DE2166023C3 - Process for making vinyl or oxirane polymers - Google Patents

Process for making vinyl or oxirane polymers

Info

Publication number
DE2166023C3
DE2166023C3 DE2166023A DE2166023A DE2166023C3 DE 2166023 C3 DE2166023 C3 DE 2166023C3 DE 2166023 A DE2166023 A DE 2166023A DE 2166023 A DE2166023 A DE 2166023A DE 2166023 C3 DE2166023 C3 DE 2166023C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polymerization
polymer
barium
solvent
initiator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2166023A
Other languages
German (de)
Other versions
DE2166023A1 (en
DE2166023B2 (en
Inventor
Russel Anthony Akron Ohio Livigni
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Original Assignee
General Tire and Rubber Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Tire and Rubber Co filed Critical General Tire and Rubber Co
Priority claimed from DE2144332A external-priority patent/DE2144332C2/en
Publication of DE2166023A1 publication Critical patent/DE2166023A1/en
Publication of DE2166023B2 publication Critical patent/DE2166023B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2166023C3 publication Critical patent/DE2166023C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G79/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule
    • C08G79/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule a linkage containing phosphorus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/12Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
    • B01J31/122Metal aryl or alkyl compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F3/00Compounds containing elements of Groups 2 or 12 of the Periodic Table
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F36/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F36/02Homopolymers and copolymers 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
    • C08F36/04Homopolymers and copolymers 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/50Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides selected from alkaline earth metals, zinc, cadmium, mercury, copper or silver
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/04Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers only
    • C08G65/06Cyclic ethers having no atoms other than carbon and hydrogen outside the ring
    • C08G65/08Saturated oxiranes
    • C08G65/10Saturated oxiranes characterised by the catalysts used
    • C08G65/12Saturated oxiranes characterised by the catalysts used containing organo-metallic compounds or metal hydrides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

Viele metallorganische Verbindungen eignen sich bekanntlich als Polymerisationsinitiatoren. Die Wirksamkeit derartiger Metalladdukte hängt vom jeweiligen Metall, der Herstellungsmethode des Adduktes und seiner möglichen Assoziierung in Komplexen mit anderen Materialien ab. Derartige Initiatoren sind von größter wirtschaftlicher Bedeutung, da sie eigenartige katalytische Verfahren ermöglichen, beispielsweise stereospezifische Polymerisationen vom Ziegler-Natta-Typ. Many organometallic compounds are known to be suitable as polymerization initiators. The effectiveness such metal adducts depend on the particular metal, the production method of the adduct and its possible association in complexes with other materials. Such initiators are from of great economic importance, as they enable peculiar catalytic processes, for example stereospecific polymerizations of the Ziegler-Natta type.

Gemäß »Chemistry and Industry« (30. März 1968), Seite 423 wird Styrol in n-Hexan in Gegenwart von Bis-(triphenylmethyl)-calcium polymerisiert Nach 18 Stunden bei Raumtemperatur wird dabei eine Polymerausbeute von nur 60% erzielt.According to "Chemistry and Industry" (March 30, 1968), page 423, styrene is in n-hexane in the presence of Bis- (triphenylmethyl) -calcium polymerized. After 18 hours at room temperature, a polymer yield is achieved achieved by only 60%.

In der US 30 41 312 ist ein Verfahren zur Polymerisation von Vinylidenmonomeren beschrieben, wobei ein anionischer Initiator verwendet wird, der aus verschiedenen Addukten von Alkalimetallen und aromatischen Kohlenwasserstoffen oder Ketonen oder Alkalimetallsalzen sehr schwacher Säuren bestehen kann. Erdalkalimetallverbindungen werden in dieser Patentschrift nicht erwähnt.In US 30 41 312 a process for the polymerization of vinylidene monomers is described, wherein a anionic initiator is used, which is composed of various adducts of alkali metals and aromatic Hydrocarbons or ketones or alkali metal salts of very weak acids can consist. Alkaline earth metal compounds are not mentioned in this patent specification.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Vinyl- oder Oxiran-Polymeren durch Polymerisation in der Masse oder in einem Lösungsmittel in Gegenwart eines Erdalkalimetallinitiators zu schaffen, welches hohe Polymerausbeuten ergibt und die Erzeugung einer Vielzahl von Polymeren einschließlich Blockcopolymeren mit geregelter Struktur erlaubt.The invention is based on the object of a method for producing vinyl or oxirane polymers by polymerization in bulk or in a solvent in the presence of an alkaline earth metal initiator to create which gives high polymer yields and the production of a wide variety of polymers including block copolymers with a regulated structure.

Die Erfindung wird durch die Patentansprüche 6S wiedergegeben.The invention is represented by claims 6S.

Wie die nachfolgenden Ausfuhrungsbeispiele zeigen, können erfindungsgemäß innerhalb kurzer Zeit bis zuAs the following exemplary embodiments show, according to the invention, up to

quantitative Polymerausbeuten erzielt werden.quantitative polymer yields can be achieved.

Im erfindungsgemäßen Verfahren werden bestimmte Vinyl- oder Oxjranmonomere mit einer der Initiator-Verbmdungen unter Bildung eines monomeren metallorganischen Adduktes zwischen einem Anteil des Monomeren und dem in der Initiator-Verbindung vorliegenden Carbanion in Berührung gebracht, wobei die Polymerisation initiiert und weitere Teile des Monomeren auf diesem Addukt wachsen können. Die Polymerisation kann je nach Wunsch beendet werden, indem eine Verbindung mit aktivem Wasserstoff, beispielsweise ein Alkohol, ein Arnim oder Wasser, zugegeben wird. Die zugesetzte Verbindung kann sich dabei mit dem wachsenden Carbanion vereinigen, wodurch das Weiterwachsen aufhört Dixanthenylbarium oder eine andere erfindungsgemäß geeignete metallorganische Verbindung liefert somit durch Reaktion mit polymerisierbarem Monomerem ί ϊΐι Ausbreitungszentrum, von dem aus das Molekül weiterwächst, solange kein Kettenabbruch erfolgt Dieses aktive polymere Metallgegenion besteht bis zum Kettenabbruch fort und ermöglicht es, daß ungleichartige Monomere unter Bildung von Blockcopolymeren zugefügt werdea Durch geeignete Wahl des Kettenabbruchmittels können endständige funktioneile Gruppen in die erhaltenen Homopolymeren, Copolymeren oder Blockcopolymeren eingebaut werden. Beispielsweise erhält man durch Kettenabbruch mittels Epoxiden oder CO2 Polymerketten mit endständigen Hydroxyl- oder Carboxylgruppen. Somit können mit Hilfe der erfindungsgemäß verwendeten Erdalkalimetallkatalysatoren aufgrund des Fortbestehens der Polymercarbanionen in Lösung Blockcopolymere mit geregelter Konfiguration und mit ausgewählter endständiger Funktionalität hergestellt werden.In the process according to the invention, certain vinyl or oxyran monomers are brought into contact with one of the initiator compounds to form a monomeric organometallic adduct between a portion of the monomer and the carbanion present in the initiator compound, the polymerization being initiated and further parts of the monomer on this Adduct can grow. The polymerization can be terminated as desired by adding an active hydrogen compound such as an alcohol, an amine or water. The added compound can combine with the growing carbanion, whereby further growth stops. Dixanthenylbarium or another organometallic compound suitable according to the invention thus delivers this active polymeric metal counterion by reacting with polymerizable monomer ί ϊΐι spreading center, from which the molecule continues to grow as long as there is no chain termination persists until the chain is terminated and enables dissimilar monomers to be added to form block copolymers. By suitable choice of the chain terminator, terminal functional groups can be incorporated into the homopolymers, copolymers or block copolymers obtained. For example, chain termination by means of epoxides or CO 2 gives polymer chains with terminal hydroxyl or carboxyl groups. Thus, with the aid of the alkaline earth metal catalysts used according to the invention, because the polymer carbanions persist in solution, block copolymers with a regulated configuration and with selected terminal functionality can be produced.

Die erfindungsgemäß hergestellten Polymeren können anschließend weiteren Reaktionen unterworfen werden, beispielsweise mit Polyisocyanaten unter Bildung von Polyurethanen oder Polyamiden.The polymers produced according to the invention can then be subjected to further reactions be, for example with polyisocyanates to form polyurethanes or polyamides.

Die erfindungsgemäß polymerisierbaren Vmylmonomeren sind solche mit einer aktivierten ungesättigten Doppelbindung, beispielsweise Monomere, die benachbart zur Doppelbindung einen elektrophüen Bestandteil (Atom oder Radikal) aufweisen, der stärker als Wasserstoff isi und nicht leicht durch eine starke Base entfernt werden kann. Beispiele für derartige Monomere sind Nitrile, beispielsweise Acrylnitril oder Methacrylnitril, Amide, beispielsweise Acrylamid oder Methacrylamid, Acrylate und Alkacrylate, beispielsweise Methylacrylat, Äthylacrylat, Butylat-ylat, Äthylhexylacrylat, Octylacrylat, Methylmethacrylat, Äthylmethaciylat, Butylmethacrylat, Methyläthacrylat, Äthyläthacrylat, Butyläihacrylat oder Octyläthacrylat, die Barium-, Calcium- und Strontiumsalze der Acryl- und Alkacrylsäuren, beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure oder Äthacrylsäure, die Diene, beispielsweise Butadien, Chloropren, Isopren oder Dimethylbutadien, und die Vinylbenzole, beispielsweise Styrol, m-Vinyltoluol oder p-Vinyltoluol, sowie Gemische derselben. Die polymerisierbaren Oxiranmonomeren sind solche aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, die einen Ring aus zwei Kohlenstoffatomen und einem Sauerstoffatom aufweisen und sich leicht unter Bildung von Polyäthern öffnen und polymerisieren lassen. Beispiele für geeignete Oxiranmonomere sind Alkylenoxide, wie Athylenoxid, Propylenoxid, Butenoxid oder Isobutenoxid, Allylglycidyläther, Crotylglycidyläther, Isoprenmonoxid, ßutadienmonoxid und Vinylcyclohexenmonoxid sowieThe vinyl monomers polymerizable according to the invention are those with an activated unsaturated double bond, for example monomers, which are adjacent for the double bond have an electrophilic component (atom or radical) that is stronger than Hydrogen is and cannot be easily removed by a strong base. Examples of such monomers are nitriles, for example acrylonitrile or methacrylonitrile, amides, for example acrylamide or methacrylamide, Acrylates and alkacrylates, for example methyl acrylate, ethyl acrylate, butylate ylate, ethylhexyl acrylate, Octyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, Butyl methacrylate, methyl ethacrylate, ethyl ethacrylate, Butyl acrylate or octyl ethacrylate, the barium, Calcium and strontium salts of acrylic and alkacrylic acids, for example acrylic acid, methacrylic acid or ethacrylic acid, the dienes, for example butadiene, chloroprene, isoprene or dimethylbutadiene, and the vinylbenzenes, for example styrene, m-vinyltoluene or p-vinyltoluene, as well as mixtures thereof. the polymerizable oxirane monomers are those composed of carbon, hydrogen and oxygen that form a ring of two carbon atoms and one oxygen atom and easily form polyethers open and let polymerize. Examples of suitable oxirane monomers are alkylene oxides, such as ethylene oxide, Propylene oxide, butene oxide or isobutene oxide, allyl glycidyl ether, crotyl glycidyl ether, isoprene monoxide, ßutadiene monoxide and vinylcyclohexene monoxide as well

Gemische davon, Diese Monomere besitzen bis zu 14 Kohlenstoffatome und sind frei von Gruppen, welche den Initiator zerstören.Mixtures thereof, these monomers have up to 14 carbon atoms and are free from groups which destroy the initiator.

Die Temperaturen bei der Polymerisation können von —90 bis 1000C variieren. Die verwendete Initiatormenge hängt vom gewünschten Polymeren-Typ ab. Wenn beispielsweise Polymere mit einem hohen mittleren Molekulargewicht unter Verwendung einer gegebenen Menge des Monomeren und Katalysators hergestellt werden, ist lediglich eine kleine Menge ι ο Initiator erforderlich, während bei der Herstellung eines Polymeren mit niedrigem mittleren Molekulargewicht größere Mengen Initiator verwendet werden. Darüber hinaus wächst das Polymere, da es ein aktives Polymeres ist, fortgesetzt, solange Monomeres dem Polymerisationssystem zugesetzt wird. Das Molekulargewicht kann somit eine Million oder sogar mehr betragen.The temperatures during the polymerization may vary from -90 to 100 0 C. The amount of initiator used depends on the type of polymer desired. For example, when high average molecular weight polymers are made using a given amount of the monomer and catalyst, only a small amount of initiator is required, while larger amounts of initiator are used when making a low average molecular weight polymer. In addition, since the polymer is an active polymer, it continues to grow as long as monomer is added to the polymerization system. The molecular weight can thus be a million or even more.

Die Polymerisation kann entweder eine Polymerisation in der Masse oder in einem Lösungsmittel sein. Bei Lösungsmittelpolymerisationen wird es bevorzugt, mit einer höchstens etwa 15prozentigen Polymerfeststoffkonzentration in dem Lösungsmittel zu arbeiten, um einen raschen Wärmeübergang und einen schnellen Verfahrensablauf zu ermöglichen. Es sollten Lösungsmittel verwendet werden, die nicht als Kettenabbruchmittel wirken. Die Polymerisation sollte natürlich in einem Reaktor durchgeführt werden, der mit einem Rührer, Heiz- und Kühleinrichtungen, Einrichtungen zum Einpumpen von Inertgas, Monomerem und Katalysator und Einrichtungen zur Gewinnung des Polymeren ausgestattet istThe polymerization can be either bulk or solvent polymerization. at Solvent polymerizations are preferred, with no more than about 15 percent polymer solids concentration to work in the solvent to achieve rapid heat transfer and rapid To enable process flow. Solvents should be used that are not chain terminators works. The polymerization should of course be carried out in a reactor equipped with a Stirrers, heating and cooling devices, devices for pumping in inert gas, monomers and Catalyst and facilities for the recovery of the polymer is equipped

Die erfindungsgemäß verwendeten erdalkalimetallorganischen Verbindungen könm j durch direkte Metallisierung des organischer. Liganden mit Barium-, Strontium- und/oder Calciummetall in Gegenwart eines aprotischen Lösungsmittels hergestellt werden. In dieser Metallisierungsreaktion erfolgt ein Metall-Wasserstoffaustausch, und es entstehen Verbindungen, in denen das Metall an den organischen Rest durch ionische Kohlenstoff-Metallbindung gebunden ist Die erhaltenen Verbindungen werden erfindungsgemäß als hochwirksame Initiatoren zur Polymerisation der Vinyl- oder Oxiranmonomeren durch anionisches Wachstum eingesetzt Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Polymerisation sei angegeben, daß, wenn Dixanthenylbarium XBaX, A Styrol, B Butadien und PO Propylenoxid ist, die folgenden Reaktionen eintreten:The organic alkaline earth metal compounds used according to the invention can be obtained by direct Metallization of the organic. Ligands with barium, strontium and / or calcium metal in the presence of a aprotic solvent. In this metallization reaction there is a metal-hydrogen exchange, and it creates compounds in which the metal passes through to the organic residue ionic carbon-metal bond is bonded The compounds obtained are according to the invention as highly effective initiators for the polymerization of vinyl or oxirane monomers used by anionic growth To explain the invention Polymerization should be indicated that if Dixanthenylbarium XBaX, A styrene, B butadiene and PO propylene oxide the following reactions occur:

(1) XBaX + 2nA— XAnBaAnX1 (1) XBaX + 2nA— XA n BaA n X 1

im allgemeinen ein Homopolymeres;generally a homopolymer;

(2) XAnBaAnX + 2n B - XAnBnBaBnAnX,
im allgemeinen ein Blockpolymeres;
(2) XA n BaA n X + 2n B - XA n B n BaB n A n X,
generally a block polymer;

(3) XBaX + πΑ + πΒ(3) XBaX + πΑ + πΒ

- X(... BABBAAA.. .JBa(AABBAB.. .)X,- X (... BABBAAA .. .JBa (AABBAB ...) X,

im allgemeinen ein Copolymeres oder gemischtesgenerally a copolymer or blended

Polymerisat undPolymer and

(4) XDaX + 2/jPO- X(PO)nBa(OP)nX.(4) XDaX + 2 / jPO- X (PO) n Ba (OP) n X.

Die Behandlung des Homopolymeren aus (1) [und (2), (3) und/oder (4)] mit ROH, worin H ein saures Proton ist, kann zu einer im allgemeinen stöchiometrischen < >o Aufspaltung des Polymeren führen:Treatment of the homopolymer from (1) [and (2), (3) and / or (4)] with ROH, where H is an acidic proton, can lead to a generally stoichiometric < > o Splitting of the polymer lead to:

(5) XAnBaAnX + 2 ROH - Ba(OR)2 + 2 XAnH.(5) XA n BaA n X + 2 ROH - Ba (OR) 2 + 2 XA n H.

Die Behandlung des Polymeren aus (t) [und (2), (3) und/oder (4)] mit Kupplungsmitteln kann die Kettenlänge des erhaltenen Polymeren beibehalten oder eine langkettige Verzweigung herbeiführen, worin die Verzweigungen die gleichen oder verschiedene polyme-The treatment of the polymer from (t) [and (2), (3) and / or (4)] with coupling agents can reduce the chain length of the polymer obtained or bring about a long-chain branching, in which the Branches the same or different polymeric

5050

55 re Ketteneigenschaften besitzen können, Beispiele für Kupplungsmittel sind55 may have re chain properties, are examples of coupling agents

1,2-pjcWaräthan,
Siliciumtetrachlorid,
2£',2"-Trichlortriäthylamm,
Maleinsäure- oder
1,2-pjcWaräthan,
Silicon tetrachloride,
2 £ ', 2 "-Trichlorotriäthylamm,
Maleic acid or

Phthalsäureanhydrid,Phthalic anhydride,

P(C12)=N-P(C12)=N-P(C12)=NP (C1 2 ) = NP (C1 2 ) = NP (C1 2 ) = N

und andere Kupplungsmittel, z. B.and other coupling agents, e.g. B.

(6) XAnBaAnX + ClCH2CH2Cl(6) XA n BaA n X + ClCH 2 CH 2 Cl

-* BaQ2 + XAnCH2CH2AnX.- * BaQ 2 + XA n CH 2 CH 2 A n X.

Verschiedene Polymere können mit den Kupplungsmitteln behandelt werden, wobei man Verzweigungen verschiedener Blöcke erhältVarious polymers can be treated with the coupling agents, whereby one branches of different blocks

Die Reaktionen eines erfindungsgemäß hergestellten Polymeren mit Äthylenoxid (ÄO), Propylenoxid oder CO2 und anschließende Hydrolyse oder Ionenaustausch liefern ein Polymeres mit OH- oder COOH-Funktionalität The reactions of a polymer produced according to the invention with ethylene oxide (AO), propylene oxide or CO 2 and subsequent hydrolysis or ion exchange yield a polymer with OH or COOH functionality

(7) XAnBaAnX + 2ÄO- XAnAOBaOAAnX;
XAnAOBaOAAnX + ROH
(7) XA n BaA n X + 2ÄO- XA n AOBaOAA n X;
XA n AOBaOAA n X + ROH

- 2 XAn(AO)H + Ba(OR)2 und- 2 XA n (AO) H + Ba (OR) 2 and

(8) XAnBaAnX + 2CO2- XAnCOOBaOOCAnX;
XAnCOOBaOOCA1X
(8) XA n BaA n X + 2CO 2 - XA n COOBaOOCA n X;
XA n COOBaOOCA 1 X

Hydrolysehydrolysis

HCIHCI

- 2 XAnCOOH + BaCI2 - 2 XA n COOH + BaCI 2

Die nach dem Verfahren der Erfindung erzeugten Polymeren können in der gleichen Weise wie andere Kunststoff- und Kautschukpolymere kompoundiert und gehärtet werden. Beispielsweise können sie mit Schwefel oder schwefelliefernden Materialien, Peroxiden, Ruß, SiO2, TiO2, Sb2O3, rotem Eisenoxid, Phthalocyaninblau oder -grün, Tetramethyl- oder äthylthiuramdisulfid, Benzothiazyldisulfid vermischt werden. Stabilisatoren, Antioxidantien, UV-Lichtabsorber und andere Antizersetzungsmittel können zu dk*en Polymeren zugegeben werden. Sie können auch mit anderen Polymeren, wie Naturkautschuk, Butylkautschuk oder Polyurethanelastomeren, vermischt werden.The polymers produced by the process of the invention can be compounded and cured in the same manner as other plastic and rubber polymers. For example, they can be mixed with sulfur or sulfur-producing materials, peroxides, carbon black, SiO 2 , TiO 2 , Sb 2 O 3 , red iron oxide, phthalocyanine blue or green, tetramethyl or ethylthiuram disulfide, benzothiazyl disulfide. Stabilizers, antioxidants, UV light absorbers and other anti-degradation agents can be added to the polymers. They can also be mixed with other polymers such as natural rubber, butyl rubber or polyurethane elastomers.

Die erfindungsgemäß hergestellten. Polymeren können für Anstrichmittel, Schutzüberzüge oder Gewebe, zur Herstellung von Fasern und Textilien, Karosserie- und Motorlagerungen für Automobile, Abdichtungen, Reifen, Golfballüberzüge, geschäumte Kunststoffisolierungen für Gebäude, Tragkästen, elektrische Draht- und Kabelisolierungen und als Plastifizierungsmittel und polymere Füllstoffe für andere Kunststoffe und Kautschukarten verwendet werden.The manufactured according to the invention. Polymers can be used for paints, protective coatings or fabrics, for the production of fibers and textiles, body and engine mountings for automobiles, seals, Tires, golf ball covers, foamed plastic insulation for buildings, support boxes, electrical wire and Cable insulation and as plasticizers and polymer fillers for other plastics and Types of rubber are used.

In den folgenden Beispielen und in der gesamten Beschreibung und den Ansprüchen sind Teile und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen, falls nicht anders angegeben. Sämtliche Reaktionen und Polymerisationen wurden in geschlossenen Gefäßen unter Stickstoff oder Argon (Inertatmosphäre) durchgeführtIn the following examples and throughout the specification and claims, parts and Percentages are based on weight, unless stated otherwise. All reactions and polymerizations were carried out in closed vessels under nitrogen or argon (inert atmosphere)

Beispiel 1
Polymerisation von Styrol
example 1
Polymerization of styrene

Unter Verwendung eines Reaktionsgemisches aus Dixanthenylbarium und dem Bariumsalz des o-Hydroxydiphenylmethans als Initiator wurde Styrol praktisch quantitativ in Polystyrol umgewandelt. 4,05 g (0,039 Mol) Styrol wurden mit Dixanthenylbarium (7,38 χ ΙΟ-4 eines Äquivalentes, berechnet lediglich aufUsing a reaction mixture of dixanthenylbarium and the barium salt of o-hydroxydiphenylmethane as initiator, styrene was converted virtually quantitatively into polystyrene. 4.05 g (0.039 mol) of styrene were with dixanthenylbarium (7.38 χ ΙΟ- 4 of an equivalent, calculated only on

Pixanthenylbarium) in 67 ml eines Gemisches aus Ähllkldihtöh ( Vl% ÄhPixanthenylbarium) in 67 ml of a mixture Ähllkldihtöh (Vl% Äh

ygyy ( yygyy (y

lenglykoldimethyläther) bei Raumtemperatur (etwa 25° C) initiiert. Nach wenigen Stunden betrug die Umwandlung des Monomeren in das Polymere 95%, Ein Teil des erhaltenen Polystyrols wurde durch Ausfällung in Methanol gewonnen. Etwa 50% der Polystyrolketten waren endständig mit einer Phenolgruppe besetzt, die sich aus der Kettenflbertragung mit dem Bariurraalz des o-Hydroxydiphenylmeihans ergab. Dieses Salz wirkt somit nicht als ein Katalysator oder Initiator, sondern wirkt als Kettenübertragungsmittel zur Herabsetzung des durchschnittlichen Molekulargewichts des erhaltenen Polymeren. Die Zahl des durchschnittlichen Molekulargewichts, gemessen durch Dampfdruckosmometrie, von 2600 war geringer als die theoretische Zahl des mittleren Molekulargewichtes von 5200, berechnet aus dem Verhältnis von g polymerisierten Monomeren zu Molen als Dixanthenylbarium vorliegendem Initiator.Lenglykoldimethyläther) initiated at room temperature (about 25 ° C). After a few hours it was Conversion of the monomer into the polymer 95%. A part of the polystyrene obtained was through Precipitation obtained in methanol. About 50% of the polystyrene chains were terminated with a phenolic group occupied, which resulted from chain transfer with the Bariurra salt of o-hydroxydiphenylmeihans. This salt thus does not act as a catalyst or initiator, but acts as a chain transfer agent to lower the average molecular weight of the polymer obtained. The number of the The average molecular weight as measured by vapor pressure osmometry of 2,600 was lower than that theoretical number of average molecular weight of 5200, calculated from the ratio of g polymerized monomers to moles as the initiator present as dixanthenylbarium.

InitiatorherstellungInitiator production

Der Initiator wurde wie folgt hergestellt: Es wurde eine Lösung von 91 Teilen Xanthen in 1200 Teilen Äthylenglykoldimethyläther hergestellt Zu dieser Lösung wurden 181 Teile Bariummetallfeilspäne zugegeben. Die Reaktion schritt augenblicklich fort, wobei eine Lösung von blauer Farbe gebildet wurde, die langsam nach Rot wechselte. Nach einer Woche wurde die lösliche Produktlösung von nicht umgesetztem Metall abfiltriert Der Kohlenstoff-Bariumgehalt wurde durch radiochemische Titration bestimmt, und es wurden 0,13 mäq/ml ermittelt Dies zeigt, daß 30% der Ausgangsreagenzien in metallorganische Verbindung überführt wurde, in der Barium an Xanthenylreste durch Kohlenstoff-Metallbindung gebunden war. Das restliche Xanthen wurde in das Bariumsalz des o-Hydroxydiphenylmethans und eine kleine Menge andere nicht identifizierte Nebenprodukte übergeführtThe initiator was prepared as follows: A solution of 91 parts of xanthene in 1200 parts was produced Ethylene glycol dimethyl ether produced 181 parts of barium metal filings were added to this solution. The reaction proceeded instantly, forming a solution of blue color which was slow changed to red. After a week, the soluble product solution became unreacted metal filtered off The carbon-barium content was determined by radiochemical titration and it was 0.13 meq / ml determined This shows that 30% of the starting reagents are in organometallic compound was transferred, in which barium was bound to xanthenyl residues by carbon-metal bonds. The rest Xanthene was converted into the barium salt of o-hydroxydiphenylmethane and a small amount of others did not identified by-products transferred

In einem anderen Fall wurde die direkte Metallisierung von Xanthen mit Bariummetall versucht, wobei das Xanthen in Kohlenwasserstoffiösungsmitteln, z. B. Benzol, gelöst wurde. Es wurde festgestellt, de B das Xanthen nicht direkt auf diese Weise mit Barium metallisiert werden konnte. Es erwies sich jedoch als möglich, Lösungen von Dixanthenylbarium in Gemischen von Kohlenwasserstoff und aprotischem polarem Lösungsmittel zu erhalten, indem ein Teil des aprotischen polaren Lösungsmittels, in dem die Metallisierung durchgeführt wurde, mit einem Kohlenwasserstofflösungsmittel durch Lösungsmittelaustausch ausgetauscht wurde. In einem anderen Fall wurde Dixanthenylbarium, das in einem Gemisch aus Benzol und Äthylenglykoldimethyläther mit 99,5% Benzol löslich ist, in dieser Weise hergestellt, um einen Kohlenstoff-Bariumgehalt von 0,016 mäq/ml aufzuweisen.In another case, the direct metallization of xanthene with barium metal was attempted Xanthene in hydrocarbon solvents, e.g. B. benzene, was dissolved. It was found de B the xanthene could not be directly metallized with barium in this way. However, it turned out to be possible Solutions of dixanthenylbarium in mixtures of hydrocarbon and aprotic polar solvent to obtain by removing part of the aprotic polar solvent in which the metallization was carried out, exchanged with a hydrocarbon solvent by solvent exchange became. In another case, dixanthenylbarium was found in a mixture of benzene and ethylene glycol dimethyl ether with 99.5% benzene is soluble, prepared in this way to have a carbon-barium content of 0.016 meq / ml.

Die Struktur des gefärbten Produktes wurde als Dixanthenylbarium durch (a) Übereinstimmung des sichtbaren Spektrums des Organnbariumproduktes, Amj, «· 464 ηιμ mit dem für Xanthenyl-Lithium angegebenen Spektrum Am„ = 470 ΐημ und (b) Carbonisierung des Reaktionsgemisches unter Erhalt von Xanthen-9-carbonsäure (Schmelzpunkt 220"C) bestätigtThe structure of the colored product was determined as dixanthenylbarium by (a) agreement of the visible spectrum of the organnbarium product, A m j, «· 464 ηιμ with the spectrum A m “ = 470 ΐημ given for xanthenyl-lithium and (b) carbonization of the reaction mixture with preservation confirmed by xanthene-9-carboxylic acid (melting point 220 "C)

Der Carbaniongehalt des Reaktionsproduktes aus Bariummetall und Xanthen betrug 20 bis 30% der es gesamten Alkdinität, bestimmt durch Titration des hydrolysierten Produktes mit Standardsäure. Eine Analyse des Äthere* .Taktes des hydrolysierten Reaktionsproduktes durch NMR, Infrarot und GLC-(Gas-FlüssigkeitschromatQgraphie) Verfahren ergab die Anwesenheit eines Spaltproduktes von Xantheir und eine geringfügige Komponente, die als hydriertes Xanthen angenommen wird. Das Spaltprodukt des Xanthens wurde als o-Hydroxydiphenylmethan identifiziert, das sich aus der C—O-Spaltung des Xanthenmoleküls ergab. Unter der Annahme, daß der Katalysator oder das Reaktionsgemisch lediglich aus Dixanthenylbarium und dem Spaltprodukt besteht, stimmte der Gesamtanionengehalt eng mit dem erwarteten überein. Die direkte Metallisierung des Xanthens mit Barium in Äthylenglykoldimethyläther erzeugte somit ein Gemisch aus etwa 20 bis 30% Dixanthenylbarium und dem Rest des Bariumsalzes des o-Hydroxydiphenylmethans. Durch Variierung der Reaktionszeit und Rührintensität während der Metallisierung variierte die Gesamtumwandlung der Reaktionsteilnehmer in Carbanion + Phenolat zwischen 60 und 100% der Ausgangsmaterialien. Die Spaltprodukte oder das Salz scheinen nicht aufzutreten, wenn die anderen saurer, organischen Verbindungen oder in anderen apiöfechcn Lösungsmitteln und/oder bei niedrigen Temperaturen metallisiert werden.The carbanion content of the reaction product Barium metal and xanthene accounted for 20 to 30% of its total alkdinity as determined by titration of the hydrolyzed product with standard acid. An analysis of the ether rate of the hydrolyzed reaction product by NMR, infrared and GLC (gas-liquid chromatography) Process revealed the presence of a cleavage product of xantheir and a minor component believed to be hydrogenated xanthene. The cleavage product of the Xanthene has been identified as o-hydroxydiphenylmethane, which results from the C-O cleavage of the xanthene molecule revealed. Assuming that the catalyst or the reaction mixture consists only of dixanthenylbarium and the cleavage product, the total anion content closely matched that expected. The direct metallization of xanthen with barium in ethylene glycol dimethyl ether thus produced a mixture from about 20 to 30% dixanthenylbarium and the remainder of the barium salt of o-hydroxydiphenylmethane. By varying the reaction time and stirring intensity during the metallization, the overall conversion varied the reactants in carbanion + phenolate between 60 and 100% of the starting materials. The fission products or the salt do not seem to occur when the other acidic, organic ones Compounds or in other organic solvents and / or be metallized at low temperatures.

Beispiel 2
Polymerisation von Butadien
Example 2
Polymerization of butadiene

2432 g (0,45 Mol) Butadien wurden durch 1,05 χ Ί0-3 Äquiv. Dixanthenylbarium in 86 ml Äthylenglykoldimethyläther bei Raumtemperatur polymerisiert, wobei nach 5 Tagen 12,73 g Polybutadien erhalten wurden. Das durchschnittliche Molekulargewicht betrug 1850 (VPO). Durch Infrarotuntersuchung wurde gezeigt, daß die MikroStruktur des Diens aus 47% trans-l,4-Einheiten, 26% eis-1,4-Einheiten und 27% Vinyleinheiten bestand.2432 g (0.45 mol) of butadiene were 1.05 χ Ί0- 3 equiv. Dixanthenylbarium polymerized in 86 ml of ethylene glycol dimethyl ether at room temperature, 12.73 g of polybutadiene being obtained after 5 days. The average molecular weight was 1,850 (VPO). By infrared examination it was shown that the microstructure of the diene consisted of 47% trans-1,4 units, 26% cis-1,4 units and 27% vinyl units.

In einem anderen Fall ergaben 10,75 g (0,20 MoI) Butadien, das in 64 ml eines Gemisches au1· Benzol/ Äthylenglykoldimethyläther (80 Vol.-% Benzol) mit 9,05 χ ΙΟ-4 Äquiv. in der 65-ml-Lösung Xanthenylbariiim initiiert war, nach 4 Tagen bei Raumtemperatur 10,10 g Polybutadien. Dampfdruckosmometrie ergab ein durchschnittliches Molekulargewicht von 3000. Das Polymere enthielt 52% trans-l,4-Einheiten, 26% cis-1,4-Einheiten und 22% Vinyleinheiten.In another case resulted in 10.75 g (0.20 mol) of butadiene, which in 64 ml of a mixture of 1 · benzene / ethylene glycol dimethyl ether (80 vol .-% benzene) with 9.05 χ ΙΟ- 4 equiv. xanthenylbariiim was initiated in the 65 ml solution, 10.10 g polybutadiene after 4 days at room temperature. Vapor pressure osmometry gave an average molecular weight of 3000. The polymer contained 52% trans-1,4 units, 26% cis-1,4 units and 22% vinyl units.

Beispiel 3
Polymerisation von Methylmethacrylat
Example 3
Polymerization of methyl methacrylate

9,71 g (0,097 Mol) Methylmethacrylat wurden mit 934 x ΙΟ-4 Äquiv. Dixanthenylbarium in 95 ml eines Gemisches aus Toluol und Äthylenglykoldimethyiäther (87 Vol.-% Toluol) bei -75° C initiiert Die Polymerisation war innerhalb weniger Minuten bei —75° C beendet. Das Polymere wurde in Chloroform aufgelöst und in Petroläther ausgefällt, wobei 8,6g Polymethyl· methacryiat erhalten wurden.9.71 g (0.097 mol) of methyl methacrylate were 934 x ΙΟ- 4 equiv. Dixanthenylbarium in 95 ml of a mixture of toluene and ethylene glycol dimethyl ether (87% by volume toluene) initiated at -75 ° C. The polymerization was completed within a few minutes at -75 ° C. The polymer was dissolved in chloroform and precipitated in petroleum ether to give 8.6 g of polymethyl methacrylate.

Beispiel 4
Polymerisation von Propylenoxid
Example 4
Polymerization of propylene oxide

15,2 g (0,26 Mol) Propylenoxid wurden mit 7,87 χ ΙΟ-4 Äquiv. Dixanthenylbarium in 10 ml Äthylenglykoldimethyläther unter Verwendung einer hohen Monomerenkon^cntration von 8,5molar initiiert 3tägige Polymerisation bei 5O0C und anschließend einen Tag bei 80°C ergab 6,0 g Polypropylenoxid.15.2 g (0.26 mol) of propylene oxide were 7.87 χ ΙΟ- 4 equiv. Dixanthenylbarium in 10 ml ethylene glycol dimethyl ether using a high Monomerenkon ^ cntration of 3-day 8,5molar initiated polymerization at 5O 0 C and then for one day at 80 ° C gave 6.0 g of polypropylene oxide.

Beispiel 5
Blockcopolymerisation
Example 5
Block copolymerization

Unter Verwendung von Styrol als Monomeren! und der Methode der zunehmenden Monomerenzugabe wurde festgestellt, daß die Polymerisation von Styrol in Abwesenheit einer Kettenabbruchreaktion fortschreitet. 10,7 g (0,103 Mol) Styrol wurden mit 5 ml des in Beispiel 1 beschriebenen aktiven Dixanthenylpolystyfylbarium in 105 ml eines Gemisches aus Benzol und Glyme (99 Vol.-°/o Benzol) bei Raumtemperatur initiiert. Nach einem Tag betrug die Umwandlung des Monomeren in das Polymere 89%. Das mittlere Molekulargewicht, gemessen durch Membranosmomctrie betrug I35OOO. Das theoretische Molekulargewicht ν urde mit 95 000 berechnet.Using styrene as monomers! and the method of increasing monomer addition it was found that the polymerization of styrene proceeds in the absence of a chain termination reaction. 10.7 g (0.103 mol) of styrene were mixed with 5 ml of the active Dixanthenylpolystyfylbarium described in Example 1 initiated in 105 ml of a mixture of benzene and glyme (99 vol.% benzene) at room temperature. After one day the conversion of the monomer to the polymer was 89%. The middle one Molecular weight as measured by membrane osmometry was 135,000. The theoretical molecular weight ν was calculated to be 95,000.

Geldurchdringungschromatographie an beiden Polymeren zeigten. daB das Molekulargewicht des Polystyrylinitiators erhöht war. was durch einen Vergleich der MWD-Werte (Molekulargewichtsverteilungen) des ersten Blockpolymeren und des letzten Polymeren nachgewiesen wurde. Der MWD-Wert des fertigen Polymeren zeigte keine Anwesenheit des ersten Blockpolymeren, wodurch nachgeweisen wird, daß nach Zugabe des Monomeren Wachstum ohne Kettenbeendigung stattfindet. Auf der Basis dieser Beobachtungen kann geschlossen werden, daß Polymerisation mit einer metallorganischen Verbindung, die ein Erdalkaligegenion aufweist, als endungsfreie anionische PolymerisationShowed gel permeation chromatography on both polymers. that the molecular weight of the polystyrene initiator was increased. what by comparing the MWD values (molecular weight distributions) of the first Block polymer and the last polymer was detected. The MWD value of the finished Polymer showed no presence of the first block polymer, demonstrating that after Addition of the monomer growth takes place without chain termination. On the basis of these observations it can be concluded that polymerization with an organometallic compound that has an alkaline earth counterion has, as a terminal-free anionic polymerization

charakterisiert werden kann.can be characterized.

Nicht umgesetztes Xanthen sowie das Bariumsalz des o-Hydroxydiphenylmethans können bei einer Kettenübertragungsreaktion mit der sich fortpflanzenden Polymerkette teilnehmen. Die Wirkung des freien Xanthene bei der Kettenübertragung zeigte sich, wenn Xanthen einer durch Polystyrylbarium initiierten Polymerisationsreaktion von Styrol (Molverhältnis von Xanthen zu Initiator = 23) zugegeben wurde. Das Molekulargewicht wurde von Mn = 25 000 für eine Vergleichspolymerisation ohne zugegebenes Xanthen auf etwa 2000 für das fertige Polymere herabgesetzt.Unreacted xanthene and the barium salt of o-hydroxydiphenylmethane can take part in a chain transfer reaction with the propagating polymer chain. The effect of the free xanthenes in chain transfer was shown when xanthene was added to a polystyrylbarium-initiated polymerization reaction of styrene (molar ratio of xanthene to initiator = 23). The molecular weight was reduced from M n = 25,000 for a comparative polymerization without added xanthene to about 2000 for the finished polymer.

Kettenübertragung auf das Bariumsalz des o-Hydroxydiphenylmethans liefert eine Spaltung der Polymerketten mit Hydroxylfunktion. In einem Fall wurde die Phenolgruppe zu einem AusmaO^eingearbeitet, daß 50% der Ketten eines Polystyrols. Mn = 2600 und 33% der Ketten eines Polybutadiens. Mn = 2900. durch Hydroxylgruppen beendet waren.Chain transfer to the barium salt of o-hydroxydiphenylmethane leads to cleavage of the polymer chains with a hydroxyl function. In one case the phenolic group was incorporated to the extent that 50% of the chains of a polystyrene. M n = 2600 and 33% of the chains of a polybutadiene. M n = 2900. terminated by hydroxyl groups.

Beispiel 6
Herstellung von Polybiitadienen
Example 6
Manufacture of polybiitadienes

Eine Reihe von Butadienpolymerisationen wurde mit metallorganischen Bariumverbindungen in mehreren Arten von Lösungsmitteln durchgeführt, und die erhaltes'en Polybutadiene wurden der Mikrostrukturanalyse g»mäß anerkannten Verfahren unterworfen und ergaben die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Ergebnisse:A number of butadiene polymerizations have been carried out with organometallic barium compounds in several Kinds of solvents were carried out, and the obtained polybutadienes were subjected to microstructure analysis Subject to recognized procedures and resulted in those listed in the table below Results:

Versuch InitiatorAttempt initiator

Lösungsmittel "' sich wiederholende Feinheiten
cis-1.4 lrans-1.4 Vinvl
Solvent '' repetitive subtleties
cis-1.4 lrans-1.4 Vinvl

Λ
B
Λ
B.

DHxanthenyl)-Ba
Di-(xanthenyl)-Ba
DHxanthenyl) -Ba
Di- (xanthenyl) -Ba

Ί AlhylcnühkoldimethvUither.Ί AlhylcnühkoldimethvUither.

"»/Benzol""/Benzene

(80 Vol.-", Benzol) 26
26
(80 vol. ", Benzene) 26
26th

47
52
47
52

27
22
27
22nd

Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß geringere Vinylgehalte des Polybutadiens unter Verwendung von i-, Organometallinitiatoren gemäß der Erfindung erhalten werden im Vergleich zu gewissen metallorganischen Metallinitiatoren, die zu Vinylgehalten von 45% oder mehr im Fall von Na. K. Rb oder Cs führen.The above results show that lower vinyl contents of the polybutadiene using i-, Organometallic initiators according to the invention are obtained in comparison to certain organometallic initiators Metal initiators leading to vinyl contents of 45% or more in the case of Na. K. Rb or Cs lead.

ViVi

Beispiel 7
Polymerisation von Acrylnitril
Example 7
Polymerization of acrylonitrile

Eine Lösung von Dixanthenylstrontium wurde mit Tetrahydrofuran verdünnt und zur Initiierung der Polymerisation von Acrylnitril bei 23° C verwendet Es trat quantitative Umwandlung zu Polyacrylnitril in wenigen Minuten ein. Das Polymere wurde durch Ausfällung in Methanol gewonnen und abfiltriert wobei ein hellgelbes Pulver erhalten wurde.A solution of dixanthenylstrontium was diluted with tetrahydrofuran and used to initiate the Polymerization of acrylonitrile used at 23 ° C. Quantitative conversion to polyacrylonitrile occurred a few minutes. The polymer was obtained by precipitation in methanol and filtered off a light yellow powder was obtained.

InitiatorherstellungInitiator production

49 Teile Strontiummetallfeilspäne wurden mit 453 Teilen Xanthen, gelöst in 526 Teilen HMPA. umgesetzt Nach 3tägigem Rühren bei 23CC bildete sich eine hel^efärbts ^elb^rüne Losun^. Nach weiterer Stä^^er Reaktion bei 80"C wurde eine rote Lösung erzeugt, die aufgrund der Analyse einen Kohlenstoff-Strontiumgehalt von 0.021 mäq/g ergab. Dieser Wert stellt eine 5%ige Umwandlung des Xanthens in Dixanthenylstrontium dar.49 parts of strontium metal filings were mixed with 453 parts of xanthene dissolved in 526 parts of HMPA. After 3 days of stirring at 23 C C, a light-colored, yellow-green solution formed. After a further reaction at 80 "C, a red solution was produced which, on the basis of analysis, showed a carbon-strontium content of 0.021 meq / g. This value represents a 5% conversion of the xanthene into dixanthenylstrontium.

Beispiel 8
Polymerisation von Acrylnitril
Example 8
Polymerization of acrylonitrile

1.1 g (0,02 Mol) Acrylnitril wurden mit 5 χ 1O-6 Äquiv. Diindenylcalcium in Hexamethylphosphoramid initiiert. Es wurde eine beträchtliche Wärmemenge nach Zugabe des Initiators zu dem Monomeren bei 23° C freigesetzt. Die Polymerisation trat augenblicklich unter Erhalt von 1,0 g eines gelbweißen Pulvers ein.1.1 g (0.02 mol) of acrylonitrile were with 5 χ 1 O- 6 equiv. Diindenylcalcium initiated in hexamethylphosphoramide. A significant amount of heat was released upon addition of the initiator to the monomer at 23 ° C. Polymerization occurred instantly to give 1.0 g of a yellow-white powder.

InitiatorherstellungInitiator production

20 Teile Calciummetallfeilspäne wurden mit 32 Teilen Inden, gelöst in 519 Teilen HMPA, umgesetzt Es war keine Reaktion aufgrund des Fehlens der Farbbildung nach 3tägigem Rühren bei 23° C ersichtlich. Das Reaktionsgemisch wurde 3 Tage bei 8O0C unter Erzeugung einer klaren braunorangefarbenen !lösung umgesetzt Der Kohlenstoff-Calriumgehalt des Reaktionsproduktes betrug 0,0005 mäq/g.20 parts of calcium metal filings were reacted with 32 parts of indene, dissolved in 519 parts of HMPA. No reaction was evident due to the lack of color formation after stirring at 23 ° C. for 3 days. The reaction mixture was for 3 days at 8O 0 C to produce a clear brown orange! Reacted solution The carbon Calriumgehalt the reaction product was 0.0005 meq / g.

Beispiel 9
Polymerisation von Acrylnitril
Example 9
Polymerization of acrylonitrile

1,1 g (0,02 Mc!) Acrylnitril wurden mit Diindenylbarium in Hexametnylphosphoramid bei 23°C polymerisiert. Der Polymerisation folgte unmittelbar Wärmeentwicklung. Die Aufarbeitung des Reaktionsproduktes durci" Ausfällung in Methanol, Abfiltrieren des Polymeren, Waschen mit Methanol und Trocknen ergab 1,0 g eines gelborangefarbenen Pulvers. Das Indenmolekül wurde als ein Teil der Polyacrylnitn.lkette durch Infrarotabsorption bei 670 cm ' identifiziert. Dies liefert den Nachweis für die Initiierung durch das Indenylanion.1.1 g (0.02 Mc!) Of acrylonitrile were with diindenylbarium polymerized in hexamethylphosphoramide at 23 ° C. The polymerization was immediately followed by the evolution of heat. The work-up of the reaction product by "precipitation in methanol, filtering off the polymer, Washing with methanol and drying gave 1.0 g of a yellow-orange powder. The indene molecule was identified as part of the polyacrylonite chain by infrared absorption at 670 cm '. this provides evidence of initiation by the indenyl anion.

InitiatorherstelliingInitiator manufacturing

70 Teile Bariummetallfeilspäne wurden mit 29 Teilen Inden in 535 Teilen HMPA bei 231C umgesetzt. Es bildete sich anfangs nach 2stündigem Rühren eine gelbe lösung. Die Reaktion schritt unter Bildung einer intensiven braunen Farbe nach mehreren Tagen bei 23C fort. Der Kohlenstoff-Bariumgehalt der Lösung beinig 0.285 mäq/g, was eine 65%ige Umwandlung von Inden in Diindenylbarium darstellt.70 parts Bariummetallfeilspäne were reacted with 29 parts of indene in 535 parts of HMPA at 23 1C. A yellow solution initially formed after stirring for 2 hours. The reaction proceeded to form an intense brown color after several days at 23 ° C. The carbon-barium content of the solution was around 0.285 meq / g, which represents a 65% conversion of indene to diindenylbarium.

Beispiel 10
Polymerisation von Styrol
Example 10
Polymerization of styrene

1,0 g (0,0096 Mol) Styrol wurden mit 6 χ 10-' Äquiν. Bis-(diphenylmethyl)-barium bei Raumtemperatur initiiert. Nach wenigen Minuten bei Raumtemperatur (25°C) wurde das erhaltene Polystyrol (1.0 g) durch Ausfällung in Methanol gewonnen.1.0 g (0.0096 mol) of styrene were 6 χ 10- 'Equiν. Bis (diphenylmethyl) barium initiated at room temperature. After a few minutes at room temperature (25 ° C.) the polystyrene obtained (1.0 g) was obtained by precipitation in methanol.

InitiatorherstellungInitiator production

75 Teile Bariummetallfeilspäne wurden mit 42.0 g Diphenylmethan in 535 Teilen Mexamelhylphosphoramid umgesetzt. Nach eintägigem Rühren bei 23"C bildete sich eine hellgelb grüngefärbte Lösung, was lediglich ein geringes Umwandlungsausmaß von Kohlenwasserstoff zu Carbanion anzeigt. Nachdem die Reaktion 3 Tage bei 80" C fortgesetzt worden war, hatte sich eine intensive braunorangefarbene Lösung gebildet. Bezogen auf den Kohlenstoff-Bariumgehalt des Endproduktes (0.06 mäq/g) waren 14% des Diphenylinethans in Bis-(diphenylmethyl)-barium umgewandelt.75 parts of barium metal filings were mixed with 42.0 g of diphenylmethane in 535 parts of mexamelhylphosphoramide implemented. After stirring for one day at 23 "C A light yellow green colored solution formed, indicating only a low level of hydrocarbon conversion to indicate carbanion. After the reaction was continued at 80 "C for 3 days an intense brown-orange solution formed. Based on the carbon-barium content of the Final product (0.06 meq / g), 14% of the diphenylinethane was converted into bis (diphenylmethyl) barium.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Herstellen von Vinyl- oder Oxiran-Polymeren durch Polymerisation in der Masse oder in einem Lösungsmittel in Gegenwart einer erdalkajimetallofganischen Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Temperatur von -90 bis 100" C ein Vüiylmonomeres mit einer aktivierten Doppelbindung oder ein Oxiranmonomeres, das aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff besteht, in Gegenwart von Dixanthenylbarium, Cicyclopentadienylbarium, Diindenylbarium, Di-[bis-(2-methoxyphenyl)-methyrj-bariuni, Bis-(l,l,2-triphenyläthyi)-barium oder Bis-l,l-{diphenylalkyl)-barium, wobei der Alkylrest 1 bis 10 Kohlenstoffatome aufweist^oder der entsprechenden Calcium- oder Strontiumderivate oder deren Gemischen als Initiator polymerisiert1. Method of making vinyl or Oxirane polymers by polymerization in bulk or in a solvent in the presence an Erdalkajimetallofganischen connection, thereby characterized in that at a temperature of -90 to 100 "C a Vüiylmonomeres with an activated double bond or an oxirane monomer consisting of carbon, hydrogen and oxygen, in the presence of dixanthenylbarium, Cicyclopentadienylbarium, Diindenylbarium, Di- [bis- (2-methoxyphenyl) -methyrj-bariuni, Bis- (l, l, 2-triphenyläthyi) -barium or bis-l, l- {diphenylalkyl) -barium, wherein the alkyl radical has 1 to 10 carbon atoms ^ or the corresponding Polymerized calcium or strontium derivatives or their mixtures as initiators 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Katalysator in Form einer Lösung in einem aprotischen, polaren Lösungsmittel einsetzt2. The method according to claim 1, characterized in that that the catalyst is in the form of a solution in an aprotic, polar solvent begins 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisationsverfahren ein Lösungsmittclpolymerisationsverfahren ist, wobei man das Monomere in solcher Menge einsetzt, daß sich ein Polymerenfeststoffgehalt von nicht mehr als 15 Gew.-% in dem Lösungsmittel ergibt3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the polymerization process is a solvent polymerization process using the monomer in such an amount that results in a polymer solids content of no more than 15% by weight in the solvent 3030th
DE2166023A 1970-09-03 1971-09-03 Process for making vinyl or oxirane polymers Expired DE2166023C3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6947670A 1970-09-03 1970-09-03
DE2144332A DE2144332C2 (en) 1970-09-03 1971-09-03 Organic barium, calcium and strontium compounds, processes for their production and their use as homogeneous, anionic polymerization catalysts

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2166023A1 DE2166023A1 (en) 1972-09-21
DE2166023B2 DE2166023B2 (en) 1981-02-26
DE2166023C3 true DE2166023C3 (en) 1981-12-10

Family

ID=25761687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2166023A Expired DE2166023C3 (en) 1970-09-03 1971-09-03 Process for making vinyl or oxirane polymers

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2166023C3 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3041312A (en) * 1959-07-31 1962-06-26 Monsanto Chemicals Anionic polymerization process

Also Published As

Publication number Publication date
DE2166023A1 (en) 1972-09-21
DE2166023B2 (en) 1981-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2550226C2 (en) Branched block copolymers and process for their preparation
EP0046862B1 (en) Process for the production of branched block copolymers and their use
DE2366477C2 (en)
DE2722344C2 (en)
DE2723905C2 (en)
DE69121602T2 (en) Functionalized multiblock macromonomers and manufacturing processes
DE2104597A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF POLYMERIZATES FROM CONJUGATED SERVES
WO2004106386A1 (en) Rubber-type hydrogenated vinyl polybutadienes
DE69111697T2 (en) Functionalized star-shaped polymers.
DE3735403A1 (en) BRANCHED COPOLYMERISATES AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE2056310A1 (en) Process for making a block copolymer
DE3537772A1 (en) TRANSPARENT, IMPACT STYRENE BLOCK POLYMERISATE AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION
DE2265744C2 (en)
DE2166023C3 (en) Process for making vinyl or oxirane polymers
EP0303177B1 (en) Polymers having functional groups
DE1770970B2 (en) METHOD FOR CATALYTIC HYDROGENATION OF HYDROCARBON POLYMERISATES
EP0219809B1 (en) Salts of polyvalent cations of polymers of conjugated dienes
DE2427957A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF NETWORK-SHAPED POLYMERIZATES
EP0220612B1 (en) Salts of polyvalent cations of block copolymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
DE10242942A1 (en) Highly branched diene polymers
EP0423571B1 (en) Branched copolymers
DE2327378A1 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING SERVICE POLYMERIZATES WITH A BROAD MOLECULAR WEIGHT RANGE
DE2429249A1 (en) ORGANIC REINFORCING FILLERS FOR RUBBER AND PROCESS FOR THEIR PRODUCTION
DE2427956A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING POLYMERIC COMPOUNDS WITH FUNCTIONAL END GROUPS
DE2144332A1 (en) Organometallic compounds, their production and their use as polymerization catalysts. Call: The General Tire &amp; Rubber Co., Akron, Ohio (V.StA.)

Legal Events

Date Code Title Description
8326 Change of the secondary classification
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)