DE2128755C3 - Verfahren zur Herstellung eines Homo- oder Mischpolymerisats von Alkylenoxyden und Katalysator zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Homo- oder Mischpolymerisats von Alkylenoxyden und Katalysator zur Durchführung des VerfahrensInfo
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- DE2128755C3 DE2128755C3 DE19712128755 DE2128755A DE2128755C3 DE 2128755 C3 DE2128755 C3 DE 2128755C3 DE 19712128755 DE19712128755 DE 19712128755 DE 2128755 A DE2128755 A DE 2128755A DE 2128755 C3 DE2128755 C3 DE 2128755C3
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Description
Das Produkt, das man erhält, wenn man eine zinnorganische Verbindung, die mindestens eine Sn-C-Bindung
im Molekül enthält und Titan-, Zirkon-, Hafnium- und Zinnhalogenide mit Phosphorsäureestern,
deren organische Gruppe 1 bis 12 Kohlenstoffatome enthält, umsetzt, ist als Polymerisationskatalysator
für Alkylenoxyde bekannt. Dieser Katalysator hat eine Anzahl von Vorteilen, wie ausgezeichnete kata
lytische Aktivitäten bei relativ niedrigen Temperatu
ren, er besitzt hohe Stabilität, und dementsprechenc kann er leicht gehandhabt werden. Weiterhin ist nui
; eine geringe Menge erforderlich, um gleiche Ergebnissi
m erzielen, wie die, die man mit größeren Menger anderer bekannter Katalysatoren erhält, und dadurcl
ist es möglich, nach der Polymerisation auf die Stute bei der der Katalysator entfernt wird, zu verzichien
ίο Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eir
Verfahren zur Herstellung von Alkylenoxyd-homo polymerisaten und -mischpolymerisaten mit höherer
Polymerisationsgraden be· höheren Ausbeuten, wo bei der oben bekannte Katalysator modifiziert worder
ij ist.
Es wurde l ,unden. daß die erfindun zsgemäßt
Aufgabe gelöst werden kann, wenn man als Katalysator
zur Polymerisation von Alkylenoxyden einer Katalysator verwendet, der erhalten worden ist. in
dem man den oben beschriebenen Katalysator mi einer oder mehreren der folgenden Verbindungen ver
mischte: Alkylierungsprodukten von Zink. Magne sium, Aluminium. Titan, Silicium und Zinn: Alkoxydei
bzw. Alkoholaten von Zink, Magnesium. Aluminium Titan. Silicium und Zinn und Halogeniden von Titan
Zirkon und Zinn.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahret zur Herstellung eines Homo- oder Mischpolymerisat
von Alkylenoxyden durch Polymerisation \on minde stens einem Alkylenoxyd in Anwesenheit eines Kata
lysators. das dadurch gekennzeichnet ist. daß man al Katalysator eine Zusammensetzung verwendet, dii
durch Mischen des Reaktionsproduktes (Kompo nente 1), das durch Umsetzung mindestens einer zinn
organischen Verbindung, die wenigstens eine Sn-C Bindung in ihrem Molekül enthält, und oder minde
stens eines Titan-, Zirkon-, Hafnium- oder Zinn halogenide mit 0,02 bis 50 Mol, pro Mol zinn
organische Verbindung und/oder Metallhalogenid eines Phosphorsäureesters, dessen organischer Res
1 bis 12 Kohlenstoffatome enthält, und Erwärmen de Rcaktionsteilnehmer auf 100 bis 400 C hergestell
worden ist, mit 0,001 bis 100 Gewichtsteilen, pn
1 Gewichtsteil der Komponente 1, einer Verbindunj (Komponente 2), die ein Alkylierungsprodukt voi
Zink, Magnesium, Aluminium, Titan, Silicium unc Zinn, ein Alkoxyd bzw. Alkoholat von Zink. Magne
sium, Aluminium, Titan, Silicium und Zinn oder eir Halogenid von Titan, Zirkon und Zinn ist. hergestell
worden ist, wobei die Katalysatorzusammensetzung ir solchen Verhältnissen verwendet wird, daß die Korn
ponenten 1 und 2 je im Bereich von 0,01 bis 10 Ge wichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Monomerer
vorhanden sind und die Polymerisation, gegebenenfall; in einem Lösungsmittel, Hei einer Temperatur vor
-20 bis 2000C durchgefühn. wird.
Es wird femer eine neue Katalysatorzusammenset zung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens geschaffen, die dadurch gekennzeichnet ist daß sie gebildet worden ist, indem man das Reak
tionsprodukt (Komponente 1), das man durch Um Setzung von mindestens einer Verbindung, ausgewähl
aus der Gruppe von zinnorganiiichen Verbindungen mit mindestens einer Sn-C-Bindung im Molekü
und/oder mindestens einem Titan-, Zirkon-, Hafnium od~r Zinnhalogenid mit 0,02 bis 50 Mol pro Mo
zinnorganische Verbindung und/oder Metallhaloge nid, Phosphorsäureestern, deren organische Gruppe
1 bis 12 Kohlenstoffatome enthält, durch Erwärmen
der Reaktionsteilnehmer auf 100 bis 400 C erhalten hat. mit 0.001 bis 100 Gewichtsteilen pro 1 Gewichtsteil der Komponente 1. einer Verbindung (Komponente
2). ausgewählt aus der Gruppe, die enthüll 5 Alkylierungsprodukte von Zink. Magnesium. Aluminium.
Titan. Silicium und Zinn. Alkoxyde bzw. Alkoholate von Zink. Magnesium. Aluminium. Titan.
Silicium und Zinn und Halogenide von Titan. Zirkon und Zinn, vermischt hat. :c
Als zinnorganische Verbindung, die mindestens eine Sn-C-Bindung in ihrem Molekül enthält und die
zur Herstellung der obigen Komponente 1 verwendet werden kann, können beispielsweise die folgenden Verbindungen
erwähnt werden: Alkyl- oder Arylzinnverbindungen, wie Triäthylzinn. fetrabutylzinn. Tetraphenylzinn.
Allyltrimethylzinn. Triäthylphenylzinn. Diamyldibutylzinn. Benzylbutyl-dipheny'lzinn und Tetraäthyldistannoxan;
Alkyl- oder Arylzinnhaloger.ide. wie Tributylzinnchlorid. Triäthylzinnfluorid, Allyldibutylzinnbromid.
Dibutylzinndichlorid. Bis-(brommethyU-zinndibromid. Methylzinntrichlorid und Diphenylzinndichlorid;
Alkyl- oder Arylzinnoxyde. wie Bistriäthylzinnoxyd. Dibutylzinnoxyd. Dioctylzinnoxyd.
Bis~tributylzinnoxyd und Diphenylzinnoxyd: Alkyl- 2s
zinnhydrov yde. wie Trimethylzinnhydroxyd und Benzylbutylphenylzinnhydroxyd;
Alkylzinnsulfide, wie Bis-triäthylzinnsulfid; Alkylalkoxydzinnverbindungen.
wie Dibutoxydibutylzinn; zinnorganische Carbonsäurederivate, wie Dibutylzinnlaurat und Dibutylzinndimaleat;
Zinn(IV)-organische Zinnsäuren, wie Benzolzinn(IV)-säure. zinnorganisciie Hydride, wie Butyli'inntrihydrid;
und andere zinnorganische Verbindungen, wie Bis-diphenylzinnpyruphosphat und Dibutylzinnatrium.
Als Titan-, Zirkon-, Hafnium- und Zinnhalogenide, die an Stelle oder gleichzeitig mit der obigen organischen
Zinnverbindung für die Herstellung der Komponente 1 verwendet werden können, können die Fluoride,
Chloride, Bromide und Jodide der genannten Metalle verwendet werden.
Als Phosphorsäureester, deren organische Gruppe 1 bis 12 Kohlenstoffatome enthält und die mit der
obigen organischen Zinnverbindung und/oder dem genannten Metallhalogenid zur Herstellung der Kornponente
1 verwendet werden können, können die folgenden Verbindungen genannt werden:
(CHj)3PO4. (C2H5)JPO4. (C3H7I3PO4,
(C4Ho)3PO4, (C5H11J3PO4. (C6H13J3PO4, <„
(C4Ho)3PO4, (C5H11J3PO4. (C6H13J3PO4, <„
(C7H15J3PO41(C8H17J3PO4,
(CH2 = CHCH2).,PO4, (C6H5CH2J3PO4,
(C6H5J3PO4, (CH3C6H4)jPO4, (ClC2H4)JPO4,
(C6HU)3PO4, (CHj)2HPO4, (C2H5)2HPO4,
(CH2 = CHCH2).,PO4, (C6H5CH2J3PO4,
(C6H5J3PO4, (CH3C6H4)jPO4, (ClC2H4)JPO4,
(C6HU)3PO4, (CHj)2HPO4, (C2H5)2HPO4,
(CjH7J2HPO4. (C4H^)2HPO4, (C5H11J2HPO4.
(C6H13J2HPO4., (C7HI5)2HPO4, (C3H17J3HPO4.
(CH3C6H4J2HPO4, (C6H5)2HPO4, fo
(C6H13J2HPO4., (C7HI5)2HPO4, (C3H17J3HPO4.
(CH3C6H4J2HPO4, (C6H5)2HPO4, fo
(C6H5CH2J2HPO4, (ClC2H4J2HPO4,
(CH2 = CHCH2J2HPO4, (CHj)2(CH3CO)PO4,
(C2HS)2(CH3CO)PO45(C3H7J2(Ch3CO)PO4,
(C4Hg)2, (CH3CO)PO4, (C5Hn)2(CH3CO)PO4, "5 (C6H13J2(CH3CO)PO4, (C7H15MCH3CO)PO4,
(C8H17J2(CH3CO)PO4,
(CH2 = CHCH2J2HPO4, (CHj)2(CH3CO)PO4,
(C2HS)2(CH3CO)PO45(C3H7J2(Ch3CO)PO4,
(C4Hg)2, (CH3CO)PO4, (C5Hn)2(CH3CO)PO4, "5 (C6H13J2(CH3CO)PO4, (C7H15MCH3CO)PO4,
(C8H17J2(CH3CO)PO4,
(CH, = CHCH,)2(CH,CO)PO4.
(CnHjCH2K(CHjCO)PO4. (C„H5);(CH.;' OiPO4. (CHj)4P2O-.. (C2Hj)4P2O-. (CjH-UP2O-.
(C4H4UP2O-. (C5H11I4P2O-. (C6H12I4P2O-.
(C7H;-I4P2O-, (C8H15I4P2O-. (CHj)jPO,.
(CnHjCH2K(CHjCO)PO4. (C„H5);(CH.;' OiPO4. (CHj)4P2O-.. (C2Hj)4P2O-. (CjH-UP2O-.
(C4H4UP2O-. (C5H11I4P2O-. (C6H12I4P2O-.
(C7H;-I4P2O-, (C8H15I4P2O-. (CHj)jPO,.
(C2Hj)3POj. (CjH-KPOj. (C4HgIjPO,.
C6H5(CH1O)2PO. CbH5(C2H?O)2PO.
C6H5IC3H7O)2PO. C6H5(C4H11OlPO.
C6H5(C6H5O)2PO1CKCHjO)2PO.
Cl(C2H5O)2PO. Cl(CjH-Ol2PO.
CKC4FL1O)2PO. Cl(C5H11O)2PO.
Cl(C6H13O)2PO. Cl(C-H1-O)2PO.
Cl(C8H1-O)2PO. Cl(C6H5O)2PO.
CKCHjC6H4O)2PO. (C2H5O)3P.
(CjH-O)3P und (C4HpO)3PO
C6H5IC3H7O)2PO. C6H5(C4H11OlPO.
C6H5(C6H5O)2PO1CKCHjO)2PO.
Cl(C2H5O)2PO. Cl(CjH-Ol2PO.
CKC4FL1O)2PO. Cl(C5H11O)2PO.
Cl(C6H13O)2PO. Cl(C-H1-O)2PO.
Cl(C8H1-O)2PO. Cl(C6H5O)2PO.
CKCHjC6H4O)2PO. (C2H5O)3P.
(CjH-O)3P und (C4HpO)3PO
Offensichtlich ist es ebenfalls möglich, die Phosphorsäureester
durch die Ausgangsmaterialien dafür, beispielsweise durch Phosphoroxyhalogenid. wie Phosphoroxychlorid
(POCl3) und Alkohol, zu ersetzen.
Die Metallalkylate, Metallalkoxyde und Metallhalogenide, die als Bestandteil 2 bei der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, schließen beispielsweise ein: Diaikylzinkverbindungen, wie Dimethylzink.
Diäthylzink und Dibutylzink: Dialkylmagnesiumverbindungen.
wie Dimethylmagnesium. Diäthylmagnesium und Dipropylmagnesium: Trialkylaluminiumverbindungen,
wie Triäthylaluminium und Triisobutylaluminium; Alkylaluminiumhydride. wie Diisobutylaluminiumhydrid:
Alkylaluminiumhalogenide, wie Diäthylaluminiumchlorid und Äthylaluminiumdichlorid;
Tetraalkylzinn'erbindungen, wie Tetraäthylzinn: Alkylzinnhalogcnide. wie Dibutylzinnchlorid;
Aluminiumalkoxyde, wie Aluminiumtriisopropylat; Titanalkoxyde, wie Titantetrabutylat: SiIiciumalkoxyde.
wie Siliciumtetraäthylat; Titanhalogenide, wie Titantetrachlorid: Zirkonhalogenide. wie
Zirkontetrachlorid und Zinnhalogenide, wie Zinntetrachlorid.
Die Katalysatorzusammensetzung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird gebildet.
indem man zuerst die organische Zinnverbindung und/oder das Metallhalogenid mit PhosphorsäiKeestern
(oder Mischungen von Phosphorhalogeniden mit Alkohol) unter Erwärmen umsetzt und danach
zu dem Reaktionsprodukt als Komponente 1 das Metallalkylat und/oder das Metallalkoxyd und
oder das Metallhalogenid als Komponente 2 zufügt. Bei der Durchführung des Verfahrens kann die gleiche
Verbindung, die als Komponente 1 verwendet wird, auch als Komponente 2 ausgewählt werden. Beispielsweise
kann man zu der Komponente 1. die man durch Umsetzung von Titantetrachlorid mit Phosphorsäureester
erhält, Titantetrachlorid als Komponente 2 zugeben. Man erhält so eine Kalalysatorzusammensetzung,
die eine wesentlich verbesserte Katalysatoraktivität besitzt, als ein Katalysator, den
man erhält, wenn man einen Phosphorsäureester mit überschüssigem Titantetrachlorid umsetzt. Diese Tatsache
zeigt auf überzeugende Weise die Wichtigkeit der Komponente 2 für die erfindungsgemäße Katalysatorzusammensetzung.
Bei der Umsetzung der angegebenen zinnorganischer.
Verbindung und oder des Metallhalogenids mit dem Phosphorsäureester kann die Menge des letzteren
im Bereich von 0.02 bis 50 Mol pro Mol zinnorganische Verbindung und oder Metallhalogenid liegen. ;
Aber der Bereich, der üblicherweise am meisten verwendet wird, betragt von 0.1 bis 10 Mol. Die Umsetzung
kann durchgeführt werden, indem man die Reaktionsteilnenmer
auf 100 bis 400 C. vorzugsweise 150 bis 300 C. erwärmt, um einen Katalysator zu erhalten.
der noch höherere Aktivität zeigt. Die Umsetzung verläuft ai'f gleiche Weise gleichmäßig in Luft, inertem
Gas. Lösungsmittel oder Wasser, wobei sie aber bevorzugt in Inertgasatmosph re. wie beispielsweise
in Stickstoffatmosphäre, durchgeführt wird. Dies ist
besonders dann der Fall, wenn einer der ReaktionsteiliK-hmer
da/u neigt, oxydiert zu werden, oder wenn
er polymensierhare. funktionell Gruppen enthüll.
Das Reaktionsprodukt kann als Komponente 1 für die erfindungsgemäße Katahsdtorzusammensetzung
verwendet werden, ohne daß es erforderlich ist. dieses weiter zu reinigen, aber vorzugsweise wird es durch
solche Verfahren, wie l-.rwärmen bei vermindertem Druck, raffiniert, um flüchtige Verbindungen, wie
nichtumgesetzte Phosphorsäureester und Nebenprodukte.
zu entfernen, und weiterhin kann man es waschen oder aus geeigneten Lösungsmitteln Umkristallisieren
und vor der Verwendung pulverisieren.
Das Metallalkylat. Mctallalkoholat oder Metallhalogenid. das mit dem obigen Bestandteil 1 als Bestandteil
2 vermischt wird, wird in Mengen im Bereich von 0,001 bis 100 Gewichtsteilen, vorzugsweise
0,01 bis 10 Gewichtsteilen pro 1 Gewichtsleil der Komponente !,verwendet.
Werden die Komponenten 1 und 2 vor der Polymerisation
vermischt und miteinander in Berührung gebracht, so kann unter bestimmten Bedingungen
eine Umsetzung stattfinden, und die beabsichtigte katalytische Aktivität kann verlorengehen. Daher ist
es wünschenswert, daß die zwei unter Polymerisationsbedingungen getrennt zugefügt werden oder daß sie in
Gegenwart des Monomeren oder der Monomeren, die polymerisiert werden sollen, vermischt werden oder
daß die: Komponente 1 allein verwendet wird, um die
Polymerisation zu initiieren, und daß danach die Kornponente 2 zu dem PolymerisationssysteTi zugefügt
wird.
Beispiele von Alkylenoxyden. die in Anwesenheit der Katalysatorzusammensetzung, die durch Mischen
der Bestandteile 1 und 2 auf erfindungsgemäße Weise gebildet worden ist, homo- oder mischpolymerisiert
werden können, schließen ein: Alkylenoxyde, wie Äthylenoxyd, Propylenoxyd, Butylenoxyd, Isobutylenoxyd
und Butadienmonoxyd; substituierte Alkylenoxyde. wie Epichlorhydrin, Epibromhydrin. Methacrylchloridepoxyd,
Trifluormethyläthylenoxyd und Dichlorisobutylenoxyd; alicyclische Epoxyde. wie Cyclöhexenöxyd
und Vinyleyclohexenoxyd; Glycidyläther. wie Ällylglycidyläther. Phenylglycidyläther und
Chloräthylgylcidyläther, und andere Epoxyde, wie Glycidylacrylate, Styroloxyd und Epoxystearat.
Die erfind'ingsgemäß verwendete Katalysatorzusammensetzung
wird zur Polymerisation von Alkylenoxyd in solchen Verhältnissen verwendet, daß die Bestandteile
1 und 2 je im Bereich von 0,01 bis 10 Gewichtsteilen p.o 100 Gewichtsteile des Monomeren
vorhanden sein so.iisn. Die Polymerisation wird in Anwesenheit einer bestimmten Menge von Katalysatorzusammensetzung.
gegebenenfalls in einem Lösungsmittel, bei Temperaturen im Bereich von -20
bis 200 C. vorzugsweise von 0 bis !00 C. durchgeführt. Als wertvolle Lösungsmittel können beispielsweise
Äther, wie DiäthyTäther. Dipropyläther und Diisopropyläther; aromatische Kohlenwasserstoffe,
wie Benzol und Toluol, gesättigte aliphatisdie
Kohlenwasserstoffe und alicyclische Kohlenwasserstoffe, wie n-Heptan und Cyclohexan: halogenierte
Kohlenwasserstoffe, wie Chlorbenzol und Halogenalkane,
wie Methylclorid, Methylenchlorid. Chloroform.
Tetrachlorkohlenstoff und Äihylendiehlorid genannt werden.
In den Beispielen ist das Molekulargewicht der gebildeten Alkylenoxydpolymerisate oder -mischpolymerisate
durch die verminderte, spezifische Viskosität ausgedrückt, was inp c bedeutet, und die bestimmt
wurde in Lösung des Polymerisats oder des Mischpolymerisats in einem Verdünnungsmittel. Beispielsweise
löst man von den Polymerisaten von Äthylenoxyd und Propylenoxyd 0,2g der Polymerisatprobe
in 100 ml Benzol und mißt die verminderte, spezifische Viskosität bei 30 C. Bei Epichlorhydnnhomopolymerisaten
und -mischpolymeiisaten. die Epichlorhydrin
enthalten, werden die Polymerisatproben oder Mischpolymerisatproben in Cyclohexanon gelöst, das
0.5"η 2.2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.butylphenol)
als Antioxydationsmittel enthält, wobei man eine 0.1 ""ige Lösung bildet, die hergestellt wurde, indem
man zuerst auMOO C erwärmte und dann auf 50 C abkühlte, wobei die Messungen bei der zuletzt erwähnten
Temperatur durchgeführt wurden.
22 g Dibutylzinndichlorid und 53 g Tributylphosphat wurden in einem 500-ml-Glaskolben gemischt
und erwärmt, um flüchtige Verbindungen durch Destillation zu entfe-nen. Bei ungefähr 230 C begann
eine starke Reaktion, und es bildeten sich große Mengen an flüchtigen Verbindungen. Man erwärmte
weiter und hielt die Temperatur von 260 C während 10 Minuten. Das System wurde dann auf 150 C gekühlt
und unter vermindertem Druck 2 Stunden lang getrocknet. Das so erhaltene, feste Reaktionsprodukt
(Komponente 1) wurde zusammen mit Triisobutylaluminium (Komponente 2) als Katalysator für
die Polymerisation von Epichlorhydrin verwendet.
Die Luft in einer 100-ml-Glasampulle wurde durch
Stickstoff ersetzt, und dann füllte man in diese Ampulle 25 g Epichlorhydrin, 25 g Benzol und Triisobutylaluminium
(Komponente 2) in der in Tabelle I angegebenen Menge. Dann gab man zu dem System
0,050 g des obigen, festen Reaktionsproduktes (Komponente 1), um die Polymerisation zu initiieren. Nach
10 Stunden Polymerisation bei 30C wurde das Produkt in n-riexan gegossen, um nichtumgesetztes Monomeres
und Lösungsmittel zu entfernen. Das zurückbleibende Produkt wurde 24 Standen bei 5O0C
im Vakuum getrocknet, wobei man einen farblosen Feststoff erhielt. Die Ausbeute und die verminderten
spezifischen Viskositäten des erhaltenen Polymerisats von jedem Versuch sind in Tabelle I angegeben.
Für Vergleichszwecke sind ebenfalls die Ergebnisse aufgezeigt, die man erhält, wenn man Triisobutylaluminium
(Versuch Nr. 1) ausläßt und wenn man Triisobutylaluminium allein (Versuch Nr. 6) verwendet.
Der Wassergehalt des Benzols und des Epichlorhydrins,
die zur Polymerisation verwendet wurden, wurde durch das Karl-Fischer-Verfahren bestimmt und
betrug 12 ppm. Dementsprechend war das Moläquivalent von Triisobutylaluminium zu Wasser in dem
Polymerisationssystem 0,013 g. Die Ergebnisse in Tabelle I unten zeigen eindeutig, daß das zugefügte
Triisobutylaluminium eine bemerkenswerte katalytische Aktivität ergibt, unabhängig von der angegebenen
Moläquivalentmenge.
Versuch
Nr.
1 (Vergleich)
2
3
4
5
6 (Vergleich)*) ....
Triisobutylaluminium
(g)
0,005
0,010
0,050
0,10
0,010
0,050
0,10
0,050
Ausbeute
4,0
7,2
9,0
16,0
19,5
Spuren
0,72
0,85
0,92
0,89
0,93
0,85
0,92
0,89
0,93
Feststoff erhielt. Die Ausbeute und die verminderte spezifische Viskotität des gebildeten Polymerisats
von jedem Versuch sind ebenfalls in Tabelle II angegeben. Für Vergleichszwecke sind die Ergebnisse
eines Versuchs, bei dem kein Triisobutylaluminium (Versuch Nr. 1) verwendet wurde, ebenfalls in der
gleichen Tabelle angegeben.
*l Poiymerisaiioii iiufi.il Wirkung von Triisobulylaluminuiro
allein. ^0
Epichlorhydrin und Äthylenoxyd wurden unter katalytischer Einwirkung des festen Produkts, das auf
ähnliche Weise wie im Beispiel I hergestellt worden war (Komponente 1) und Triisobutylaluminium (Komponente
2) mischpolymerisiert.
Genau 0,11 g des festen Produktes (Komponente 1)
wurden abgewogen und in eine 100-ml-Ampulle gegeben,
und dann wurde die Luft in der Ampulle durch Stickstoff ersetzt. Dann wurden 51,5 g Epichlorhydrin,
5,5 g Äthylenoxyd und Triisobutylaluminium (Komponente 2) in der in Tabelle II angegebenen
Menge in die Ampulle eingefüllt, und dann polymerisierte man 22 Stunden bei 10° C. Danach wurde das
Produkt in η-Hexan gegossen, um nicht umgesetzte Monomere zu entfernen, und im Vakuum getrocknet,
wobei man einen zähen, kautschukartigen, weißen
Versuch Nr. |
Triisohutyl- alumimum |
Ausbeute |
1 (Vergleich) 2 3 20 4 5 |
0 0,03 0,06 0,11 0,23 |
4,9 14,2 13,5 10,8 9,9 |
27,5
4,13
3,38
2,91
3,01
4,13
3,38
2,91
3,01
70 g Tributylzinnchlorid und 115g Tributylphosphat
wurden in einem 500-ml-Glaskolben vermischt
und unter Rühren erwärmt, während flüchtige Verbindungen abdestillierten. Nachdem die Reaktionstemperatur
265° C erreicht hatte, wurde diese Temperatur 10 Minuten gehalten, und danach wurde das System
auf 150°C gekühlt und im Vakuum 2 Stunden lang getrocknet, wobei 73 g eines farblosen Feststoffs gebildet
wurden.
Verschiedene Alkylenoxyde, die in Tabelle III angegeben sind, wurden polymerisiert, wobei man den so
erhaltenen farblosen Feststoff (Komponente 1) und Triisobutylaluminium (Komponente 2) als Katalysator
verwendete. Die verwendete Menge an Triisobutylaluminium und die Polymerisationsbedingungen von
jedem Versuch sind ebenfalls in Tabelle III angegeben, und die Ausbeuten und die verminderte spezifische
Viskosität des Polymerisats sind in Tabelle IV angegeben.
Für Vergleichszwecke sind die Ergebnisse von Versuchen, bei denen kein Triisobutylaluminiuiii verwendet
wurde (Versuche Nr. 1, 4 und 7), ebenfalls in den gleichen Tabellen angegeben.
Vergleich Nr. |
Alkylei Typ |
loxyd Menge (g) |
Benzol (g) | Farbloser Feststoff (Komponente 1) (g) |
Triisobutylaluminium (Komponente 2) (g) |
1 (Vergleich).... 2 |
Äthylenoxyd desgl. desgl. Propylenoxyd desgl. desgl. Allylglycidy' ^iher desgl. |
2,5 2,5 2,5 15 15 15 15 15 |
47,5 47,5 47,5 35 35 35 35 35 |
0,025 0,025 0,025 0,150 0,150 0,150 0,150 0,150 |
0 , 2,3 · ΙΟ""3 4,5 · 10"3 0 10,2 · 10~3 20.2 · 10~3 0 10,2 ■ 1(T3 |
3 | |||||
4 (Vergleich) 5 |
|||||
6 | |||||
7 (Vergleich).... 8 |
|||||
Versuch Nr.
1 (Vergleich) 2
3
4 (Vergleich)
5
6
7 (Vergleich) 8
100C, 10° C, 10" C, 100C.
100C, 100C, 30" C,
300C,
sations- | Ausbeute |
ungcn | (5O) |
22 Std. | 2,1 |
22 Std. | 8,3 |
22 Std. | 69,8 |
22 Std. | 23,0 |
22 Std. | 38,0 |
22 Std. | 58.0 |
22 Std. | 23,6 |
22 Std. | 49,0 |
1,53 2,69
5,77
2.23 3,47 3,67 0,08 0,09
Epichlorhydrin und Äthylenoxyd wurden auf gleiche Weise, wie im Beispiel 2, in Anwesenheit des farblosen
Feststoffes (Komponente 1), hergestellt auf ähnliche Weise, wie im Beispiel 3, und einer aluminiumorganischen
Verbindung (Komponente 2), die für die verschiedenen Versuche in Tabelle V angegeben ist, als
Katalysator mischpolymerisiert. Die Polymerisationsbedingungen, die Ausbeute und die reduzierte spezifische
Viskosität der erhaltenen Polymerisate in jedem Versuch sind ebenfalls in Tabelle I angegeben. Für Vergleichszwecke
sind die Ergebnisse ebenfalls gezeigt, bei denen keine aluminiumorganische Verbindung
verwendet wurde (Versuch Nr. 1).
Versuch Nr.
Epichlorhydrin 51,5 g
Äthylenoxyd 5,5 g
Farbloser Feststoff (Komponente 1).. 0,11 g
Polymerisationsbedingungen 10°C x 22 Std.
I (Vergleich) 2
3
4
5
6
7
8
10
II
12
13
14
Aluminiumorganische Verbindung !Komponente
Typ
Triäthylaluminium desgl. desgl.
Dibutylaluminiumhydrid desgl. desgl. desgl.
Diäthylaluminiumchlorid
desgl.
desgl.
desgl. Aluminiumtriisopropoxid
desgl.
Menge Ig) 0
3.7 · 10~3 7.4 ■ 10~3
14,8· 10'3 5,0 · 10'3
10,0· 1(V3 20.0· 10"3 40,0- 10"3
4.8 · 10"3 8,6 ■ 10~3
17,2· 10"3 34,4 · 10"3
29,0 · 10~3 58.0 · 10"3
Ausbeute
1%)
1%)
5,5 | 2,45 |
9,6 | — |
11,5 | 4,46 |
10,2 | 4,30 |
7,4 | 3,12 |
11,8 | — |
15,3 | 3.66 |
13,8 | 3,65 |
6,0 | — |
14,0 | 4,23 |
14,6 | — |
10,4 | 4,02 |
15,0 | — |
14,7 | 3.85 |
Vergleichsversuch
Unter den gleichen Polymerisationsbedingungen, wie im Beispiel 4, wurde eine Mischpolymerisation in
Anwesenheit von einer aluminiumorganischen Verbindung allein versucht, die in Tabelle VI angegeben
ist. Aus den erhaltenen Ergebnissen in der gleichen Tabelle ist ersichtlich, daß man in allen Versuchen nur
Spuren an Polymerisation erhält, was anzeigt, daß die
aluminiumorganische Verbindung allein als Katalysator wertlos ist.
Versuch Nr.
Aluminiumorganische Verbindung Typ Menge (g)
Triäthylaluminium Diäthylaluminiumhydrid
14,8 · KT3 20,0 · 1(T3
Ausbeute
Spuren Spuren
Versuch 50 Nr.
3. 4.
55
Aluminiumorganische Verbindung
Typ Menge (g)
Diäthylaluminiumchlorid
Aluminiumtri-
Aluminiumtri-
17,2 -10
29,0 · 10"
29,0 · 10"
-3
isopropylat
Ausbeute
Spuren Spuren
12,4 g Dibutylzinnoxyd und 43,4 g Tributylphosphat wurden in einem 500-ml-Glaskolben vermischt
und erwärmt, während die freigesetzten, flüchtigen Verbindungen abdestillierten. Nachdem die Reaktionstemperatur 2800C erreicht hatte, erwärmte man bei
dieser Temperatur weitere 10 Minuten und kühlte danach das System auf 1500C und trocknete 2 Stunden
im Vakuum, wobei man einen farblosen Feststoff erhielt
Auf ähnliche Weise, wie im Beispiel 1, wurde Epichlorhydrin
polymerisiert, wobei man den oben
tenen farblosen Feststoff (Komponente 1) und Titantetrabutylat
(Komponente 2) in den in Tabelle Vl] angegebenen Mengen als Katalysator verwendete.
Die Polymerisationsbedingungen und die Ausbeute und die verminderte spezifische Viskosität des gebildeten
Polymerisats bei jedem Versuch sind ebenfalls in Tabelle VH angegeben. Für Vergleichzwecke sind
die Ergebnisse des Versuchs ebenfalls in Tabelle VII angegeben, bei dem man kein Titantetrabutylat verwendete
(Versuch Nr. 1).
Epichlorhydrin 25 g
Benzol 25 g
Farbloser Feststoff
(Komponente 1) 0.15 g
Polymerisationsbedingungen ... 300C χ 20 Std.
Versuch
Nr
(Vergleich)
TiWmtctrabuUlut
!Komponente 2|
!Komponente 2|
6.4· ΙΟ"3
12.8 · ΙΟ"J
25,6 · IO"3
12.8 · ΙΟ"J
25,6 · IO"3
Ausbeule
("öl
("öl
24.8
34.6
47,0
34.6
47,0
52.2
0,92
1,10
1,03
1,21
1,10
1,03
1,21
Tributylzinnchlorid, Phosphoroxychlorid und n-Butanol
in Molverhältnissen von 1:2:10 wurden in Kohlenstofftetrachlorid umgesetzt. Nach der Umsetzung
wurde das System erwärmt, und das Lösungsmittel, nichtumgesetzte Monomere und flüchtige Verbindungen
wurden abdestilliert. Nachdem die Temperatur 2900C erreichte, wurde das System weitere 5 Minuten
bei dieser Temperatur erwärmt, danach auf 1500C abgekühlt und im Vakuum 2 Stunden getrocknet, wobei
man einen farblosen Feststoff erhielt.
Auf ähnliche Weise, wie im Beispiel 2 beschrieben, wurden Epichlorhydrin und Äthylenoxyd mischpolymerisiert,
wobei man den oben beschriebenen, farblosen Feststoff (Komponente 1) und eine metallorganische
Verbindung (Komponente 2), wie in Tabelle VIII angegeben, als Katalysator verwendete. Die Polymerisationsbedingungen
und die Ausbeute wie auch die reduzierte, spezifische Viskosität des gebildeten Polymerisats
bei jedem Versuch sind in Tabelle VIII angegeben. Zum Vergleich sind die Ergebnisse eines Versuchs
angegeben, bei dem keine metallorganische Verbindung (Versuch Nr. 1) verwendet wurde.
Epichlorhydrin 51,5 g
Äthylenoxyd 5,5 g
Farbloser Feststoff
(Komponente 1) 0,11 g
Polymerisationsbedingungen.. 100C χ 22Std
Versuch
Nr.
1 (Vergl.)
2
3
Metallorganische Verbindung
(Komponente 2)
Typ
Diäthylzink
desgl.
desgl.
Menge (g)
4,4 · KT3
8,8 · 10"3
8,8 · 10"3
Ausbeute
6,2
7,8
13,3
2,47
2,90
2,90
Versuch
Nr.
Nr.
Melallorgunische Verbindung (Komponente 2)
Typ
Diäthyl-
magnesium
desgl.
Menge (gl
4,0 · 10"3 8,0· ΙΟ"3
Aus- Tcule |
3 | .12 |
9.3 | 3 | 92 |
14.6 | ||
Zinntetrachlorid, Phosphoroxychlorid und n-Butanol wurden in Molverh'iltnissen von 1:1:5 in Tetrachlorkohlenstoff
umgesetzt. Nach der Umsetzung wurde die Temperatur des Systems allmählich erhöht,
um zu bewirken, daß Lösungsmittel, nichtumgesetzte Monomere und flüchtige Bestandteile unter Destillation
entfernt wurden, und wobei ein festes Produkt gebildet wurde. Dieses feste Produkt (Komponente 1)
und Tiiisobutylaluminium <n den in Tabelle IX angegebenen
Mengen (Komponente 2) wurden als Katalysator zur Polymerisation von Epichlorhydrin auf ähnliche
Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, verwendet. Die Polymerisationsbedingungen und die Ausbeute an
entstehendem Polymerisat und die verminderten spezifischen Viskositäten in jedem Versuch sind in der folgenden
Tabelle IX angegeben. Für Vergleichszwccke sind die Ergebnisse eines Versuchs aufgeführt, bei dem
kein Triisobutylaluminium verwendet wurde (Versuch Nr. 1).
Epichlorhydrin 15g
Benzol 35 g
Festes Produkt
(Komponente 1) 0,75 g
Polymerisationsbedingungen .. 30 C κ 20 Std
4° Versuch Nr. |
Triisobutyl aluminium (Kompo nente 2) (gl |
Ausbeute (%) |
45 1 (Vergleich) .... 2 |
0 0,08 0,30 0.75 |
33.7 57,7 78,5 82,9 |
3 | ||
4 |
0.95 1,15 1.23 1,40
10g Zirkontetrachlorid, 6,6g Phosphor^'chloric
und 31,9 g n-Butanol wurden in Kohlensiofftetra
chlorid umgesetzt, und danach wurde das Lösungs mittel, nichtumgesetzte Monomere und flüchtige Be
standteile aus dem System unter Erwärmen abdestil liert. Nachdem die Temperatur 210° C erreicht hattf
wurde das System gekühlt, wobei man 32,0 g eine braunen Feststoffs erhielt.
Auf ähnliche Weise, wie im Beispiel 1 beschrieber wurde Epichlorhydrin polymerisiert, wobei man die
sen braunen Feststoff (Komponente 1) und Triisc butylaluminium (Komponente 2) in den in Tabelle )
angegebenen Mengen als Katalysator verwendet« Die Polymerisationsbedingungen und die Ausbeut
und die verminderte spezifische. Viskosität des in je dem Versuch erhaltenen Polymerisats sind ebenfall
in Tabelle X angegeben. Für /ergleichszwecke sin
die Polymerisationsergebnissc in Abwesenheit von Triisobutylaluminium (Versuch Nr. 1) ebenfalls angegeben.
Epichlorhydrin 25 g
Benzo! 25 g
Brauner Feststoff
(Komponente 1) 0,10 g
Polymerisationsbedingungen.. 300Cx 18 Std.
Versuch
Nr.
Nr.
1 (Vergleich) ....
2
3
4
TriisobutU-aluminium
!Komponente 2)
!Komponente 2)
0.05
0,10
0,20
0,10
0,20
Ausbeute
20,3
41,5
59,2
71,9
41,5
59,2
71,9
1,03
1,25
1,30
1,28
1,25
1,30
1,28
10 g Zirkontetrachlorid und 11,4 g Tributylphosphat wurden in Tetrachlorkohlenstoff umgesetzt,
und dann wurden das Lösungsmittel und die flüchtigen Bestandteile aus dem "system unter Erwärmen abdestilliert.
Nachdem die Temperatur schließlich 200° C erreicht hatte, wurde das System gekühlt, wobei man
14,3 g eines braunen Feststoffes erhielt.
Epichlorhydrin wurde auf ähnliche Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, polymerisiert, wobei man diesen
braunen Feststoff (Komponente 1) und Titantetrabutylat (Komponente 2) in den in Tabelle XI unten
angegebenen Mengen als Katalysator verwendete. Die Polymerisationsbedingungen, die Ausbeute und
die reduzierte spezifische Viskosität des bei jedem Versuch erhaltenen Polymerisats sind ebenfalls in Tabelle
XI angegeben. Für Vergleichszwecke sind die Ergebnisse eines Versuchs ebenfalls in der gleichen
Tabelle angegeben, bei dem man kein Titantetrabutylat verwendete (Versuch Nr. 1).
Epichlorhydrin 25 g
Benzol 25 g
Brauner Feststoff
(Komponente 1) 0,10 g
(Komponente 1) 0,10 g
Polymensationsbedingungen .. 30 C χ 16 Std. |
Titantetra-
butylat (Kompo nente 2) (g) |
Ausbeute | 0,55 0,71 0,78 |
Versuch
Nr. |
0 0,20 0,40 |
12,3 27,5 32,8 |
|
1 (Vergleich) 2 |
|||
3 | |||
Epichlorhydrin wurde auf ähnliche Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, polymerisiert, wobei man einen
farblosen Feststoff, der auf ähnliche Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt worden war (Komponente
1) und Dibutylzinndichlorid (Komponente 2) in den in Tabelle XII angegebenen Mengen als Katalysator
verwendete.
Die Polymerisationsbedingungen und die Ausbeute sowie die verminderte spezifische Viskosität des bei
jedem Versuch erhaltenen Polymerisats sind ebenfalls in Tabelle XII angegeben. Zum Vergleich sind Ergebnisse
eines Versuchs, bei dem kein Dibutylzinndichlorid (Versuch Nr. 1) verwendet wurde, ebenfalls angegeben.
Epichlorhydrin 25 g
Benzol 25 g
Farbloser Feststoff
(Komponente 1) 0,05 g
Polymerisationsbedingungen .. 30° C χ
15 Std.
Versuch
Nr.
Nr.
1 (Vergleich)
2
3
Dibutylzinndichlorid
(Komponente 21
(Komponente 21
(g)
0,030
0,060
0,060
0,80
0,85
0,91
0,85
0,91
Epichlorhydrin wurde auf ähnliche Weise, wie im Beispiel i beschrieben, in Anwesenheit eines farblosen
Feststoffs (Komponente 1), der auf ähnliche Weise, wie im Beispiel 5 hergestellt worden war, und Äthylo-silicat
(Komponente 2) in den in Tabelle XIII angegebenen Mengen als Katalysator polymerisiert. Die
Polymerisationsbedingungen und die Ausbeute und die reduzierte spezifische Viskosität des bei jedem Versuch
erhaltenen Polymerisats sind ebenfalls in Tabelle XIII unten angegeben. Für Vergleichszwecke sind
Ergebnisse aufgezeigt, bei denen kein Äthyl-ortho-silikat
verwendet wurde.
Epichlorhydrin 30 g
Benzol 20 g
Farbloser Feststoff
(Komponente 1) 0,060 g
Polymerisationsbedingungen .. 30° C χ 20 Std
Versuch
Nr. 55 |
Äthyl-ortho-
silicat (Kompo nente 2) (g) |
Ausbeute (%) |
•l,p C |
1 (Vergleich) 2 |
0 0,030 0,090 |
7,9 9,2 10,5 |
0,89 0,95 0,92 |
60 3 |
25 g Dibutylzinndichlorid und 60 g Tributylphos phat wurden in einem 500-ml-Glaskolben vermisch
und unter Rühren erwärmt Die flüchtigen Verbindun gen wurden, wie sie gebildet wurden, abdestilliert. B(
ungefähr 2300C begann eine heftige Reaktion, un
große Mengen an flüchtigen Verbindungen wurden gebildet.
Man erwärmt weiter, bis die Temperatur schließlich 260 C erreichte und Führte die Reaktion weitere
10 Minuten bei d'eser Temperatur durch. Dann wurde das System auf !50 C gekühlt und dann unter vermindertem
Druck 2 Stunden getrocknet. Das erhaltene, feste Produkt (Komponente 1) und Zinntetrachlorid
(Komponente 2'. wurden als Katalysator zur Polymerisation von Epichlorhydrin verwendet.
Eine lOO-ml-Glasampulle. deren innere Luft durch
Stickstoff ersetzt war. wurde mit 25 g Epichlorhydrin. 25 g Benzol und Zinntetrachlorid (Komponente 2) in
den in Tabelle XIV angegebene Mengen gefüllt, und dann fügte man dazu 0.050 g des obigen festen Reaktionsprodukts
(Komponente 1). Die Ampulle wurde auf einer Drehvorrichtung befestigt, und der Inhalt
wurde 20 Stunden bei 30 C polymerisiert. Nach der Umsetzung wurde ü« Polymerisationsprodukt entnommen,
und die (,-Hexan unlöslichen Bestandteile
davon wurden von dem nichtumeesetzten Monomeren und Lösungsmittel abgetrennt. Das so abgetrennte
Polymerisat wurde im Vakuum 24 Stunden bei 50 C getrocknet, yvobei man einen farblosen Feststoff erhielt.
Die Menge an verwendetem Zinntetrachlorid und d'i Ausbeute und die reduzierte spezifische Viskosität
der bei jedem Versuch gebildeten Epici orhydrine sind ebenfalls in Tabelle XIV angegeben. Für Vergleichszwecke
sind in derselben Tabelle die Ergebnisse der Versuche angegeben, bei denen man kein Zinntetrachlorid
verwendete (Versuch Nr. 1) und bei denen man nur Zinntetrachlorid verwendete (Versuch Nr. 6).
Die Ergebnisse zeigen eindeutig, daß die gleichzeitige Verwendung von Zinntetrachlorid als katalytischer
Bestandteil die Ausbeute an Polymerisat bemerkenswert erhöht.
Versuch
Nr.
Nr.
1 (Vergleich) ....
Zinntetrachlorid
lul
Ausheule
4,0
0,72
0.11 g des obigen farblosen Feststoffs wurden genau
abgewogen und in eine 100-ml-Glasampulle gegeben,
deren innere Luft durch Stickstoff ersetzt war. Dann gab man in die Ampulle 51,5 g Epichlorhydrin. 5.5 g
Äthyienoxyd und Titantetrachlorid (Komponente 2l in den in Tabelle XV angegebenen Mengen, und dann
polymerisierte man bei 30;C während 20 Stunden. Nach der Umsetzung wurde das gebildete Polymerisat
entnommen, und von dem nichtumgesetzten Monomeren
und dem Lösungsmittel wurden die n-He\an unlöslichen Bestandteile abgetrennt und getrocknet,
wobei man einen kautschukartigen, farblosen Feststoff
erhielt. Die Menge an verwendetem Titantetrachlorid, die Ausbeute und die verminderte spezitische
Viskosität des gebildeten Produktes in jedem Versuch sind in Tabelle XV .mgegeben. Für Vergleichszwecke sind die Ergebnisse von Versuchen, bei denen
kein Titantetrachlorid verwendet wurde (Versuch Nr. 1) und bei denen Titantetrachlorid allein verwendet
wurde (Versuch Nr. 6l. ebenfalls in der gleichen Tabelle angegeben.
2 0,005 16.8 0.98
3 0,025 20,8 0.81
4 0.050 27.6 0.71
5 0.075 31,6 0,56
6 (Vergleich)*) .. 0,050 12,3 0,14
*l Pohmerisalion durch Einwirkung von Zinntetrachlorid allein.
61 g Tributylzinnchlorid und 100 g Tributylphosphat wurden in einem 500-ml-Glaskolben vermischt
und unter Rühren erwärmt. Die flüchtigen Bestandteile wurden aus dem System, wie sie gebildet wurden, abdestilliert.
Nachdem die Temperatur ungefähr 26O0C erreicht hatte, wurde die Umsetzung yveitere 10 Minuten
bei dieser Temperatur durchgeführt, und dann wurde das System auf 1500C gekühlt und unter vermindertem
Druck 2 Stunden getrocknet. Man erhielt so 68 g eines farblosen Feststoffs. Dieser farblose Feststoff
(Komponente 1) und Titantetrachlorid (Kompo- f>5
nente 2) wurden als Katalysator zur Mischpolymerisation von Epichlorhydrin und Äthylenoxyd verwendet.
Versuch
Nr
Nr
i Tiunteirachlorid
1 (Vergleich) . . .
3
4
5
6 (Vergleich)*) .
Ausbeute
I" ο I
0.007
0.014
0.027
0.054
0,054
5.5
8.3
13.4
12.1
12,9
trace
1.45
1.9S
2.85
2.73
2.86
1.9S
2.85
2.73
2.86
40 *) Polymerisation durch Ein «irk mi: von Titiinlctrachlorid allein
12 g Dibutylzinnoxyd und 42,5 g Tributylphosphat
wurden in einem 500-ml-Glaskolben vermischt und unter Rühren erwärmt. Die flüchtigen Bestandteile
wurden aus dem System, wie sie gebildet wurden, abdesiilliert.
Nachdem die Temperatur 280cC erreicht hatte, wurde die Umsetzung weitere 10 Minuten bei
dieser Temperatur fortgeführt, und dann wurde das System auf 1500C gekühlt und unter vermindertem
Druck 2 Stunden getrocknet, wobei man einen farblosen Feststoff erhielt.
Der so hergestellte farblose Feststoff (Komponente 1) und Titantetrachlorid (Komponente 2) wurden
als Katalysator zur Polymerisation verschiedener Alkylenoxyde, wie in Tabelle XVI angegeben, verwendet,
wobei man ein Verfahren verwendete, das dem von Beispiel 14 ähnlich war. Nach der Umsetzung yvurde
das so gebildete Polymerisat entnommen und gefriergetrocknet, um nichtumgesetztes Monomeres und Lösungsmittel
zu entfernen. Die verwendeten Mengen an Titantetrachlorid und Alkylenoxyd sind ebenfalls in
Tabelle XVI gezeigt, und die Polymerisationsbedingungen, die Ausbeute und die verminderte spezifische
Viskosität des Polymerisats sind in Tabelle XVII angegeben. Für Vergleichszwecke sind die Ergebnisse
der Versuche, bei denen kein Titantetrachlorid verwendet wurde (Versuch Nr. 1, 5 und 9) und bei denen
Titantetrachlorid allein verwendet wurde (Versuche Nr. 4, 8 und 11),ebenfalls angegeben.
17 | 2 128 | 755 | Ben/ol (gl |
18 | TitantetriiLhloriij !Komponente 2i ig: |
|
Tabelle | XVI | 37 37 |
0 0.01)7 |
|||
■\lk\leno\>c t>p I |
Gewicht : IgI |
37 | Farbloser Feststoff !Komponente 1) Igt |
0.014 | ||
Versuch Nr. |
Äth\lenoxvd : desgl. - |
7.1 7.1 |
37 | 0.007 0.007 |
0.014 | |
1 !Vergleich).... -ι |
desgl. ι | 7.1 | 25 25 |
0.007 | 0 0.050 |
|
desgl. ; | 7.1 | 25 | 0 | 0.075 | ||
4 (Vergleich).... | Propy!enox\d ; desgl. ι |
25 25 |
25 | 0.05 0.05 |
0.075 | |
5 (Vergleich).... 6 |
desgl. : | 35 35 |
0.05 | 0 | ||
7 | de>gl. | 25 | 0 | 0.02 | ||
8 (Vergleich)*! . . | Allylglycidylälher | 15 , 15 j |
0.150 0.150 |
0.02 | ||
9 | desgl. | 15 ! | 0 | |||
descl. | ||||||
11 (Veraleich). . . | ||||||
•| PoUmerisalion durch Einwirkung von Titantetrachlorid allein.
Versuch
Nr.
Nr.
hcdinminücn
3(fC, 20Std.
desgl.
desgl.
desgl. 30'C. 19 Std.
desgl.
desgl.
desgl. 30; C, 20 Std.
desgl.
desgl.
Ausbeute
1%)
1.51
9,5 21,4 Spur 15,5 17,9 20.8 Spur 21,5 29,6 Spur
4.09 3.75 3.69
4,63 5,12 5.53
0.08 0.09
20 ml Tetrachlorkohlenstoff, 13,3 g Tributylzinnchlorid. 12.6 g Phosphoroxychlorid und 30.4 g n-Butan
öl wurden in einem 100-ml-Glaskolben vermisch·.
und erwärmt, um das Lösungsmittel, nichtumgesetzie
Monomere und flüchtige Verbindungen durch Destillation zu entfernen. Nachdem die Temperatur ungefähr
29O0C erreicht hatte, erwärmte man bei diesel
Temperatur weitere 5 Minuten, kühlte das System auf 150° C und trocknete unter vermindertem Druck
2 Stunden, wobei man 19,8 g eines farblosen Feststoffes erhielt.
Der so hergestellte farblose Feststoff (Komponente 1) und das Metallhalogenid (Komponente 21.
wurden, wie in Tabelle XVIII angegeben ist. als Katalysator
zur Mischpolymerisation von Epichlorhydrin und Äthylenoxyd verwendet, wobei die Mischpolymerisation
auf ähnliche Weise, wie im Beispiel 15 beschrieben, durchgeführt wurde. Die Polymerisationsbedingungen und die Ausbeute und die verminderte
•»o spezifische Viskosität des bei jedem Versuch gebildeten
Polymerisats sind ebenfalls in Tabelle XVIII angegeben. Für Vergleichszwecke sind die Ergebnisse von
Versuchen ebenfalls in der gleichen Tabelle angegeben, bei denen keine Metallhalogenide verwendet wurden
(Versuch Nr. 1) und bei denen nur Metallhalogenide verwendet wurden (Versuche Nr. 4, 7 und 9).
Tabelle XVIII
Epichlorhydrin 51,5 g
Äthylenoxyd 5.5 g
Farbloser Feststoff (Komponente 1).. 0,11 g
Polymerisationsbedingungen 10' C x 20 Sir1
Versuch
Nr.
1 (Vergl.).
3
4 (Vergl.).
Metallhalogenid (Komponente 2)
Type
Titantetrachlorid desgl. desgl.
Amount
0.027
0,054
0,054
0,054
0,054
4,8
10,5
10,5
9,6
Spur
Spur
'l'r.c
2,33
3,87
2,85
3,87
2,85
2 12S
Fortsetzung 20
Versuch
Nr.
Nr.
Metallhalogenid !Komponente 2)
T;. pe Amount
ίει
ίει
5 ι Zinntetrachlorid
6 '■ desgl. ;
7 |Vergl.|*l desgl.
8 ' Zinntetrachlorid
9 (Vergl.)*) ■ desgl.
*i Pohmerisat ion nur durch die Einwirkungen Metal !halogenid
0.027
0.054
0.054
0.027
0.027
0.054
0.027
0.027
Ausbeute
11.2
10.9
10.9
2.3
7.8
τ, }
τ, }
i.il 1.58 0.12
2.34 0.28
In ein ΙΟΟ-τΙ-Glasgefaß gab man 20 g Kohlenstofftetrachlorid.
7,6 g Zirkontetrachlorid. 5 g Phosphoroxychlorid und 24 g n-Butanol und erwärmte das
System, um die flüchtigen Bestandteile durch Destillation zu entfernen. Nachdem die Temperatur 210 C
erreicht hatte, wurde das System abgekühlt, wobei man 24 g eines braunen Feststoffs erhielt. Dieser braune
Feststoff) Komponente 1) und Zinntetrachlorid (Kornponente 2) wurden in den in den Tabellen XIX und XX
angegebenen Mengen als Katalysator zur Polymerisation von Äthylenoxyd und Propylenoxyd verwendet,
wobei ma: ein ähnliches Verfahren verwendete, wie das, das im Beispiel 15 beschrieben ist. Nach der
Umsetzung wurde das gebildete Polymerisat entfernt und gefriergetrocknet, wobei r~an einen farblosen
Feststoff erhielt. Die Menge an verwendetem Zinntetrachlorid die Polymerisationsbedingungen wie
auch die Ausbeute und die verminderte spezifische Viskosität des gebildeten Polymerisats sind in den Tabellen
XIX und XX angegeben. In den gleichen Tabellen sind ebenfalls die Ergebnisse von Versuchen angezeigt,
bei denen man kein Zinntetrachlorid verwendete (Versuche Nr. 1 und 5) und bei denen man
nur Zinntetrachlorid verwendete (Versuche Nr. 4 und 8).
Äthylenoxyd 7,1 g
Benzol 37 g
Brauner Feststoff
(Komponente 1) 0,007 g
Polymerisationsbedingungen .. 30 C χ 20 Std.
Versuch
Nr.
Nr.
(Vergl.)
(Vergl.)*)
Zmnieuachlorid
!Komponente 2| IaI
0.007 0,014 0.014
Ausbeute
I "c I
1.51 13,5 31.7
7,7
; 4.09
! 4.21
: 4.53
! 2.53
*) Polymerisation nur durch die Einwirkung von Zinntetrachlorid.
25 g
Propylenoxyd
Benzol 25 g
Brauner Feststoff
(Komponente I) 0,05 g
Polymerisationsbedinguntren .. 30cC χ 19 Std.
Versuch
Nr.
(Vergleich) ....
6
(Vergleich)*) ..
Zinntetrachlorid
(Komponente 21
0,05 0,075 0,075
Ausbeute | 'ISP C |
<%l | 4.63 |
1,55 | 5,16 |
25.2 | 5.35 |
34,0 | 0.53 |
3,9 | |
*l Polymerisation nur durch die Einwirkung von Zinntetrachlorid.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung eines Homo- oder Mischpolymerisats von Alkylenoxyden durch Polymerisation
von mindestens einem Alkylenoxyd in Anwesenheit eines Katalysators, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Katalysator eine Zusammensetzung verwendet, die durch Mischen
des Reaktionsproduktes (Komponenten, das
durch Umsetzung mindestens einer zinnorganischen Verbindung, die wenigstens eine Sn-C-Bindung
in ihrem Molekül enthält, und oder mindestens eines Titan-. Zirkon-. Hafnium- oder Zinnhalogenids
mit 0,02 bis 50 Mol. pro Mol zinnorganische Verbindung und oder Metaühaiogenid.
eines Phosphorsäureesters, dessen organischer Rest 1 bis 12 Kohlenstoffatome enthält, und Erwärmer
der Reaktionsteilnehmer auf 100 bis 400 C hergestellt worden ist. mit 0.001 bis 100 Gewichtsteilen, pro 1 Gewichtsteil der Komponente Keiner
Verbindung (Komponente 2). die ein Alkylierungsprodukt von Zink. Magnesium. Aluminium. Titan,
Silicium und Zinn, ein Alkoxyd bzw. Alkoholat von Zink, Magnesium, Aluminium. Titan. Silicium
und Zinn oder ein Halogenid von Titan. Zirkon und Zinn ist, hergestellt worden ist. wobei die Katalysatorzusammensetzung
in solchen Verhältnissen verwendet wird, daß die Komponenten 1 und 2 je
im Bereich von 0.01 bis 10 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Monomeren vorhanden sind
und die Polymerisation, gegebenenfalls in einem Lösungsmittel, bei einer Temperatur von - 20 bis
200J (!"durchgeführt wird.
2. Katalysatorzusammensetzung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. dadurch
gekennzeichnet, daß sie gebildet worden ist, indem man das Reaktionsprodukt (Komponente 1),
das man durch Umsetzung von mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe von zinnorganischen
Verbindungen, mit mindestens einer Sn-C-Bindung im Molekül und/oder mindestens
einem Titan-, Zirkon-, Hafnium- oder Zinnhalogenid mit 0,02 bis 50 Mol pro MoI zinnorganische
Verbindung und/oder Metallhalogenid, Phosphorsäureestern, deren organische Gruppe 1 bis 12 Kohlenstoffatome
enthält, durch Erwärmen der Reaktionsteilnehmer auf 100 bis 400 C erhalten hat,
mit 0,001 bis 100 Gewichtsteilen pro 1 Gewichtsteil der Komponente 1, einer Verbindung (Komponente
2), ausgewählt aus der Gruppe, die enthält Alkylierungsprodukte von Zink, Magnesium,
Aluminium, Titan, Silicium und Zinn, Alkoxyde bzw. Alkoholate von Zink, Magnesium, Aluminium,
Titan, Silicium und Zinn und Halogenide von Titan, Zirkon und Zinn, vermischt hat.
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