DE2164515C2 - Process for the production of polybutadiene with predominantly cis-1,4-structure and controllable molecular weight - Google Patents

Process for the production of polybutadiene with predominantly cis-1,4-structure and controllable molecular weight

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DE2164515C2
DE2164515C2 DE19712164515 DE2164515A DE2164515C2 DE 2164515 C2 DE2164515 C2 DE 2164515C2 DE 19712164515 DE19712164515 DE 19712164515 DE 2164515 A DE2164515 A DE 2164515A DE 2164515 C2 DE2164515 C2 DE 2164515C2
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polybutadiene
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Minoru Takatsuki Hino
Akira Nishinomiya Osaka Kobayashi
Shizuo Narisawa
Hiroshi Sato
Yoshiharu Yagi
Seimei Ibaragi Osaka Yasui
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08F136/02Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F136/04Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
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Description

(A) mindestens einer Nickelverbindung, mit(A) at least one nickel compound, with

(B) einem Hydrochinon der allgemeinen Formel(B) a hydroquinone of the general formula

HOHO

OHOH

in der Ri, R2, R3 und Rt gleich oder verschieden sind und Wasserstoff- oder Halogenatome bedeuten oder Ri und R2 bzw. R3 und R4 jeweils zusammen einen ankondensierten aromatischen Ring bilden, während die gegebenenfalls noch vorhandenen restlichen Substituenten Wasserstoff- oder Halogenatome sind, und
einer Organoaluminiumverbindung
in which Ri, R2, R3 and Rt are identical or different and denote hydrogen or halogen atoms or Ri and R2 or R3 and R4 each together form a fused aromatic ring, while any remaining substituents that may still be present are hydrogen or halogen atoms, and
an organoaluminum compound

hergestellt worden ist, wobei die Komponente (A) mit der Komponente (C) in Gegenwart einer kleinen Menge 1,3-Butadien, Isopren oder Dimethylbutadien vermischt und sodann die Komponente (B) zugesetzt und das Katalysatorsystem dann bei Temperaturen von 0 bis 1000C gealtert wurde, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation in Gegenwart eines Katalysatorsystems durchführt, das unter Einsatz eines Dialkylaluminiummonofluorids mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in den Alkylresten als Komponente (C) unter Einhaltung eines Molverhältnisses der Nickelverbindung zu Dialkylaluminiummonofluorid im Bereich von 0,001 :1 bis 2 :1 und der Nickelverbindung zu dem Hydrochinon im Bereich von 0,01 :1 bis 100:1 hergestellt worden ist, daß das Katalysatorsystem in solchen Mengen eingesetzt wird, daß die Komponente (A) 0,001 bis 2 Millimole pro Mol des Monomeren ausmacht und daß man die Polymerisation in Anwesenheit von Wasser durchführt, wobei das Molverhältnis von Wasser zu Dialkylaluminiummonofluorid von 0,05 :1 bis 1,5 :1 beträgt.has been prepared, the component (A) mixed with the component (C) in the presence of a small amount of 1,3-butadiene, isoprene or dimethylbutadiene and then the component (B) was added and the catalyst system then at temperatures from 0 to 100 0 C was aged, characterized in that the polymerization is carried out in the presence of a catalyst system which, using a dialkyl aluminum monofluoride with 1 to 6 carbon atoms in the alkyl radicals as component (C), maintains a molar ratio of the nickel compound to dialkyl aluminum monofluoride in the range from 0.001: 1 to 2: 1 and the nickel compound to the hydroquinone in the range of 0.01: 1 to 100: 1 has been prepared that the catalyst system is used in such amounts that component (A) makes up 0.001 to 2 millimoles per mole of the monomer and that the polymerization is carried out in the presence of water, the molar ratio of water to dialkylaluminum monofluoride is from 0.05: 1 to 1.5: 1.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation in Anwesenheit ferner mindestens eines Alkohols, einer Carbonsäure und/oder eines Phenols in einer Menge von 0,01 bis 0,5 Molen pro Mol der Komponente (C) durchführt.2. The method according to claim 1, characterized in that the polymerization is carried out in the presence furthermore at least one alcohol, a carboxylic acid and / or a phenol in an amount from 0.01 to 0.5 moles per mole of the component (C).

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation bei Molverhältnissen von Wasser zu Dialkylaluminiummonofluorid von 0,1 :1 bis 1,2 :1 durchführt3. The method according to claim 1, characterized in that the polymerization is carried out at molar ratios from water to dialkyl aluminum monofluoride from 0.1: 1 to 1.2: 1

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation mit 0,01 bis 1 mMol der Nickelverbindung je Mol des als Ausgangsmaterial eingesetzten 1,3-Butadiens durchführt. 4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the polymerization with 0.01 to 1 mmol of the nickel compound per mole of the 1,3-butadiene used as the starting material.

Für die Herstellung von Polybutadien mit cis-1,4-Struktur sind bereits eine große Anzahl von Katalysaiorsystemen beschrieben worden. Typische Beispiele solcher bekannten Katalysatorsysteme sind:For the production of polybutadiene with a cis-1,4 structure a large number of catalyst systems have already been described. Typical examples such known catalyst systems are:

(1) Eine Kombination aus einer halogenierten Titanverbindung und einer Trialkylaluminiumverbindung; (2) eine Kombination aus einer halogenierten Kobaltverbindung und einem Alkylaluminiumhalogenid sowie (3) eine Kombination aus einer Nickel- oder(1) A combination of a halogenated Titanium compound and a trialkylaluminum compound; (2) a combination of a halogenated Cobalt compound and an alkyl aluminum halide; and (3) a combination of a nickel or

ίο Kobaltverbindung, einer Trialkylaluminiumverbindung und einer Lewis-Säure, wie einer anorganischen halogenierten Verbindung oder deren Derivat (vgL GB 9 06 334 bzw. »Progress in Polymer Science«, Bd. 1 (1967); S. 130/131).ίο cobalt compound, a trialkylaluminum compound and a Lewis acid, such as an inorganic halogenated compound or its derivative (see GB 9 06 334 or "Progress in Polymer Science", Vol. 1 (1967); Pp. 130/131).

Von diesen bekannten Katalysatorsystemen hat das ternäre System (3), das eine Nickel oder Kobaltverbindung enthält, infolge der hohen katalytischen Aktivität und der verschiedensten Vorteile bei der praktischen Anwendung die größte Beachtung gefunden.Of these known catalyst systems, the ternary system (3) has a nickel or cobalt compound contains, due to the high catalytic activity and various advantages in the practical Application received the greatest attention.

Aus der DE-AS 11 43 333 ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von cis-l,4-Polybutadien bekannt Dabei wird 1,3-Butadien in flüssiger Phase mittels eines Katalysatorsystems polymerisiert, das durch Vermischen von einer oder mehreren Kobalt- und/oder Nickelverbindungen, einer aluminiumorganischen Verbindung, die vorzugsweise ein Alkylaluminiumhalogenid ist, und Wasser in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel hergestellt worden istFrom DE-AS 11 43 333 there is also a method known for the production of cis-1,4-polybutadiene. Here, 1,3-butadiene is in the liquid phase by means of a Polymerized catalyst system by mixing one or more cobalt and / or Nickel compounds, an organoaluminum compound, which is preferably an alkyl aluminum halide and water has been prepared in a hydrocarbon solvent

Dieses bekannte Verfahren läßt jedoch bezüglich der Ausbeuten zu wünschen übrig und führt bei Einsatz von Nickelverbindungen außerdem zu Polymeren mit zu niedrigen Molekulargewichten. Insbesondere wird bei diesen bekannten Verfahren besonders bei höheren Wasserkonzentrationen die Polymerisationsgeschwindigkeit nachteilig beeinflußt.However, this known process leaves something to be desired in terms of yields and leads when using Nickel compounds also form polymers with molecular weights that are too low. In particular, These known processes reduce the rate of polymerization, especially at higher water concentrations adversely affected.

Des weiteren wird in der DE-OS 20 24 345 beschrieben, daß die Polymerisation von 13-Butadien mit Vorteil in Anwesenheit eines Katalysatorsystems der folgenden Zusammensetzung durchgeführt werden kann:Furthermore, DE-OS 20 24 345 describes that the polymerization of 13-butadiene with Advantageously, be carried out in the presence of a catalyst system of the following composition can:

(A) Mindestens eine Nickel- und Kobaltverbindung;(A) At least one nickel and cobalt compound;

(B) eine Trialkylaluminiumverbindung;(B) a trialkylaluminum compound;

(C) ein Benzotrifluorid der nachstehenden Formel(C) a benzotrifluoride represented by the following formula

R-,R-,

in der Ri, R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff, ein Halogenatom, eine Alkylgruppe oder eine Fluoralkylgruppe bedeutet, undin which Ri, R2, R3, R4 and R5 are independent of one another Denotes hydrogen, a halogen atom, an alkyl group or a fluoroalkyl group, and

(D) ein Hydrochinon der nachstehenden allgemeinen Formel(D) a hydroquinone represented by the general formula below

RiRi

in der Ri', R2', R3' und R4' jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder ein Halogenatom bedeuten oder Ri' und R2' bzw. R3' und R4' jeweilsin which Ri ', R2', R3 'and R 4 ' each independently represent hydrogen or a halogen atom, or Ri 'and R 2 ' or R3 'and R 4 ' each

zusammen einen aromatischen ankondensierten Ring bilden, während die gegebenenfalls noch vorhandenen restlichen Substituenten Wasserstoff oder ein Halogenatom sind.together form an aromatic fused ring, while the optionally still any remaining substituents present are hydrogen or a halogen atom.

Bei den unter Verwendung dieser bekannten Katalysatorsysteme durchgeführten Polymerisationsreaktionen läßt sich das Molekulargewicht des Polybutadiens in an sich bekannter Weise einstellen beispielsweise durch entsprechende Kontrolle der Zusammen-Setzung des Polymerisationsansatzes, durch Kontrolle der Verfahrensbedingungen und der Konzentration des Katalysatorsystems, durch entsprechende Einstellung der Monomerkonzentration sowie der Polymerisationstemperatur. Für die Durchführung derartiger Kontroll- und Regelmaßnahmen ist jedoch eine spezielle technische Erfahrung und Sorgfalt erforderlich. Die Einhaltung bestimmter Molekulargewichtsbereiche ist daher auch für den Fachmann mit Schwierigkeiten verbunden, und die hierzu getroffenen Maßnahmen wirken sich manchmal ungünstig auf andere Eigenschaften des Katalysatorsystems, z. B. die Aktivität aus.In the polymerization reactions carried out using these known catalyst systems, the molecular weight of the polybutadiene can be determined adjust in a manner known per se, for example by checking the composition accordingly the polymerization approach, by controlling the process conditions and the concentration of Catalyst system, by setting the monomer concentration and the polymerization temperature accordingly. For the implementation of such control and control measures, however, special technical experience and care is required. Compliance certain molecular weight ranges is therefore associated with difficulties even for the person skilled in the art, and the measures taken to this end sometimes have an unfavorable effect on other properties of the Catalyst system, e.g. B. the activity.

Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, diesen für die Praxis doch recht bedeutsamen Nachteil zu überwinden und ein Polymerisationsverfahren zur Verfügung zu stellen, das sich leicht und einfach durchführen läßt und insbesondere die Einregelung des Molekulargewichts auf besonders einfache Weise ermöglichtThe invention was therefore based on the object of eliminating this disadvantage, which is quite significant in practice to overcome and provide a polymerization process that is easy and simple can be carried out and in particular regulating the molecular weight in a particularly simple manner enables

Gegenstand der Erfindung ist somit das in den jo Patentansprüchen beschriebene Verfahren. .The subject of the invention is thus the method described in the claims. .

Es war überraschend und auch in Kenntnis der DE-AS 11 43 333 nicht zu erwarten, daß es durch entsprechende Einstellung des Wassergehaltes der Reaktionsmischungen möglich ist, das Molekulargewicht des Polybutadiens entsprechend einzustellen, und daß die Anwesenheit von Wasser in der Reaktionsmischung wider Erwarten auch nicht die Polymerisationsgeschwindigkeit nachteilig beeinflußt, sondern im Gegenteil zu einer Erhöhung der Polymerisationsgeschwindigkeit im Vergleich zum wasserfreien Arbeiten führt.It was surprising and even with knowledge of DE-AS 11 43 333 not to be expected that it would through Appropriate adjustment of the water content of the reaction mixtures is possible, the molecular weight adjust the polybutadiene accordingly, and that the presence of water in the reaction mixture contrary to expectations, the rate of polymerization is not adversely affected, but rather in the Opposite to an increase in the rate of polymerization compared to anhydrous work leads.

Als Nickelverbindungen (A) können die verschiedenen Salze und organischen Komplexverbindungen von Nickel verwendet werden.The various salts and organic complex compounds of Nickel can be used.

Geeignet sind Nickelhalogenide, wie Nickelchlorid, Nickelsulfat, die Salze organischer Säuren, wie Nickelacetat, Nickelnaphthenat, Nickeloctanoat, die Nickelsalze organischer Sulfonsäuren, Komplexverbindungen von Nickelsalzen, wie der Pyridinkomplex von Nikkelchlorid, Tris-idi-pyridylJ-nickelchlorid, Bis-(äthylendiamin)-nickelsulfat, organische Koordinationsverbindungen von Nickel oder Nickelchelate, wie Bis-(dimethylglyoxymat)-nickel, Bis-iäthylacetacetJ-nickel oder Bis-(acetylacetonat)-nickel.Nickel halides such as nickel chloride, nickel sulfate, the salts of organic acids such as nickel acetate, Nickel naphthenate, nickel octanoate, the nickel salts of organic sulfonic acids, complex compounds of nickel salts, such as the pyridine complex of nickel chloride, tris-idi-pyridylJ-nickel chloride, bis (ethylenediamine) nickel sulfate, organic coordination compounds of nickel or nickel chelates, such as bis (dimethylglyoxymate) nickel, Bis-iäthylacetacetJ-nickel or Bis (acetylacetonate) nickel.

Als Hydrochinonverbindung (B) sind einsetzbar:The following can be used as the hydroquinone compound (B):

Tetrachlorhydrochinon,Tetrachlorohydroquinone,

2,3,5-Trichlorhydrochinon,2,3,5-trichlorohydroquinone,

2,5-Dichlorhydrochinon, bo2,5-dichlorohydroquinone, bo

2-Chlorhydrochinon,2-chlorohydroquinone,

Tetrabromhydrochinon,Tetrabromohydroquinone,

2,3,5-Tribromhydrochinon,2,3,5-tribromohydroquinone,

2,5-Dibromhydrochinon,2,5-dibromohydroquinone,

2-Bromhydrochinon, Tetrajodhydrochinon,2-bromohydroquinone, tetraiodohydroquinone,

23.5-Trijodhydrochinon,23.5-triiodohydroquinone,

2,5- Dijodhydrochinon,2,5-diiodohydroquinone,

2-Jodhydrochinon,2-iodine hydroquinone,

Hydrochinon,Hydroquinone,

1,4-Dihydroxynaphthalin,1,4-dihydroxynaphthalene,

l^-Dihydroxy^-dichlornaphthalin, 5,10-Dihydroxyanthracen,l ^ -dihydroxy ^ -dichloronaphthalene, 5,10-dihydroxyanthracene,

1,4-Dihydroxy anthracen und1,4-dihydroxy anthracene and

1,4-Dihydroxyphenanthren.1,4-dihydroxyphenanthrene.

Geeignete Dialkylaluminium-monofluoride (C) sindSuitable dialkyl aluminum monofluorides (C) are

Dimethyla luminium-monofluorid, Diäthylaluminium-monofluorid, Diisopropylaluminium-monofluorid, Di-n-butylaluminium-monofluorid, Diisobutylaluminium-monofluoridund Di-n-hexylaluminium-monofluorid.Dimethyla aluminum monofluoride, diethyl aluminum monofluoride, Diisopropyl aluminum monofluoride, di-n-butyl aluminum monofluoride, Diisobutyl aluminum monofluoride and di-n-hexyl aluminum monofluoride.

Als Alkohol können gesättigte und ungesättigte aliphatische Alkohole, aromatische Alkohole, alicyclische Alkohole oder halogenierte Alkohole verwendet werden. Insbesondere können verwendet werdenAs the alcohol, saturated and unsaturated aliphatic alcohols, aromatic alcohols, alicyclic Alcohols or halogenated alcohols can be used. In particular, can be used

Methylalkohol, Äthylalkohol,
Isopropylalkohol, Butylalkohol, Isobutylalkohol, Amylalkohol,
Isoamylalkohol, Neopentylalkohol, Hexylalkohol, Isohexylalkohol,
Heptylalkohol, Isoheptylalkohol, Octylalkohol, Isooctylalkohol,
Nonylalkohol, Isononylalkohol, Decylalkohol, Isodecylalkohol,
Dodecylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Stearylalkohol,
sec.-Butylalkohol, tert-Butylalkohol, see- Amylalkohol, tert- Amylalkohol, sec.-Hexylalkohol, tert.-Hexylalkohol, Äthylenglykol, Propylenglykol,
Trimethylenglykol.Tetramethylenglykol, Glycerin, Allylalkohol,
Crotylalkohol, Oleylalkohol,
Buten-2-diol, Propargylalkohol, Benzylalkohol, Cyclohexylalkohol, 2-Chloräthylalkohol, 2-Bromäthylalkohol und Glycerin-2-monochlorhydrin.
Methyl alcohol, ethyl alcohol,
Isopropyl alcohol, butyl alcohol, isobutyl alcohol, amyl alcohol,
Isoamyl alcohol, neopentyl alcohol, hexyl alcohol, isohexyl alcohol,
Heptyl alcohol, isoheptyl alcohol, octyl alcohol, isooctyl alcohol,
Nonyl alcohol, isononyl alcohol, decyl alcohol, isodecyl alcohol,
Dodecyl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol,
sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, sea-amyl alcohol, tert-amyl alcohol, sec-hexyl alcohol, tert-hexyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol,
Trimethylene glycol, tetramethylene glycol, glycerine, allyl alcohol,
Crotyl alcohol, oleyl alcohol,
Butene-2-diol, propargyl alcohol, benzyl alcohol, cyclohexyl alcohol, 2-chloroethyl alcohol, 2-bromoethyl alcohol and glycerol-2-monochlorohydrin.

Als Carbonsäure können gesättigte und ungesättigte aliphatische Carbonsäuren, aromatische Carbonsäuren, alicyclische Carbonsäuren oder halogenierte Carbonsäuren verwendet werden. Insbesondere können verwendet werden Essigsäure, Propionsäure, Valeriansäure, Isovaleriansäure, Buttersäure, Isobuttersäure, Capronsäure, Heptylsäure, Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Rhodinsäure, Napthensäure, disproportionierte Rhodinsäure, 2-Äthylcapronsäure, Benzoesäure, Hexahydrobenzoesäure, j3-Chlorpropionsäure, 2,4-Dichlorbenzoesäure und 2,5-Dichlorbenzoesäure. As a carboxylic acid, saturated and unsaturated aliphatic carboxylic acids, aromatic carboxylic acids, alicyclic carboxylic acids or halogenated carboxylic acids can be used. In particular, can be used acetic acid, propionic acid, valeric acid, isovaleric acid, butyric acid, isobutyric acid, caproic acid, Heptylic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, undecanoic acid, lauric acid, myristic acid, Palmitic acid, stearic acid, rhodic acid, naphthenic acid, disproportionated rhodic acid, 2-ethylcaproic acid, Benzoic acid, hexahydrobenzoic acid, j3-chloropropionic acid, 2,4-dichlorobenzoic acid and 2,5-dichlorobenzoic acid.

Als Phenol können verwendet werdenCan be used as phenol

Phenol, o-Cresol,Phenol, o-cresol,

m-Kresol, p-Kresol,m-cresol, p-cresol,

^-XylenoU^-Xylenol,^ -XylenoU ^ -Xylenol,

S^-XylenoU^-Xylenol,S ^ -XylenoU ^ -Xylenol,

p-tert.-Butylphenol,p-tert-butylphenol,

2,6-Dimethyl-4-tert.-butylphenol, S-Methyl-ö-tert.-butylphenol,2,6-dimethyl-4-tert-butylphenol, S-methyl-ö-tert-butylphenol,

2-Methyl-4,6-di-tert.-butylphenol,2-methyl-4,6-di-tert-butylphenol,

2,4-Di-terL-butylphenol,
2,6-Di-tert-butylphenol,
^e-Di-tert-butyl-i-methylphenol,
«-Naphthol, ^-Naphthol,
Anthranol, o-Chlorphenol,
m-Chlorphenol, p-Chlorphenol,
p-Bromphenol, o-Bromphenol,
m-Bromphenol, 23-Dichlorphenol,
2,4,6-Trichlorphenol und
2,4,5-Trichlorphenol.
2,4-di-terL-butylphenol,
2,6-di-tert-butylphenol,
^ e-Di-tert-butyl-i-methylphenol,
«-Naphthol, ^ -naphthol,
Anthranol, o-chlorophenol,
m-chlorophenol, p-chlorophenol,
p-bromophenol, o-bromophenol,
m-bromophenol, 23-dichlorophenol,
2,4,6-trichlorophenol and
2,4,5-trichlorophenol.

Die katalytische Aktivität der beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Katalysatorsysteme hängt ab von dem Mischungsverhältnis der Komponenten, von der Reihenfolge in der diese Komponenten miteinander vermischt werden, von der Konzentration jeder Katalysatorkomponente, von der bei der Herstellung des Katalysatorsystems angewandten Temperatur sowie von anderen Faktoren dieser ArL Insbesondere das Mischungsverhältnis der einzelnen Katalysatorkomponenten hat einen großen Einfluß auf die Katalysatoraktivität. Die erfindungsgemäße Polymerisation soll bei Molverhäitnissen der Nickelverbindung zu dem Dialkylaluminiummonofluorid (d. h. dem Verhältnis der Komponenten (A): (C)) von vorzugsweise 0,01 :1 bis 1 :1 durchgeführt werden. Das Molverhältnis der Nickelverbindung zu dem Hydrochinon soll vorzugsweise im Bereich von 0,1 :1 bis 10 :1 gehalten werden.The catalytic activity of the catalyst systems used in the process according to the invention depends on the mixing ratio of the components, on the order in which these components are used are mixed together, from the concentration of each catalyst component, from that used in its manufacture the temperature applied to the catalyst system as well as other factors of this ArL in particular the mixing ratio of the individual catalyst components has a great influence on the Catalyst activity. The polymerization according to the invention should take place at molar ratios of the nickel compound to the dialkyl aluminum monofluoride (i.e. the ratio of components (A): (C)) of preferably 0.01: 1 to 1: 1 can be carried out. The molar ratio the nickel compound to the hydroquinone should preferably be kept in the range from 0.1: 1 to 10: 1 will.

Bei dem erfindungsgemäßen Polymerisationsverfahren wird die Nickelverbindung in Mengen von 0,001 bis 2 mMol, vorzugsweise von 0,01 bis 1 mMol, bezogen auf 1 Mol eingesetztes monomeres 1,3-Butadien verwendet.In the polymerization process of the present invention, the nickel compound is used in amounts from 0.001 to 2 mmol, preferably from 0.01 to 1 mmol, based on 1 mole of monomeric 1,3-butadiene used.

Falls die Menge einer der verwendeten Katalysatorkomponenten zu groß oder zu klein ist, dann verringert sich die katalytische Aktivität des Katalysatorsystems in außerordentlich starken Maße und kann beinahe auf 0 absinken. Um daher eine hohe Aktivität der erfindungsgemäßen Katalysatorsysteme sicher zu stellen, sollen die beanspruchten Mischungsverhältnisse eingehalten werden.If the amount of one of the catalyst components used is too large or too small, then reduced the catalytic activity of the catalyst system increases to an extraordinarily high degree and can almost go to 0 sink. Therefore, in order to ensure a high activity of the catalyst systems according to the invention, should the claimed mixing ratios are adhered to.

Das Vermischen der einzelnen Katalysatorkomponenten kann in beliebiger Reihenfolge erfolgen und erfolgt üblicherweise in Anwesenheit eines Verdünnungsmittels. Zur Herstellung von Katalysatorsystemen mit sehr hoher Aktivität ist es zweckmäßig, die Nickelverbindung und das Dialkylaluminiummonofluorid in Anwesenheit einer kleinen Menge von 1,3-Butadien, Isopren bzw. Dimethylbutadien, miteinander zu vermischen. Auf diese Weise ist es möglich, während der Herstellung des Katalysatorsystems die Bildung von unlöslichem Material zu verhüten und so den schädlichen Einfluß auf einem möglichst geringen Wert zu halten, der durch eine Verschmutzung des Polymerisationsansatzes mit einer geringen Menge einer Verunreinigung ausgeübt werden kann.The individual catalyst components can be mixed in any order usually takes place in the presence of a diluent. For the production of catalyst systems with very high activity, it is useful to use the nickel compound and the dialkylaluminum monofluoride in the presence of a small amount of 1,3-butadiene, isoprene and dimethylbutadiene, respectively mix. In this way it is possible to prevent the formation of to prevent insoluble material and so reduce the harmful influence to the lowest possible value keep that by contamination of the polymerization batch with a small amount of an impurity can be exercised.

Die Herstellung eines beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Katalysatorsystems erfolgt bei einer Temperatur im Beriech von - 80 bis 100° C und vorzugsweise im Bereich von —20 bis 5O0C. Um ein Katalysatorsystem mit erhöhter katalytischer Aktivität zu erhalten, wird die betreffende Mischung, nachdem alle Katalysatorkomponenten homogen miteinander vermischt worden sind, noch abschließend bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 100° C gealtert.The production of a useful process of the invention catalyst system is carried out at a temperature in the field of instrumentation from - 80 to 100 ° C and preferably in the range from -20 to 5O 0 C. To a catalyst system to be obtained with increased catalytic activity, the mixture in question is, after all Catalyst components have been mixed homogeneously with one another, and finally aged at a temperature in the range from 0 to 100 ° C.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Katalysatorsystem kann beispielsweise wie folgt hergestellt werden: Man vermischt das Dialkylaluminiummonofluorid mit einem Verdünnungsmittel, setzt zunächst eine geringe Menge 13-Butadien und dann die Nickelverbindung und schließlich das Hydrochinon hinza Abschließend altert man die so erhaltene Mischung bei einer hierfür geeigneten Temperatur.The catalyst system used according to the invention can be prepared, for example, as follows: Man if the dialkyl aluminum monofluoride is mixed with a diluent, a small amount is initially set 13-butadiene and then the nickel compound and Finally, the hydroquinone hinza. Finally, the mixture obtained in this way is aged in one of these suitable temperature.

Um bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Molekulargewicht des Polybutadiene auf den gewünschten Wert einstellen zu können, wird eine vorbestimmte Menge Wasser oder eine Mischung aus Wasser undIn order to reduce the molecular weight of the polybutadiene to the desired value in the process according to the invention To be able to set a value, a predetermined amount of water or a mixture of water and

ίο mindestens einem Alkohol, einer Carbonsäure oder einem Phenol entweder zu dem Katalysatorsystem oder zu dem Polymerisationsansatz zugesetztίο at least one alcohol, one carboxylic acid or a phenol is added either to the catalyst system or to the polymerization batch

Das Molverhältnis von Wasser zu Dialkylaluminiummonofluorid soll dabei vorzugsweise im Bereich von 0,1 :1 bis 1,2 :1 liegen. Falls zusammen mit dem Wasser ein Alkohol, eine Carbonsäure und/oder ein Phenol mitverwendet werden, so liegt deren Molverhältnis zu dem Dialkylaluminiummonofluorid im Bereich von 0,01 : ibis 0,5:1.The molar ratio of water to dialkylaluminum monofluoride should preferably be in the range of 0.1: 1 to 1.2: 1. If together with the water an alcohol, a carboxylic acid and / or a phenol are also used, their molar ratio is too the dialkyl aluminum monofluoride in the range of 0.01: ib to 0.5: 1.

Die Einmischung des Wassers, des Alkohols, der Carbonsäure und/oder des Phenols in den Polymerisationsansatz kann auf die verschiedenste Weise erfolgen. Die Einarbeitung von Wasser, Alkohol, einer Carbonsäure und/oder einem Phenol in das Katalysatorsystem kann in beliebiger Weise vor der Herstellung dieses Katalysatorsystems erfolgen, d. h. ein Teil oder die Gesamtmenge der betreffenden Verbindungen können in einem Teil oder der Gesamtmenge der eingesetzten Nickelverbindung, der Dialkylaluminiummonofluoridverbindung und/oder dem Hydrochinon enthalten sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform können die betreffenden Verbindungen auch direkt dem Polymerisationsansatz beigemischt werden, indem man sie entweder in 1,3-Butadien absorbiert oder dem Verdünnungsmittel beimischt, das in dem Reaktionsansatz mit verwendet wird, oder indem man sie einer Vormischung aus dem Katalysatorsystem, 13-Butadien und einem Verdünnungsmittel vor oder während der Polymerisationsreaktion zusetzt.Mixing the water, alcohol, carboxylic acid and / or phenol into the polymerization batch can be done in a variety of ways. Incorporation of water, alcohol, one Carboxylic acid and / or a phenol can be added to the catalyst system in any way prior to preparation this catalyst system take place, d. H. some or all of the compounds concerned can be used in a part or the total amount of the nickel compound, the dialkylaluminum monofluoride compound and / or the hydroquinone. According to another embodiment, the compounds in question can also directly to the Polymerization batch are mixed by either absorbing them in 1,3-butadiene or the Admixing diluent, which is used in the reaction mixture with, or by adding one Premix of the catalyst system, 13-butadiene and a diluent before or during the Polymerization reaction clogs.

Wenn man den Alkohol, die Carbonsäure und/oder das Phenol zusammen mit Wasser zusetzt, so läßt sich die Bildung von unlöslichen Substanzen während der Katalysatoralterung vollständig vermeiden, während sonst unter bestimmten Bedingungen, beispielsweise bei einem zu hohen Wassergehalt, derartige unlösliche Substanzen ausfallen. Das Katalysatorsystem kann daher in dem Polymerisationsansatz vollständig löslich gemacht werden, wodurch die kontinuierliche Herstellung des Polybutadiens möglich wird.If you add the alcohol, the carboxylic acid and / or the phenol together with water, so can while completely avoiding the formation of insoluble substances during catalyst aging otherwise under certain conditions, for example if the water content is too high, such insoluble ones Substances fail. The catalyst system can therefore be completely soluble in the polymerization batch can be made, whereby the continuous production of the polybutadiene becomes possible.

so Die Polymerisationsreaktion wird unter Bedingungen durchgeführt, bei denen praktisch keine inhibierend wirkende Substanzen vorliegen, wie sie sonst üblicherweise beim Katalysatorsystem vom Ziegler-Natta-Typ vorhanden sind. Wenn ein übliches Katalysatorsystem vom Ziegler-Natta-Typ verwendet wird, das eine Organoaluminiumverbindung enthält, so muß die Polymerisationsreaktion unter praktisch wasserfreien Bedingungen durchgeführt werden, weil die Anwesenheit von Wasser die Polymerisationsgeschwindigkeit herabsetzt oder eine Polymerisation praktisch ganz verhindert. Im Gegensatz hierzu wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Anwendung der neuen Katalysatorsysteme die Polymerisationsgeschwindigkeit durch die Anwesenheit von Wasser trotz der gleichzeitigen Anwesenheit einer organischen Aluminiumverbindung erhöht. Darüber hinaus läßt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Molekulargewicht des Polymeren durch Einregelung der Wasser-so the polymerization reaction is carried out under conditions in which there is practically no inhibiting Acting substances are present, as they are otherwise usually in the case of the Ziegler-Natta type catalyst system available. If a conventional Ziegler-Natta type catalyst system is used, the one Contains organoaluminum compound, the polymerization reaction must take place under practically anhydrous Conditions are carried out because the presence of water increases the rate of polymerization reduces or a polymerization practically completely prevented. In contrast, the Process according to the invention using the new catalyst systems, the rate of polymerization by the presence of water despite the simultaneous presence of an organic one Aluminum connection increased. In addition, in the process according to the invention, the molecular weight of the polymer by regulating the water

menge auf einen vorgewünschten Wert einstellen.set the amount to a preselected value.

Als Lösungs- und Verdünnungsmittel für das Katalysatorsystem und/oder den Polymerisationssansatz eignen sich u. a. aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol oder Xylol, ferner aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Hexan, Heptan und Benzin, ferner alicyclische Kohlenwasserstoffe, wie Cyclohexan und Decalin, und außerdem hydrierte aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Tetralin.Suitable as solvents and diluents for the catalyst system and / or the polymerization batch themselves, inter alia. aromatic hydrocarbons, such as benzene, toluene or xylene, and also aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane and gasoline, also alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and Decalin, and also hydrogenated aromatic hydrocarbons such as tetralin.

Die Polymerisation wird durchgeführt, indem man das 1,3-Butadien in einem flüssigen Medium bei einer Temperatur im Bereich von vorzugsweise von 0 bis 1000C mit dem betreffenden Katalysatorsystem in Berührung bringt. Die Reihenfolge der Einspeisung von Katalysatorsystem und monomeren! 1.3-Butadien in den Reaktor ist nicht zwingend vorgeschrieben und außerdem kann die Einspeisung in Anwesenheit oder Abwesenheit des Verdünnungsmittels erfolgen.The polymerization is carried out by bringing the 1,3-butadiene into contact with the catalyst system in question in a liquid medium at a temperature in the range from preferably 0 to 100 ° C. The order in which the catalyst system and monomer are fed in! 1.3-butadiene is not mandatory in the reactor and, moreover, the feed can take place in the presence or absence of the diluent.

Die Gewinnung des gebildeten Polybutadiens aus dem Reaktionsansatz kann in an sich bekannter Weise erfolgen, beispielsweise gießt man die Reaktionsmischung in eine große Menge eines wäßrigen oder alkoholischen Mediums, wie Methanol, Isopropanol, ein Gemisch aus Methanol und Aceton oder heißes Wasser ein. Gewünschtenfalls kann diesem Medium vorher ein Antioxydationsmittel zugesetzt werden, beispielsweise Phenol-/?-naphthylamin oder 2,6-Di-lert.-butyl-p-Kresol. Der Niederschlag wird dann abfiltriert und mit Methanol ausgewaschen. Auf diese Weise bekommt man ein praktisch farbloses kautschukartiges Polymerisat. The polybutadiene formed can be recovered from the reaction mixture in a manner known per se take place, for example, pouring the reaction mixture into a large amount of an aqueous or alcoholic medium such as methanol, isopropanol, a mixture of methanol and acetone or hot water a. If desired, an antioxidant can be added to this medium beforehand, for example Phenol - /? - naphthylamine or 2,6-di-lert.-butyl-p-cresol. The precipitate is then filtered off and washed out with methanol. That way it gets a practically colorless rubber-like polymer.

Das erfindungsgemäß hergestellte Polybutadien ist ein kautschukartiger Feststoff oder ein Material hoher Viskosität. Eine Analyse der MikroStruktur dieser Polybutadientypen mittels Infrarotabsorption bestätigt die Anwesenheit einer überwiegenden cis-l,4-Struktur in den meisten Butadieneinheiten.The polybutadiene produced in accordance with the present invention is a rubbery solid or a high material Viscosity. An analysis of the microstructure of these types of polybutadiene using infrared absorption confirmed the presence of a predominantly cis-1,4 structure in most of the butadiene units.

In den nachstehenden Beispielen sind die zur Charakterisierung angegebenen Viskositätszahlen des Polymerisats in einer Toluoilösung bei 30° C gemessen worden. Die MikroStruktur der betreffenden Polymerisate wird durch Aufnahme des Infrarotabsorptionsspektrums gemäß der Methode von Morero bestimmt (vgl. D. Morero und Mitarbeiter: »Chim. e. Ind.«, Bd. 41, S. 758(1959).In the examples below, the viscosity numbers given for characterization are Polymer has been measured in a toluene solution at 30 ° C. The microstructure of the polymer in question is determined by recording the infrared absorption spectrum according to the method of Morero (cf. D. Morero and co-workers: “Chim. e. Ind. ", Vol. 41, p. 758 (1959).

Beispiele 1 und 2Examples 1 and 2

In ein Reaktionsrohr aus Glas wird eine Lösung vonA solution of

κι 4 mMol Diäthylaluminiummonofluorid in 20 ml Toluol eingespeist, und dann setzt man eine Lösung von 2,4 g 1,3-Butadien in 74 ml Toluol sowie eine Lösung von 0,4 mMol Nickelnaphthenat in 6 ml Toluol hinzu. Diese Mischung wird unter Rühren 30 Minuten lang auf 250C erwärmt. Dann entnimmt man 10 ml und überführt diesen Anteil der Katalysatorlösung in einen Glasreaktor von 200 ml Fassungsvermögen, der sich für eine Druckpolymerisation eignet. Anschließend setzt man feuchtes Toluol mit einem Wassergehalt von 0,0417 Gewichtsprozent sowie eine Lösung von 0,04 mMol Tetrachlorhydrochinon in 8 ml Toluol hinzu und erwärmt unter Rühren 15 Minuten lang auf 40GC. Anschließend füllt man mit Toluol auf ein Gesamtvolumen von 130 ml auf. Nach Abkühlen der Mischung auf eine Temperatur unterhalb — 200C setzt man 22 g 1,3-Butadien hinzu und schmilzt das Reaktionsrohr ab. Die gesamten vorstehend beschriebenen Maßnahmen werden in einem Argon-Strom durchgeführt. Das Reaktionsrohr wird in ein rotierendes Bad eingesetzt, welches auf einer konstanten Temperatur von 4O0C gehalten wird, und dann wird die Polymerisation 180 Minuten lang durchgeführt. Anschließend wird die Reaktionsmischung in Methanol eingegossen, welches eine geringe Menge 2,6-Di-t-butyl-p-kresol enthält, wodurch die Polymerisation abgebrochen wird. Das ausgeschiedene Polymerisat wird abgetrennt und im Vakuum bei Zimmertemperatur getrocknet. Die erzielte Ausbeute und die physikalischen Eigenschaften des so erhaltenen Polybutadiens sind nachstehend in Tabelle I angegeben.κι 4 mmol of diethylaluminum monofluoride fed in 20 ml of toluene, and then a solution of 2.4 g of 1,3-butadiene in 74 ml of toluene and a solution of 0.4 mmol of nickel naphthenate in 6 ml of toluene are added. This mixture is heated to 25 ° C. for 30 minutes while stirring. 10 ml are then withdrawn and this portion of the catalyst solution is transferred to a glass reactor with a capacity of 200 ml, which is suitable for pressure polymerization. Is then reacted moist toluene with a water content of 0.0417 percent by weight and a solution of 0.04 mmol of tetrachlorohydroquinone in 8 ml of toluene are added and heated with stirring for 15 minutes at 40 G C. then filled with toluene to a total volume of 130 ml on. After the mixture has cooled to a temperature below -20 ° C., 22 g of 1,3-butadiene are added and the reaction tube is melted. All of the above measures are carried out in a stream of argon. The reaction tube is inserted into a rotating bath which is maintained at a constant temperature of 4O 0 C, and then polymerization is carried out for 180 minutes. The reaction mixture is then poured into methanol which contains a small amount of 2,6-di-t-butyl-p-cresol, whereby the polymerization is terminated. The precipitated polymer is separated off and dried in vacuo at room temperature. The yield obtained and the physical properties of the polybutadiene thus obtained are shown in Table I below.

Tabelle 1Table 1 Molverhältnis von
Wasser zu Diäthyl-
aluminium-Mono-
fluorid
Molar ratio of
Water to diethyl
aluminum mono-
fluoride
Polymerisations-
zeit
(Min.)
Polymerization
Time
(Min.)
Polymerisation
Ausbeute
(%)
Polymerization
yield
(%)
sprodukt
l"l
(dl/g)
product
l "l
(dl / g)
MikroStruktur,
cis-1.4
Micro structure,
cis-1.4
trans-1.4trans-1.4 !.2! .2
Beispiel
Nr.
example
No.
0.7
0.2
0.7
0.2
180
180
180
180
81.3
58.1
81.3
58.1
2,87
2,26
2.87
2.26
96.1
96.2
96.1
96.2
1,7
1.7
1.7
1.7
2,2
2.3
2.2
2.3
1
2
1
2

Beispiel 3Example 3

Gemäß der Arbeitsweise von Beispiel 1 wird ein Katalysatorsystem hergestellt wobei jedoch 0,02 mMol Nickelnaphthenat und 0,2 mMol Diäthylaluminiummonofluorid angewendet werden und die GesamtmengeAccording to the procedure of Example 1, a catalyst system is prepared, but 0.02 mmol Nickel naphthenate and 0.2 mmol diethyl aluminum monofluoride are applied and the total amount

Tabelle IITable II

der Katalysatorlösung auf 20 ml eingestellt wird. Die Polymerisation wird anschließend gemäß der Arbeitsweise von Beispiel 1 unter Verwendung von 44 g 1,3-Butadien 2 Stunden lang bei 25° C durchgeführt Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle II zusammengefaßtthe catalyst solution is adjusted to 20 ml. The polymerization is then carried out according to the procedure of Example 1 using 44 g of 1,3-butadiene for 2 hours at 25 ° C results obtained are summarized in Table II below

Beispielexample Molverhältnis vonMolar ratio of Molverhältnis vonMolar ratio of PolymerisationsproduktPolymerization product MikroStruktur, %Micro structure,% 1,21.2 Nr.No. TetrachlorhydroTetrachlorohydro von Wasser zuof water too cis-1.4 trans-1,4cis-1.4 trans-1.4 chinon zuchinone too Diäthylaiuminium-Diet Hylaiuminium Ausbeute [n]Yield [n] NinaphthenatNinaphthenate MonofluoridMonofluoride (%) (dl/g)(%) (dl / g)

0.60.6

3.823.82

96,496.4

1,61.6

2,02.0

Beispiel 4Example 4

Gemäß der Arbeitsweise von Beispiel 1 wird ein Katalysatorsystem hergestellt, wobei jedoch 0,05 mMol Nickelnaphthenat und 0,5 mMol Diäthylaluminiummonofluorid eingesetzt werden und das Gesamtvolumen der Katalysatorlösung auf 50 ml eingestellt wird. DieAccording to the procedure of Example 1, a catalyst system is prepared, but 0.05 mmol Nickel naphthenate and 0.5 mmol diethyl aluminum monofluoride are used and the total volume the catalyst solution is adjusted to 50 ml. the

Tabelle III Table III

1010

anschließende Polymerisation wird gleichfalls gemäß der Arbeitsweise von Beispiel 1 unter Verwendung von 10,2 g 1,3-Butadien in einem Polymerisationsrohr von 100 ml Fassungsvermögen durchgeführt.subsequent polymerization is also carried out according to the procedure of Example 1 using 10.2 g of 1,3-butadiene carried out in a polymerization tube of 100 ml capacity.

Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle III zusammengefaßt.The results obtained are summarized in Table III below.

Beispiel
Nr.
example
No.

Komponente (D)
Verbindung
Component (D)
link

Molverhältnis zu NinaphthenatMolar ratio to ninaphthenate

Molverhältnis von Wasser zu Diäthylaluminium-Monofluorid Molar ratio of water to diethyl aluminum monofluoride

Polymerisationszeit Polymerization time

(Min.) Polymerisalionsprodukt(Min.) Polymerization product

Ausb. [n] MikroStruktur, %Yield [n] micro structure,%

(%) (dl/g) cis-1,4 trans-1,4 1,2(%) (dl / g) cis-1,4 trans-1,4 1,2

Tetrabrom- 5Tetrabromous 5

hydrochinonhydroquinone

0,80.8

180 82,7 2,43 94,3 2,3180 82.7 2.43 94.3 2.3

Beispiele 5-10Examples 5-10

Die gesamten nachstehend beschriebenen Maßnahmen werden in einem Argon-Strom durchgeführt. Die Ausgangsmaterialien sowie die Lösungsmittel werden vorher sorgfältig entwässert und von Sauerstoff befreit.All of the operations described below are carried out in a stream of argon. the The starting materials and the solvents are carefully dehydrated and de-oxygenated beforehand.

In ein Reaktionsrohr aus Glas wird eine Lösung von 4 mMol Diäthylaiuminiummonofluorid in 20 ml Toluol eingefüllt, und dann werden eine Lösung von 2,43 g 1,3-Butadien in 10 ml Toluol sowie eine Lösung von 0,4 mMol Nickelnaphthenat in 4 ml Toluol zugesetzt. Diese Mischung wird 30 Minuten lang bei Zimmertemperatur gerührt und dann mit Toluol bis zu einem Gesamtvolumen von 100 ml aufgefüllt.A solution of 4 mmol of diethylamine monofluoride in 20 ml of toluene is placed in a reaction tube made of glass Filled, and then a solution of 2.43 g of 1,3-butadiene in 10 ml of toluene and a solution of 0.4 mmol of nickel naphthenate in 4 ml of toluene was added. This mixture is for 30 minutes at room temperature stirred and then made up with toluene to a total volume of 100 ml.

Ein für eine Druckpolymerisation geeignetes Reaktorrohr aus Glas mit einem Fassungsvermögen von 200 ml wird mit einer Lösung von 0,08 mMol Alkohol in 4 ml Toluol sowie mit 7,5 ml wasserhaltigem Toluol (Wassergehalt: 0,045 Gewichtsprozent, bestimmt nach der Methode von Karl Fischer) und ferner mit einer Lösung von 0,04 mMol Tetrachlorhydrochinon in 8 ml Toluol beschickt. Außerdem werden 10 ml der vorstehend beschriebenen Katalysatorlösung zugesetzt. Diese Mischung wird 15 Minuten lang auf 4000C erhitzt und dann abgekühlt. Anschließend setzt man 70 ml wasserfreies Toluol hinzu. Nach weiterem Abkühlen auf eine Temperatur von - 100C werden 30 ml (22 g) verflüssigtes 1,3-Butadien zugesetzt. Dann wird das Reaktorrohr abgeschmolzen, und man polymerisiert 3 Stunden lang bei 400C. Die Reaktionsmischung wird mit einer Lösung von Phenyl-j3-naphthylamin in Toluol vermischt, und diese Mischung wird in eine große Menge Methanol eingegossen, welches Phenyl-j3-naphthylamin gelöst enthält. Das sich abscheidende kautschukartige Polymerisat wird im Vakuum bei einer Temperatur unterhalb 500C getrocknet.A 200 ml glass reactor tube suitable for pressure polymerization is mixed with a solution of 0.08 mmol of alcohol in 4 ml of toluene and 7.5 ml of hydrous toluene (water content: 0.045 percent by weight, determined according to the Karl Fischer method) and further charged with a solution of 0.04 mmol of tetrachlorohydroquinone in 8 ml of toluene. In addition, 10 ml of the catalyst solution described above are added. This mixture is heated to 400 ° C. for 15 minutes and then cooled. Then 70 ml of anhydrous toluene are added. After further cooling to a temperature of - 10 0 C 30 ml (22 g) of liquefied 1,3-butadiene are added. Then, the reactor tube is melted, and is polymerized for 3 hours at 40 0 C. The reaction mixture is mixed with a solution of phenyl-j3-naphthylamine in toluene, and this mixture is poured into a large amount of methanol, which phenyl-j3-naphthylamine contains dissolved. The precipitating rubbery polymer is dried in vacuo at a temperature below 50 0 C.

Die dabei erhaltene Ausbeute sowie die physikalischen Eigenschaften des Polybutadiens sind nachstehend in Tabelle IV zusammengefaßt.The resulting yield as well as the physical properties of the polybutadiene are shown below summarized in Table IV.

4040

TabelleTabel IVIV MolverhältnisMolar ratio PolymerisationsproduktPolymerization product MM. MikroStruktur,Micro structure, %% 1,21.2 Beispielexample Alkoholalcohol zu Ninaphthenatto ninaphthenate Ausb.Yield (dl/g)(dl / g) cis-1,4cis-1.4 trans-1,4trans-1,4 1,71.7 Nr.No. Verbindunglink 2,02.0 (%)(%) 3,483.48 96,896.8 1,51.5 1,21.2 2,02.0 60,5 .60.5. 3,693.69 97,397.3 1,51.5 1,61.6 55 IsopropylalkoholIsopropyl alcohol 2,02.0 57,357.3 4,084.08 96,996.9 1,51.5 1,31.3 66th n-Octylalkoholn-octyl alcohol 2,02.0 48,548.5 3,703.70 97,497.4 1,31.3 1,41.4 77th AllylalkoholAllyl alcohol 2,02.0 53,553.5 3,413.41 97,297.2 1,41.4 1,41.4 88th ÄthylenchlorhydrinEthylene chlorohydrin -- 62,162.1 2,932.93 97,397.3 1,31.3 99 BenzylalkoholBenzyl alcohol 63,563.5 1010 Kein Zusatz*)No addition *)

*) Während der Herstellung des Katalysatorsystems bilden sich unlösliche Stoffe.*) During the production of the catalyst system, insoluble substances are formed.

Beispiele 11-19Examples 11-19

Ein druckfestes Polymerisationsrohr aus Glas wird mit einer Lösung von 0,4 mMol Diäthylaiuminiummonofluorid in 5 ml Toluol beschickt, und außerdem werden eine Lösung von 0,04 bis 0,08 mMol Stearylalkohol in 2 bis 5 ml Toluol sowie eine Lösung von 0,23 g 1,3-Butadien in 3 ml Toluol und eine Lösung von 0,04 mMol Nickelnaphthenat in 4 ml Toluol zugesetztA pressure-tight polymerization tube made of glass is charged with a solution of 0.4 mmol of diethylaiuminium monofluoride in 5 ml of toluene, and also a solution of 0.04 to 0.08 mmol of stearyl alcohol in 2 to 5 ml of toluene and a solution of 0.23 g 1,3-butadiene in 3 ml of toluene and a solution of 0.04 mmol of nickel naphthenate in 4 ml of toluene were added Die dabei erhaltene Mischung wird 15 Minuten auf 25° C erwärmt. Anschließend setzt man 3 bis 6 ml feuchtes Toluol sowie eine Lösung von 0,04 mMol Tetrachlorhydrochinon in 8 ml Toluol hinzu. Diese Mischung wird 15 Minuten lang bei 400C gealtert, wodurch man eineThe mixture obtained in this way is heated to 25 ° C. for 15 minutes. Then 3 to 6 ml of moist toluene and a solution of 0.04 mmol of tetrachlorohydroquinone in 8 ml of toluene are added. This mixture is aged for 15 minutes at 40 0 C, whereby one durchsichtige, gleichförmige Katalysatorlösung erhält Mit wasserfreiem Toluol füllt man bis zu einem Gesamtvolumen von 100 ml auf und kühlt dann auf -100C ab. Anschließend setzt man 22 g (30 ml)transparent, uniform catalyst solution obtained with anhydrous toluene filled up to a total volume of 100 ml and then cooled to -10 0 C. Then add 22 g (30 ml)

verflüssigtes 1,3-Butadien hinzu und schmilzt das Polymerisationsrohr ab. Die Polymerisation wird 3 Stunden lang bei 400C durchgeführt. Die weitere Aufarbeitung erfolgt gemäß Beispiel 5. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle V zusammengefaßt.Liquefied 1,3-butadiene is added and the polymerization tube melts. The polymerization is carried out at 40 ° C. for 3 hours. The further work-up takes place as in Example 5. The results obtained are summarized in Table V below.

Tabelle VTable V Molverhallnis von
Stearylalkohol zu
Ninaphthenat
Molar relation of
Stearyl alcohol too
Ninaphthenate
Molverhälinis von
Wasser zu Diäthyl-
aluniinium-Mono-
riuorid
Molverhälinis of
Water to diethyl
aluniinium-mono-
riuorid
Polymerisation
Ausbeute
Polymerization
yield
sproduki
1«]
sproduki
1"]
MikroStruktur,Micro structure, %% 1.21.2
Nr.No. (%)(%) (dl/g)(dl / g) cis-1,4cis-1.4 trans-1,4trans-1,4 1,41.4 1,51.5 0,20.2 65,965.9 3,413.41 97,197.1 1,51.5 1,41.4 1111th 2,02.0 0,20.2 64,864.8 3,523.52 97,397.3 1,31.3 1,41.4 1212th 2,52.5 0.20.2 57.557.5 3.783.78 97,597.5 1,11.1 1,51.5 1313th 1,01.0 0,30.3 73,273.2 3,433.43 97,297.2 1,31.3 1,51.5 1414th 1,51.5 0,30.3 70,870.8 3,673.67 97,097.0 1,51.5 1,31.3 1515th 2,02.0 0,30.3 70,170.1 3,823.82 97,397.3 1,41.4 1,41.4 1616 1,01.0 0,40.4 68,568.5 3,623.62 97,297.2 1,41.4 1,31.3 1717th 1,51.5 0,40.4 62,862.8 3,853.85 97,497.4 1,31.3 1,31.3 1818th 2,02.0 0,40.4 55,155.1 4,134.13 97,397.3 1,41.4 1919th

Beispiele 20-25Examples 20-25

Es wird eine Katalysatorlösung gemäß der Arbeitsweise von Beispiel 5 hergestellt, wobei jedoch anstelle von Alkohol Phenol verwendet wird. Die weitere Polymerisation von 1,3-Butadien unter Verwendung dieser Katalysatorlösung erfolgt gleichfalls gemäß Beispiel 5. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle VI zusammengefaßt.A catalyst solution is prepared according to the procedure of Example 5, but instead of alcohol phenol is used. Further polymerization of 1,3-butadiene using this catalyst solution is also carried out according to Example 5. The results obtained are summarized in Table VI below.

TabelleTabel VlVl MolverhältnisMolar ratio PolymerisationsproduklPolymerisation product 1«]1"] MikroStruktur,Micro structure, %% 1.21.2 Beispielexample Phenolphenol zu Ninaph-to ninaph- Ausb.Yield 1,41.4 Nr.No. Verbindunglink ihenatihenat (dl/g)(dl / g) cis-1,4cis-1.4 trans-1,4trans-1,4 1,41.4 2,02.0 <%)<%) 3,533.53 97,197.1 1,51.5 1,51.5 2,02.0 53,553.5 2,922.92 97,397.3 1,31.3 1,41.4 2020th Phenolphenol 2,02.0 63,263.2 2,232.23 97,297.2 1,31.3 :! 2i: ! 2i p-Chlorphenolp-chlorophenol 2,02.0 63,863.8 2,822.82 97,497.4 1,21.2 1,51.5 2222nd 2,4,5-Trichlorphenol2,4,5-trichlorophenol 70,170.1 1,31.3 2323 2,6-Di-tert.-butyl-2,6-di-tert-butyl 2,02.0 3,013.01 97,097.0 1,51.5 4-methylphenol4-methylphenol -- 61,061.0 3,083.08 97,397.3 1,41.4 2424 /-Naphthol/ -Naphthol 60,260.2 2525th Kein ZusatzNo addition

Beispiele 26-29Examples 26-29

Gemäß der Arbeitsweise von Beispiel 5 wird eine Kataiysatoriösung hergestellt, wobei man jedoch anstelle des Alkohols eine Carbonsäure einsetzt. DieA Kataiysatoriösung is prepared according to the procedure of Example 5, but one a carboxylic acid is used instead of the alcohol. the

Tabelle VIITable VII

Polymerisation von 1,3-Butadien unter Verwendung dieser Katalysatorlösung erfolgt gleichfalls gemäß der Arbeitsweise von Beispiel 5.Polymerization of 1,3-butadiene using this catalyst solution is also carried out according to Working method of example 5.

Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind iiachsielicnd iii Tabelle VII zusammengefaßt.The results obtained in this way are identical to iii Table VII summarized.

Beispiel Carbonsäure
r' Verbindung
Example carboxylic acid
r 'connection

Molverhältnis
zu Ninaphthenat Polymerisationsprodukt
Ausb. In]
Molar ratio
to ninaphthenate polymerization product
Yield In]

(%) (dl/g)(%) (dl / g)

MikroStruktur, %Micro structure,%

cis-1,4 trans-1,4cis-1,4 trans-1,4

26 Essigsäure 2,026 acetic acid 2.0

27 2-Äthylcapronsäure 2,027 2-ethylcaproic acid 2.0

28 Benzoesäure 3,028 benzoic acid 3.0

29 Kein Zusatz -29 No addition -

3,41
3,84
3,23
2,92
3.41
3.84
3.23
2.92

96,8
97,2
97,2
97.3
96.8
97.2
97.2
97.3

1,5 1,6 1,3 1,21.5 1.6 1.3 1.2

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Polybutadien mit überwiegender cis-',4-Struktur durch Polymerisation von 13-Butadien in einem flüssigen Reaktionsmedium bei Temperaturen von -300C bis 150° C in Anwesenheit eines Katalysatorsystems, das durch Vermischen von1. A process for the preparation of polybutadiene with predominantly cis - ', 4 structure by polymerizing 13-butadiene in a liquid reaction medium at temperatures of -30 0 C to 150 ° C in the presence of a catalyst system which is produced by mixing
DE19712164515 1970-12-28 1971-12-24 Process for the production of polybutadiene with predominantly cis-1,4-structure and controllable molecular weight Expired DE2164515C2 (en)

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