DE2712231C2 - Segmentpolymere - Google Patents
SegmentpolymereInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G81/00—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers
- C08G81/02—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers at least one of the polymers being obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C08G81/024—Block or graft polymers containing sequences of polymers of C08C or C08F and of polymers of C08G
- C08G81/027—Block or graft polymers containing sequences of polymers of C08C or C08F and of polymers of C08G containing polyester or polycarbonate sequences
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- C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G64/18—Block or graft polymers
Description
X C-Cs Alkylen oder Alkyliden bedeutet.
2. Segmentpolymere gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vinylaromat-Block ein Molgewicht
von 5000 bis 250 000 und der Dien-Block ein Molgewicht von 10 000 bis 500 000 aufweisen.
3. Segmentpolymere gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vinylaromat-Block ein
Molgewicht von 10 000 bis 50 000 und der Dien-Block ein Molgewicht von 20 000 bis 80 000 aufweisen.
4. Segmentpolymere gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Molgewichte der Polycarbonate
von 10 000 bis 200 000 betragen.
5. Segmentpolymere gemäß Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Molgewichte der Polycarbonate
von 25 000 bis 100 000 betragen.
6. Segmentpolymere gemäß Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von
Blockpolymeranion zu Polycarbonal wie 0,5-250 : 1 beträgt.
7. Segmenipolymcre gemäß Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von
Biockpolymeranlon zu Polycarbonat wie 1-20 : 1 beträgt.
8. Verfahren zur Herstellung von Segmentpolymeren gemäß Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß man lebende lineare Vinylaromat-Dien-Blockpolymeranlonen mit aromatischen Polycarbonaten, deren
lineare Kette zumindeslens 50% aus Struktureinheiten der Formel (1) bestehen:
(D
in der
X C|-C< Alkylen oder Alkyliden bedeutet, in einem inerten Lösungsmittel umsetzt.
9. Verfahren gemäß Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei Temperaturen von
20 bis 80° C durchführt.
Segmentpolymere beispielsweise vom Typ ABA ( A = Polyvinylaromat, B = Dlenpolyme/block) haben thermoelastlsche
Eigenschaften, d. h. sie erweichen ab 60°C und sind Im Bereich um 180° C wie ein Thermoplast
verarbeitbar. Beim Abkühlen auf Raumtemperatur besitzen diese Produkte Kautschukelastizität. Von Nachteil
ist, daß sich wegen der Polyvinylaromatblöcke die Erweichung und damit die Verschlechterung der mechanischen
Werte bereits ab 50° C deutlich negativ bemerkbar macht. Versuche, anstelle von Styrol das a-Methylstyrol
einzusetzen, führten bis heute nicht zu verbesserten Produkten. Eine Vernetzung von ABA-Blockpolymeren
ruft zwar eine etwas verbesserte Wärmebeständigkeit hervor, die Verarbeltbarkelt dieser Stoffe Ist aber
vergleichsweise schlechter.
AB Blockpolyniere werden üblicherweise durch Kopplung von A/B-Blockanlonen mit geeigneten Verbindungen
hergestellt. Beispiele hierfür sind Ester, Epoxide, Ketone, Halogenverbindungen, Isocyanate, Nitrile und
Aldehyde.
Gesucht werden Segmentpolymere mit Kautschukeigenschaften, die bei höherer Temperatur noch ausreichende
Festigkeiten besitzen. Dies ist nicht nur für den Gebrauch bei erhöhter Temperatur von Bedeutung,
sondern auch für die Handhabung der Produkte bei der Herstellung. Je günstiger beispielsweise die Wärmebe-
ständigkeit ist, um so höher kann die Entformungstemperatur nach dem Extrusionsvorgang sein, d. h. es sind
höhere Maschinendurchsätze möglich.
Es wurde nun gefunden, daß man thermoplastische Kautschuke mit verbesserter Wärmebeständigkeit herstellen
kann, wenn man Anionen von linearen Vinylaromat-Dien-Blockpolymeren mit aromatischen Polycarbonaten
zur Reaktion bringt, deren lineare Ketten zu mindestens 50t aus Struktureinheiten der Formel (1) bestehen.
CH3
CH3
in der
X Ci bis C5 Alkylen oder Alkyliden bedeutet.
Zur Umsetzung mit den Polycarbonaten geeignet sind lineare Polyvinylaromat/Polydien-Anionen.
Als Beispiele dieser Anionen seien folgende genannt:
(A = Polyvinylaromat, B = Polydienylrest, C = Polyvinylaromat)
Als Beispiele dieser Anionen seien folgende genannt:
(A = Polyvinylaromat, B = Polydienylrest, C = Polyvinylaromat)
<->A — C—B— C — A<->
Α —Ββ,(Α —B^-A-B®; (A —B)n-Α
eß—A—BQ SA —Β—Α« η= 1 bis 20
Β—(Α — Β)η Θ;
Die beschriebenen Polymer-Anlonen werden mit Hilfe der üblichen Methoden der anionischen Polymerisation
unter Verwendung von Alkali- oder Erdalkalimetallen oder Alkali-Alkylen in inerten Lösungemitteln erzeugt
(vgl. L. J. Fetters In R. J. Ceresa, Block and Graft Copolymerisation, Band 1, Verlag J. Wiley, Seite 99).
Bei Verwendung von dlfunktlonellen Alkaliverbindungen, z. B. RLi2, werden lineare Dianionen erhalten, die
ebenfalls dieser Reaktion zugänglich sind.
Weiterhin bekannt ist die Hersteilung von Übergangsblockpolymeren wie sie entstehen, wenn man B und A
gleichzeitig polymerisiert. Hierbei entsteht zunächst ein B-Block, der gegen Ende der B-Polymerisation zunehmend
Α-Moleküle eingebaut enthält bis schließlich nach Verbrauch der B-Monomeren nur noch A-Monomere
zum reinen Α-Block anpolymerisiert werden. Zahlreiche Varianten dieser Methode sind beschrieben. Auch diese
lebenden Anionen lassen sich mit Polycarbonaten umsetzen.
Es Ist bekannt, daß die Polymerisation des Butadiens mit Lithiumbutyl in unpolaren Lösungsmitteln überwiegend
zu 1,4-Verknüpfungen führt. Will man Produkte mit höherem Anteil 1,2-Verknüpfungen des Butadienblocks
herstellen, so ist dies in ebenfalls bekannter Welse durch Zugabe von polaren inerten Verbindungen, wie
Äthern, tertiären Aminen u. a. möglich.
Auf diese Weise lassen sich auch Produkte herstellen, die Blöcke mit mehr oder weniger statistischer Verteilung
von A und B enthalten. Beispielsweise kann man mit einem difunktionellen Starter ein statistisches A/B-Dianlon
bestellen, an dessen Enden dann durch Zugabe des Monomeren A zwei Homopolymerblöcke A
aufpolymerlsiert werden zu Produkten, die man ebenfalls mit Polycarbonaten zur Reaktion bringen kann. Dem
Fachmann sind eine große Zahl weiterer Varianten geläufig. Analog läßt sich gemäß DE-OS 25 32 741 ein Dreiblockpolymer
im Dreistufenverfahren herstellen.
Nach NL 7 505 718 lassen sich Dianionen vom Typ '-1A-C-B-C-A1' herstellen, indem A und C Blöcke
verschiedener Vinylaromaten darstellen. Auch diese Anionen lassen sich mit Polycarbonaten zur Reaktion bringen.
Weiterhin Ist es möglich, die Blockpolymere mit Blöcken verschiedener Diene einzusetzen.
Als Lösungsmittel für die Herstellung der lebenden Anionen dienen die bekannten Inerten Kohlenwasserstoffe,
wie Pentan, Hexan, Cyclohexan, Benzol und Toluol. Auch Gemische können verwendet werden, auch
mit niedriger oder höher siedenden inerten Kohlenwasserstoffen.
Als geeignete Vinylaromaten des Α-Typs stlen beispielsweise erwähnt: Styrol, ar-Methylstyrol. Alkylstyrole,
Vinylnaphthalln. Als geeignete Diene des B-Typs seien beispielsweise erwähnt: Butadien, Isopren, Plperylen. In
den lebenden Anionen vor der Umsetzung mit den Polycarbonaten besitzen die Vinylaromatblöcke A Molekulargewichte
von 5000 bis 250 000 und die Dienblöcke B solche von 10 000 bis 500 000. Bevorzugt sind Anionen
mit einem Molekulargewicht von Block A im Bereich 10 000 bis 50 000 und von Block B im Bereich 20 000 bis
80 000 (MG = mittleres MG gemessen durch Lichtstreuung).
Bei den eingesetzten Polycarbonaten handelt es sich um aromatische Polycarbonate, deren lineare Ketten zu
mindestens 50% aus Struktureinheiten der Formel (1) bestehen, worin X = C,-C5-Alkylen oder -Alkyliden ist.
Gemäß der Erfindung verwendbare Polycarbonate werden aus Bisphenolen der Formel (2). In der X = C,-C>-
(2) CH3 CH3
Alkylen oder -Alkyliden darstellt, in bekannter Weise hergestellt.
Durch Mitverwendung von Bisphenoien, die nicht unter Forme! (2) fallen, werden Copolycarbonate erhalten,
in denen nur ein Teil, jedoch mindestens 50%, an Einheiten der Formel (1) enthalten ist.
Es können anstatt solcher Copolycarbonate auch Mischungen von Polycarbonaten aus Bisphenolen, die nicht
unter Formel (2) fallen, verwendet werden, wenn der Gesamtgehalt der Mischung an Einheiten der Formel (1)
nicht geringer als 50% ist.
Die gemäß der Erfindung einsetzbaren Polycarbonate sind in den deutschen Offenlegungsschriften 20 63 050,
70 703, 22 11 956, 22 11 957 und 22 48 817 beschrieben.
Bevorzugt sind Polycarbonate, die aus mindestens 75% Struktureinheiten der Formel (1) bestehen. Besonders
bevorzugt sind Polycarbonate, die nur aus Struktureinheiten der Formel (1) bestehen.
Den Polycarbonateinheiten der Formel (1) können z. B. folgende Bisphenole zugrundeliegen:
Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan
l,l-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-äthan
l,l-Bis-(3.5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2.2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-butan
2,4-Bis-(3,5-dimethy!-4-hydroxypheny])-butan
2,4-Bis-(3.5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan
3,3-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-pentan.
Besonders bevorzugt ist von diesen Bisphenolen das 2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan.
Beispiele für nicht unter die Formel (2) fallende Bisphenole, die zur Herstellung der Copolycarbonate bzw. zur
Herstellung von Polycarbonaten aus nicht unter die Formel (2) fallenden Bisphenole verwendet werden können,
sind:
Hydrochinon
Resorcin
Dihydroxydiphenyle
Bis-(hydroxyphenyl)-alkane
Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane
Bis-(hydroxyphenyl (-sulfide
Bis-(hydroxyphenyl)-äther
Bis-(hydroxyphenyl)-ketone
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone
2,ar'-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropyIbenzole
sowie deren kernalkylierte und kernhalogenierte Verbindungen.
Diese und weitere geeignete aromatische Dihydroxyverbindungen sind In den US-Patentschriften 30 28 365,
99 835, 31 48 172, 32 71 368, 29 91 273, 32 71 367, 37 80 078. 30 14 891 und 29 99 846 und In der deutschen
Offenlegungsschrift 15 70 703 beschrieben.
Bevorzugt sind:
Bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfid
2,2-Bls-(4-hydroxyphenyl)-proprn
1,1 -Bls-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan
2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan
2,2-Bls-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan
ar,cr'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol.
Besonders bevorzugt 1st: 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan.
Die Polycarbonate können durch den Einbau geringer Mengen an Polyhydroxyverbindungen, ζ. Β. 0,05 bis 2,0
Mol-% (bezogen auf die eingesetzten Bisphenole), verzweigt sein. Polycarbonate dieser Art sind z. B. in den
deutschen Offenlegungsschriften 15 70 533, 2116 974, Δ 13 347, den britischen Patentschriften 8 85 442,
79 821 und in act US-Patentschrift 35 44 514 beschrieben. Einige der verwendbaren Polyhydroxyverbindungen
Sind beispielsweise Phloroglucin, 4,6-Dlmethyl-2,4,6-trl-(4-hydroxyphenyl)-heptan, l,3,5-Tri-(4-hydroxyphenyD-benzol.
l.l.l-Tri-(4-hydroxyphenyl)-äthan, Trl-(4-hydroxyphenyi}-pheny!-methan, 2,2-Bls-[4,4-(4,4'-dl-hydroxydiphenyD-cyclohejiylJ-proPan,
2,4-Bls-(4-hydroxyphenyl-4-lsopropyl)-phenol, 2,6-Bls-(2'-hydroxy-5-methyl-
benzyl)-4-methyl-phenol, 2,4-Dihydroxybenzoesäure, 2-(4-Hydroxyphenyl)-2-(2,4-dihydroxyphenyl(-propan, 1,4-Bis-(4'4"-di-hydroxy-triphenyl-melhyl)-benzol.
Die Polycarbonale haben Im allgemeinen Molekulargewichte von 10 000 bis 200 000, vorzugsweise von 25 000
bis 100 000, besonders bevorzugt von 20 000 bis 60 000 (gemessen durch Lichtstreuung).
Die Reaktion der Polymer-Anionen mit dem Polycarbonat erfolgt in sehr kurzer Zeil, wenn man der Lösung >
des lebenden Polymeren eine Lösung des Polycarbonats in einem Inerten Lösungsmittel zugibt, man kann auch
umgekehrt verfahren. Vorzugsweise werden hierbei die gleichen Lösungsmittel verwendet, wie sie zur Herstellung
der Polymer-Anionen benötigt werden. Man kann aber auch andere verwenden, soweit ihre Reaktivität mit
Polymer-Anionen so gering ist, daß sie gegenüber derjenigen mit dem Polycarbonat zu vernachlässigen ist.
Beispiele hierfür sind sehr wenig reaktive Halogenkohlenwasserstoffe. Die Reaktionszeiten liegen bevorzugt i"
zwischen 0,5 und 360 Minuten. Besonders bevorzugt weiden 10 bis 120 Minuten, Insbesondere 30 bis 60 Minuten
angewendet. Die Reaktionszeit Ist im übrigen abhängig von der jeweiligen Viskosität der Lösung, und das
Mischverfahren kann die Produkteigenschaften beeinflussen.
Die Temperatur der Reaktion mit dem Polycarbonat kann in weitem Bereich gewählt werden. In Richtung zu
tiefen Temperaturen ist die Reaktion praktisch durch die ansteigende Viskosität der Lösung begrenzt, nach oben 1^
durch den Dampfdruck des Lösungsmittels. Vorzugsweise arbeitet man im Bereich von 20 bis SO" C, besonders
bevorzugt ist aus praktischen Gründen die Polymerlsailonsiemperatur, bei der das Blockpolymere hergestellt
wurde.
Die Menge an zuzusetzendem Polycarbonat richtet sich nach den gewünschten Eigenschaften des Endproduktes.
Das molare Verhältnis zwischen Blockpolymeranion und Polycarbonat liegt bevorzugt zwischen 0,5-250: 1. -(l
Dieses Verhältnis beeinflußt die Eigenschaften der Produkte entscheidend. Die eingangs erwähnte Wärmebeständigkeit
liegt bei Verhältnissen oberhalb von 250 ebenso niedrig wie bei normalen, d. h. mit den bekannten
Koppiern hergestellten A/B-Polymeren. Senkt man das Verhältnis von beispielsweise 230 über 110 auf 7 so ist
eine zunehmende Verbesserung der Wärmebeständigkeit beispielsweise durch die Shore-Härte bei 100° C feststellbar.
Gleichermaßen verbessern sich die mechanischen Eigenschaften der Produkte. Bevorzugt Ist der —
Bereich 1-20 : 1, besonders bevorzugt sind Molverhältnisse A/B-Anion : Polycarbonat von 3-15 : 1.
Die Isolierung der Segmentpolymeren kann nach bekannten Methoden erfolgen, beispielsweise durch einen
Stripprozeß, Indem man gleichzeitig Wasserdampf und Polymerlösung In heißes Wasser einleitet. Hierbei fällt
das Polymere in Form von Krümeln an, die nach Abtrennen des Wassers nach bekannten Methoden wie z. B.
Trocknen in Vakuum bei erhöhter Temperatur oder auf Bandtrocknern oder in Trocknungsschnecken aufgear- ^'
beitet werden. Man kann das Polymere auch in Ausdamplschnecken direkt vom Lösungsmittel befreien.
Die Polymeren können durch Hydrierung der in den Dienblöcken vorhandenen Doppelbindungen und der
Phenylreste modifiziert werden.
Die erfindungsgemäß hergestellten Segmentpolymeren können ferner durch Zusatz von bekannten Polymeren
modifiziert werden. So kann man beispielsweise Polystyrol, kautschukmodifiziertes Polystyrol oder
Äthylenvinylacetatcopolymere zumischen. Weiter sind Mischungen mit Füllstoffen wie Kieselsäuren verschiedener
Herkunft, Silikate und andere Minerallen, Holzmehl, Ruß oder Glasfasern, mit Farbstoffen, Pigmenten,
Thermo-, Oxidations-, UV- und anderen Stabilisatoren, Weichmachern, Gleitmitteln. Entformungshilfsmitteln,
fiammfest machenden Zusätzen, wie z. B. halogenierten organischen Verbindungen. Metalloxiden, Metallsalzen
und organischen Phosphaten möglich.
Durch Zusatz von Ölen können die Mischungen weicher eingestellt werden. Man kann allphatlsche, naphthenische
oder aromatische Öle einsetzen. Auch die Verwendung von Polyolefinölen und Polydiolefinölen ist
möglich. Ferner kann man höhersiedende allphatische, araliphatlsche und aromatische Ester verwenden.
Die Stabilisierung der Mischungen kann mit üblichen Kautschukstabilisatoren erfolgen, beispielsweise vom
Typ der alkylierten ein- oder mehrkernigen Phenole oder Thioäthern von alkylierten Phenolen. Auch ist der
Zusatz von synergistisch wirkenden Verbindungen, beispielsweise vom Typ der Thioblsalkansäureester und
Alkylphenylphosphite möglich.
Die Polymeren finden Verwendung zur Herstellung technischer Gummiartikel beispielsweise Schuhsohlen,
Schläuche. Dichtungen, Folien und Transportbändern.
In diesem Beispiel wird der Einfluß des Molverhältnisses S/B-Anion zu Polycarbonat auf die Wärmebeständigkeit
(Shore-A-Harte bei 100°) gezeigt. Das als Koppler verwendete Polycarbonat war ein aus Tetramethylbisphenol
A (=2,2-Bis(3,5-dlmethyl-4-hydroxyphenyl)propan) und Phosgen hergestelltes Polymeres mit einer 5S
Viskosität η,,,, = 1,30 gemessen an einer Lösung, welche 0,5 g Polymeres in 100 ml Methylenchlorid enthielt
(Abk. = MPC). Dieser Wert entspricht einem mittleren Polymerisationsgrad von 60.
Zu 810 ml trockenem Toluol wurden 91 g gereinigtes trockenes Styrol gefügt und die Polymerisation durch
Zugabe von 7,1 mMol n-Butylllthium gestartet. Nach 2 Stunden Reaktion bei 40° C gab man 143 g trockenes
Butadien zu und polymerisierte bei 45-50° C zu Ende. 2 Stunden nach der Butadienzugabe wurde 1 g MPC,
gelöst in 20 ml trockenem Toluol, zugegeben und die Lösung 1 Stunde bei 20° C gerührt. Das Molverhältnis
SB®: MPC betrug 132:1. Dann gab man 0,5 phr eines phenolischen Alterungsschutzmittels zu und fällte das
Polymere durch Einlaufenlassen der Lösung in Äthanol. Nach Trocknen im Vakuum bei 70° C wurden aus dem
Produkt bei 180° C Platten gepreßt. Die mechanischen Werte sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Analog wie
oben beschrieben wurde S/B-Anion mit 16 g MPC, gelöst in 100 ml Toluol, zur Reaktion gebracht und das
Produkt wie beschrieben aufgearbeitet und untersucht. Das Molverhältnis beträgt 8,2 :1.
SB® | F | D | M | H | 70° | 100° | 150° | E | I |
MPC | 300/500% | 23° | 80 66 |
16 65 |
0 6 |
230/750 | sir- I | ||
132 8,2 |
13.5 14,1 |
835 925 |
4,4 6,5 3,5 4,6 |
91 79 |
48/56 44/37 |
I 129 I 85 |
|||
Abkürzungen: I-' = Testigkeit (MPa). O = Bruchdehnung (%]. M = Spannung (MPa), H = Shore-A-Härle, E = Rückprallelasiizitäl (%),
Sir. = Weiterreilifestigkeil (N). (Struktur nach Pohle). Die Werte wurden am Normring I nach [5IN 53 5Ü4 gemessen.
Die Shore-A-Härte bei 100°C ist bei dem mit niedrigem Molverhältnis SB6VMPC hergestellten Produkt deutlich
erhöht.
Dieses Beispiel soll die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Produkte gegenüber solchen aufzeigen, die mit
herkömmlichen Kopplern, beispielsweise Estern, hergestellt wurden. Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden
Styrol/Butadien-Diblockanlonen mit den In der Tabelle 2 angegebenen berechneten Molgewichten mit PMC (»/„,,
1,30) im angeführten Molverhältnis zur Reaktion gebracht. Zum Vergleich stellte man aus Diblockanionen gleichen
Molgewichts durch Reaktion mit Essigsäurebutylester (Molverhältnis Anion : Ester = 2,1 : 1) analog thermoplastische
Kautschuke herkömmlicher Art her.
Vergleich von Koppler MPC mit Koppler Essigsäurebutylester (ESB)
M · ΙΟ-3
Stv Bd
Koppler SB
MPC
M 300/500%
23°
100° 150°
E Str.
23/75°
15.
35 15
20
20
20
15 15 20 20 20
30 30
40
MPC
ESB
MPC
MPC
ESB
MPC ESB
MPC
7,2
14,4
7,2
14,4 3,6
14,3 14.5 12,0 12,3 13,8
18,0 14,3
650 655 730 620 720
885 930
7,9/11,5
5.8/10.0
4,1/6,3
5,5/8,5
4,4/6,9
3,2/5,2 4,1/6,4
16,6 960 4,0/5,9
95 94 90 93 92
91 91
95
45/35 205
50/46 185
43/38 130
44/37 185
42/36 178
43/36
48/42
48/42
130 160
47/38 150
Der Vergleich der Shorehärten bei 100° C zeigt die Überlegenheit der mit MPC gekoppelten Polymeren.
Durch Reaktion eines Diblockanlons mit MPC im Molverhältnis 7,2: 1 wurde ein thermoplastischer
Kautschuk im Shore-A-Härte-Bereich um 70 hergestellt. Die S/B-Molgewichte Im Dlblock betrugen
13 000/36 000. Der Vergleich mit verschiedenen Handelsprodukten mit gleicher Shore-Härte zeigt die Vorteile
der neuen Kautschuktypen (Tabelle 3).
Vergleich von MPC-Polymeren mit S/B-Handelsprodukten ähnlicher Härte
Typ
Beispiel 3 Handelsprodukt Λ Handelsprodukt B Handelsprodukt C Handelsprodukt D
Handelsprodukt A ist ein lineares Segmentpolymer vom Typ S-B-S mit einem Polybutadiengehalt von 60% mit 30% Ölgehalt.
Handelsprodukt B ist ein Segmentpolymer vom Teleblocktyp (verzweigt) mit einer Jodzahl von 69,4.
Handelsprodukt C ist ein Styrol-Butadien Segmentpolymer mit einem Ölgehalt von 34%.
Handelsprodukt D ist ein verzweigtes Segmentpolymer mit einer Jodzahl von 69,1.
F | D | M | H | 70° | 100° | 120° | 150° | E | Sti |
300/500% | 23° | 55 | 45 | 23 | 1 | 23/70° | |||
11,2 | 975 | 2,0/3,0 | 65 | 53 | 8 | 0 | 0 | 60/70 | 73 |
6,7 | 990 | 2,4/3,7 | 74 | 42 | 9 | 0 | 0 | 37/34 | 72 |
7,8 | 630 | 2,5/4,4 | 66 | 29 | 4 | 0 | 0 | 67/52 | 50 |
9,2 | 865 | 1,7/2,7 | 65 | 30 | 4 | 0 | 0 | 46/40 | 40 |
6,8 | 615 | 2,7/4,4 | 71 | 66/53 | 50 | ||||
Bei geeigneter Auswahl der S/B-Blockmolgewichte und dem Anion-Koppler-Verhültnis lassen sich Produkte
mit hoher Härte und hohen Reißfestigkeiten bei guter Elastizität herstellen.
M ■ 1(H
S/B
S/B
SB"
MPC
MPC
M H
300/500% 23°
70°
100°
E | Str. | |
150° | 23/70° | |
2 | 52/43 | 110 |
2 | 49/41 | 110 |
74 | 45/39 | 735 |
15/30 | 3,5 | !7,7 | 885 | 3,2/5,5 | 83 |
15/30 | 1,7 | 12,9 | 860 | 3,2/5,1 | 79 |
20/30 | 1,0 | 14,4 | 760 | 7,6/10,1 | 95 |
73 | 48 |
68 | 54 |
89 | 78 |
In 950 ml trockenem Toluol wurden 91g Styrol gelöst. Die Polymerisation wurde durch Zugabe von 7,2
mMol n-Bulyllithium gestartet und 1 Stunde bei einer Temperatur von 4O0C fortgesetzt. Danach fügte man
180 g trockenes Isopren zu und polymerisierte weitere 2 Stunden bei 45° C. Anschließend wurde das Styrol/Isopren-Diblockanion
mit 32 g MPC (vgl. Beispiel 1), gelöst in 150 ml trockenem Toluol, versetzt Man rührte
1 Stunde bei Raumtemperatur und füllte das Polymere nach Stabilisierung mit 1,0 phr 2.6-Di-tert.-butyl-4-methyl-phenol
mit Äthanol aus. Das im Vakuum bei 70c C getrocknete Produkt wurde zu einer Platte bei
150° C verpreßt. Die daran gemessenen mechanischen Werte (DIN 53 504) waren folgende: F = 10.2. D = 920. M
= 2,3/3,5, H (23°, 70°, 100°, 120°, 150°) = 69, 56, 47, 27, 0, E (23/70°) = 49/25. Str. = 101 (Abk. vgl. Beispiel 1).
Zu 250 g eines Styrol/Butadien-Diblockanions mit den Molgewichten 20 000/20 000 gab man eine Lösung aus
einer Mischung von je 6 g MPC und PC (Bisphenol A-Polycarbonat). Nach der Aufarbeitung wurden folgende
mechanischen Werte gemessen:
F = 12,8, D = 650, M = 6,8/10.4. H (23°. 70=. 100°) = 96, 94. 75. Str. = 315.
F = 12,8, D = 650, M = 6,8/10.4. H (23°. 70=. 100°) = 96, 94. 75. Str. = 315.
Man stellte in Toluol ein lebendes Polymeres der Zusammensetzung Si-B-Sr1^LiQ dadurch her. daß man die
berechnete Menge Lithiumbutyl zu der Menge Styrol, die den Block S, liefern soll. gibt. et*a 1 Stunde bei 50°
reagieren läßt, dann die dem Block B entsprechende Menge Butadien zufügt und schließlich noch weitere 2
Stunden die dem Block S2 entsprechende Menge Styrol zugibt. Das berechnete Molgewicht der Blöcke S, und S:
betrug jeweils 15 000, das des Polybutadlenblocks B 30 000. Das entstandene lebende Polymere der obengenannten
Formel wurde nach einer weiteren Stunde mit 20 phr MPC {η,,., = 1.30). gelöst in Toluol, versetzt und 1
Stunde vermischt. Nach Aufarbeitung wurden aus dem Fclymer Platten bei 180c gepreßt und deren mechanische
Daten ermittelt.
Molgewichte x 10"3 | S2 | F | D | M | H (Shore | A) |
Si B | (MPa) | (0W | 300/500% | 23° | 70 | |
100°
30
15
18,2
650
8,2/11,1
95
93
90
Claims (1)
1. Segmentpolymere erhälUich durch Umsetzung von linearen lebenden Vinylaromat-Dien-Blockpolymeranionen
mit aromatischen Polycarbonaten, deren lineare Kette zu mindestens 50% aus Struktureinheiten der
Formel (1) bestehen:
CH3
in der
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