DE3247597C2 - - Google Patents
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Description
Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von
Homopolymeren, statistischen Copolymeren, Pfropfpolymeren
und Blockpolymeren zur Synthese wohldefinierter Strukturen
bekannt, die spezielle funktionelle Gruppen enthalten,
wobei diese Verfahren auf zahlreichen polymerisierbaren
monomeren Verbindungen und verschiedenen Arten katalytischer
Systeme basieren.
Insbesondere sind Verfahren zur Polymerisation von
Konjugatdienen bzw. konjugierten Dienen bekannt, die organische
Initiatoren auf Lithiumbasis verwenden (US-PS
41 29 705), Verfahren zur Polymerisation und Copolymerisation
von konjugierten Dienen, die einen organischen
Initiator auf Lithiumbasis und einen Cokatalysator
verwenden (BE-PS 8 82 565), Verfahren zur Herstellung von
Blockcopolymeren von konjugierten Dienen mit polaren
Monomeren, unter Verwendung der so erhaltenen Produkte,
durch Reaktion von trans-Stilben und Butyllithium (DD-PS
1 38 073 und DD-PS 1 38 071).
Die anionische Polymerisation von Dien und vinylaromatischen
Polymeren ist bekannt und sie soll zur Synthese
von Blockpolymeren und telechelen Polymeren führen, die
bei definierter Struktur funktionalisiert sind. Zur
Erzielung Polymeren mit zufriedenstellenden Eigenschaften
ist es notwendig, sehr spezielle Katalysatoren zu verwenden,
die folgende Merkmale aufweisen
- i) streng definierte Funktionalität;
- ii) Löslichkeit in Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln,
- iii) gute Stabilität, und
- iv) die Möglichkeit, leicht synthetisch erhalten zu werden.
Eine wohldefinierte Funktionalität ist ein wesentliches
Erfordernis zur Synthese spezieller homogener Strukturen.
Manchmal ergeben tatsächlich Katalysatoren mit einer
Funktionalität von gleich oder größer als 2 keine einheitlich
definierte Struktur, da Produkte mit verschiedenen
Funktionalitäten nebeneinander vorliegen können und dieser
Umstand zu heterogenen polymeren Produkten mit
unzufriedenstellenden Eigenschaften führt.
Die Löslichkeit in Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln ist
ein in gleicher Weise wichtiges Erfordernis bei der
Polymerisation konjugierter Dienmonomeren, sie ermöglicht
die Bildung von Dienstrukturen mit einem hohen 1-4
Verbindungsgrad sowie von Polymeren mit dem erwarteten Molekulargewicht.
Die gute Stabilität der Katalysatoren ist ebenfalls
bedeutend, um das Molekulargewicht steuern zu können,
sowie auch wegen der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens,
während schließlich ihre günstige Zugänglichkeit vom
wirtschaftlichen Standpunkt her wichtig ist.
Die multifunktionellen Katalysatoren,
das heißt solche mit einer
Funktionalität von gleich oder größer als 2, die bisher
bekannt waren, weisen nicht sämtliche günstigen Merkmale
auf, die vorstehend erwähnt wurden, während bei den
erfindungsgemäßen Katalysatorsystemen alle diese
Erfordernisse gleichzeitig und zusammen mit anderen Vorteilen
erzielbar sind, was aus dem folgenden ersichtlich ist.
Die Erfindung betrifft neue anionische multifunktionelle
Organolithium-Polymerisationsinitiatoren der allgemeinen
Formel
und/oder
worin
neine ganze Zahl von 2 und 3 ist;
R′eine Alkylgruppe mit C2 bis C12 ist;
Xein zweiwertiger oder ein mehrwertiger Rest der Struktur:
ist.
Die Initiatoren werden hergestellt ausgehend von
Verbindungen mit der allgemeinen Formel
worin X und n die gleichen Bedeutungen wie vorstehend
definiert, aufweisen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der anionischen
multifunktionellen Organolithium-Polymerisationsinitiatoren
ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung mit der
allgemeinen Formel
worin X und n wie in Anspruch 1 definiert sind, mit Alkylverbindungen
(LiR′), wobei R′ wie in Anspruch 1 definiert ist, in an
sich bekannter Weise in Anwesenheit eines aliphatischen,
cycloaliphatischen, aromatischen, alkylaromatischen Lösungsmittels
oder eines Gemisches davon bei Temperaturen von 0 bis 80°C ggf. in
Gegenwart eines Amins in einem Verhältnis Li/N von 1 : 0,1 bis 1 : 1 umsetzt.
Die Lithiumalkyle, die im allgemeinen verwendet werden,
sind Monoderivate und variieren von C2 bis C12, wie
Äthyllithium, n-Propyllithium, Isopropyllithium,
n-Butyllithium, Isobutyllithium, sec.-Butyllithium,
tert.-Butyllithium, n-Amyllithium, Isoamyllithium,
sec.-Amyllithium und tert.-Amyllithium. Sekundäre und
tertiäre Verbindungen sind bevorzugt. In gleicher Weise
ist es möglich, Alkaryllithiumverbindungen wie Benzyllithium,
1-Lithiumäthylbenzol und 1-Lithium-3-methyl-
pentylbenzol (ein Addukt von Lithium-sec.-butyl und
Styrol) zu verwenden.
Das Verhältnis zwischen diesen und der Ausgangsverbindung
ist eine Funktion des Typs des Katalysators, der
hergestellt werden soll.
Die den Katalysator bildende Reaktion erfolgt in Abwesenheit
von aliphatischen, cycloaliphatischen, aromatischen,
alkylaromatischen Lösungsmitteln und Gemischen davon,
bei einer Temperatur von 0 bis 80°C.
Als Lösungsmittel sind n-Pentan, n-Hexan, n-Heptan,
Cyclohexan, Methylcyclohexan, Benzol, Toluol, Xylol,
Äthylbenzol und Pseudocumol bevorzugt.
Das Reaktionsmedium kann auch
Amine, vorzugsweise tertiäre Amine, in einem Verhältnis
Li/N,
von 1 : 0,1 bis 1 : 1 enthalten.
Zusätze ätherischen Typs können ebenfalls unter derartigen
Bedingungen verwendet werden, daß Sekundärreaktionen
zwischen den metallisierenden Verbindungen und dem betroffenen
Äther vermieden werden.
Der Zusatz von zwei Molekülen Li-R′ zu der Verbindung,
die zwei Gruppen
enthält, ermöglicht die Herstellung exakt bifunktioneller
anionischer Katalysatoren.
Der Zusatz von drei Molekülen Li-R′ zu der Verbindung,
die drei
enthält, ermöglicht die Erzielung exakt trifunktioneller
anionischer Katalysatoren. Diese Verbindungen können in
gleicher Weise hergestellt werden, ausgehend von den
grundlegenden Verbindungen DIF nach einer stufenweisen
Reaktion, nämlich:
Die Verfahrensweise zur Herstellung anderer polyfunktioneller
Verbindungen ist sehr ähnlich bzw. erfolgt in
gleicher Weise.
Die vorstehend beschriebenen Katalysatoren sind in den
aromatischen, cycloaliphatischen, aliphatischen Lösungsmitteln
und Gemischen davon selbst ohne Zusatz jeglicher
polarer Lösungsmittel löslich.
Manchmal ergeben sie vor der Lagerung eine Wechselwirkung
mit polymerisierbaren Verbindungen (P) vom Dientyp und/
oder vinylaromatischen Typ, wodurch (für bifunktionelle
Verbindungen) Strukturen folgender Art entstehen:
und/oder
worin n′ + m 20 bedeuten und im allgemeinen werden für
andere Strukturen etwa 10 Moleküle P pro Gramm/Atom
bzw. Grammatom Li bereitgestellt.
Die Werte von n′ und m können innerhalb eines weiten
Bereichs (1 bis 50) gewählt werden.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren sind sehr stabil
und ausgezeichnet löslich in den verwendeten Kohlenwasserstoff-
Lösungsmitteln.
Die als Ausgangsverbindungen verwendeten ungesättigten
Styrylverbindungen der allgemeinen Formel
werden hergestellt ausgehend von den Methylderivaten der
vorstehend als Beispiel angegebenen Strukturen für X in
einfacher Weise und bei Ausbeuten, die in einigen Fällen
sogar quantitativ sind, wobei man sich des Verfahrens von
A. E. Siegrist und Mitarbeitern, Helv. Chim. Acta. 52 (8),
2521 (1969) bedient:
Typische Beispiele für die Methyl enthaltenden Verbindungen,
die verwendet werden, sind: 1,3-Dimethylnaphthalin,
1,4-Dimethylnaphthalin, 1,5-Dimethylnaphthalin, 1,6-
Dimethylnaphthalin, 1,7-Dimethylnaphthalin, 2,3-Dimethylnaphthalin,
2,6-Dimethylnaphthalin, 2,3,6-Trimethylnaphthalin,
9,10-Dimethylanthracen, 4,4′-Dimethylbiphenyl,
4,4″-Dimethyl-p-terphenyl, 1,3,5-Tri-p-tolylbenzol
bzw. 1,3,5-Tri-p-tolylbenzol, Dimethyl-di-p-tolylmethan,
p-Ditolyläther, p-Ditolylsulfid, 4,4′-Dimethyl-trans-
stilben, 1,4-Di-p-tolylbutadien, 4,4′-Dimethyl-
tolan.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren können zur Homopolymerisation,
Copolymerisation (statistischer Typ), insbesondere für
Verbindungen der homogenen Klasse, oder zur Blockcopolymerisation
für Verbindungen, die den nicht-homogenen Klassen
angehören, je nachdem, ob sie zusammen oder
aufeinanderfolgend in die Reaktionsumgebung eingeführt werden,
verwendet werden, zur Polymerisation von konjugierten
Dienen, vinylaromatischen Verbindungen, Estern, Nitrilen,
N,N-disubstituierten Amiden von Acryl- und Methacrylverbindungen,
Vinylpyridinen, Vinylchinolinen und ihren
Derivaten, Episulfiden, Epoxiden, Lactonen, Lactamen, Siloxanen
und allgemeiner von allen solchen Verbindungen, die
zugänglich für eine anionische Initiierung sind.
Die Diene, die verwendet werden, sind in der Regel: 1,3-
Butadien, Isopren, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, 1,3-Pentadien
(Piperylen), 2-Methyl-1,3-hexadien und 3-Butyl-1,3-
octadien. Diene, die mit Alkoxygruppen und Halogenatomen
substituiert sind, können ebenfalls verwendet werden,
wie 2-Methoxy-1,3-butadien, Chloropren, Fluoropren. Als
vinylaromatische Verbindungen können Styrol, α -Methylstyrol,
α -p-Dimethylstyrol, 1-Vinylnaphthalin, 2-
Vinylnaphthalin, 4-Phenylstyrol, 2-Isopropenylnaphthalin,
4-Phenyl-α-methylstyrol und andere Verbindungen mit
mehreren unterschiedlichen Substituenten am aromatischen
Ring, wie Alkyle, Cycloalkyle, Aryle, Alkaryle, Alkoxy,
Aryloxy, Dialkylamino, verwendet werden.
Als Episulfid können Äthylensulfid, Propylensulfid,
Isobutensulfid, Allyltyranyläther verwendet werden. Als
Epoxid kann Äthylenoxid verwendet werden. Als Lacton
kann Pivalolacton verwendet werden. Als Lactam kann
Caprolactam verwendet werden und als Siloxan können Hexamethylcyclotrisiloxan
und Octamethylcyclotetrasiloxan verwendet
werden.
Die Polymerisation derartiger Monomeren erfolgt in der
Regel in Lösungsmitteln, die ausgewählt werden unter
aliphatischen und cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen
wie Pentan, Heptan, Hexan und Cyclohexan, aromatischen
und alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen wie Benzol,
Toluol und Xylol, aprotischen polaren Verbindungen wie
Dimethyläther, Dioxan, Tetrahydrofuran, Furan, Dimethoxyäthan,
Diäthylenglykoldimethyläther, Hexamethylphosphoramid,
bei einer Temperatur zwischen -78°C und der
Siedepunktstemperatur des betreffenden Lösungsmittels.
Die Polymerisation kann auch als Massenpolymerisation
durchgeführt werden.
Ohne jegliche wesentliche Änderung der Dienstruktur ist
es möglich, zusammen mit den vorstehend aufgezählten
Lösungsmitteln auch geringe Mengen (zumindest bis zu
10 : 1 als Verhältnis der Verbindung zu Alkalimetall) an
Trialkylaminen, Dialkylarylaminen, Diaryläthern und
Alkaryläthern zu verwenden.
Sofern zu aktiven Polymeren führende Polymerisationen hier
betroffen werden, stellt die Quantität des Katalysators
eine Funktion des Molekulargewichts des Produkts, das
hergestellt werden soll, dar.
Die Polymeren, die aktive -C-Me-Bindungen enthalten,
können mit verschiedenen Mitteln behandelt werden, die
derartige aktive Bindungen in funktionelle Gruppen
umwandeln und Beispiele für solche Verkappungsmittel sind
Äthylenoxid, Styroloxid, Äthylensulfid, Sauerstoff, CO2,
Äthylchlorformiat, Allylhalogenide, Bernsteinsäure- und
Maleinsäureanhydride, Phosgen, Thionylchlorid oder Toluol-
2,4-diisocyanat.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung
der Erfindung.
Die Reaktion wird in einem 250-ml-Kolben, ausgerüstet mit
einem Rührer, einem Tropftrichter, einem Stickstoffeinlaß
und einem Einlaß zur Beschickung der Reaktionskomponenten
durchgeführt. Es werden 5 mMol 2,3-Bistyrylnaphthalin,
gelöst in 100 ml Benzol, beschickt und langsam werden
tropfenweise bei einer Temperatur von etwa 50°C
10 mMol Li-sec.-butyl zugesetzt. Nach etwa 6 Stunden wird
die Lösung, die eine dunkel-purpurrote Farbe angenommen
hat (CAT A) in zwei gleiche Teile aufgeteilt. Ein erster
Teil wird mit 3 g Butadien versetzt und 1 Stunde bei einer
Temperatur von 60°C stehengelassen. Dieses Produkt
(CAT A′) wird anschließend für Polymerisationstests
verwendet. Der zweite Teil wird mit Methanol behandelt und
das organische Produkt, das so isoliert wurde, wird auf
M.S. und 1H.NMR analysiert. Die massenspektrographischen
Daten zeigen die Anwesenheit einer Verbindung mit einem
Molekulargewicht von 448 als Ergebnis der Zugabe von
zwei sec.-Butyl-Gruppen zu einem Molekül Bistirylnaphthalin.
Die 1H.NMR-Daten bestätigen das völlige Verschwinden
der Vinylunsättigungen und die gleichzeitige Addition
der zwei gesättigten sec.-Butyle, wobei das Verhältnis
der gesättigten Wasserstoffe zu den aromatischen
24 : 16 beträgt.
Die Reaktion wird wie vorstehend beschrieben durchgeführt,
jedoch unter Verwendung von 1,3-Bistyrylnaphthalin. Innerhalb
von 6 Stunden erhält man CAT B, der bei M.S. und
1H.NMR-Tests die vollständige Addition der sec.-Butylgruppen
an die Doppelbindungen der Styrylgruppen zeigt.
5 mMol 1,5-Bistyrylnaphthalin werden verwendet und die
Reaktion wird in 50 ml Benzol bei Raumtemperatur
durchgeführt. In das übliche Reaktionsgefäß werden 10 mMol
Li-sec.-butyl zusammen mit 1 mMol Triäthylamin gefüllt.
Nach 3 Stunden erhält man ein stark gefärbtes Produkt
(CAT C), das 2 Lithiumatome pro Molekül Bistyrylnaphthalin
enthält.
Die Vorrichtung des Beispiels 1 wird mit 10 mMol 2,3,6-
Tristyrylnaphthalin, 100 ml Cyclohexan und 30 mMol
Li-sec.-butyl (enthaltend 6 mMol Dimethylanilin) beschickt.
Die Reaktion wird bei Raumtemperatur 6 Stunden durchgeführt
(CAT D) und die M.S. und 1H.NMR-Analysen (an dem
Produkt, das mit CH3OH neutralisiert wurde) zeigen dann
die stattgefundene Addition von 3 Molekülen Li-sec.-butyl
an die Ausgangsverbindungen.
10 mMol 4,4′-Bistyrylbiphenyl, gelöst in 100 ml Benzol,
bei 60°C werden mit 20 mMol Li-sec.-butyl (enthaltend
10 mMol Triäthylamin) behandelt. Nach etwa 8 Stunden wird
ein Teil des Katalysators mit Butadien versetzt (CAT E)
und eine andere Fraktion wird durch Behandeln mit einem
protischen Medium charakterisiert.
Die M.S.-Daten und 1H.BNMR-Daten zeigen die Addition von
zwei sec.-Butyl-Gruppen an die Ausgangsverbindung.
Man geht vor wie im vorhergehenden Beispiel mit dem
einzigen Unterschied, daß 4,4′-Bistyrylbiphenylether verwendet
wird. Die Ergebnisse sind die gleichen (CAT F).
5 mMol 1,3,5-Tristyrylbenzol-4-yl-benzol, gelöst in 150 ml
Benzol, werden mit 10 mMol Li-sec.-butyl plus 1,5 mMol
Tri-n-butylamin versetzt.
Die Reaktion erfolgt 6 Stunden bei 60°C. Ein Teil des
Reaktionsprodukts wird mit Butadien (bei 60°C 1 Stunde)
ergänzt und in den nachfolgenden Polymerisationstests
verwendet (CAT G) und ein anderer Teil wird in üblicher
Weise charakterisiert. Es ergibt sich ein vollständiges
Verschwinden der Vinylbindungen bei gleichzeitiger Addition
von drei sec.-Butyl-Gruppen, die von der Ausgangsverbindung
kommen.
Ein 1-l-Glasreaktor, der völlig entlüftet wurde und mit
einem dichten Rührer, Temperatur- und Druckmeßeinrichtungen
sowie einem Einlaß zur Beschickung der Reaktionskomponenten
versehen ist, wird mit 600 ml wasserfreiem
Benzol und 1,2 mMol CAT A′ (2,4 mMol) beschickt. Es werden
dann 42 g Butadien eingeführt und die Polymerisation
kann 1 Stunde bei 60°C erfolgen.
Ein Sechstel dieser Polymerlösung wird in einen mit
Stickstoff gefüllten Reaktor eingesetzt und mit 1 ml
Tetrahydrofuran und 0,4 Milliäquivalenten SiCl4 ergänzt.
Es bildet sich sofort ein Gel und nach 20 Minuten Rühren
bei Raumtemperatur wird Eisessig zugesetzt und das Gel
enthaltende Gemisch wird bei Raumtemperatur über Nacht
stehengelassen. Das Polybutadien zeigt einen Gelgehalt
von 70 Gew.-%, wodurch die bifunktionelle Natur von
CAT A′ bestätigt wird.
Die fünf Sechstel der Polymerlösung werden mit 15 g
Styrol ergänzt und 2 Stunden bei 70°C polymerisieren
gelassen. Das Polymeren wird mit Methanol neutralisiert,
koaguliert und getrocknet. Man isoliert 51 g eines Produkts,
das beim 1H.NMR-Test einen Styrolgehalt von
29,5 Gew.-% zeigt und das verbleibende Polybutadien
zeigt eine Mikrostruktur bei der es sich vorwiegend um
1,4 handelt.
Die DSC-Analyse des Polymeren zeigt zwei Übergänge,
die dem Polybutadien- (-86°C) und dem Polystyrolblock
(+98°C) zugeschrieben werden können.
Das Mn-Molekulargewicht scheint bei etwa 120 000 zu liegen
und das Verhältnis Mw/Mn beträgt 1,4. Für eine Bruchdehnung
von 900% zeigt das Produkt eine Zugfestigkeit
von 12 MPa.
Es wird gearbeitet wie in Beispiel 8, wobei jedoch der
Katalysator B (CAT B) verwendet wird. Die erzielten
Ergebnisse sind die gleichen wie im Beispiel 8.
Eine Glasflasche mit einem Volumen von 150 ml wird mit
25 ml Cyclohexan, 25 ml α -Methylstyrol, 0,5 ml Styrol
und 10,4 g Butadien beschickt. Bei Raumtemperatur werden
mit einer dichten Injektionsspritze 0,4 Milliäquivalente
CAT A eingeführt, der bei Raumtemperatur mit 0,4 Milliäquivalenten
Dimethyläther behandelt worden war.
Nach 8stündiger Reaktion bei Raumtemperatur wurde durch
Ausfällen mit Methanol isoliert und nach dem Trocknen im
Vakuum erhielt man 15,4 g eines Polymeren, das beim
1H.NMR-Test folgende Zusammensetzung zeigte:
AlphaSTY: 32,5 Gew.-%. Das Polybutadien (67,5 Gew.-%) wies vorwiegend 1-4 Struktur auf.
AlphaSTY: 32,5 Gew.-%. Das Polybutadien (67,5 Gew.-%) wies vorwiegend 1-4 Struktur auf.
Die thermische Differentialanalyse zeigt zwei Übergänge
bei -82°C und +170°C (nicht scharf definiert), die den
beiden Blöcken zugeschrieben werden können. Das Mn-
Molekulargewicht des Produkts erwies sich als 102 000
und seine mechanischen Eigenschaften bei 24°C sind: eine
Bruchdehnung von 580% und eine Zugfestigkeit von 18 MPa
und bei 100°C eine Bruchdehnung von 610% und eine
Zugfestigkeit von 9 MPa.
In ein Gemisch von 25 ml Tetrahydrofuran und 25 ml Methylcyclohexan
werden bei einer Temperatur von -50°C 10 g
Butadien und 4 g 2-Isopropenylnaphthalin gegossen. 0,4
Milliäquivalente des Katalysators CAT E werden eingeführt
und die Polymerisation wird einige Stunden durchgeführt,
wobei man 14 g einer Polymerzusammensetzung erhält, bei
der es sich um 2-IPN: 28,5 Gew.-%, handelt. Das Polybutadien
zeigt hohe Werte für die 1,2-Verbindungen. Dieses
Produkt wurde unter derartigen Bedingungen hydriert, daß
vorwiegend die Dienunsättigung modifiziert wurde. Die
1H.NMR-Analyse bestätigt das völlige Verschwinden der
Unsättigungen und die DSC-Analyse bestätigt einen
Übergang bei -60°C, der dem C2-C4-Copolymeren zuzuschreiben
ist und bei +220°C, der dem Poly-2-IPN zuzuschreiben ist.
Die Eigenschaften dieses Produkts, einschließlich der
Stabilität gegen Oxidation in der Wärme, sind ausgezeichnet.
Unter Verwendung von 0,5 Milliäquivalent CAT F werden
10 g Butadien, gelöst in 100 ml Benzol, bei einer Temperatur
von -60°C polymerisiert. Das so erhaltene Polymeren
wird in eine Benzollösung gesaugt, die mit Kohlendioxid
gesättigt worden war und bei einer Temperatur von -5°C
während 1 Stunde reagieren gelassen. Das Gemisch wird
leicht sauer gemacht und man isoliert ein Polymeren, das
gleichbleibende Fraktionen von COOH-Gruppen zu enthalten
scheint (IR-Daten). Das Mn-Molekulargewicht liegt nahe
80 000 und die Mikrostruktur weist einen hohen Gehalt an
1-4 auf (88% molar). Dieses Produkt wird in einem 1 : 1-
Gemisch (Vol./Vol.) Toluol und Tetrahydrofuran (200 ml)
gelöst und mit 0,3 Milliäquivalent Tetrabutylammoniumhydroxid
versetzt. Man läßt die Reaktion 15 Minuten bei
einer Temperatur von 60°C fortschreiten, worauf 3 g
Pivalolacton zugesetzt werden. Nach 2 Stunden isoliert
man durch Ansäuern mit HCl und Ausfällen mit Methanol
13 g eines Produkts, das einen hohen Gehalt von 23%
Polypivalolacton, bezogen auf das Gewicht, enthält.
Die thermische Differentialanalyse zeigt für dieses Polymeren
zwei Übergänge bei -86°C und bei +207°C, die einem
hohen 1-4 Butadien bzw. Polypivalolacton zugeschrieben
werden können.
Das vorstehende Beispiel wird wiederholt unter Verwendung
des Katalysators CAT D und Verwendung von 100 ml
eines Gemisches aus Benzol und Tetrahydrofuran (1 : 1 Vol./
Vol.-Verhältnis) als Lösungsmittel.
Die Verfahrensweise ist die gleiche wie vorstehend
beschrieben und nach dem Isolieren des COOH-funktionalisierten
Produkts wird hydriert und man erhält ein
Polymeren, das beim 1H.NMR-Test keine Unsättigungen mehr
zeigt und das bei der DSC-Bewertung einen Übergang bei
-58°C zeigt, der dem C2-C4-Polymeren zuzuschreiben ist.
Dieses Produkt wird wie das vorstehende mit Pivalolacton
behandelt und man erhält ein Polymeren als Endprodukt,
das interessante Eigenschaften insbesondere hinsichtlich
der Stabilität gegenüber der Oxidation bei hohen Temperaturen
zeigt.
In ein Gemisch von 50 ml Tetrahydrofuran, 2 ml Hexamethylformamid
gießt man bei einer Temperatur von -30°C
30 mMol Äthylensulfid, 64 mMol Propylensulfid und 6 mMol
Allyltyranyläther. Man fügt 0,1 mMol CAT F zu und polymerisiert
8 Stunden bei Raumtemperatur. Man isoliert ein
Terpolymeren, das quantitative Ausbeuten ergibt und nach
Röntgenstrahlenbewertung völlig amorph ist. Durch Härten
bei 145°C während 60 Minuten (beschickt mit HAF-Ruß)
erzielt man Bruchdehnungen von 160% und entsprechende
Zugfestigkeiten von 20 MPa. Diese Produkte weisen
ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der Beständigkeit
gegenüber der Einwirkung von Lösungsmitteln auf.
10 g Isopren werden mit 0,5 Milliäquivalenten CAT G in
Benzol bei einer Temperatur von 60°C 3 Stunden polymerisiert.
Nach dieser Zeit werden in den Reaktionsraum
0,5 mMol Äthylenoxid eingeführt und man läßt die Reaktion
20 Minuten ablaufen. Nach Beendigung dieser Stufe
fügt man geringe Mengen an wäßrigem Chlorwasserstoff zu
und es kann ein Polymeren isoliert werden, das einen
Gehalt von drei Hydroxylgruppen (OH) pro Molekül
aufweist.
Claims (3)
1. Anionische multifunktionelle Organolithium-Polymerisationsinitiatoren
der allgemeinen Formel
und/oder
worinneine ganze Zahl von 2 und 3 ist;
R′eine Alkylgruppe mit C2 bis C12 ist;
Xein zweiwertiger oder ein mehrwertiger Rest der Struktur:
ist.
2. Verfahren zur Herstellung der anionischen multifunktionellen
Organolithium-Polymerisationsinitiatoren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß man eine Verbindung mit der allgemeinen
Formel
worin X und n wie in Anspruch 1 definiert sind, mit Alkylverbindungen
(LiR′), wobei R′ wie in Anspruch 1 definiert ist, in an
sich bekannter Weise in Anwesenheit eines aliphatischen,
cycloaliphatischen, aromatischen, alkylaromatischen Lösungsmittels
oder eines Gemisches davon bei Temperaturen von 0 bis 80°C ggf. in
Gegenwart eines Amins in einem Verhältnis Li/N von 1 : 0,1 bis 1 : 1 umsetzt.
3. Verwendung der anionischen multifunktionalen Organolithium-
Polymerisationsinitiatoren nach Anspruch 1 zur Homopolymerisation,
Copolymerisation oder Blockcopolymerisation von
Verbindungen, die für eine anionische Initiierung zugänglich sind.
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