DE511145C - Verfahren zur Darstellung von kuenstlichem Kautschuk - Google Patents
Verfahren zur Darstellung von kuenstlichem KautschukInfo
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Description
- Verfahren zur Darstellung von: künstlichem Kautschuk Es sind eine Anzahl Verfahren bekannt, die zur Darstellung von synthetischem Kautschuk aus den Butadienkohlenwasserstoffen führen. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß der auf diese Weise hergestellte Kautschuk in seinen physikalischen Konstanten und- demgemäß in seiner Qualität häufig weit hinter dem Naturkautschuk zurücksteht; und daß infolge zu länger Polymerisationszeit das Arbeiten nach diesen Verfahren unwirtschaftlich ist.
- In manchen Fällen, z. B. nach dein Verfahren des englischen Patents 22 454 (I9II), kann die Polymerisation der Kautschukkohlenwasserstoffe in Gegenwart von sauerstoffübertragenden und sauerstoffabspaltenden Mitteln zwar etwas beschleunigt werden, doch fehlen dein so hergestellten Kautschuk ebenfalls mehr oder weniger die einem brauchbaren Kautschuk erforderlichen Qualitätseigenschaften bezüglich Plastizität, Elastizität und Festigkeit. Etwas bessere Resultate bezüglich der Qualität werden nach dem Emulsionsverfahren z. B. des deutschen Patents 255 I29 erzielt; doch ist dieser Kautschuk trotz ' langer Polymerisationszeit iininer mit mehr oder weniger großen Mengen Terpenen durchsetzt, und zwar urn so mehr, je höher die Temperatur während der Polymer isation zwecks Abkürzung der Polymerisationszeit gewählt wird.
- Die vorliegendeErfindung hat zum Gegenstand ein Verfahren, bei dem die bezeichneten Mängel nicht vorhanden sind. Es beruht darauf, daß man zur Herstellung von Kautschulz geeignete Kohlenwasserstoffe, wie Butadien; Isopren, Dimethylbutadien usw. oder ihre Analogen, für sich oder in Mischungen miteinander in Gegenwart von Sauerstoff oder sauerstoffabspaltenden Mitteln bei gleichzeitiger Emulgierung mit indifferenten wäßrigen oder wasserhaltigen viskosen Flüssigkeiten bzw. emulsionsbildenden Stoffen polymerisiert. Zur Erzielung einer guten Emulsion bei gleichzeitiger kräftiger Beschleunigung der Polymer isation sind besonders alkalisch reagierende, sauerstoffabspaltende Mittel, wie z. B. Natriumperborat, Kaliumpercarbonat, Baritimsuperoxyd usw., geeignet; aber es sind auch andere ähnlich wirkende, nicht alkalisch reagierende Substanzen, in deren Gegenwart, evtl. unter Zugabe geringer Mengen Alkali, Emulsionen zu erzielen sind, brauchbar. Als Emiilgierungsinittel bzw. viskose Flüssigkeiten können z. B. wäßrige oder wasserhaltige Lösungen von Seifen und Eiweißverbindungen. von stilfofettsauren Salzen, sulfosäuren Salzen alkylierter aromatischer Kohlenwasserstoffe, von Saponin und: anderen-Emulgierungsmitteln -%väßrige Emulsionen von Ölen sowie andere geeignete visköse Flüssigkeiten dienen. Der so hergestellte Kautschule ist gegenüber den bisher bekannten, emulgierten ,vie nichtemulgierten Polymerisationsprodükten in der Qualität wesentlich besser und enthält keine oder nur geringe Mengen Nebenprodukte bei ganz: wesentlich abgekürzter Polymerisationsdauer. Der beschleunigende Einfluß von Sauerstoff bzw. sauerstoffabgebenden Mitteln ist bisher lediglich für die trockene @@Tärmepolymerisation dieser Kohlenwasserstofte bekannt geworden. Bei der außerordentlichen Empfindlichkeit der Bütadienkohlenwasserstofte gegen chemische Einflüsse kann hieraus nicht auf ein analoges Verhalten derselben in emulgiertem Zustande geschlossen werden, da infolge der äußerst feinen '\'erteilüng der I4,ol-llenwasserstoffe die Reaktionsfähigkeit derselben erheb-Mich gesteigert ist und es daher in keiner Weise vorauszusehen war, in welcher Richtung ein Zusatz von Sauerstoff bzw. sauerstoffabgebenden -Mitteln die Polyrnersation in diesen Fällen beeinflussen würde. Es ist demnach nicht angängig; den Zusatz von Sauerstoff bzw. sauerstoffabgebenden Mitteln für Emulsionspolymerisationsverfahren auf Grund des deutschen Patents 329 593 als üblichen Zusatz zu bezeichnen: Diese Behauptung wird noch dadurch erhärtet; daß es äußerst fraglich erscheint; ob bei den hohen Drucken (5ö bis 6oo Atmosphären), welche ini deutschen Patent 329 593 angewandt werden, ein Zusatz von Sauerstoff oder sauerstoffabgebenden Mitteln überhaupt gemacht werden kann, ohne damit die Gefahr einer tiefgehenden, ja sogar explosionsartig verlaufenden Zersetzung des Kohlenwasserstoffniolekiils heraufzubeschwören. Beim Arbeiten nach vorliegendem Zierfahren treten derartig hohe Drucke auch nicht annähernd auf; da, wie aus der Beschreibung der Erfindung hervorgeht, der Druck nicht künstlich erhöht wird, so daß hier höchstens- Drucke, welche den Sättigungsdrucken der angewandten Kohlenwasserstofte bei den: üblichen Polymerisatiönsteinperaturen entsprechen (für den leichtsiedensten Kohlenwasserstoff dieser Reiher das Butadien, beträgt dieser Druck bei go° etwa i4,7 Atmosphären); auftreten.
- Das Verfahren wird durch folgende Beispiele erläutert: Beispiel z Man cinulgiert 5o kg Isopren und 5o kg l)iiiictlivll>utadien Grit i kg EiNN-eil und i kg Märseiller Seife in .2o kg Wasser und polymerisiert in der Wärme in Gegenwart des zwei- bis dreifachen Volumens Sauerstoffgas: Beispiele Zu ioo kg Isopren, 5 kg ölsaurem Alkali in ioo lcg Wasser werden 4 kg Natriumperborat zugesetzt und in Gegenwart des gleichen Volumens Luft unter dauerndem Schütteln oder Rühren emulgiert und bei etwa 6o bis 7o° polymerisiert.
- - Beispiel: 3 , Zu einer Emulsion von 8o kg Isöpren und 2o kg Butädien in einer Lösung von 2 kg isobutylnaplithalinsülfosaurem Natrium in 7 5 kg Wasser werden 3 kg Kaliumpercarbonat zugesetzt und bei mäßiger Wärme polymerisiert.
- Die Polymerisätionsdauer der genannten Ansätze beträgt durchschnittlich nur wenige Wochen.
- Die in den obigen Beispielen angegebenen .Mengen der Mischungen,: Zusätze und Art der Zusätze sowie Polymerisationstemperatunen können in weiten Grenzen variiert werden.
- Beispiel 4 60 Gewichtsteile Butadien werden mit ?0o Teilen einer wäßriggen, filtrierten Eiweißlösung, welche i °/o Lecitin ex ovo, 0,07 °/o Calciümlaktat,, ö;1- % Magnesiumlaktat, 0,24 "i: Traubenzucker, 0;35 °/ö sekundäres Kaliümphosphat, i,i °/o Gärungsämylalkohol und 5 "/o einer 3 °/Digen Wässerstoffsuperoxydlösung enthält, emulgiert und 3 bis q. Wochen bei 6o bis $o° geschüttelt. Der auf diese Weise erhaltene Kautschuk wird in bekannter Weise gewaschen, getrocknet und vulkanisiert. toi Stelle von Eiweißalbumin lassen "sich auch ändere Eiweißarten oder Lecitin o. dgl. verwenden, und die Marseiller Seife Tann auch durch höhere Alkohole, wie Ainyl-; Heptyl-, Octylalkoliol, Methylcyclohexanol oder ändere Stoffe, welche die Oberflächenspannung erniedrigen, wie Tributyrin (Tributtersäureglycerinester) oder Alkaloide usw., ersetzt werden.
- Beispiels ioo kg Butadien und ioo kg ß-y-Diinetliylbu,tadien werden finit einer Lösung von io kg stear insaurem Natrium in i 5o kg Wasser in Gegenwart von Sauerstoffgas in einer Menge von etwa ein Drittel des Volumens der Gesamtmischung oder einer dieser Sauerstoffeienge äquivalenten Gasmischung. z. B. Luft, in der Wä rine bei <>o bis o° unter Schütteln in Enltilsion polymerisiert. In wenigen Tagen ist fast die gesamte Kohlenwasserstoffmischung in Kautschuk übergegangen. Bei Ausschluß von Sauerstoff, z. B. in Stickstoffatmosphäre, beträgt die Kautschukausbeute selbst nach Verlauf mehrerer Wochen nur etwa 30 "/". Die Polymerisation kann auch so atisgefülirt werden, daß der Sauerstoff vor der Polvinerisation unter Kühlung in das Polvmerisationsgernisch eingeleitet wird. . Beispiel G Eine Lösung von i kg Leim und i kg isobtitvliial)litllaliiistilfosaurenl Natrium in 20 kg Wasser wird mit einem Gemisch von io kg Butadien und io kg Dimethvlbutadien in eineng mit Stickstoffgas angefüllten Autoklaven von i 5o 1 Inhalt zur Emulsion gebracht und die Mischung unter Bewegung bei G; bis ;o° i4. Tage lang polvrnerisiert. Die Ausbeute an Kautschuk beträgt danach mir etwa 3o bis 33 ". Wird der gleiche An-. satt in Gegenwart @-oil Luft unter denselben Bedingungen durchgeführt, so erhält man in derselben Zeit eine Kautschukausbeute von 75 bis 8o"". Läßt man bei diesem Ansatz die wäßrige Lösung des Emulgierungsmittels fort und polvillerisiert unter gleichen Bedingungen nach dein trockenen Wärmeverfahren. so «-erden auch in Gegenwart von Luft mir Spuren Kautschuk gebildet.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Darstellung von künstlichem Kautschuk, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Darstellung von Kautschtik geeignete Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Btitadien, Isopren und Dimethvlbutadien usw. oder ihre Analogen, für sich oder in Mischungen miteinander mit wäßrigen oder wasserhaltigen viskosen Flüssigkeiten und/oder emulsionsbildenden Stoffen emulgiert und die Polyinerisation in diesen Emulsionen bei gleichzeitiger Anwesenheit von Sauerstoff oder sauerstoffabspaltenden Mitteln vor sich, gehen läßt.
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| Country | Link |
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| DE (1) | DE511145C (de) |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
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| US2490712A (en) * | 1945-04-02 | 1949-12-06 | Phillips Petroleum Co | Process for the polymerization of diolefin hydrocarbons |
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-
1927
- 1927-01-15 DE DEI30023D patent/DE511145C/de not_active Expired
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