergrad ≧ 80%, vorzugsweise ≧ 90%, ganz besonders bevorzugt ≧ 99%, insbesondere 99,5 bis 100%. Der Hydriergrad läßt sich beispielsweise durch NMR oder UV-Spektros kopie bestimmen. The process according to the invention generally leads to a practically full constant hydrogenation of the aromatic units. As a rule, the degree of hydrogenation ≧ 80%, preferably ≧ 90%, very particularly preferably ≧ 99%, in particular 99.5 until 100%. The degree of hydrogenation can be determined, for example, by NMR or UV spectroscopy determine copy.
Als Ausgangsstoffe werden aromatische Polymere eingesetzt, welche beispielsweise ausgewählt sind aus gegebenenfalls im Phenylring oder an der Vinylgruppe substi tuiertem Polystyrol oder Copolymere davon mit Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe der Olefine, (Meth)acrylate oder Gemische davon. Weitere geeignete Poly mere sind aromatische Polyether insbesondere Polyphenylenoxid, aromatische Polycarbonate, aromatische Polyester, aromatische Polyamide, Polyphenylene, Poly xylylene, Polyphenylenvinylene, Polyphenylenethylene, Polyphenylensulfide, Polyaryl etherketone, aromatische Polysulfone, aromatische Polyethersulfone, aromatische Polyimide sowie deren Mischungen, Copolymere, gegebenenfalls Copolymere mit aliphatischen Verbindungen.Aromatic polymers are used as starting materials, for example are selected from optionally in the phenyl ring or on the vinyl group substi tuiert polystyrene or copolymers thereof with monomers selected from the Group of olefins, (meth) acrylates or mixtures thereof. Other suitable poly mers are aromatic polyethers, especially polyphenylene oxide, aromatic Polycarbonates, aromatic polyesters, aromatic polyamides, polyphenylenes, poly xylylene, polyphenylene vinylene, polyphenylene ethylene, polyphenylene sulfide, polyaryl etherketones, aromatic polysulfones, aromatic polyether sulfones, aromatic Polyimides and their mixtures, copolymers, optionally copolymers with aliphatic compounds.
Als Substituenten im Phenylring kommen C1-C4-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, C1-C4- Alkoxy, wie Methoxy, Ethoxy, ankondensierte Aromaten, die über ein Kohlen stoffatom oder zwei Kohlenstoffatome mit dem Phenylring verbunden sind, mit Phenyl, Biphenyl, Naphthyl in Frage.As the substituents in the phenyl ring are C 1 -C 4 alkyl such as methyl, ethyl, C 1 -C4- alkoxy, such as methoxy, ethoxy, fused aromatic compounds, the atom via a carbon or two carbon atoms are bonded to the phenyl ring, with phenyl, Biphenyl, naphthyl in question.
Als Substituenten an der Vinylgruppe kommen C1-C4-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n- oder iso-Propyl in Frage, insbesondere Methyl in α-Position.Possible substituents on the vinyl group are C 1 -C 4 -alkyl, such as methyl, ethyl, n- or isopropyl, in particular methyl in the α-position.
Als olefinische Comonomere kommen Ethylen, Propylen, Isopren, Isobutylen
Butadien, Cyclohexadien, Cyclohexen, Cyclopentadien, gegebenenfalls substituierte
Norbornen, gegebenenfalls substituierte Dicyclopentadien, gegebenenfalls substi
tuierte Tetracyclododecene, gegebenenfalls substituierte Dihydrocyclopentadiene,
C1-C8-, vorzugsweise C1-C4-Alkylester der (Meth)acrylsäure, vorzugsweise Methyl-
und Ethylester
C1-C8-, vorzugsweise C1-C4-Alkylether des Vinylalkohols, vorzugsweise Methyl
und Ethylether,
C1-C8-, vorzugsweise C1-C4-Alkylester des Vinylalkohols, vorzugsweise der Ethan
säure,
Derivate der Maleinsäure, vorzugsweise Maleinsäureanhydrid, Derivate des Acryl
nitrils, vorzugsweise Acrylnitril und Methacrylnitril in Frage.Suitable olefinic comonomers are ethylene, propylene, isoprene, isobutylene butadiene, cyclohexadiene, cyclohexene, cyclopentadiene, optionally substituted norbornene, optionally substituted dicyclopentadiene, optionally substituted tetracyclododecenes, optionally substituted dihydrocyclopentadienes,
C 1 -C 8 -, preferably C 1 -C 4 alkyl esters of (meth) acrylic acid, preferably methyl and ethyl esters
C 1 -C 8 , preferably C 1 -C 4 alkyl ether of vinyl alcohol, preferably methyl and ethyl ether,
C 1 -C 8 -, preferably C 1 -C 4 -alkyl esters of vinyl alcohol, preferably of ethanoic acid,
Derivatives of maleic acid, preferably maleic anhydride, derivatives of acrylonitrile, preferably acrylonitrile and methacrylonitrile.
Die aromatischen Polymere haben im allgemeinen Molekulargewichte Mw von 1000 bis 10 000 000, vorzugsweise von 60 000 bis 1 000 000, besonders bevorzugt 70 000 bis 600 000, bestimmt nach Lichstreuung.The aromatic polymers generally have molecular weights Mw of 1000 to 10,000,000, preferably from 60,000 to 1,000,000, particularly preferably from 70,000 to 600,000, determined by light scattering.
Die Polymere können eine lineare Kettenstruktur besitzen als auch durch Co-Ein heiten Verzweigungsstellen aufweisen (z. B. Propfcopolymere). Die Verzweigungs zentren beinhalten z. B. sternförmige Polymere oder andere geometrische Formen der primären, sekundären, tertiären, ggf. quartären Polymerstruktur.The polymers can have a linear chain structure as well as through Co-Ein have branching points (e.g. graft copolymers). The branching centers include e.g. B. star-shaped polymers or other geometric shapes primary, secondary, tertiary, possibly quaternary polymer structure.
Die Copolymere können sowohl statistisch, alternierend als auch als Blockcopolymere vorliegen.The copolymers can be either random, alternating or as block copolymers available.
Blockcopolymere beinhalten Di-Blöcke, Tri-Blöcke, Multi-Blöcke und sternförmige Blockcopolymere.Block copolymers include di-blocks, tri-blocks, multi-blocks and star-shaped Block copolymers.
Die Ausgangspolymere sind allgemein bekannt (z. B. WO 94/02 720).The starting polymers are generally known (e.g. WO 94/02 720).
Als Lösungsmittel werden vorzugsweise verzweigte Kohlenwasserstoffe der Formel
(I) eingesetzt, welche Siedetemperaturen größer 45°C und Zündtemperaturen
(DIN 51 794) größer gleich 280°C aufweisen:
Preferred solvents are branched hydrocarbons of the formula (I) which have boiling temperatures greater than 45 ° C. and ignition temperatures (DIN 51 794) greater than or equal to 280 ° C.
in welcher
die Reste R1, R2, R3 und R4 für gradkettiges oder verzweigtes C1-C10-Alkyl stehen
und maximal einer der Reste R1, R2, R3 und R4 auch für Wasserstoff stehen kann.in which
the radicals R 1 , R 2 , R 3 and R 4 stand for straight-chain or branched C 1 -C 10 alkyl and at most one of the radicals R 1 , R 2 , R 3 and R 4 can also stand for hydrogen.
Besonders bevorzugt sind:
2,2,3-Trimethylbutan; 2,2-Dimethylbutan; 2,3-Dimethylbutan; Methylcyclopentan;
2-Methylpentan; 3-Methylpentan; 3,3-Diethylpentan; 2,4-Dimethylpentan; 2,2-Di
methylpentan 2,3-Dimethylpentan; 2,4-Dimethyl-3-ethylpentan; 2,2,3-Trimethyl
pentan; 2,3,3-Trimethylpentan; 2,2,4-Trimethylpentan (Isooctan); 2,2,3,3-Tetra
methylpentan; 2,2,3,4-Tetramethylpentan; 2,3,3,4-Tetramethylpentan; 2-Methylhexan;
3-Methylhexan; 2-Methyl-4-ethylhexan; tert-Butylcyclohexan; 2-Methylheptan; 2,5,5-
Trimethylheptan; 3,3-Dimethylheptan; 2,2,5-Trimethylheptan.The following are particularly preferred:
2,2,3-trimethylbutane; 2,2-dimethylbutane; 2,3-dimethylbutane; Methylcyclopentane; 2-methylpentane; 3-methylpentane; 3,3-diethylpentane; 2,4-dimethylpentane; 2,2-dimethylpentane 2,3-dimethylpentane; 2,4-dimethyl-3-ethylpentane; 2,2,3-trimethyl pentane; 2,3,3-trimethylpentane; 2,2,4-trimethylpentane (isooctane); 2,2,3,3-tetra methyl pentane; 2,2,3,4-tetramethylpentane; 2,3,3,4-tetramethylpentane; 2-methylhexane; 3-methylhexane; 2-methyl-4-ethylhexane; tert-butylcyclohexane; 2-methylheptane; 2,5,5-trimethylheptane; 3,3-dimethylheptane; 2,2,5-trimethylheptane.
Ganz besonders bevorzugt für die Hydrierung von Polystyrol und seiner Derivate ist Methylcyclopentan, welches im Vergleich zu den in der Hydrierung, der oben ge nannten Schriften bekannten Kohlenwasserstoffen ein gutes Lösungsmittel darstellt, eine Siedetemperatur von 72°C und eine Zündtemperatur von 315°C aufweist.Is very particularly preferred for the hydrogenation of polystyrene and its derivatives Methylcyclopentane, which compared to those in the hydrogenation of the above ge known hydrocarbon is a good solvent, has a boiling temperature of 72 ° C and an ignition temperature of 315 ° C.
Die einzusetzende Menge an Katalysator ist beispielsweise in WO 96/34896 be schrieben.The amount of catalyst to be used is, for example, in WO 96/34896 wrote.
Die eingesetzte Menge des Katalysators hängt von dem ausgeführten Prozeß ab, dieser kann kontinuierlich, halb-kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden.The amount of catalyst used depends on the process being carried out, this can be carried out continuously, semi-continuously or discontinuously become.
Im kontinuierlichen System ist die Reaktionszeit wesentlich kürzer; sie wird von den Abmessungen des Reaktionsgefäßes beeinflußt. Bei der kontinuierlichen Arbeitsweise sind das Rieselsystem und das Sumpfsystem, beide mit fest angeordneten Katalysa toren, ebenso möglich wie ein System mit suspendiertem und z. B. im Kreis geführten Katalysator. Die festangeordneten Katalysatoren können in Tablettenform oder als Extrudate vorliegen. In the continuous system, the response time is much shorter; it is from the Dimensions of the reaction vessel affected. In the continuous way of working are the trickle system and the sump system, both with fixed catalytic converters gates, just as possible as a system with suspended and z. B. guided in a circle Catalyst. The fixed catalysts can be in tablet form or as Extrudates are present.
Die Polymerkonzentrationen, bezogen auf das Gesamtgewicht aus Lösungsmittel und Polymer betragen im allgemeinen 80 bis 1, vorzugsweise 50 bis 10, insbesondere 40 bis 15 Gew.-%.The polymer concentrations, based on the total weight of solvent and Polymer are generally 80 to 1, preferably 50 to 10, in particular 40 up to 15% by weight.
Die Hydrierung der Ausgangspolymere wird nach allgemein bekannten Methoden durchgeführt (z. B. WO 94/02 720, WO 96/34 895, EP-A-322 731). Als Katalysatoren können eine Vielzahl von bekannten Hydrierkatalysatoren eingesetzt werden. Bevor zugte Metallkatalysatoren sind beispielsweise in WO 94/21 694 oder WO 96/34 896 genannt. Als Katalysator kann jeder für Hydrierreaktion bekannter Katalysator eingesetzt werden. Geeignet sind sowohl Katalysatoren mit großer Oberfläche (z. B. 100-600 m2/g) und kleinen mittleren Porengrößen (z. B. 20-500 Å) als auch mit kleiner Oberfläche (z. B. ≧ 10 m2/g) und großer mittlerer Porengröße, die dadurch charakterisiert ist, das 98% des Porenvolumens größer 600 Å definiert ist (z. B. ca. 1000-4000 Å) (vgl. z. B. US-A 5.654.253, US-A 5.612.422, JP-A 03076706). Ins besondere werden Raney-Nickel, Nickel auf Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid/Aluminiumoxid, Nickel auf Kohlenstoff als Träger und/oder Edel metallkatalysatoren, z. B. Pt, Ru, Rh, Pd, verwendet.The hydrogenation of the starting polymers is carried out according to generally known methods (e.g. WO 94/02 720, WO 96/34 895, EP-A-322 731). A large number of known hydrogenation catalysts can be used as catalysts. Preferred metal catalysts are mentioned for example in WO 94/21 694 or WO 96/34 896. Any catalyst known for the hydrogenation reaction can be used as the catalyst. Both catalysts with a large surface area (for example 100-600 m 2 / g) and small medium pore sizes (for example 20-500 Å) as well as with a small surface area (for example ≧ 10 m 2 / g) are suitable ) and large average pore size, which is characterized by the fact that 98% of the pore volume is defined to be larger than 600 Å (e.g. approx. 1000-4000 Å) (cf. e.g. US-A 5,654,253, US-A 5,612,422, JP-A 03076706). In particular, Raney nickel, nickel on silicon dioxide, aluminum oxide or silicon dioxide / aluminum oxide, nickel on carbon as a support and / or noble metal catalysts, for. B. Pt, Ru, Rh, Pd used.
Die Reaktion wird im allgemeinen bei Temperaturen zwischen 0 und 500°C, vor zugsweise zwischen 20 und 250°C, insbesondere zwischen 60 und 200°C, durchge führt.The reaction is generally carried out at temperatures between 0 and 500 ° C preferably between 20 and 250 ° C, especially between 60 and 200 ° C leads.
Die für Hydrierreaktionen üblichen Lösungsmitteln verwendbaren Lösungsmitteln sind beispielsweise in DE-AS 11 31 885 beschrieben (siehe oben).The solvents which are customary for hydrogenation reactions are solvents described for example in DE-AS 11 31 885 (see above).
Die Reaktion wird im allgemeinen bei Drücken von 1 bar bis 1000 bar, vorzugsweise 20 bis 300 bar, insbesondere 40 bis 200 bar, durchgeführt.The reaction is generally preferred at pressures from 1 bar to 1000 bar 20 to 300 bar, in particular 40 to 200 bar, carried out.
Ein 1 l-Autoklave wird mit Inertgas gespült. Die Polymerlösung und der Katalysator werden zugegeben (Tabelle). Nach dem Verschließen wird mehrmals mit Schutzgas dann mit Wasserstoff beaufschlagt. Nach dem Entspannen wird der jeweilige Wasser stoffdruck eingestellt und der Ansatz unter Rühren auf die entsprechende Reaktions temperatur geheizt. Der Reaktionsdruck wird nach Einsetzen der Wasserstoff aufnahme konstant gehalten.A 1 liter autoclave is flushed with inert gas. The polymer solution and the catalyst are added (table). After sealing, use protective gas several times then charged with hydrogen. After relaxing, the respective water adjusted fabric pressure and the mixture with stirring to the corresponding reaction heated temperature. The reaction pressure is after the onset of hydrogen recording kept constant.
Die Reaktionszeit ist die Zeit vom Aufheizen des Ansatzes bis zur vollständigen Hydrierung des Polystyrols oder bei unvollständiger Hydrierung die Zeit bis die Wasserstoffaufnahme ihrem Sättigungswert zustrebt.The response time is the time from heating the batch to complete Hydrogenation of the polystyrene or, if the hydrogenation is incomplete, the time until Hydrogen uptake strives towards its saturation value.
Nach beendeter Reaktion wird die Polymerlösung filtriert. Das Produkt wird in
Methanol gefällt und getrocknet. Das isolierte Produkt zeigt die in der Tabelle aufge
führten physikalischen Eigenschaften.
When the reaction has ended, the polymer solution is filtered. The product is precipitated in methanol and dried. The isolated product shows the physical properties listed in the table.
Der Platin-Katalysator (Tabelle) hydriert Polystyrol in Cyclohexan bei 140°C (Vergleichsbeispiel 1). Cyclohexan besitzt eine Zündtemperatur von 260°C und führt bei der Produktaufarbeitung zu Problemen da ein Lösungsmittel/Luftkontakt an heißen Metalloberflächen nahe der Zündtemperatur ausgeschlossen werden muß. Das erfindungsgemäße Verfahren (Beispiel 2) zeigt zu Vergleichsbeispiel 1 vollständige Hydrierung jedoch haben alle beteiligten Lösungsmittel Zündtemperaturen größer 310°C.The platinum catalyst (table) hydrogenates polystyrene in cyclohexane at 140 ° C (Comparative Example 1). Cyclohexane has an ignition temperature of 260 ° C and leads problems during product refurbishment because of a solvent / air contact Metal surfaces near the ignition temperature must be excluded. The The inventive method (Example 2) shows comparative example 1 complete However, hydrogenation all involved solvents have higher ignition temperatures 310 ° C.
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