DE2234703A1 - BLOCK COPOLYMERS WITH SILOXAN BLOCKS AND ORGANIC BLOCKS - Google Patents
BLOCK COPOLYMERS WITH SILOXAN BLOCKS AND ORGANIC BLOCKSInfo
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Description
ratentanwAltecounselors
' ■ . DR. I. MAAS DR. F. VOITHENLEITNER 8 MÜNCHEN 40'■. DR. I. MAAS DR. F. VOITHENLEITNER 8 MUNICH 40
MS-P 274MS-P 274
Dow Corning Ltd., Whitehall, London/ England (vormals Midland Silicones Limited) Dow Corning Ltd., Whitehall, London / England (formerly Midland Silicones Limited)
Zusatz zu P 20 30 272.1Addition to P 20 30 272.1
Als weitere Ausbildung des Gegenstands von P 20 30 272.1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Copolymeren mit Siloxanblöcken und organischen Blöcken beschrieben, in denen die organischen Blöcke überwiegend aus alpha-Methylstyroleinheiten bestehen.A further development of the subject matter of P 20 30 272.1 is a process for the production of copolymers with siloxane blocks and organic blocks described in which the organic blocks predominantly consist of alpha-methylstyrene units exist.
Nach diesem Verfahren wird alpha-Methylstyrol bei einer Temperatur unter 20 0C anionisch polymerisiert, das Produkt wird unter 20 0C gehalten und.dann wird ein anderes anionisch polymerisierbares Monomeres, zum Beispiel Styrol, und ein cyclisches Organotrisiloxan zugesetzt.According to this method, alpha-methyl styrene is polymerized anionic at a temperature below 20 0 C, the product is a different anionically polymerizable monomer, for example styrene, and a cyclic organotrisiloxane is und.dann kept below 20 0 C was added.
Die Blockcopolymeren sind als Additive zur Modifizierung der Oberflächeneigenschaften von Polymeren vorteilhaft oder können zu thermoplastischen Elastomeren gekuppelt werden.The block copolymers are advantageous as additives for modifying the surface properties of polymers or can be coupled to form thermoplastic elastomers.
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Die Erfindung bezweckt die weitere Ausbildung oder Verbesserung des Gegenstands von P 20 30 272.1 und betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Blockcopolymeren mit Siloxanblocken und organischen Blöcken.The invention aims to further develop or improve the subject matter of P 20 30 272.1 and relates to a process for the preparation of block copolymers with Siloxane blocks and organic blocks.
Es ist bekannt. Copolymere mit Blöcken aus Organosiloxaneinheiten und Blöcken aus organischen Einheiten (zum Beispiel Styroleinheiten) herzustellen. Copolymere dieses Typs können durch Polymerisation eines organischen Monomeren unter Verwendung eines Carbanionen bildenden Katalysators und anschließende Vereinigung des polymerisierten Monomeren mit einem cyclischen Siloxan hergestellt werden. Ein solches Verfahren ist im Hauptpatent ( P 20 30 272.1) beschrieben.It is known. Copolymers with blocks of organosiloxane units and making blocks from organic units (e.g., styrene units). Copolymers this Type can be made by polymerizing an organic monomer using a carbanion-forming catalyst and then combining the polymerized monomer with a cyclic siloxane. One such The process is described in the main patent (P 20 30 272.1).
Mit Styrol und anderen organischen Monomeren liefert das Verfahren nach dem Hauptpatent zwar brauchbare Ergebnisse, bei Verwendung von alpha-Methylstyrol als organischem Monomeren erfolgt die Bildung von Blockcopolymeren jedoch so langsam, daß das Verfahren für die industrielle Anwendung nicht attraktiv ist.With styrene and other organic monomers that delivers Process according to the main patent, although useful results, when using alpha-methylstyrene as the organic Monomers, however, the formation of block copolymers takes place so slowly that the process is suitable for industrial use is not attractive.
Es wurde nun gefunden, daß Blockcopolymere mit Organosiloxanblöcken und Blöcken, die überwiegend aus Poly(alpha-methylstyrol) bestehen, in erheblich verkürzten Reaktionszeiten und in verbesserter Ausbeute durch eine Modifizierung des Verfahrens nach dem Hauptpatent erhalten werden können. .Ferner wurde gefunden, daß verzweigte Polymere mit Einheiten, die von alpha-Methylstyrol stammen, hergestellt werden können, die sich durch vorteilhafte elastomere Eigenschaften auszeichnen.It has now been found that block copolymers with organosiloxane blocks and blocks, which are predominantly made of poly (alpha-methylstyrene) exist, in considerably shortened reaction times and in improved yield through a modification of the process according to the main patent can be obtained. Furthermore, it was found that branched polymers with units, derived from alpha-methylstyrene can be produced, which are characterized by advantageous elastomers Characteristics distinguish.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Blockcopolymeren mit Siloxanblöcken und organischen Blöcken,The process according to the invention for the production of block copolymers with siloxane blocks and organic blocks,
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die überwiegend aus Einheiten von polymerisiertem alpha-Methylstyrol bestehen, ist dadurch gekennzeichnet, daß (1) alpha-Methylstyrol in Gegenwart eines lithiumhaltigen Carbanionen bildenden Polymerisationsinitiators und eines aprotischen Lösungsmittels bei einer Temperatur unter 2O°C anionisch polymerisiert wird, (2) das Produkt von (1) bei einer Temperatur unter 20 0C gehalten und das in Stufe (1) erhaltene polymerisierte älpha-Methylstyrol mit einem anionisch polymerisierbaren organischen Monomeren und mit einem cyclischen Organotrisiloxan vermischt wird, in dem die Substituenten an den Siliciumatomen Wasserstoff atome,, einwertige Kohlenwasserstoffreste oder ß-Perfluoralkyläthylreste sind, jedoch nicht mehr als jeweils 1 Wasserstoffatom direkt an ein Siliciumatom gebunden ist, und (3) das cyclische Organotrisiloxan in Gegenwart eines polaren aprotischen organischen Lösungsmittels polymerisiert wird. .which consist predominantly of units of polymerized alpha-methylstyrene, is characterized in that (1) alpha-methylstyrene is anionically polymerized in the presence of a lithium-containing carbanion-forming polymerization initiator and an aprotic solvent at a temperature below 20 ° C, (2) the product of (1) maintained at a temperature below 20 0 C and which is mixed in step (1) obtained polymerized älpha-methylstyrene with an anionically polymerizable organic monomers and with a cyclic organotrisiloxane, in which the substituents on the silicon atoms, hydrogen atoms ,, monovalent hydrocarbon radicals or ß-Perfluoroalkyläthylreste, but not more than 1 hydrogen atom is bonded directly to a silicon atom, and (3) the cyclic organotrisiloxane is polymerized in the presence of a polar aprotic organic solvent. .
Gemäß Stufe (1) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird alpha-Methylstyrol in Gegenwart eines lithiumhaltigen Carbanionen bildenden Polymerisationsinitiators anionisch polymerisiert. Geeignete lithiumhaltige Initiatoren sind die Alkyl-, Aryl- und Alkenyl lithiumverbindungen, zum Beispiel nHButyllithium, sec.-Butyllithium, Methyllithium, Phenyllithium, Lithiumanthracen und Vinyllithium. Weitere lithiumhaltige Initiatoren sind ebenfalls brauchbar, beispielsweise Dilithiurastilben und Dilithiumnaphthalin. Aus Kostengründen und wegen leichterer Zugänglichkeit werden jedoch die Monollthiumverbindungen, besonders Butyllithium, bevorzugt»According to step (1) of the process according to the invention alpha-methylstyrene in the presence of a lithium-containing one Polymerization initiator forming carbanions is anionically polymerized. Suitable lithium-containing initiators are the alkyl, aryl and alkenyl lithium compounds, for Example nH-butyllithium, sec-butyllithium, methyllithium, Phenyllithium, lithium anthracene and vinyl lithium. Further Lithium containing initiators are also useful, for example dilithiurastilbene and dilithium naphthalene. For cost reasons and because of easier accessibility however, the monolthium compounds, especially butyllithium, preferred"
Ebenso wie bei bekannten Polymerisationsverfahren mit Carbanionen als Polymerisationsinitiatoren hängt die verwendete Initiatormenge von dem gewünschten PolymerisationsgradAs with known polymerization processes with carbanions as polymerization initiators, the amount of initiator used depends on the desired degree of polymerization
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des polymeren alpha-Methylstyrols ab. Das Verhältnis von . 'of the polymeric alpha-methylstyrene. The ratio of. '
Initiator und alpha-Methylstyrol, das für einen Polymerblock jInitiator and alpha-methylstyrene, which for a polymer block j
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mit gegebenem Molekulargewicht erforderlich ist, kann ;with a given molecular weight is required, can;
leicht berechnet werden und beispielsweise von 0,00001 Mol <can be easily calculated and for example from 0.00001 mol <
Initiator pro Mol alpha-Methylstyrol für die Herstellung *Initiator per mole of alpha-methylstyrene for the production *
von hochmolekularen Polymerblöcken bis etwa 0,2 Mol ;from high molecular weight polymer blocks to about 0.2 moles;
Initiator pro Mol alpha-Methylstyrol, wenn niedermolekulare Polymerblöcke gewünscht werden, reichen.Initiator per mole of alpha-methylstyrene, if low molecular weight polymer blocks are desired, are sufficient.
Die Polymerisation des alpha-Methylstyrols gemäß Stufe (1) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ferner ebenso wie bei bekannten anionischen Polymerisationsmethoden am besten in Abwesenheit von·Wasser oder anderen Verunreinigungen durchgeführt, die den Initiator oder das erzeugte Anion desaktivieren könnten.The polymerization of alpha-methylstyrene according to stage (1) of the method according to the invention is also like in the case of known anionic polymerization methods, best in the absence of water or other impurities carried out the initiator or the generated anion could deactivate.
Die Polymerisation des alpha-Methylstyrols wird außerdem in Gegenwart eines aprotischen Lösungsmittels, d.h. eines organischen Lösungsmittels, das frei von aktiven Protonen ist, die die Entstehung und das Weiterwachsen der CarbanionenpolymerisationsZentren beeinträchtigen könnten, vorgenommen. Beispiele für solche aprotischen Lösungsmittel sind Benzol,Toluol, Xylol oder Hexan und polare Lösungsmittel wie Dioxan, Tetrahydropyran, Tetrahydrofuran, Diäthyläther, Diäthylenglycoldimethylather und Dimethoxyäthan. Durch Verwendung von polaren aprotischen Lösungsmitteln wird die Polymerisationsgeschwindigkeit des alpha-Methylstyrols beträchtlich erhöht. Deshalb wird die Verwendung von solchen Lösungsmitteln, entweder allein oder in Kombination mit unpolaren aprotischen Lösungsmitteln, zum Beispiel Toluol, bevorzugt.The polymerization of the alpha-methylstyrene is also carried out in the presence of an aprotic solvent, i.e. a organic solvent that is free of active protons, which is responsible for the formation and further growth of the carbanion polymerisation centers could affect. Examples of such aprotic solvents are benzene, toluene, xylene or hexane and polar solvents such as dioxane, tetrahydropyran, tetrahydrofuran, diethyl ether, Diethylene glycol dimethyl ether and dimethoxyethane. By using of polar aprotic solvents, the rate of polymerization of alpha-methylstyrene becomes considerable elevated. Therefore, the use of such solvents, either alone or in combination with non-polar aprotic solvents, for example toluene, are preferred.
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"Während der Polymerisationsstufe (1) wird die Temperatur der Reaktionsmischung unter 20 C gehalten. Ein besonders vorteilhafter Temperaturbereich für die Polymerisationsstufe ist ein Bereich von -40 bis 0 0C. Bei solchen Temperaturen kann die Polymerisation von alpha-Methylstyrol in Gegenwart eines polaren aprotisehen Lösungsmittels, zum Beispiel von Tetrahydrofuran, rasch ablaufen. "While the polymerization step (1) the temperature of the reaction mixture is kept below 20 C. A particularly advantageous temperature range for the polymerization is a range of -40 to 0 0 C. At such temperatures, the polymerization of alpha-methyl styrene in the presence aprotisehen a polar Solvent, for example tetrahydrofuran, run off quickly.
Nach der Polyirierisation des alpha-Methylstyrols wird das polymere Produkt bei einer Temperatur unter 20 0C gehalten und bei einer Temperatur unter 20 0C mit dem cyclischen Organotrisiloxan und mit einem organischen Monomeren vermischt, das anionisch polymerisiert werden kann, und dessen Anion mit dem Organotrisiloxan reagiert. Organische Monomere, die diese Bedingungen erfüllen, sind Styrol, älpha-Vinylnaphthalin, Butadien, Isopren, 2- und 4-Vinylpyridin, Acrylnitril, Thiacyclobutan, Methylthiacyclobutan und Propylensulfid. Styrol wird bevorzugt. Gewünschtenfalls kann mehr als eines 'dieser organischen Monomeren zur Herstellung von Blockcopolymeren verwendet werden. Die Reihenfolge des Vermischens ist nicht kritisch. Zweckmäßig werden das organische Monomere und das Organotrisiloxan gemeinsam in das polymerisierte alpha-Methylstyrol eingebracht. Gewünschtenfalls kann jedoch entweder das Organotrisiloxan oder das Monomer mit dem polymerisieren alpha-Methylstyrol vermischt werden, bevor das andere zugesetzt wird.After Polyirierisation of alpha-methyl styrene, the polymeric product is kept at a temperature below 20 0 C and mixed at a temperature below 20 0 C with the cyclic organotrisiloxane and with an organic monomers that can be polymerized anionically and its anion with the organotrisiloxane reacted. Organic monomers that meet these conditions are styrene, alpha-vinylnaphthalene, butadiene, isoprene, 2- and 4-vinylpyridine, acrylonitrile, thiacyclobutane, methylthiacyclobutane, and propylene sulfide. Styrene is preferred. If desired, more than one of these organic monomers can be used to make block copolymers. The order of shuffling is not critical. The organic monomer and the organotrisiloxane are expediently introduced together into the polymerized alpha-methylstyrene. However, if desired, either the organotrisiloxane or the monomer can be mixed with the polymerized alpha-methylstyrene before the other is added.
Die angewandte Menge an anionisch polymerisierbarem organischem Monomeren hängt von dem gewünschten Verhältnis der Einheiten des Monomeren und des alpha-Methylstyrols in dem organischen Block des erzeugten Blockcopolymeren ab.The amount of anionically polymerizable organic monomer used depends on the desired ratio of Units of the monomer and the alpha-methylstyrene in the organic block of the block copolymer produced.
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Vorzugsweise wird das organische Monomere in einer Menge angewandt, die durchschnittlich wenigstens ein Molekül des Monomeren je Molekül polymer!siertes alpha-Methy!styrol ergibt. Wenn das Vorliegen von nichtumgesetztem Polyfalpharaethylstyrol) in dem Blockcopolymeren zulässig oder erwünscht ist, kann ein geringerer Anteil des organischen Monomeren angewandt werden. Es wird besonders bevorzugt, das organische Monomere in einer Menge zu verwenden, die durchschnittlich 1 bis 6 entsprechende Monomereinheiten, die mit jedem Poly(alpha-methylstyrol)block verbunden sind, ergibt. Die verwendete Organotrisiloxanmenge hängt ebenfalls von dem gewünschten Molekulargewicht der Siloxanblöcke des Copolymeren ab. In dem cyclischen Organotrisiloxan können die an Silicium gebundenen Substituenten Wasserstoffatome, einwertige Kohlenwasserstoffreste oder ß-Perfluoralkyläthylreste, zum Beispiel Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Decyl-, Tetradecyl-, Octadecyl-, Phenyl-, Naphthyl-, Vinyl-, Allyl-, Chlorphenyl- oder 3,3,3-Trifluorpropylreste, sein. Nicht mehr als ein Wasserstoffatom soll an jedem Siliciumatom als Substituent vorliegen. Bevorzugt werden solche cyclischen Organotrisiloxane, in denen die an Silicium gebundenen Substituenten organische Reste mit weniger als 7 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Methylreste mit oder ohne Vinyl-, Phenyl- oder 3,3,3-Trifluorpropylreste als ein oder mehrere weitere Reste, sind. Beispiele für die bevorzugten Organotrisiloxane sind Hexamethylcyclotrisiloxan, 1,3,5-Trimethyl-1,3,5-trivinylcyclotrisiloxan, 1,3,5-Trimethyl-l,3,5-triphenylcyclotrisiloxan, 1,3,5-Triäthyl-l,3,5-trivinylcyclotrisiloxan und 1,3,5-Trimethyl-l,3,5-tri(3,3,3-trifluorpropyl)-cyclotrisiloxan. Preferably the organic monomer is employed in an amount which averages at least one molecule of the monomer per molecule of polymerized alpha-methyl styrene results. If the presence of unreacted poly (alpha) pharaethylstyrene) in the block copolymer is allowable or desirable, a minor proportion of the organic monomer can be used can be applied. It is particularly preferred to use the organic monomer in an amount that is average 1 to 6 corresponding monomer units attached to each poly (alpha-methylstyrene) block. The amount of organotrisiloxane used also depends on the desired molecular weight of the siloxane blocks of the copolymer away. In the cyclic organotrisiloxane, the silicon-bonded substituents hydrogen atoms, monovalent Hydrocarbon residues or ß-perfluoroalkylethyl residues, for example methyl, ethyl, propyl, decyl, tetradecyl, octadecyl, phenyl, naphthyl, vinyl, allyl, chlorophenyl or 3,3,3-trifluoropropyl radicals. Not more than a hydrogen atom should be present as a substituent on every silicon atom. Cyclic ones are preferred Organotrisiloxanes, in which the silicon-bonded substituents are organic radicals with fewer than 7 carbon atoms, preferably methyl radicals with or without vinyl, phenyl or 3,3,3-trifluoropropyl radicals as one or more further leftovers are. Examples of the preferred organotrisiloxanes are hexamethylcyclotrisiloxane, 1,3,5-trimethyl-1,3,5-trivinylcyclotrisiloxane, 1,3,5-trimethyl-1,3,5-triphenylcyclotrisiloxane, 1,3,5-triethyl-1,3,5-trivinylcyclotrisiloxane and 1,3,5-trimethyl-1,3,5-tri (3,3,3-trifluoropropyl) -cyclotrisiloxane.
Nach Einführung des organischen Monomeren in die Mischung wird das alpha-Methylstyrylanion in ein Anion umgewandelt, das / rascher mit dem cyclischen Organotrisiloxan unter Bildung einesAfter introducing the organic monomer into the mixture, the alpha-methylstyryl anion is converted to an anion which / more rapidly with the cyclic organotrisiloxane to form one
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"lebendig" Silanolatanions reagiert. Ausgehend von dem Silanolatanion findet dann die Polymerisation des Cyclotrisiloxans statt. Während dieser Polymerisation werden Einheiten aus dem organischen Polymeren in den organischen Block eingebaut. Während dieser Polymerisation werden Einheiten aus dem organischen Monomeren in dem organischen Block eingebaut und sind in dem erzeugten Blockcopolymeren vorhanden. Die Polymerisation des Cyclotrisiloxans kann bei Temperaturen unter 20 0C erfolgen, um jedoch höhere Polymerisationsgeschwindigkeiten zu erreichen, wird die Anwendung höherer Temperaturen bevorzugt. Normalerweise verläuft die Polymerisation des Organotrisiloxans bei Temperaturen von 20 bis 50 0C befriedigend, gewünschtenfalls können aber auch höhere Temperaturen, zum Beispiel bis zur Rückflußtemperatur der Reaktionsmischung angewandt werden.Reacts "alive" silanolate anion. Polymerization of the cyclotrisiloxane then takes place starting from the silanolate anion. During this polymerization, units from the organic polymer are incorporated into the organic block. During this polymerization, units from the organic monomer are incorporated into the organic block and are present in the block copolymer produced. The polymerization of the cyclotrisiloxane can take place at temperatures below 20 ° C., but in order to achieve higher polymerization rates, the use of higher temperatures is preferred. Normally, the polymerization proceeds the Organotrisiloxans at temperatures of 20 to 50 0 C satisfactory, but if desired the reaction mixture can even higher temperatures, for example to the reflux temperature are employed.
Es ist gewöhnlich unnötig, das polymerisierte alpha-Methylstyrol vor der Copolymerisation mit dem organischen Monomeren und dem cyclischen Organotrisiloxan aus dem · als Träger dafür verwendeten organischen Lösungsmittel zu isolieren. Zur Vereinfachung kann deshalb das organische Lösungsmittelsystem, das für die Polymerisation des alpha-Methylstyrols verwendet wird, oder ein Teil davon mitgeführt werden und während der Polymerisation des Organotrisiloxans vorliegen. Die Polymerisation des " Organotrisiloxans soll zweckmäßig in Gegenwart eines polaren Lösungsmittels durchgeführt werden, damit eine industriell vorteilhafte Polymerisationsgeschwindigkeit erzielt wird. In Fällen, in denen das Lösungsmittelsystem von der ersten in die zweite Polymerisationsstufe mitgeführt wird, soll ein polares Lösungsmittel zugesetzt werden, wenn es nicht bereits darin, enthalten ist. Das fertige Polymerisat kann also mehrere verschiedene Lö-•sungsmitte1 enthalten, darunter ein polares Lösungsmittel,It is usually unnecessary to use the polymerized alpha-methylstyrene before the copolymerization with the organic monomers and the cyclic organotrisiloxane from the to isolate organic solvents used as a carrier. For the sake of simplicity, therefore, the organic Solvent system used for the polymerization of alpha-methylstyrene, or a part of which are carried along and are present during the polymerization of the organotrisiloxane. The polymerization of the " Organotrisiloxane should expediently be carried out in the presence of a polar solvent, so that a industrially advantageous rate of polymerization is achieved. In cases where the solvent system is carried over from the first to the second polymerization stage a polar solvent should be added if it is not already contained in it. That The finished polymer can therefore contain several different solvents contain, including a polar solvent,
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ein nichtpolares Lösungsmittel, zum Beispiel Toluol, als Träger für das cyclische Organotrisiloxan und möglicherweise ein weiteres unpolares Lösungsmittel, zum Beispiel Hexan, als Träger für den lithiumhaltlgen Polymerisationsinitiator. a non-polar solvent, for example toluene, as a carrier for the cyclic organotrisiloxane and possibly another non-polar solvent, for example Hexane, as a carrier for the lithium-containing polymerization initiator.
Die Polymerisation des cyclischen Organotrisiloxans kann bis zum Ende durchgeführt und das Copolymer kann dann als solches gewonnen oder mit einem Mittel, das das aktive Silanolation neutralisiert, behandelt werden. Gewünschten falls können jedoch Blockcopolymere mit einer engeren Molekulargewichtsverteilung durch Beendigung der Polymerisation des Organotrisiloxans in einem früheren Abschnitt der Polymerisationsreaktion erhalten werden. So kann beispielsweise die Polymerisation zu einem Zeitpunkt beendet werden, in dem weniger als 80 % des Organotrisiloxans polymerisiert sind. Die geeignete Dauer der Polymerisationsstufe zur Erzielung des gewünschten Umsatzes kann leicht durch analytische Methoden ermittelt werden.The polymerization of the cyclic organotrisiloxane can carried out to the end and the copolymer can then be recovered as such or with an agent that active silanolation neutralized, treated. If desired, however, block copolymers with a narrower molecular weight distribution by terminating the polymerization of the organotrisiloxane at an earlier stage Section of the polymerization reaction can be obtained. For example, the polymerization can take place at a time be terminated in which less than 80% of the organotrisiloxane has polymerized. The appropriate duration the polymerization stage to achieve the desired conversion can easily be determined by analytical methods will.
Geeignete Neutralisiermittel zur Beendigung der Siloxanpolymerisation sind beispielsweise verdünnte Säuren, aktiven Wasserstoff enthaltende Verbindungen, Halogensiloxane und Halogensilane, zum Beispiel Trimethylchlorsilan, Dimethylvinylchlorsilan und Dimethylphenylchlorsilan. Suitable neutralizing agents to terminate the siloxane polymerization are for example dilute acids, compounds containing active hydrogen, halosiloxanes and halosilanes such as trimethylchlorosilane, dimethylvinylchlorosilane and dimethylphenylchlorosilane.
In diesem Abschnitt kann eine Isolierung des Blockcopolymeren nach jeder geeigneten Methode erfolgen. Beispielsweise können das oder die Lösungsmittel durch Destillation entfernt und das Produkt durch fraktionierte Fällung gewonnen werden. Im allgemeinen wird es jedoch bevorzugt, zwei oder mehrIn this section, the block copolymer can be isolated by any suitable method. For example, can the solvent or solvents are removed by distillation and the product obtained by fractional precipitation. In general, however, it is preferred to have two or more
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der Blockcopolymeren miteinander zu kuppeln, um beispielsweise ein lineares ABcBA-Copolymer oder ein verzweigtes Copolymer zu erhalten, in dem mehrere Blöcke AB miteinander verknüpft sind, d.h. ein (AB) c- Copolymer, worin A den organischen Block und B den Siloxanblock bezeichnet, χ einen Wert von 2 oder mehr hat und c die verknüpfende Gruppe ist. Es wurde gefunden, daß die Copolymeren, die als Ergebnis der Kupplung der Blöcke AB erhalten werden, zähe elastomere Stoffe sind* Besonders bevorzugt wegen ihrer.erhöhten Zugfestigkeit sind die verzweigten Copolymeren, in denen χ einen Wert von 4 oder mehr hat.of the block copolymers to couple together, for example to obtain a linear ABcBA copolymer or a branched copolymer in which several blocks AB with each other are linked, i.e. an (AB) c copolymer, in which A denotes the organic block and B denotes the siloxane block, χ has a value of 2 or more and c is the linking group. It has been found that the copolymers obtained as a result of the coupling of the blocks AB, tough elastomeric materials * are particularly preferred Because of their increased tensile strength, the branches are branched Copolymers in which χ has a value of 4 or more.
Als Kupplungsmittel kann jede Substanz mit wenigstens zwei Atomen oder Resten/ die mit den aktiven Silanolationen in den Blockcopolymermolekülen reaktionsfähig sind, verwendet werden. Die bevorzugten Substanzen sind Organosiliciumverbindungen mit zwei oder mehr reaktiven Stellen, zum Beispiel an Silicium gebundenen Halogenatomen. · Die Organosiliciumverbindungen können von beliebiger Art sein. Beispielsweise können sie Silane, Polysilane, cyclische Siloxane, Disiloxane/ Polysiloxane, Silalkylene, Silarylene und Silalkylen-Siloxane sein. Die besonders bevorzugten Organosiliciumverbindungen sind Silane der allgemeinen FormelAny substance with at least two atoms or radicals / those with the active silanolate ions can be used as coupling agent in which block copolymer molecules are reactive can be used. The preferred substances are Organosilicon compounds with two or more reactive Positions, for example halogen atoms bonded to silicon. The organosilicon compounds can be of any kind be. For example, they can be silanes, polysilanes, cyclic siloxanes, disiloxanes / polysiloxanes, silalkylenes, Be silarylene and silalkylene siloxanes. The particularly preferred organosilicon compounds are silanes general formula
ViX4-n ,V iX 4-n,
Siloxane mit wenigstens zwei Einheiten der allgemeinen FormelSiloxanes with at least two units of the general formula
RlmSi04-m Rl m Si0 4-m
und Siläthylenverbindungen der allgemeinen Formel (R'3SiCH2)2,and silethylene compounds of the general formula (R ' 3 SiCH 2 ) 2 ,
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wobei in diesen allgemeinen Formeln R einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest oder einwertigen halogenierten Kohlenwasserstoffrest und R' einen einwertigen Kohlenwasserstoffoder halogenierten Kohlenwasserstoffrest oder ein Halogenatom bezeichnet, wenigstens zwei der Substituenten R1 in den Siloxan- und Siläthylenmolekülen Halogenatome sind, X ein Halogenatom, vorzugsweise Chlor, bedeutet und η 0,1 oder 2 und m 1, 2 oder 3 ist.where in these general formulas R is a monovalent hydrocarbon radical or monovalent halogenated hydrocarbon radical and R 'denotes a monovalent hydrocarbon or halogenated hydrocarbon radical or a halogen atom, at least two of the substituents R 1 in the siloxane and silethylene molecules are halogen atoms, X is a halogen atom, preferably chlorine, and η is 0, 1 or 2 and m is 1, 2 or 3.
Beispiele für die Substituenten R und R1 sind Methyl, $thyl, Propyl, Octyl, Tetradecyl, Vinyl, Allyl, Phenyl, Tolyl, Benzyl, Chlorphenyl und 3,3,3-Trifluorpropyl.Examples of the substituents R and R 1 are methyl, ethyl, propyl, octyl, tetradecyl, vinyl, allyl, phenyl, tolyl, benzyl, chlorophenyl and 3,3,3-trifluoropropyl.
Beispiele für die bevorzugten Organosiliciumverbindungen sind (CH3)2SiCl2, C6H5SiCl3, CH3(CH2=CH)SiBr2, C3H5SiCl3, CH3SiCl3, SiCl4, 1,5-Dichlor-1,1,2,2,5,5-hexamethyltrisiloxan undExamples of the preferred organosilicon compounds are (CH 3 ) 2 SiCl 2 , C 6 H 5 SiCl 3 , CH 3 (CH 2 = CH) SiBr 2 , C 3 H 5 SiCl 3 , CH 3 SiCl 3 , SiCl 4 , 1.5 -Dichloro-1,1,2,2,5,5-hexamethyltrisiloxane and
Die Natur der verbindenden Gruppe hängt von der Art des verwendeten Kupplungsmittels ab. Wenn das Kupplungsmittel ein Silan oder Siloxan ist, kann die verbindende Gruppe c aus einer oder mehreren Siloxyeinheiten bestehen. Diese Einheiten können mit denen des Siioxanblocks in dem ursprünglichen Blockcopolymeren identisch sein. In diesem Fall kann c als Teil der Blöcke B angesehen werden.The nature of the linking group depends on the type of coupling agent used. When the coupling agent is a silane or siloxane, the linking group c can consist of one or more siloxy units. These units can be identical to those of the siioxane block in the original block copolymer. In in this case c can be regarded as part of the B blocks.
Die bevorzugten Copolymeren, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich sind, sind solche, in denen die alpha-Methylstyroleinheiten wenigstens 80 % der Gesamtzahl der Einheiten in den organischen Blöcken ausmachen. Solche Copolymere sind neu und im Rahmen der Erfindung liegen Blockcopolymere, die wenigstens einen Block aus wenigstens drei Siloxaneinheiten der allgemeinen Formel R2SiO, worin R jeweils ein Wasserstoffatom, einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest oder einen ß-Perfluoralkyläthylrest bedeutet, jedoch an jedes SiliciumatomThe preferred copolymers obtainable by the process of the invention are those in which the alpha-methylstyrene units make up at least 80% of the total number of units in the organic blocks. Such copolymers are new and within the scope of the invention are block copolymers which contain at least one block of at least three siloxane units of the general formula R 2 SiO, where R is a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon radical or a ß-perfluoroalkylethyl radical, but on each silicon atom
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nicht mehr als ein Wasserstoffatom direkt gebunden ist, und wenigstens einen Block aus wenigstens fünf alpha-Methyl styroleinheiten enthalten und in. denen die Blöcke miteinander durch eine verbindende Gruppe der allgemeinen Formelno more than one hydrogen atom is directly bound, and contain at least one block of at least five alpha-methyl styrene units and in which the blocks with each other by a linking group of the general formula
verknüpft sind, worin M die wiederkehrende Einheit eines Polymeren aus Styrol, alpha-Vinylnaphthalin, Butadien, Isopren, 2-Vinylpyridin, 4-VinyIpyridin, Acrylnitril, Thiacyclobutan, Methylthiacyclobutan oder Propylen- . sulfid bedeutet und y einen Wert von 1 bis zu einer Zahl hat, die 25 % der Zahl der alpha-Methylstyroleinheiten beträgt. Besonders bevorzugt enthält jeder Block wenigstens alpha-Methylstyroleinheiten, hat y einen Wert von 1 bis und bedeutet M den Rest -CH0CH(C^H1-)-.are linked, in which M is the repeating unit of a polymer made from styrene, alpha-vinylnaphthalene, butadiene, isoprene, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, acrylonitrile, thiacyclobutane, methylthiacyclobutane or propylene. is sulfide and y has a value from 1 to a number which is 25% of the number of alpha-methylstyrene units. Each block particularly preferably contains at least alpha-methylstyrene units, y has a value from 1 to and M denotes the radical -CH 0 CH (C ^ H 1 -) -.
£. D O £. DO
In den Siloxanblöcken der bevorzugten Copolymeren kann R irgendein einwertiger Kohlenwasserstoffrest oder ß-Perfluoralkyläthylrest sein, wie sie oben in Verbindung mit den an Silicium gebundenen Substituenten des als Reaktionsteilnehmer verwendeten Cyclotrisiloxans genannt wurden. Die bevorzugten Substituenten sind jedoch der Methyl-,Äthyl-, Phenyl-,Vinyl- und 3,3,3-Trifluorpropylrest.In the siloxane blocks of the preferred copolymers, R any monovalent hydrocarbon radical or ß-perfluoroalkylethyl radical be as mentioned above in connection with the silicon-bonded substituents of the cyclotrisiloxane used as a reactant. The preferred substituents are, however, the methyl, ethyl, Phenyl, vinyl and 3,3,3-trifluoropropyl radical.
Die erfindungsgemäßen Blockcopolymeren weisen wenigstens einen der definierten Siloxanblocke, die mit den definierten organischen Blöcken verbunden sind, auf. Sie können dem Typ AB oder dem Typ ABA entsprechen oder irgendeine andere lineare oder verzweigte Konfiguration haben, zum Beispiel (AB) c, wobei A, B, c und χ wie vorher definiert sind, c jedoch vorzugsweise den Rest bedeutet, der durch Entfernung von 3 bis 8 an Silicium gebundenen Halogenatomen aus einer halogenierten Organosilicium-Verbindung entsteht.The block copolymers according to the invention have at least one of the defined siloxane blocks, those with the defined organic blocks are connected to. They can be of type AB or type ABA or any of them have other linear or branched configuration, for example (AB) c, where A, B, c and χ as before are defined, but c is preferably the radical that is bonded to silicon by removing 3 to 8 Halogen atoms are formed from a halogenated organosilicon compound.
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uie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Blockcopolymeren können hinsichtlich ihrer physikalischen Natur sehr verschieden sein. Die Eigenschaften der Copolymeren hängen hauptsächlich von ihrer Konfiguration, ihrem Molekulargewicht und den Verhältnissen von Siloxanblocken und organischen Blöcken ab. Wenn das Copolymer der Konfiguration (AB) c entspricht, worin χ wenigstens 2 bedeutet, und die organischen Blöcke etwa 5 bis etwa 40 % des Gesamtgewichts des, Copolymeren ausmachen, sind die betreffenden Produkte thermoplastische Elastomere. Wenn die organischen Blöcke etwa 40 bis etwa 90 % des Gesamtgewichts des Copolymeren ausmachen, sind die Produkte thermoplastisch. Copolymere mit Molekulargewichten bis zu etwa 10 000 sind als Additive zur Modifizierung der Eigenschaften von organischen Polymeren vorteilhaft. So hat beispielsweise die Einführung kleiner Anteile des Copolymeren, zum Beispiel von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent, in ein Kohlenwasserstoffpolymer wie Poly(alpha-methylstyrol) oder Polystyrol die Wirkung, daß das Polymer Oberflächeneigenschaften bekommt, die für den Siloxanteil charakteristisch, jedoch dauerhafter sind. Die Copolymeren mit verhältnismäßig hohem Molekulargewicht, besonders solche, die Elastomere sind, sind für die Herstellung von Dichtungsmassen, Dichtungskörpern und anderen Erzeugnissen vorteilhaft. uie obtainable by the process according to the invention Block copolymers can be very different in terms of their physical nature. The properties of the copolymers depend mainly on their configuration, molecular weight and proportions Siloxane blocks and organic blocks. If that Copolymer of configuration (AB) c corresponds, in which χ is at least 2, and the organic blocks approximately Making up 5 to about 40% of the total weight of the copolymer, the products concerned are thermoplastic Elastomers. When the organic blocks make up about 40 to about 90% of the total weight of the copolymer, the products are thermoplastic. Molecular Weight Copolymers up to about 10,000 are available as additives for modifying the properties of organic polymers advantageous. For example, the introduction of small proportions of the copolymer, for example of 0.01 to 5 weight percent, in a hydrocarbon polymer such as poly (alpha-methylstyrene) or polystyrene die Effect that the polymer gets surface properties that are characteristic of the silox fraction, but more permanent are. The copolymers of relatively high molecular weight, especially those that are elastomers, are advantageous for the production of sealants, sealing bodies and other products.
Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert. Die in den Beispielen genannten physikalischen Eigenschaften der Copolymeren sind nach den Normen von British Standard 903 Parts A2 und A8 gemessen, wobei zur Messung des Widerstands das Dunlop-Tripsometer verwendet wurde.The invention is further illustrated by the following examples explained. The physical properties of the copolymers mentioned in the examples are according to the standards of British Standard 903 Parts A2 and A8 measured using the Dunlop Tripsometer to measure the resistance became.
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Beispiel 1example 1
Eine Lösung von 2,3 g-Mol Butyllithium in 1000 g Ifexan wird tropfenweise zu 310 ml einer Lösung von 100 g alpha-Methylstyrol in Tetrahydrofuran mit 40 0C gegeben. Die Maßnahme dient zum Neutralisieren jeglicher vorhandener Verunreinigungen, eine wesentliche Polymerisation des alpha-Methylstyrols findet dagegen nicht statt. Die tropfenweise Zugabe wird fortgesetzt, bis sich eine bleibende tiefrote Farbe bildet, die von Poly(alpha-methylstyryl)-lithium stammt. Zu diesem Zeitpunkt werden weitere 2,5 ml der Butyllithiumlösung zugesetzt und die Reaktionsmischung wird rasch auf 0 0C abgekühlt. Bei dieser Temperatur erfolgt rasche Polymerisation, wodurch etwa 85 Gewichtsprozent des alpha-Methylstyrols in das Polymer umgewandelt werden.A solution of 2.3 g-moles of butyllithium in 1000 g Ifexan is added dropwise to 310 ml of a solution of 100 g of alpha-methylstyrene in tetrahydrofuran at 40 0 C. The measure serves to neutralize any impurities that are present, but no substantial polymerization of the alpha-methylstyrene takes place. The dropwise addition is continued until a persistent deep red color, derived from poly (alpha-methylstyryl) lithium, forms. At this time, the butyl lithium solution are added and a further 2.5 ml of the reaction mixture is rapidly cooled to 0 0 C. Rapid polymerization occurs at this temperature, converting about 85 percent by weight of the alpha-methylstyrene to the polymer.
Nachdem sich ein Gleichgewicht eingestellt hat, wie durch GLC-Analyse festgestellt wird, wird eine Lösung von 15 g Hexamethylcyclotrisiloxan in 15 ml Tetrahydrofuran und anschließend eine Lösung von 5 g Styrol in. 5 ml Tetrahydrofuran zugesetzt. Mit der Bildung des Polysiloxanolatanions wird die Reaktionsmischung farblos. Dann werden weitere 200 g HexamethylcyclotrisiloxanAfter equilibrium is established as determined by GLC analysis, it becomes a solution of 15 g of hexamethylcyclotrisiloxane in 15 ml of tetrahydrofuran and then a solution of 5 g of styrene in. 5 ml of tetrahydrofuran added. With the formation of the polysiloxanolate anion, the reaction mixture becomes colorless. Then another 200 g of hexamethylcyclotrisiloxane
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als Lösung in 300 ml Toluol zugesetzt und die Lösung wird auf etwa 40 C erwärmt. Die Polymerisation des cyclischen Siloxane, die unter diesen Bedingungen erfolgt, wird ablaufen gelassen, bis 62 % des cyclischen Siloxans in Polysiloxan umgewandelt sind. In diesem Abschnitt werden 0,58 g /ClSi (CH3) jSo0 zur Beendi9un9 der Polymerisation und Kupplung der Blockcopolymermoleküle mit der Konfiguration AB zugesetzt. Das Produkt, ein Copolymer mit der Konfiguration ABA, wird durch Fällung mit Methanol gewonnen und in einem Vakuumofen auf konstantes Gewicht getrocknet. Es hat ein Zahlenmitte1-molekulargewicht von 54 000 und enthält 28 Molprozent alpha-Methylstyrolblöcke, die mit dem Siloxanblock über durchschnittlich zwei Styroleinheiten pro Block verbunden sind. Ein dicker Film dieses Copolymeren mit einer Stärke von 1,27 mm (0,050") wird aus einer Lösung in Cyclohexan gegossen. Das Material ist elastomer und hat eine Zugfestigkeit bei Bruchadded as a solution in 300 ml of toluene and the solution is heated to about 40.degree. The polymerization of the cyclic siloxane, which occurs under these conditions, is allowed to proceed until 62% of the cyclic siloxane is converted to polysiloxane. In this section, 0.58 g / ClSi (CH 3) JSO be 0 to 9 Beendi un 9 added to the polymerisation and coupling of the block copolymer molecules having the configuration AB. The product, a copolymer with the configuration ABA, is recovered by precipitation with methanol and dried to constant weight in a vacuum oven. It has a number average molecular weight of 54,000 and contains 28 mole percent alpha-methylstyrene blocks, which are linked to the siloxane block by an average of two styrene units per block. A thick film of this copolymer, 1.27 mm (0.050 ") thick, is cast from a solution in cyclohexane. The material is elastomeric and has tensile strength at break
2
von 52,7 kg/cm (750 psi), eine Elongation bei Bruch von 500 % und eine Reißfestigkeit von 3,39 kg/cm
(19 lbs./inch).2
of 52.7 kg / cm (750 psi), an elongation at break of 500%, and a tenacity of 3.39 kg / cm (19 lbs./inch).
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Beispiel 2Example 2
10/0 ml einer 2,03-molaren Lösung von n-Butyllithium in Hexan werden zu 1050 ml einer wasserfreien Lösung von 248 g alpha-Methylstyrol in 610 g Toluol und 27 g Tetrahydrofuran gegeben, die bei -10 0C gehalten werden. Die pflaumenrote Farbe des alpha-Methylstyrylanions bildet sich augenblicklich, und in 90 Minuten bei dieser Temperatur erreicht die Polymerisationsreaktion ein Gleichgewicht, wie sich bei Gas-Flüssigkeits-Chromatographie zeigt.10/0 ml of a 2.03 molar solution of n-butyllithium in hexane at 1050 maintained at -10 0 C ml of an anhydrous solution of 248 g of alpha-methylstyrene in 610 g toluene and 27 g of tetrahydrofuran. The plum red color of the alpha-methylstyryl anion forms instantly, and in 90 minutes at this temperature the polymerization reaction reaches equilibrium as shown by gas-liquid chromatography.
Dann wird eine wasserfreie Lösung von 68 g Hexamethylcyclotrisiioxan (D3) und 38 g Styrol in 230 g Toluol zugesetzt. Die Temperatur der Mischung wird bei -10 C gehalten, bis sich das Silanolation gebildet hat, was sich an dem Verschwinden der roten Färbung zeigt. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Lösung aus 454 g D3, 1570 ml Toluol und 140 g Dimethylformamid zugesetzt, und die Temperatur der Reaktionsmischung auf 40 0G erhöht. Nach 3 Stunden ergibt ' die GLC-Analyse, daß das D- mit einem Umsatz von 100 % polymerisiert ist. Aus der Lösung wird ein kleiner Teil (1 ml) entnommen, und das aktive Silanolation wird durch Zugabe von (CH3)' SiCl neutralisiert. Der restlichen Lösung werden dann 10,66 ml einer wasserfreien Lösung von 12 g /Cl2CH3SiCH2-Z2 in 88 ^l Cyclohexan zugesetzt, um ein Blockcopolymer des Typs (AB)-c zu erzeugen, worin c den Rest ■ .Then an anhydrous solution of 68 g of hexamethylcyclotrisiioxane (D 3 ) and 38 g of styrene in 230 g of toluene is added. The temperature of the mixture is kept at -10 C until the silanolate ion has formed, which is indicated by the disappearance of the red color. At this time, a solution of 454 g of D 3, 1570 ml of toluene and 140 g of dimethylformamide is added and increases the temperature of the reaction mixture to 40 0 G. After 3 hours, the GLC analysis shows that the D- has polymerized with a conversion of 100%. A small portion (1 ml) is removed from the solution and the active silanolate ion is neutralized by adding (CH 3 ) 'SiCl. 10.66 ml of an anhydrous solution of 12 g / Cl 2 CH 3 SiCH 2- Z 2 in 88 ^ l of cyclohexane are then added to the remaining solution in order to produce a block copolymer of the type (AB) -c, where c is the remainder ■ .
CH_SiCH_CHoSiCH 3/ 2 2N 3CH_SiCH_CH o SiCH 3/2 2 N 3
bezeichnet.designated.
Die Lösung wird langsam unter gutem Rühren zu einem zweifachen Überschuß an Methanol gegeben, wodurch das (AB)^-CopolymerThe solution slowly doubles with good stirring Given excess methanol, whereby the (AB) ^ - copolymer
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gefällt wird. Das Blockcopolymer wird dann mit weiteren
500 ml Methanol gewaschen und in' einem Vakuumofen bei
60 0C und 1,0 mm Hg auf konstantes Gewicht getrocknet.is felled. The block copolymer is then used with other
500 ml of methanol and washed in 'a vacuum oven
60 0 C and 1.0 mm Hg dried to constant weight.
Bei Analyse des Copolymeren werden 26,6 Gewichtsprozent
Si (berechnet 25,8 %) gefunden.When the copolymer is analyzed, it becomes 26.6 percent by weight
Si (calculated 25.8%) found.
Die GelpermeationsChromatographie ergibt Molekulargewichts werte von 42 000 für das AB-Copolymer und von 160 000 für das (AB)4c-Copolymer. Das berechnete Molekulargewicht des AB-Copolymeren beträgt 36 400.Gel permeation chromatography gives molecular weight values of 42,000 for the AB copolymer and of 160,000 for the (AB) 4 c copolymer. The calculated molecular weight of the AB copolymer is 36,400.
Transparente Folien des (AB)4c-Copolymeren mit einer Dicke von etwa 1,65 mm (0,065") werdenAre transparent films of the (AB) c 4 copolymers having a thickness of about 1.65 mm (0.065 ")
(1) durch Gießen aus Lösung mit einer Lösung von 30 g des Copolymeren in 300 ml Cyclohexan und(1) by pouring from solution with a solution of 30 g of the copolymer in 300 ml of cyclohexane and
(2) 20 Minuten langes Formpressen' der Copolymerkrümel bei
250 0C und einem Druck von 176 kg/cm (2500 psi) und
anschließendes Abschrecken auf Raumtemperatur(2) Compression molding of the copolymer crumbs for 20 minutes at 250 ° C. and a pressure of 176 kg / cm (2500 psi) and
subsequent quenching to room temperature
in 3 Minuten hergestellt.made in 3 minutes.
Die Messung der physikalischen Eigenschaften liefert folgende Ergebnisse:The measurement of the physical properties provides the following results:
Probe (kg.cm )Sample (kg.cm)
% bleibende % permanent
Elongation Verformung Rückprallbei Bruch bei Bruch elastizität Elongation deformation rebound at break at break elasticity
(1) (2)(1) (2)
96,596.5
95,695.6
830
550830
550
45 1545 15
50 5050 50
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Nach der gleichen Arbeitsweise wird ein Copolymer des Typs AB hergestellt, und das Silanolation wird mit (CH-)^SlCl:neutralisiert. Das Copolymer ist für eine Messung der Zugfestigkeit und Elongation zu schwach.Using the same procedure, a copolymer of the type AB produced, and the silanolate ion is neutralized with (CH -) ^ SlCl:. The copolymer is too weak to measure tensile strength and elongation.
Mit den Mengen und nach der Arbeitsweise von Beispiel 2 wird Poly(alpha-lethylstyrol) hergestellt. Dann wird eine wasserfreie Lösung von 68 g D- und 38 g, Styrol in 230 g Toluol zugesetzt, während die Lösung bei -10 0C gehalten wird, bis die rote Farbe der Lösung verschwindet.' Dann wird eine Lösung aus 262 g D , 100 g Dimethylformamid und 1140 ml Toluol zugesetzt und die Temperatur auf 40 0C erhöht. Nach 3 Stunden ergibt die GLC-Analyse, daß alles D polymerisiert ist. Ein kleiner Teil der Lösung (etwa 1 ml) wird zur Molekulargewichtsbestimmung entnommen, und das aktive Silanolation wird durch Behandlung mit festem Kohlendioxid neutralisiert.Using the amounts and following the procedure of Example 2, poly (alpha-ethylstyrene) is prepared. Then an anhydrous solution of 68 g D and 38 g styrene is added in 230 g of toluene while the solution is maintained at -10 0 C until the red color of the solution disappears. ' Then a solution of 262 g of D, 100 g of dimethylformamide and 1140 ml of toluene is added and the temperature raised to 40 0 C. After 3 hours, GLC analysis shows that all D has polymerized. A small portion of the solution (about 1 ml) is removed for molecular weight determination and the active silanolate ion is neutralized by treatment with solid carbon dioxide.
Die verbleibende Lösung wird dann mit 10,66 ml einer wasserfreien Lösung von 12 g ^Cl-CH3SiCKL/- in 88 ml Cyclohexan zu einem Blockcopolymeren vom Typ (AB).c umgesetzt. Wenn das Copolymer nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode isoliert wird, wird durch Gelpermeationschromatographie gefunden, daß es ein Molekulargewicht von 100' 000 hat. Es enthält 23,6 Gewichtsprozent Silicium. Das Molekulargewicht des AB-Copolymeren beträgt 25 000.The remaining solution is then reacted with 10.66 ml of an anhydrous solution of 12 g of ^ Cl-CH 3 SiCKL / - in 88 ml of cyclohexane to form a block copolymer of type (AB) .c. When the copolymer is isolated by the method described in Example 1, it is found by gel permeation chromatography to have a molecular weight of 100,000. It contains 23.6 percent silicon by weight. The molecular weight of the AB copolymer is 25,000.
Die physikalischen Eigenschaften des (AB).c-Copolymeren werden an Testfolien gemessen, die wie in Beispiel 2 durch Gießen aus Lösung und Formpressen hergestellt werden. Es werden folgende Ergebnisse erhalten:The physical properties of the (AB) .c copolymer are measured on test films, which as in Example 2 by Casting from solution and compression molding can be made. It the following results are obtained:
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Zugfestigkeit % Elongation % Rückprall-(kg.cm ) bei Bruch elastizität Tensile strength % elongation% rebound - (kg.cm) elasticity at break
aus Lösung gegossen 136 680 40poured from solution 136 680 40
formgepreßt 118 230 40compression molded 118 230 40
Beispiel 4Example 4
Ein Copolymer des Typs AB wird mit den Mengen und nach der Arbeitsweise von Beispiel 2 hergestellt. Im Neutralisationsabschnitt wird das AB-Copolymer jedoch durch Umsetzung mit 14,3 ml einer Lösung von /Cl2CH3Si(CH2J2 CH3SiO-Z4 in Toluol (144 g/l) gekuppelt. Das erzeugte Produkt ist ein Blockcopolymer des Typs (AB)„c und wird nach der in Beispiel 2 beschriebenen Arbeitsweise isoliert.A type AB copolymer is prepared in the amounts and according to the procedure of Example 2. In the neutralization section, however, the AB copolymer is coupled by reaction with 14.3 ml of a solution of / Cl 2 CH 3 Si (CH 2 J 2 CH 3 SiO - Z 4 in toluene (144 g / l). The product produced is a Block copolymer of type (AB) “c and is isolated according to the procedure described in Example 2.
Das Copolymer enthält 26 Gewichtsprozent Silicium und hat ein Molekulargewicht von 400 000.The copolymer contains 26 weight percent silicon and has a molecular weight of 400,000.
Die physikalischen Eigenschaften des Copolymeren werden an einer Folie gemessen, die durch Gießen aus einer Lösung von 30 g Copolymer in 300 ml Cyclohexan hergestellt wird. Das Copolymer hat eine Zugfestigkeit von 94,2 kg . cm , eine Elongation bei Bruch von 1170 % und eine bleibende Verformung bei Bruch von 30 %.The physical properties of the copolymer are measured on a film that is cast from a solution of 30 g of copolymer is made in 300 ml of cyclohexane. The copolymer has a tensile strength of 94.2 kg. cm, one Elongation at break of 1170% and permanent deformation at break of 30%.
15,0 ml einer 2,03-molaren Lösung von n-Butyllithium in Hexan werden zu einer Lösung von 248 g alpha-Methylstyrol in 610 g Toluol und 27 g Tetrahydrofuran bei -10 0C gegeben. Es entsteht sofort eine pflaumenrote Farbe, und Gleichgewicht wird in weniger als 90 Minuten erreicht.15.0 ml of a 2.03 molar solution of n-butyllithium in hexane are added to a solution of 248 g of alpha-methylstyrene in 610 g toluene and 27 g of tetrahydrofuran at -10 0 C. It immediately turns a plum red color and equilibrium is achieved in less than 90 minutes.
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Dann wird eine wasserfreie Lösung von 68 g D3 und 24 g Isopren in 23Og Toluol zugesetzt. Dabei verschwindet allmählich die Farbe der Lösung. Die Lösung wird hierauf mit einer Lösung von 454 g D3 in 1570 ml Toluol und 140 g Dimethylformamid versetzt. Anschließend wird die Temperatur der Mischung auf 40 0C erhöht, worauf in weniger als 3 Stunden Polymerisation des D, erfolgt.Then an anhydrous solution of 68 g of D 3 and 24 g of isoprene in 230 g of toluene is added. The color of the solution gradually disappears. A solution of 454 g of D 3 in 1570 ml of toluene and 140 g of dimethylformamide is then added to the solution. The temperature of the mixture is then increased to 40 ° C., whereupon the D is polymerized in less than 3 hours.
Das so erzeugte AB-Copolymer wird durch Versetzen der Mischung mit 16r0 ml einer wasserfreien Lösung von 12 g (Cl2CH3SiCH2)2 in 88 ml Cyclohexan zu einem Copolymeren vom Typ (AB)4C gekuppelt. Das nach der Arbeitsweise von Beispiel 2 isolierte Copolymer erweis^^sich^als-^ähes Elastomeres.The AB copolymer thus produced is by treating the mixture with 16 r 0 ml of an anhydrous solution of 12 g (Cl 2 CH 3 SiCH 2) 2 in 88 ml of cyclohexane to a copolymer of the type (AB) coupled 4 C. The copolymer isolated according to the procedure of Example 2 proved to be a similar elastomer.
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