DE659470C - Process for the production of high molecular weight polymerization products of isobutylene - Google Patents
Process for the production of high molecular weight polymerization products of isobutyleneInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung hochmolekularer Polymerisationsprodukte des Isobutylens Es ist bekannt, daß man Isobutylen in hochmolekulare Polymerisationsprodukte überführen kann, wenn man die Polymerisation bei tiefen Temperaturen, z. B. bei - q.o° oder noch tiefer, durchführt. Vorteilhaft arbeitet man dabei in Gegenwart von Katalysatoren, insbesondere von flüchtigen Halogeniden, wie Borfluorid oder Aluminiumchlorid. Man kann aber auch andere Katalysatoren anwenden, beispielsweise hochaktive Bleicherden oder Schwefelsäure. Die so erhaltenen Polymerisationsprodukte sind viskose öle oder halbfeste oder feste plastische oder kautschukartige Stoffe, die im allgemeinen in Kohlenwasserstoffölen leicht löslich sind. Soweit solche Polymerisationsprodukte flüssig sind, kann man sie als solche oder in Mischung mit natürlichen Ölen als Schmieröle verwenden. Höher molekulare Polymerisationsprodukte haben besondere Bedeutung für die Verdickung von Ölen, wobei gleichzeitig der V iskositätsindex der Öle wesentlich erhöht wird. Man hat bisher die Verwendung von möglichst reinem 1.sobutylen für die Herstellung solcher Produkte für wesentlich gehalten und dabei festgestellt, daß der Polymerisationsgrad um so höher ist, je niedriger die Polymerisationstemperatur war.Process for the production of high molecular weight polymerisation products of isobutylene It is known that isobutylene can be converted into high molecular weight polymerization products can be converted if the polymerization at low temperatures, for. B. at - q.o ° or even lower. It is advantageous to work in the present of catalysts, especially of volatile halides, such as boron fluoride or Aluminum chloride. But you can also use other catalysts, for example highly active bleaching earth or sulfuric acid. The polymerization products thus obtained are viscous oils or semi-solid or solid plastic or rubber-like substances, which are generally readily soluble in hydrocarbon oils. So much for such polymerization products are liquid, they can be used as such or mixed with natural oils Use lubricating oils. Higher molecular weight polymerization products are of particular importance for the thickening of oils, whereby the viscosity index of the oils is also essential is increased. So far, the purest possible 1.sobutylene has been used for the manufacture of such products was deemed essential and determined in the process, that the degree of polymerization is higher, the lower the polymerization temperature was.
Bei der Verwendung der Polymerisationsprodukte als Schmieröle oder als Zusatzstoffe zu Schmierölen zeigen sie die sehr günstige Eigenschaft, daß sie unter dem Einfluß hoher Temperaturen depolymerisiert werden und daher keine kohligen Abscheidungen bilden. Die Depolymerisation verläuft um so leichter, je höher das Molekulargewicht der Polymerisate ist. Da nun solche Polymerisationspröduktekeine chemisch einheitlichen Stoffe sind, sondern Gemische aus Polymerisaten mit sehr verschiedenem Molekulargewicht darstellen, zeigt sich in manchen Fällen die unerwünschte Eigenschaft, daß bei der Verwendung der Polymerisate in Schmierölen die höchstmolekularen Anteile verhältnismäßig leicht abgebaut werden, so daß also die Eigenschaften der Ülmiscbungen sich beim Gebrauch ganz. erheblich ändern.When using the polymerization products as lubricating oils or as additives to lubricating oils they show the very favorable property that they are depolymerized under the influence of high temperatures and therefore not carbonaceous Form deposits. The higher the depolymerization, the easier it is Molecular weight of the polymers is. Since there are no such polymerization products are chemically uniform substances, but mixtures of polymers with very represent different molecular weight, shows in some cases the undesirable Property that when the polymers are used in lubricating oils, the highest molecular weight Shares are relatively easily degraded, so that the properties the It changes completely with use. change significantly.
Es wurde nun gefunden, daß man wesent-:' lich beständigere Polymerisate
des Isobutyl@
-Für die praktische Durchführung des Verfahrens ist eine genaue Regelung
der Art und der Menge der Giftstoffe erforderlich, damit man stets bei gleicher
Temperatur arbeiten und Produkte mit den gewünschten Eigenschaften erhalten kann.
Es empfiehlt sich daher, das Isobutylen zunächst sorgfältig von Giftstoffen zu befreien.
Man kann das Isobutylen beispielsweise aus tertiärem Butylalkohol oder Isobuty lalkohol
durch Dehydratisierung oder auch aus Krackprodukten gewinnen. Beispielsweise kann
man ein Isobutylen enthaltendes Krackgas mit 5o- bis 70 o/oiger Schwefelsäure behandeln,
wobei das Isobutylen in seine niedrigen Polymeren übergeht, die dann abgetrennt
und durch Erhitzen, vorteilhaft in Gegenwart von Katalysatoren, wieder depolymerisiert
werden können. Man erhält hierbei ein einigermaßen reines Isobutylen, das durch
sorgfältige Destillation ;pder durch Waschen mit Natronlauge oder
Diesem Isobutylen gibt man dann den gewünschten Giftstoff in der gewünschten Menge zu, z. B. 0,05010 eines iiiedrigmolekul,aren Mercaptans oder o,2 bis i o/o Tertiärbutylfluorid. Man kann natürlich auch Mischungen von mehreren Giftstoffen anwenden, beispielsweise indem man eine geeignete Menge eines teilweise gereinigten Isobutylens oder auch eine geringe Menge eines Krackbenzins, das reich an Giftstoffen ist, dem sorgfältig gereinigten Isobutylen zufügt.This isobutylene is then given the desired toxin in the desired form Amount too, e.g. B. 0.05010 of a iiiedrigmolekul, arene mercaptan or o, 2 to i o / o Tertiary butyl fluoride. You can of course also use mixtures of several toxins apply, for example, by adding an appropriate amount of a partially purified Isobutylene or a small amount of a cracked gasoline that is rich in toxins is added to the carefully purified isobutylene.
Die Polymerisation wird vorzugsweise in Gegenwart von Verdünnungsmitteln durchgeführt. Auch diese werden zweckmäßig in der oben beschriebenen Weise sorgfältig gereinigt, insbesondere von Olefinen und Schwefelverbindungen. Ein recht wirksames Reinigungsverfahren für die Verdünnungsmittel stellt die Hydrierung dar. Vorzugsweise verwendet man Butan oder Propan oder deren Gemische, gegebenenfalls zusammen mit Ätham oder Äthylen. Das Verdünnungsmittel kann wiederholt verwendet werden. Man kann natürlich auch so arbeiten, daß man eine gewisse Menge Giftstoffe in dem Verdünnungsmittel beläßt und auf diese Weise die Giftstoffe der Polymerisation zuführt.The polymerization is preferably carried out in the presence of diluents carried out. These, too, are expedient carefully in the manner described above purified, especially from olefins and sulfur compounds. Quite an effective one The method of purification for the diluents is hydrogenation. Preferably one uses butane or propane or their mixtures, optionally together with Etham or ethylene. The diluent can be used repeatedly. Man Of course, you can also work so that you have a certain amount of toxins in the diluent leaves and in this way supplies the poisonous substances to the polymerization.
Die Poly merisation kann in beliebiger Weise durchgeführt werden, und zwar entweder diskontinuierlich oder kontinuierlich. Dabei muß man die Temperatur genügend niedrig wählen, um ein Polymerisat mit dem gewünschten mittleren Molekulargewicht zii erhalten. Auch beim Arbeiten in Gegenwart der Giftstoffe gilt die Regel, daß das mittlere Molekulargewicht der Produkte um so höher ist, je niedriger die Temperatur liegt.The polymerization can be carried out in any way, either discontinuously or continuously. You have to measure the temperature Chose sufficiently low to produce a polymer with the desired average molecular weight zii received. Even when working in the presence of toxins, the rule applies that the lower the temperature, the higher the average molecular weight of the products lies.
Da die Polymerisation unter lebhafter Wärmeentwicklung verläuft, muß man für eine gute Wärmeabfuhr Sorge tragen.Since the polymerization proceeds with vigorous development of heat, must ensure good heat dissipation.
Das Verfahren kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden: Ein Krackbenzin wird durch Rektifikation stabilisiert, wobei man eine Fraktion erhält, die als C4 Fraktion bezeichnet wird. Diese besteht in der Hauptsache aus Bütanen und Butylenen und enthält nur geringe Mengen von Propan, Propylen, Pentan und Amylen; sie enthält in der Regel io bis 2o o/o Isobutylen. Eine solche Fraktion wird dann mit 5o- bis 65%iger Schwefelsäure behandelt, wobei im wesentlichen nur das Isobutylen absorbiert wird. Durch Erhitzen der Lösung wird es in Diisobutvlen und Triisobutylen übergeführt, die von der Säure leicht abgetrennt werden können. Diese Stoffe werden dann in Gegenwart von aktiver Bleicherde gespalten oder depolymerisiert, wobei man ein hochgereinigtes (etwa 9o- bis iooo,öiges) Isobutylen erhält. Man gibt nun beispielsweise zu einem Raumteil dieses Isobutylens 4 Raumteile der rohen C4 Fraktion, wobei man ein Gemisch mit etwa 2o bis .4o °/o Isobutylen und io bis 2o % anderen Olefinen erhält, während der Rest aus gesättigten liohlenwasserstoffen besteht: Dieses Gemisch kann ohne weiteres polymerisiert werden, wobei die Zugabe eines Verdünnungsmittels nicht erforderlich ist. Die Konzentration der anderen Olefine ist derart, daß diese ohne weiteres als Giftstoffe in der notwendigen Menge wirken.The method can be carried out, for example, as follows: On Cracked gasoline is stabilized by rectification, whereby a fraction is obtained which is referred to as the C4 fraction. This consists mainly of butanes and butylenes and contains only small amounts of propane, propylene, pentane and amylene; it generally contains 10 to 20% isobutylene. Such a faction will then with 5o to 65% sulfuric acid treated, being essentially only the isobutylene is absorbed. By heating the solution it turns into diisobutvlen and triisobutylene converted, which can be easily separated from the acid. These substances are then split or depolymerized in the presence of active fuller's earth, a highly purified (about 9o- to iooo, öiges) isobutylene is obtained. One gives now, for example, 4 parts by volume of the crude C4 for one part of this isobutylene Fraction, whereby a mixture with about 2o to .4o% isobutylene and io to 2o % obtained from other olefins, while the remainder from saturated hydrogens consists: This mixture can be polymerized easily, with the addition a diluent is not required. The concentration of the other olefins is such that these readily act as toxins in the necessary amount.
Man erhält auf diese Weise ein Polymerisationsprodukt des Isobutylens, das in Schmierölmischungen beständiger ist als Polymerisate, die in der Abwesenheit von Giftstoffen erhalten wurden. Anscheinend ist dies darauf zurückzuführen, daß in Gegenwart der Giftstoffe Polymerisate gebildet werden, deren einzelne Bestandteile in ihrem Malekulargewicht nicht in dem Maße voneinander abweichen wie beim Arbeiten in Abwesenheit der Gifte. -Die so erhaltenen Polymerisate kann man z. B. zu Schmierölen zufügen, vorzugsweise in einer Menge von o,1 bis 5 % oder mehr, wodurch eine erhebliche Verdickung, d. h. Viskositätserhähung, und gleichzeitig eine wesentliche Steigerung des Viskositätsindex erzielt wird. Die Beständigkeit solcher Polymerisate zeigt sich am besten am Viskositätsverlust solcher Mischungen mit ölen unter schweren Bedingungen. Beispielsweise kann man die Mischung wiederholt unter hohem Druck durch eine sehr enge Öffnung pressen, wobei dann die Viskositätsabnahme ein Maß für die Beständigkeit der Polymerisate darstellt. Die Bedingungen bei einer solchen Prüfung sind wesentlich schärfer als die bei dem üblichen Gebrauch der Öle vorkommenden Bedingungen; man erhält daher besonders schnell vergleichbare Ergebnisse. Abgesehen von der größeren Beständigkeit zeigen die bei dein vorliegenden Verfahren erhaltenen Produkte die gleichen Eigenschaften wie die in Abwesenheit von Giftstoffen erhaltenen Polyinerisate, insbesondere sind sie farblos, im allgemeinen leicht in Kohlenwasserstoffölen löslich und hinterlassen beim starken Erhitzen keine festen Rückstände.In this way, an isobutylene polymerization product is obtained which is more stable in lubricating oil mixtures than polymers obtained in the absence of toxins. Apparently this is due to the fact that in the presence of the toxins polymers are formed, the individual components of which do not differ in their molecular weight to the same extent as when working in the absence of the toxins. The polymers obtained in this way can be used, for. B. add to lubricating oils, preferably in an amount of 0.1 to 5 % or more, whereby a considerable thickening, ie viscosity increase, and at the same time a substantial increase in the viscosity index is achieved. The stability of such polymers is best demonstrated by the loss in viscosity of such mixtures with oils under severe conditions. For example, the mixture can be repeatedly pressed through a very narrow opening under high pressure, the decrease in viscosity then being a measure of the resistance of the polymers. The conditions for such a test are much more severe than the conditions that occur when the oils are used normally; comparable results are therefore obtained particularly quickly. Apart from the greater resistance, the products obtained in the present process show the same properties as the polymers obtained in the absence of toxins, in particular they are colorless, generally easily soluble in hydrocarbon oils and leave no solid residues when heated strongly.
Die MTirkung der Giftstolle ergibt sich aus den nachstehenden Versuchen,
bei denen die Polymerisation einmal mit einem sorgfältig gereinigten Isobutylen
in Gegenwart der dreifachen Menge gereinigten Propans bei - 5o°, in den anderen
Versuchen unter den gleichen Bedingungen in Gegenwart von Giftstoffen durchgeführt
wurde. Zur Kennzeichnung der Polymerisate dient die spezifische Viskosität einer
z,So'oigen Lösung in Tetrahydronaphthalin bei zo°, wobei die Viskosität des Wassers
bei 2o° als Einheit gesetzt wird. Diese spezifische Viskosität wird im folgenden
als Tetrahydronaphthalinzahl bezeichnet. Sie stellt ein Maß für die durch die Polymerisate
bewirkte Viskositätserhöhung von Ölen dar. Gleichzeitig gilt, daß das mittlere Molekulargewicht
der Polymerisate der Tetrahydronaph.thalinzahl proportional ist.
Die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Polymerisate können nicht nur zur Verbesserung von Schmierölen dienen, sondern auch mit Benzinen, Leuchtölen, Gasölen oder mit Paraffin oder Starrschmieren vermischt werden.The polymers produced by the present process can not only serve to improve lubricating oils, but also with gasoline, luminous oils, Gas oils or mixed with paraffin or rigid lubricants.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US659470XA | 1935-03-29 | 1935-03-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE659470C true DE659470C (en) | 1938-05-04 |
Family
ID=22066227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEST54676D Expired DE659470C (en) | 1935-03-29 | 1936-03-29 | Process for the production of high molecular weight polymerization products of isobutylene |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE659470C (en) |
-
1936
- 1936-03-29 DE DEST54676D patent/DE659470C/en not_active Expired
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