DE2361782A1 - Verfahren zur herstellung von niedermolekularen ungesaettigten kohlenwasserstoffpolymerisaten mit erhoehtem anteil an vinyl- bzw. substituierten vinylgruppen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von niedermolekularen ungesaettigten kohlenwasserstoffpolymerisaten mit erhoehtem anteil an vinyl- bzw. substituierten vinylgruppenInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von niedermolekularen ungesättigten Kohlenwasserstoffpolymerisaten mit erhöhtem
Anteil an Vinyl- bzw. subst-ituierten Vinylgruppen
Gegenstand, der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von
niedermolekularen ungesättigten Kohlenwasserstoffpolymerisaten
mit erhöhtem Anteil an Vinyl- bzw. substituierten Vinylgruppen durch Polymerisation konjugierter Diene gegebenenfalls in Gegenwart
eines Lösungsmittels mit Hilfe eines Katalysator systems,,
bestehend aus
a) einer Kobaltverbindung
b) einer halogenhaltigen aluminiumorganischen Verbindung
und
c) einer organischen Phosphorverbindung.
Niedermolekulare ungesättigte Kohlenwasserstoffpolymerisate,
insbesondere Polybutadiene sind wertvolle Grundstoffe, vor allem auf dem Lack- und Imprägnierungsgebiet. Das Eigenschaftsbild
der z.B. damit hergestellten Überzugsmittel bzw. Überzüge hängt bekanntermaßen stark von der Verteilung der Doppelbindungen im
Polymeren und von dessen Molekulargewicht ab.
Es sind bereits mehrere Verfahren zur Herstellung von niedermolekularen
hoch 1,4-haltigen Polybutadienen (^>
95 $) mit Molekulargewichten
zwischen 50Ö und 50 000 bekannt (DT-PSS 1 186 631,
1 2kl 119 und 1 292 853). Die nach diesen Verfahren des Standes
der Technik erhaltenen Produkte sind jedoch aufgrund des hohen 1,4-Gehaltes nicht für alle Anwendungszwecke geeignet, und es
besteht ein echtes Bedürfnis an Produkten mit erhöhtem Anteil an Vinylgruppeifb. ·
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Aus der DT-AS 1 770 5^5 ist es bereits bekannt, 1,2-Polybutadien
mit einem hohen Proζentgehalt an Viny!konfiguration herzustellen,
wobei man Butadien in einem halogenierten Kohlenwasserstoff als Lösungsmittel mit einem Katalysator polymerisiert, der als wesentliche
Komponente organische Phosphine der allgemeinen Formel PR1R11R"1, in der Rf und R" eine Alkylgruppe und R"1 eine Alkyl-
oder Arylgruppe bedeuten, enthält. Dieses Verfahren ist jedoch mit Mangeln behaftet. So sind einmal die ausschließlich als Lösungsmittel
einsetzbaren halogenierten Kohlenwasserstoffe stark toxisch. Zum anderen sind die beanspruchten speziellen Phosphine
sehr teuer und vermögen darüber hinaus nur schwer solche Polymerisate
herzustellen, die Molekulargewichte im lacktechnisch interessanten Bereich, nämlich unter 5000» aufweisen.
Aufgabe der Erfindung war es, die angeführten Nachteile des relevanten
Standes der Technik zu überwinden.
Es wurde nun gefunden, daß man niedermolekulare ungesättigte Kohlenwasserstoffpolymerisate mit erhöhtem Anteil an Vinyl- bzw.
substituierten Vinylgruppen durch Polymerisation konjugierter Diene gegebenenfalls in Gegenwart eines Lösungsmittels mit Hilfe
eines Katalysatorsystems, bestehend aus
a) einer Kobaltverbindung
b) einer halogenhaltigen aluminiumorganischen Verbindung
und
c) einer organischen Phosphorverbindung
in einfacher und wirtschaftlicher Weise herstellen kann, wenn
man als Katalysatorkomponente c) eine organische Phosphorverbindung
der allgemeinen Formel
.1
verwendet, in der R", R~ und R eine Aryl- oder Alkenylgruppe
4 5 6 oder eine allgemeine Gruppe OR , OR oder OR sein kann, vobei
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4 5 6
R , R und R eine Alkyl-, Alkenyl- oder Arylgruppe. bedeuten, und -gegebenenfalls als weitere Katalysatorkomponente d) eine H-acide Verbindung zusetzt.
R , R und R eine Alkyl-, Alkenyl- oder Arylgruppe. bedeuten, und -gegebenenfalls als weitere Katalysatorkomponente d) eine H-acide Verbindung zusetzt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden bevorzugt niedermolekulare
Polybutadiene mit einem Anteil an Vinylgruppen bis zu 70 $, vorzugsweise von 10 bis 6θ $, und Polyisoprene mit einem
Anteil an Isopropenylgruppen bis zu 50 $, vorzugsweise 10 bis
^5 $» jeweils bei niedrigem Gehalt an 1,4-trans-Doppelbindungen
hergestellt. Grundsätzlich können jedoch danach auch andere konjugierte Diene, wie beispielsweise Pentadien-1 , 3» Hexadien-1 , 3»
Heptadien-1,3. Octadien-1,3>
n-Octatrien-1,396» n-Octatrien-1,3,7>
4-Methyl-pentadien-1,3, 3-Methyl-pentadien-1,3» 3-Methyl-hexadien-1,3,
4-Methyl-hexadien-1 ,3, 3,7-Dimethyl-qctadien-1 , 3 und 5-Methylheptatrien-1,3»6
polymerisiert werden.
Erfindungsgemäß werden als Komponente c) des Katalysatorsystems
organische Phosphorverbindungen der oben angeführten allgemeinen Formel eingesetzt. Geeignete Verbindungen sind demnach Arylphosphine,
beispielsweise Triphenylphosphin, Alkenylphosphine, beispielsweise
Triallylphosphin, und vor allem Phosphite mit Alkyl-,
Alkenyl- oder Arylgruppen. Bevorzugte Alkylgruppen sind geradkettige, verzweigte oder cyclische mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen,
wie z.B. Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl,
Hexyl, Octyl und Cyclohexyl.
Bevorzugte Alkenylgruppen sind Vinyl, Allyl und Crotyl. Als Arylgruppen werden schließlich Phenyl, ToIyI und Benzyl bevorzugt
.
Typische Beispiele für die einsetzbaren Phosphite sind Trimethyl-,
Triäthyl-, Tripropyl-, Tributyl-, Tricyclohexyl-, Triallyl-, Triphenyl-,
Diphenyläthyl-, Diphenylallyl-, Diphenylbutyl-, Diäthylphenyl- und Dibutylphenyl-phosphit. Bevorzugt werden bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren Triphenylphosphin und Triphenylphosphit
verwendet.
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Gegebenenfalls wird dem Katalysatorsystem eine H-äcide Verbindung,
wie z.B. fasser, Alkohol oder organische Säure zugesetzt. Bevorzugt wird jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Wasser
verwendet.
Die weiteren Bestandteile des bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
eingesetzten Katalysatorsystems sind a) eine Kobaltverbindung,
b) eine halogenhaltige aluminiumorganische Verbindung.
Geeignete Kobaltverbindungen sind Salze anorganischer oder organischer
Säuren sowie Komplexverbindungen des Kobalts, beispielsweise Kobaltchlorid, Kobaltbromid, Kobaltjodid, Kobaltsulfat,
Kobaltsulfid, Kobaltnitrat, Kobaltcarbonat, Kobaltphosphat, Kobalt
cyanat, Kobaltcyanid, Kobalthydroxid, Kobaltacetat, Kobaltoxalat, Kobaltvalerianat, Kobaltoctoat, Kobaltnaphthenat, Kobaltsterat,
Kobalt-bisacetylacetonat, Kobalt-bisacetoacetat und Dicyclopentadienylkobalt.
Bevorzugt werden in organischen Lösungsmitteln lösliche Kobaltverbindungen eingesetzt, beispielsweise
Kobaltoctoat und Kobaltacetylacetonat.
Als halogenhaltige aluminiumorganisehe Verbindungen kommen bevorzugt
Dialkylaluminiumhalogenide in Betracht. Beispiele dafür sind Dimethylaluminiumchlorid, Diäthylaluminiumchlorid und Diisobutylaluminiumchlorid.
Im allgemeinen wird die Kobaltverbindung in Mengen von 0,001
bis 1 riiMol, vorzugsweise O,O1 bis 0,5 mMol pro Mol zu polymerisierendes
Monomer eingesetzt.
Die Mischungsverhältnisse der Katalysatorkomponenten können willkürlich entsprechend der Arten der Komponenten, der Polymerisationsbedingung
und der Eigenschaften des herzustellenden Polymerisates gewählt werden, wobei jedoch das molare Verhältnis
Kobalt zu Aluminium 1:1 bis 1 : 2000, vorzugsweise 1 : 1O bis
1 : 100 beträgt.
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Der Anteil der organischen Phosphorverbindung liegt im allgemeinen
im Bereich von 0,1 bis 50» vorzugsweise 0,3 bis 10 Mol
pro Mol der Kobaltverbindung.
Schließlich kann das molare Verhältnis der H-aciden Verbindung zu Aluminium bis zu 1,5 betragen.
Ein besonderer Vorteil des beschriebenen Katalysatorsystems besteht
darin, daß keine Alterungsbehandlung vor dessen Verwendung
notwendig ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann kontinuierlich oder ansatzweise
durch Inberührungbringen der konjugierten Diene mit dem vorstehend abgehandelten Katalysator in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel
oder halogenierten Kohlenwasserstofflösungsmittel sowie in Substanz durchgeführt werden.
GeeigneteLösungsmittel sind solche, die grundsätzlich bei der
Polymerisation mit Hilfe von Ziegler-Natta-Katalysatoren bekannt
sind. Die wichtigsten Vertreter, aus der Gruppe der aliphatischen,
alicyclischen, aromatischen und halogenierten Kohlenwasserstoffe
sind folgende: Pentan, Hexan, Heptan, n- und iso-Octan, Isononan (hydriertes Trimerpropen), n-Decan, Isododecan (hydriertes Tetramerpropen),
Cyclopentan, Cyclohexan, Methylcyclopentan, Methylcyclohexan, Äthylcyclohexan, Isopropylcyclohexan, Cyclooctan,
Decahydronaphthalin, hydrierte Terpene wie Pinan und Camphan, Cyclohexan und seine Substitutionsprodukte, Benzol, Toluol, o-,
m-, p-Xylol, Äthylbenzol, o-, m-, p-Diäthy!benzol, n-Propy!benzol,
Isopropy!benzol und andere Mono- bis Polyalky!benzole, Tetrahydronaphthalin,
Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, 1,2-Dichloräthylen, Trichloräthylen, Tetrachloräthylen,
Chlorbenzol, o-Dichlorbenzol, Trichlorbenzol (Isomerengemisch),
Brombenzol, Fluorbenzol, 1,2-Dichloräthan.
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Im Hinblick auf die Polymerisationsaktivität wird jedoch die Verwendung eines aromatischen Kohlenwasserstoffes, beispielsweise
Benzol, als Lösungsmittel bevorzugt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im allgemeinen bei Temperaturen
zwischei
durchgeführt.
durchgeführt.
türen zwischen -20 und +100 C, vorzugsweise zwischen 0 und 80 C
Es besteht keinerlei Einschränkung bezüglich des Druckes bei der Polymerisation. Der Druck muß jedoch ausreichend sein, um
die Reaktionsmischung - vor allem das zu polymerisierende Monomere - in flüssiger Phase zu halten.
Wie bereits angeführt, sind die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Kohlenwasserstoffpolymerisate durch einen erhöhten Anteil an Vinyl- bzw. substituierten Vinylgruppen gekennzeichnet.
So werden z.B. Polybutadiene mit einem Gehalt an Vinylgruppen bis zu 70 $, vorzugsweise von 10 bis 60 $, und Polyisoprene
mit einem Gehalt an Isoprenylgruppen bis zu 50 $» -vorzugsweise
10 bis 45 $1 jeweils bei niedrigem Gehalt an 1,4-trans-Doppelbindungen
erhalten. Dabei kann der Anteil der Vinyl- bzw. substituierten Vinylgruppen über die Konzentration der organischen
Phosphorverbindung bzw. über das molare Verhältnis Phosphorverbindung zu Kobaltverbindung gesteuert werden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Produkte,
vornehmlich die erhaltenen Polybutadiene, weisen im allgemeinen folgende Verteilung der Doppelbindungen.auf:
VinyldoppeIbindungen IO bis 70 Ί°
1,4-cis-Doppelbindungen 30 bis 90 $
1, k- trans-Doppelbindungen 0 bis 10 *$>
Außerdem sind sie durch eine relativ enge Molekulargewicht»verteilung (U zwischen 1 und 1,5) gekennzeichnet.
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Sie.eignen sich für viele technische Zwecke, u.a. als Weichmacher
für Kautschuke und zur Herstellung luft- und ofentrocknender Überzüge.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert. In den Beispielen wird die reduzierte spezifische
Viskosität (rSV), die in Toluol bei 25 C bestimmt wurde, angegeben.
Die Verteilung der Doppelbindungen der Polymerisate wurde durch Infrarotabsorptionsspektren bestimmt.
1675 ml Benzol, 0,75 mMol Co-octoat in Form einer benzolischen
Lösung, 0,2 ml Wasser (11,1 mMol) und wechselnde Mengen einer benzolischen Triphenylphosphitlösung wurden bei 5 C in der angegebenen
Reihenfolge in einen 5 1 fassenden Stahlautoklaven
gegeben. Anschließend wurden 25O g Butadien-1,3 eingefüllt. Der
Autoklav wurde verschlossen und auf 25 C erwärmt. Bei dieser
Temperatur wurden 20 mMol Diäthylaluminiumchlorid zugegeben. Der Reaktor wurde.auf 50 C aufgeheizt„. Die Polymerisation wurde
während 5 Stunden unter Rühren ausgeführt.
Am Ende der Polymerisationszeit wurde die Lösung abgelassen, mit
Isopropanol und 1 $ Phenyl-ß-naphthylamin als Stabilisator versetzt.
Die Reaktion wurde somit unterbrochen. Die grüne Lösung wurde danach im Vakuum eingedampft.
Die Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.
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Vers. | P:Co- | gleichs- | Umsatz | RSV | Gel | Mikrostruktur {%) | Vinyl |
Wr. | Molver- | vers. A | (dl/g) | cis-1,4 | |||
hältnis | 10 | ||||||
1 | 0,3 | 79,3 | 1,70 | 2 | 86 | 16 | |
2 | 0,4 | 87,5 | 1,09 | 3 | 81 | 24 | |
3 | 0,5 | 90,4 | 0,63 | C2 | 73 | 28 | |
4 | 0,75 | 87,2 | 0,43 | 67 | 45 | ||
5 | 1 | 85,2 | 0,19 | Cz | 51 | 54 | |
6 | 1,5 | 88,8 | 0,16 | 43 | 55 | ||
7 | 2 | 82,8 | 0, 10 | 41 | 55 | ||
8 | 5 | 43,2 | 0,06 | L.2. | 41 | 2 | |
Ver | 0 | 89,3 | 2,2 | <2 | 96 | ||
Die im Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wurde mit der Abänderung
wiederholt, daß bei konstantem P : Co-Verhältnis von 2:1 die Menge verschiedenartiger H-.acider Verbindungen variiert
wurde. Die Ergebnisse zeigt Tabelle II.
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ο.ζ. 2751
11 .12.1973
Vers.- | H O ry |
Umsatz | RSV | Gel | Mikr0 struktur (a/o) | Vinyl |
Nr. | (mMol) | (Y°) | (dl/g) | cis-1,4 | 44 | |
9 | O | 4o,o | 0,06 | 50 | 46 | |
10 | 5,55 | 32 | 0,06 | ζ2 | 46 | 51 |
11 | 11,11 | 67,2 | O,16 | <2 | 40 | 55 |
12 | 16,65 | 82,8 | 0, 18 | <2 | 41 | 26 |
VjO | 22,22 | 28 | '0,82 | 2 | 70 | |
Isopro- panol (mMol) |
45 | |||||
14 | 2,78 | 43,0 | 0,07 | 2 | 49 ' | 48 |
15 | 5,55 | 31,0 | 0,06 | 2 | .46 | 49 |
16 | 11,11 | 19,2 | 0,06 | 5 | 43 | |
Trifluor | ||||||
essigs. (mMol) |
45 | |||||
17 | 1,39 | 39,6 | 0,08 | <2 | 49 | 44 |
18 | 2,78 | 38,9 | 0,06 | <2 | 49 | 38 |
19 | 11,11 | 17,6 | 0,07 | 5 | 49 |
Das durch Dampfdruckosmose ermittelte Molekulargewicht des
Polymerisates betrug Mn = IO8O.
Es wurde die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 1 angewendet.
Dabei wurde das Co-octoat durch andere Cobaltsalze ersetzt. Die Ergebnisse zeigt Tabelle III.
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0.Z. 2751 11 .12.1973
Vers. | CoCl | P:Co- | Umsatz | RSV | Gel | Mikro st ruictur (%) | Vinyl |
tfr. | (mMol) | Molver hal tni s |
(*) | (dl/g) | (*) | cis-1,4 | 6 |
2O | 0,75 | O,5 | 44,4 | 0,09 | 2 | 50 | 20 |
21 | 0,75 | 2 | 67,2 | O, 11 | 12 | 65 | |
Co- acetyl- acetonai (mMol) |
16 | ||||||
22 | 0,75 | 0,5 | 77,8 | 0,33 | 79 | 29 | |
23 | 0,75 | 1 | 49,4 | o,39 | Z | 68 | 34 |
24 | 0,75 | 2 | 46,1 | O, 12 | 60 | 41 | |
0,75 | 3 | 13,0 | 0,09 | 5 | 45 |
Es wurde die im Beispiel 1 angegebene Arbeitsweise wiederholt
mit der Abänderung, daß die Kobaltsalzkonzentration und das P : Co - Molverhältnis variiert wurden. Die Ergebnisse zeigt
Tabelle IV.
O.Z. 2751
11.12.1973
Vers. | Co | P:Co- | Umsatz | RSV | Gel | Mikro struktur ($>) | Vinyl |
Nr. | (mMol) | MoIVer | (dl/g) | if) | cis-1,4 | ||
hältnis | 9 | ||||||
26 | 0,1 | 2 | 44,3 | 1,7 | 2 | 89 | 14 |
27 | 0,2 | 2 | 65,4 | 0,56 | <2 | 82 | 22 |
28 | 0,3 | 2 | 57,9 | 0,27 | 2 | 74 | 44 |
29 | 0,5 | 2 | 48,3 | O, 10 | <2 | 51 | 12 |
30 | 0,5 | 0,5 | 83,2 | o,55 | ^ 2 | 82 | 53 |
31 | 0,75 | 2 | 75,6 | 0,09 | <2 | 43 | 51 |
32 | 1,0 | 2 | 80,0 | 0,07 | <2 | 44 | 46 |
33 | 1,0 | 1 | 68,8 | 0,13 | 2 | 48 | 12 |
34 | 1,0 | 0,5 | 81,4 | o,35 | 2 | 80 | 52 |
35 | 1,5 | 2 | 70,4 | 0,05 | 2 | 42 | 23 |
36 | 1,5 | 0,5 | 92,3 | 0,24 | <2 | 62 | 57 |
37 | 2,0 | 2 | 80,8 . | 0,03 | <2 | 38 |
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei höhere Monomerkonzentrationen eingesetzt wurden. Die Ergebnisse sind
in Tabelle V aufgeführt.
509825/0877
H H O) ,Ω CO
H | I CQ | cn | - | cn | O | CM | _^- | ] | ^- | |
■^ | *n | _^- | VO | in | in | |||||
N . | ||||||||||
•H | ο >-μ | |||||||||
PJ | ü r-{H | CM | ||||||||
-P | ·· ο -cd | |||||||||
■P | ft Sü | OO | ||||||||
03 | ü'h' | O | ||||||||
O | H O | OO | CM | O | 00 | |||||
I | O | cn | ||||||||
(Q | +3 N | CO | ||||||||
•Η | •rl | H | C- | |||||||
O | mMo | "* | CM | CM | CM | CM | ||||
Q) ^ | W — | S/ | N/ | |||||||
Ü5w | +3 | VO | C- | in | ||||||
ctf | τ— | r- | O | 0 | ||||||
O s~^ | ||||||||||
> H | I *t 1 | CM | O | 0 | O | 0 | ||||
ρή > | O O | -d· | VO | in | ||||||
n< —^ | O 2 | O | VO | CM | C- | |||||
VJ /*~~\
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I g | in, | cn | cn | cn | |||||
ß | O %s"-^' | |||||||||
ü | O | |||||||||
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Ti r-1 | CM | CM | CM | CM | ||||||
cd 0 | t— | |||||||||
pq | ||||||||||
H | ||||||||||
O ^-v | O | 0 | 0 | O | ||||||
N H | -3- | vo | C- | C- | ||||||
ß B | m | |||||||||
C- | CM | cn | O | VO | ||||||
m | CM | cn | o" | VO | ||||||
CQ | 0" | CM | cn | in | VO | |||||
U · | ||||||||||
Q) k | ||||||||||
> Z | ||||||||||
VO | ||||||||||
CM | 1T\ | 00 | ||||||||
0\ | m | CM | cn | in | ||||||
„ | ||||||||||
τ— | CM | cn | ||||||||
O | ||||||||||
On | ||||||||||
CM | VO | O | cn | 0 | ||||||
^- | CM | ON | 00 | VO | ||||||
ON | Q | C- | ||||||||
τ*- | CM | CM | ||||||||
OO | ||||||||||
cn | ||||||||||
O | -Ct" | C- | O | |||||||
ON | in | CM | ||||||||
CM | 00 | |||||||||
t— | ||||||||||
ON | 0 | τ— | CM | |||||||
cn | -3- | |||||||||
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O.Z. 2751
11.12.1973
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Abwandlung,
daß anstelle von Benzol andere Lösungsmittel eingesetzt wurden. Die Ergebnisse für Hexan, Cyclohexan und Methylenchlorid
sind in Tabelle VI zusanunengefaßt.
Vers. | Hexan | P:Co- | Umsatz | RSV | Gel (*> |
yiikro struktur (%) | Vinyl |
KTr. | (ml) | Molver- hältnis |
Lt) | (dl/g) | 2 | cis-1,4 | 23 |
43 | 1675 | 2 | 65,8 | 0,13 | . 2 ' | 64 | 35 |
44 | 1675 | 1 | 4o,3 | 0,14 | <2 | 52 | 17 |
h5 | 1675 | ,0.5 | 69,5 | 0,21 | 73 | ||
Cyclo- hexan (ml) |
3 | 57 | |||||
46 | 1675 | 5 | 12,0 | 0,08 | 2 | 33 | 56 |
47 | 1675 | 2 | 23,3 | 0,07 | <2 | 37 | 28 |
48 | 1675 | 1 | 30,0 | 0,14 | 2 | 60 | 20 |
49 | 1675 | 0,5 | 36,4 | 0,31 | 74 | ||
CH2Cl2 | 2 | 34 | |||||
50 | 1675 | 2 | 40,5 | 0,13 | 2 | 64 | 40 |
51 | 1675 | 1 | 37,3 | 0,31 | 2 | 57 | 31 |
52 | 1675 | 0,5 | 81,4 | 0,60 | 66 | ||
509825/087 7
2361792
-Ik-
O.Z. 2751 11.12.1973
Beispiel 7 · ·
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei andere aluminiumorganisehe
Verbindungen eingesetzt wurden. Die Tabelle VII faßt die Ergebnisse zusammen.
Vers. | Al Cl Et | P : Co- | Umsatz | RSV | Gel | Mikro struktur ($>) | Vinyl |
ISTr. | (mMof) J | Mo.l ver hältnis |
12,2 | (dl/g) | (*) | cis-1,4 | 21 |
53 | 20 | 2 | 68,6 | o,o6 | 7 | 54 | 8 |
54 | 35 ' | 2 | 1,6 | 28 | 77 | ||
AlEtCl2 | 62,0 | 8 | |||||
55 | 30 | 5 | 66,0 | 0,73 | 22 | 83 | ' 6 |
56 | 40 | 5 | 99,5 | O,o6 | £2 | 20 | 5 |
57 | 4o | 1 | O,o4 | 21 |
Beim Einsatz von AlEtCl wurden Cyclisierungen beobachtet, die durch die stärkere Friedel-Crafts-Aktivität der höher halogenierten
aluminiumorganischen Verbindungen bewirkt werden. Der AnfeLl an trans-1,4-Verknüpfungen im Polymerisat ist beträchtlich gestiegen.
Bei Verwendung von Triäthylaluminium in den hier üblichen Konzentrationen
wurde nur sehr geringfügiger Umsatz erzielt. Auch durch Zugabe von Säuren wie Salzsäure wurden die Verhältnisse
nicht wesentlich verbessert.
509825/0877
O.Z. 2751 11.12.1973
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde mit der Abänderung wiederholt,
daß andere phosphororganisehe Verbindungen eingesetzt
wurden. Die Ergebnisse dieser Polymerisationen bringt Tabelle VIII,
Vers. | Triäthyl- | Umsatz | RSV | Gel | Mikrostruktur (^) | Vinyl |
Nr. | phosphit: Co-Molver hältnis |
(*) | (dl/g) | <2 | cis-1,4 | 6 |
58 | 0,5 | 84 | 2,6 | 4 | 87 | 9 |
59 | 1 | 80,1 | 2,0 | <2 | 83 | 10 |
60 | 2 | 87,8 | 0,57 | 3 | 84 | 57 |
61 | 5 | 43,0 | 0,28 | 40 | ||
* ETPBrCo- Molver- hältnis |
<2 | 11 | ||||
62 | 0,5 | 85,8 | 1,1 | <2 ' | 80 | 6 |
63 | 1 | 77,4 | 2,2 | <2 | 89 | 8 |
64 | 2 | 71,8 | 0,86 | 86 | ||
Diphenyl- allylphos- phit:Co- Molverh. |
18 | 8 · | ||||
65 | 0,5 | 6o,4 | 0,95 | 3 | 85 | 9 |
66 | 1 | 81,0 | 0,62 | <2 | 86 | 19 |
61 | 2 | 70,0 | 0,25 | 2 | 74 | 56 |
68 | 5 | 53,1 | 0,1 | 3 | 41 | 58 |
69 | 7,5 | 27,7 | 0,12 | 38 | ||
Triallyl- ghosphit: Co-Molverh. |
13 | 5 | ||||
70 | 0,5 | 95 | 1,1 | <2 | 88 | 21 |
71 | 1 | 99 | 0,27 | 2- | 71 | 11 |
72 | 2 | 46,4 | 1,7 | 81 |
5 0 9 8 2 5/0877
ο. ζ. 2751 11.12.1973
Tabelle VIII Fortsetzung
Vers. | Triallyl- | Umsatz | RSV | Gel | Mikrostruktur (%) | Vinyl |
Nr. | pho sphin: Co-Molverh. |
(*) | (dl/g) | (*) | cis-1,4 | 9 |
73 | 0,5 | 88,0 | 1,35 | 24 | 84 | 13 |
74 | 1 | 80,0 | 0,83 | 4 | 78 | 26 |
75 | 2 | 59,2 | 0,33 | 2 | 69 | 56 |
76 | 5 | 20,8 | o,o6 | 2 | 35 | 63 |
77 | 7,5 | 26,9 | 0,04 | 6 | 28 | |
Triphenyl pho sphin: Co-Molverh. |
13 | |||||
78 | 1 | 76,4 | 0,56 | 2 | 82 | 36 |
79 | 2 | 42,6 | 0,12 | <2 | 59 | 63 |
80 | 5 | 39,3 | 0,07 | <2 | 31 |
ETPB = 1-Äthyl-3,5,8-trioxa-4-phospha-2,2,2-bicyclooctan
Bei sonst konstanten Versuchsbedingungen (0,75 mMol Co-octoat;
0,2 ml Wasser; 1,5 mMol Triphenylphosphit; I675 ml Benzol;
25O g Butadien-1,3; 20,0 mMol Diäthylaluminiumchlorid) -wurde
der Temperatureinfluß auf die Polymerisation untersucht. Die Versuchsdauer betrug 5 Stunden.
509825/0877
ο.ζ. 2751
11.12.1973
Vers. | T | Umsatz | RSV | Gel | Mikro struktur ($>) | Vinyl |
Ur. | O | (ίο) | (dl/g) | (*) | cis-1,4 | 32 |
81 | 30 | 2,3 | 0, 18 | 27 | 16 | 50 |
82 | 4o | 58,4 | 0, 1 4 | 2 4 | 46 | 53 |
83 | 50 | 64,8 | 0,09 | (2 | 42 | 53 |
84 | 6o | 75,6 | o,09 | <2 | 43 | 35 |
85 | 70 | 62,8 | 0, 12 | 2 | 59 | 33 |
86 | 62,6 | 0,09 | <2 | 53 |
Beispiel 10
Bei sonst konstanten Versuchsbedingungen (s. Beispiel 9) wurde
der zeitliche Verlauf der Polymerisation untersucht. Die PoIy-
merisationstemperatur betrug 50 C.
509825/0 8 77
O.Z. 2751 11 .12.1973
Vers. | t | Umsatz | RSV | Gel | Mikrostruktur (%) | Vinyl |
87 | (min) | ftf)' | (dl/ff) | 40 | cis-1,4 | 33 |
88 | 1 | 9,2 | 0,16 | 32 | 44 | 42 |
89 | 2 | 9,4 | 0, 10 | 11 | 40 | 52 |
90 | 5 | 15,8 | 0,08 | 2 | 39 | 46 |
91 | 10 | 29,2 | 0,1 | 3 | 48 | 47 |
92 | 15 | 30,3 | 0,06 | 3 | 47 | 48 |
93 | 20 | 37,2 | 0,06 | <2 | 47 | 50 |
94 | 30 | 45,6 | 0,08 | 2 | "45 | 53 |
95 | 35 | 47,2 | 0,08 | 2 | 42 | 48 |
96 | 45 | 69,9 | 0,11 | <2 | 46 | 51 |
97 | 6o | 66,1 | 0, 11 | <2 | 45 | 54 |
98 | 120 | 68,3 | 0, 11 | <2 | 43 | 49 |
99 | 180 | 70,6 | O,o6 | <2 | 46 | 53 |
300 | 75,6 | 0,09 | 43 |
Anstelle von Butadien-1,3 wurde Isopren (250 g) wie in Beispiel 1
polymerisiert. Die Ergebnisse bringt Tabelle XI.
IVers. | P:Co- | Umsatz | RSV | Gel. | Mikrostruktur (%) | 3,4 | 1,4 |
kr. | Molverh. | • (*) | (dl/ff) | (i) | 1,2 | 32 | 61 |
Γ 100 |
0,5 | 47,2 | 1,1 | 20 | 7 | 44 | 60 |
101 | 1 | 70,8 | 0,85 | <2 | 16 | 41,6 | 47 |
102 | 2 | 67,6 | 0,75 | 2 | 11,4 | — | — |
103 | 5 | 8,2 | ' 1,3 | 6 | — |
509825/0877
Claims (1)
- - 19 - Q.ζ. 275111.12.1973Patentansprüche1. Verfahren zur Herstellung von niedermolekularen ungesättigten Kohlenwasserstoffpolymerisaten mit erhöhtem Anteil an Vinylbzv. substituierten Vinylgruppen durch Polymerisation konjugierter Diene gegebenenfalls in. Gegenwärt eines Lösungsmittels mit Hilfe eines Katalysatorsystems bestehend aus a) einer Kobaltverbindung, b) einer halogenhaltigen aluminiumorganischen Verbindung und c) einer organischen Phosphorverbindung, dadurch gekennzeichnet, daßman als Katalysatorkomponente c) eine organische Phosphorverbindung der allgemeinen Formel12 3
verwendet, in der R , R und R eine Aryl- oder Alkenylgruppeh 5 6 oder eine allgemeine Gruppe OR „ OR oder OR sein kann, wobei4 5 6
R , R und R eine Alkyl-, Alkenyl- oder Arylgruppe bedeuten, und gegebenenfalls als weitere Katalysatorkomponente d) eine H-acide Verbindung zusetzt.2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daßman ein Katalysatorsystem verwendet, das ausa) Kobaltoctoat und/oder Kobaltacetylacetonat,b) Diäthylaluminiumchlorid,c) Triphenylphosphin und/oder Triphenylphosphit undd) Wasser besteht.3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daßman als konjugiertes Dien Butadien oder Isopren polymerisiert.509825/087 7- 20 - O.Z. 275111.12.1973k. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3»dadurch gekennzeichnet, daßman die Polymerisation bei Temperaturen von -20 bis +100 C durchführt.5. Verfahren nach Anspruch h,dadurch gekennzeichnet, daßman die Polymerisation bei Temperaturen von 0 bis 80 C durchführt .509825/0877
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