FR2459251A1 - METHOD OF ISOMERIZING DOUBLE ISOLATED LINKS IN DOUBLE BONDS CONNECTED IN HOMOPOLYMERS AND / OR COPOLYMERS OF DIENES (1,3) - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION EST RELATIVE A UN PROCEDE D'ISOMERISATION DE DOUBLES LIAISONS ISOLEES EN DOUBLES LIAISONS CONJUGUEES DANS DES HOMOPOLYMERES ETOU COPOLYMERES DE DIENES-(1,3) A L'AIDE D'UN CATALYSEUR D'ISOMERISATION ET EVENTUELLEMENT EN PRESENCE D'UN SOLVANT. SELON LE PROCEDE, ON UTILISE COMME CATALYSEUR D'ISOMERISATION UN ALCOOLATE ALCALIN ET CONDUIT L'ISOMERISATION A 50-250C OU, SI L'ON UTILISE COMPLEMENTAIREMENT UN COMPOSE APROTIQUE FORTEMENT POLAIRE, A UNE TEMPERATURE DE 0 A 150C. LE PROCEDE PERMET D'OBTENIR DES STRUCTURES CIS-1,4 PARTICULIEREMENT INTERESSANTES, EN FOURNISSANT, SANS GELIFICATION, DES PRODUITS RENFERMANT PEU D'IONS DE METAUX ALCALINS.THE INVENTION RELATES TO A PROCESS FOR ISOMERIZING DOUBLE LINKS INSULATED IN DOUBLE CONJUGATE LINKS IN HOMOPOLYMERS AND OR COPOLYMERS OF DIENES- (1,3) USING AN ISOMERIZATION CATALYZER AND POSSIBLY IN THE PRESENCE OF A SOLVENT. DEPENDING ON THE PROCEDURE, AN ALKALINE ALCOHOLATE IS USED AS ISOMERIZATION CATALYST AND ISOMERIZED AT 50-250C OR, IF A STRONGLY POLAR APROTIC COMPOUND IS ADDITIONALLY USED, AT A TEMPERATURE OF 0 TO 150C. THE PROCESS ALLOWS PARTICULARLY INTERESTING CIS-1,4 STRUCTURES TO BE OBTAINED, BY PROVIDING, WITHOUT GELIFICATION, PRODUCTS CONTAINING FEW IONS OF ALKALINE METALS.
Description
La présente invention est relative à un procédé d'isomérisation deThe present invention relates to an isomerization process of
doublesliaisons isolées en doubles liaisons conjuguées dans des homopolyméres et/ou copolymères de diènes-(1,3). Dans l'homopolymérisation de diénes (1,3), ainsi que dans la copolymérisation de ceux-ci, entre eux ou avec des hydrocarbures aromatiques à substituant vinyle, on obtient des double bonds isolated conjugated double bonds in homopolymers and / or copolymers of dienes- (1,3). In homopolymerization of dienes (1,3), as well as in the copolymerization thereof, with each other or with vinyl-substituted aromatic hydrocarbons,
polymères présentant des doubles liaisons isolées. polymers having isolated double bonds.
Toutefois, il est connu que les composés de bas poids moléculaires et ceux de poids moléculaires élevéscontenant des doubles liaisons conjuguées sont plus réactifs et donc aussi plus attrayants que les composés correspondants à doubles liaisons isolées. Pour cette raison, on a déjà mis au point des procédés de préparation de composés à doubles liaisons conjuguées. Par exemple, on a copolymérisé des diènes-(1,3) avec l'acétylène However, it is known that low molecular weight and high molecular weight compounds containing conjugated double bonds are more reactive and therefore also more attractive than the corresponding isolated double bond compounds. For this reason, processes for the preparation of compounds with conjugated double bonds have already been developed. For example, 1,3-dienes have been copolymerized with acetylene
/-J. Furukawa et autres "Jour. Polym. Sci., Polym. Chem. Ed." / -J. Furukawa and others "Day Polym. Sci., Polym Chem Ed."
volume 14, 1213 à 1219 (1976)_7. Une autre possibilité, plus économique, consiste à isomériser des doubles liaisons isolées volume 14, 1213-1219 (1976). Another, more economical, option is isomerization of isolated double bonds
en doubles liaisons conjuguées. Pour pratiquer cette isomérisa- in conjugated double bonds. To practice this isomerization
tion, on a utilisé les systèmes catalytiques les plus divers. The most diverse catalytic systems have been used.
Ainsi, par le DE-AS 1 174 071, on connait un procédé d'isomérisation de produits de polymérisation du butadiéne dans Thus, DE-AS 1 174 071 discloses a process for the isomerization of butadiene polymerization products in
lequel on chauffe les produits de polymérisation à des tempéra- which the polymerization products are heated to temperatures
tures de 100 à 3000C en présence de petites quantités de métaux from 100 to 3000C in the presence of small amounts of metals
de transition des groupes VI à VIII de la Classification Pério- transitions from Groups VI to VIII of the Periodic Classification
dique ou de composés dans lesquels ces métaux sont à l'état zéro-valent. Les inconvénients de ce procédé résident dans le fait que d'une part la température d'isomérisation est très élevée et qu'il peut se produire une gélification et d'autre part, avec or compounds in which these metals are in the zero-valent state. The disadvantages of this process lie in the fact that on the one hand the isomerization temperature is very high and that gelation can occur and on the other hand, with
les catalyseurs relativement coûteux, il se produit une isomé- relatively expensive catalysts, an isomer occurs
risation cis-trans qui conduit à une perte de structures cis-1,4 réactives. En outre, selon le procédé du DE-OS 2 342 885, on peut utiliser un système comprenant un composé organique de cis-trans transformation which leads to a loss of cis-1,4 reactive structures. In addition, according to the process of German Offenlegungsschrift 2,342,885, a system comprising an organic compound of
métal alcalin et une diamine spéciale comme catalyseur d'isomé- alkali metal and a special diamine as isomer catalyst
risation d'homopolymères et copolymères de butadiènes à bas poids moléculaire. Toutefois, étant donné l'effet de chélation homopolymers and copolymers of low molecular weight butadienes. However, given the chelation effect
des diamines introduites, le polymère a une teneur relative- diamines introduced, the polymer has a relative content
ment élevée en ions de métal alcalin, teneur qui a des effets négatifs, par exemple lorsqu'on les utilise dans le domaine des peintures. En outre, la combinaison de polymérisation et d'isomérisation, décrite comme préférentielle, ne donne pas la haute teneur en structures cis-1,4 qui est avantageuse pour alkali metal ions, which has negative effects, for example when used in the field of paints. In addition, the combination of polymerization and isomerization, described as preferential, does not give the high content of cis-1,4 structures which is advantageous for
les propriétés de séchage des polybutadiènes à bas poids molé- the drying properties of low molecular weight polybutadienes
culaire. Enfin, par le brevet DE 1 156 788 et le DE-AS 1 156 789, on connaît des procédés visant à convertir des esters d'acides gras et de mono-alcools contenant des doubles liaisons isolées en esters d'acides gras contenant des doubles liaisons conjuguées et dans lesquels on utilise, comme catalyseurs d'isomérisation, lar. Finally, DE 1,156,788 and DE-AS 1,156,789 disclose processes for converting esters of fatty acids and mono-alcohols containing isolated double bonds into fatty acid esters containing duplicates. conjugated bonds and in which isomerization catalysts,
des alcoolates alcalins.alkaline alcoholates.
L'invention a pour but de fournir un procédé d'isomé- The object of the invention is to provide an isomeric process
risation de doubles liaisons isolées en doubles liaisons conju- isolated double bonds in double bonds
guées dans des homopolymères et/ou des copolymères de diènes- in homopolymers and / or copolymers of dienes-
-(1,3), dans lequel on obtient généralement des structures cis-1,4 techniquement précieuses, sans qu'il se produise de gélification, et qui donne des produits ayant une faible teneur - (1,3), in which we obtain generally technically valuable cis-1,4 structures, without gelling, and which gives products with a low content
en ions de métal alcalin.in alkali metal ions.
Ce problème est résolu par le fait que l'on utilise, comme catalyseur d'isomérisation, un alcoolate alcalin et que l'on conduit l'isomérisation à des températures de + 50 à This problem is solved by the fact that an alkali metal alcoholate is used as the isomerization catalyst and that the isomerization is carried out at temperatures of +50 to
+ 250GC.+ 250GC.
Il est surprenant que l'on puisse utiliser les alcoo- It is surprising that alcohol can be used
lates alcalins étant donné que leur utilisation semblait être alkaline lains as their use appeared to be
limitée à des composés spéciaux. Ainsi, par exemple, l'isomé- limited to special compounds. For example, the isomer
risation décrite pour les esters d'acides gras et de mono-alcools ne peut pas être transposée à des classes de composés aussi apparentées que les esters d'acides gras et de poly-alcools described for esters of fatty acids and mono-alcohols can not be transposed to classes of compounds as related as esters of fatty acids and polyalcohols.
ou les graisses (voir DE-OS 2 155 727, page 2, alinéa 1). or fats (see DE-OS 2 155 727, page 2, paragraph 1).
Par homopolymères et copolymères de diènes-(1,3), By homopolymers and copolymers of (1,3) -dienes,
on entend, dans le cadre de l'invention: les produits d'homo- In the context of the invention, the term "homogenous products"
polymérisation, par exemple, du butadiène-(1,3), de l'isoprène, du (2,3>diméthylbutadîène et du pipérylène, les produits de 2459s251 copolymérisation de ces diènes-(1,3) entre eux ainsi qu'avec des composés aromatiques à substituant vinyle tels que le styrène, l'c-méthylstyrène, le vinyltoluène et le divinylbenzène. La teneur en composés aromatiques à substituant vinyle dans les produits de copolymérisation ne doit pas dépasser 50 moles %. On utilise de préférence, dans le procédé selon l'invention, des polybutadiènes ayant des poids moléculaires (1n) de 500 à 20.000, en particulier de 600 à 10.000 et tout particulièrement de 800 à 6.000. La microstructure des diènes contenus dans les homopolymères et copolymères n'est généralement pas critique, mais il est avantageux qu'au moins 20 % des doubles liaisons polymerization, for example, butadiene- (1,3), isoprene, (2,3-dimethylbutadiene and piperylene, the products of 2459s251 copolymerization of these dienes- (1,3) with each other as well as with vinyl-substituted aromatic compounds such as styrene, c-methylstyrene, vinyltoluene and divinylbenzene The content of vinyl-substituted aromatic compounds in the copolymerization products should not exceed 50 mol%. the process according to the invention, polybutadienes having molecular weights (1n) of from 500 to 20,000, in particular from 600 to 10,000 and most preferably from 800 to 6,000, the microstructure of the dienes contained in the homopolymers and copolymers is generally not critical, but it is advantageous that at least 20% of the double bonds
aient une structure cis-1,4.have a cis-1,4 structure.
Comme alcoolates alcalins, on peut utiliser, dans le procédé selon l'invention, les composés alcalins de tous les As alkali alkoxides, the alkali compounds of all the compounds of the present invention can be used in the process according to the invention.
mono-alcools et poly-alcools primaires, secondaires et tertiaires. primary, secondary and tertiary monoalcohols and polyalcohols.
Des corps préférentiels sont les alcoolates de sodium et de Preferred bodies are the alcoholates of sodium and
potassium de monoalcools aliphatiques ou cycloaliphatiques conte- potassium of aliphatic or cycloaliphatic monohydric alcohols
nant au maximum 20 atomes de carbone, de préférence 3 à 8 at most 20 carbon atoms, preferably 3 to 8
atomes de carbone.carbon atoms.
Des alcoolates typiques que l'on peut utiliser sont par exemple les isopropoxydes de sodium et de potassium, les Typical alcoholates that can be used are, for example, isopropoxides of sodium and potassium,
butoxydes tertiaires de sodium et de potassiums les 2-éthyl- tertiary butoxides of sodium and potassium 2-ethyl-
hexyloxydes de sodium et de potassium. hexyloxides of sodium and potassium.
En général, on ajoute l'alcoolate alcalin au polymère à isomériser à raison de 0,1 à 10 g etude préférence, de 0,5 à In general, the alkali metal alkoxide is added to the polymer to be isomerized in a proportion of 0.1 to 10 g, preferably 0.5 to
3 g par 100 g de polymère.3 g per 100 g of polymer.
- On peut utiliser le polymère à isomériser aussi bien avec solvant que sans solvant. Il est approprié ou nécessaire d'utiliser un solvant lorsque la viscosité du polymère est si The polymer to be isomerized can be used both with solvent and without solvent. It is appropriate or necessary to use a solvent when the viscosity of the polymer is so
élevée que la distribution homogène des constituants de cata- higher than the homogeneous distribution of the constituents of
lyseur n'est pas assurée.lyser is not assured.
Les solvants, qui doivent être exempts d'impuretés perturbatrices telles que l'eau, peuvent être par exemple des The solvents, which must be free from disturbing impurities such as water, may be, for example,
hydrocarbures aliphatiques, cycloaliphatiques et aromatiques. aliphatic, cycloaliphatic and aromatic hydrocarbons.
Des représentants typiques de ces groupes sont l'hexane, l'octane, Typical representatives of these groups are hexane, octane,
le cyclohexane, le toluène et le xylène. cyclohexane, toluene and xylene.
4 -24592t54 -24592t5
On conduit le procédé selon l'invention à des tempé- The process according to the invention is carried out at temperatures of
ratures de + 50 à + 250C, de préférence de + 80 à + 150 C. ratures of +50 to + 250C, preferably of +80 to + 150C.
En général, dans la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on réunit l'alcoolate au polymère à isomériser, éventuellement dissous dans un solvant et on chauffe le tout à la température désirée. Si le catalyseur est peu soluble, par exemple dans le cas des méthoxydes, on ajoute un tiers solvant In general, in carrying out the process according to the invention, the alcoholate is combined with the polymer to be isomerized, optionally dissolved in a solvent and the whole is heated to the desired temperature. If the catalyst is poorly soluble, for example in the case of methoxides, a third solvent is added
tel que l'hexaméthyl-phosphorotriamide au polymère éventuelle- such as hexamethylphosphorotriamide to the possible polymer
ment dissous dans un solvant. Le temps de réaction nécessaire dépend de la nature et de la quantité du catalyseur, du polymère à isomériser et de la température. On peut facilement déterminer dissolved in a solvent. The reaction time required depends on the nature and amount of the catalyst, the polymer to be isomerized and the temperature. We can easily determine
le temps de réaction optimal par quelques expériences d'orien- the optimal reaction time by some experiments
tation. On met fin à la réaction par exemple en refroidissant à la température ambiante (250C). Jusqu'à cette étape, toutes les opérations s'effectuent de préférence sous atmosphère de gaz inerte, par exemple d'argon. Ensuite, on élimine le catalyseur le plus possible par lavage à l'eau et/ou par un traitement tation. The reaction is terminated, for example, by cooling to room temperature (250 ° C.). Until this step, all operations are preferably carried out under an inert gas atmosphere, for example argon. Then, the catalyst is removed as much as possible by washing with water and / or treatment.
d'adsorption, par exemple au moyen de terre décolorante. adsorption, for example by means of bleaching earth.
Les homopolymères et/ou copolymères de diènes-(1,3) isomérisés par le procédé selon l'invention, qui servent de préférence à la fabrication d'agents de revêtement, ont une structure de diènes conjugués dans une mesure atteignant 35 % du nombre total de doubles liaisons. Il apparaît aussi, dans une faible mesure, des structures de triènes et tétraénes The homopolymers and / or copolymers of dienes- (1,3) isomerized by the process according to the invention, which are preferably used for the production of coating agents, have a conjugated diene structure to a degree of up to 35% of the number. total of double bonds. It also appears to a small extent, triene structures and tetraenes
conjugués.conjugates.
Selon un mode d'exécution, afin de pouvoir conduire l'isomérisation dans des conditions de température moins sévères, on introduit, outre l'alcoolate alcalin, un composé aprotique According to one embodiment, in order to be able to conduct the isomerization under less severe temperature conditions, is introduced, in addition to the alkali metal alcoholate, an aprotic compound
fortement polaire.strongly polar.
Grâce à cette mesure, il est possible de conduire Thanks to this measure, it is possible to drive
l'isomérisation à des températures de O à + 1500C, de préfé- isomerization at temperatures of 0 to + 1500C, preferably
rence de + 20 à + 100C, c'est-a-dire que, relativement au cas o l'on utilise simplement un alcoolate alcalin, on peut de façon surprenante abaisser la température de réaction dans une mesure atteignant 1000C, à une concentration constante de from + 20 to + 100 ° C, that is, relatively to the case where an alkali alkoxide is simply used, it is surprisingly possible to lower the reaction temperature to a constant concentration of up to 1000 ° C. of
catalyseur et avec un degré d'isomérisation constant. catalyst and with a constant degree of isomerization.
Les alcoolates utilisables sont, dans ce cas égale- In this case, the alcoholates that can be used are
ment,-ceux que l'on a mentionnés plus haut. Toutefois, outre these, as mentioned above. However, besides
24592512459251
la fonction alcool, les alcools dont dérivent les alcoolates the alcohol function, the alcohols from which alcoholates are derived
peuvent encore porter d'autres groupes fonctionnels, par exem- may still carry other functional groups, for example
ple des groupes éther ou amine. Des alcools difonctionnels ou polyfonctionnels sont par exemple des polyéthylèneglycols, éventuellement éthérifiés d'un côté. Des composés aprotiques fortement polaires qui ple of the ether or amine groups. Difunctional or polyfunctional alcohols are for example polyethylene glycols, optionally etherified on one side. Highly polar aprotic compounds that
conviennent sont, par exemple, le diméthylsulfoxyde, la dimé- are, for example, dimethylsulfoxide, dimethyl
thylformamide, la diméthylacétamide le 1,2-diéthoxy-éthane thylformamide, dimethylacetamide 1,2-diethoxyethane
la tétraméthylurée, la tétraméthylénesulfone, la N-méthylpyr- tetramethylurea, tetramethylenesulfone, N-methylpyrrole
rolidone, l'isophorone, l'acétophénone et le carbonate d'éthylène. rolidone, isophorone, acetophenone and ethylene carbonate.
Le diméthylsulfoxyde, la diméthylformamide et la N-méthylpyr- Dimethylsulfoxide, dimethylformamide and N-methylpyrrolidine
rolidone sont préférentiels.rolidone are preferential.
Le composé aprotique fortement polaire est générale- The strongly polar aprotic compound is generally
ment utilisé à raison de 0,1 à 20 g, de préférence de 0,5 à 0.1 to 20 g, preferably 0.5 to
10 g par 100 g de polymère à isomériser. 10 g per 100 g of polymer to be isomerized.
En général, dans la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on réunit l'alcoolate et le composé aprotique fortement polaire au polymère à isomériser, éventuellement dissous dans un solvant,et on chauffe le tout à la température désirée. Le temps de réaction nécessaire dépend de la nature et de la quantité du catalyseur, du polymère à isomériser et de la température. On peut facilement déterminer le temps de réaction optimal par quelques expériences d'orientation. On met fin à la réaction en ajoutant un composé à hydrogène actif, In general, in carrying out the process according to the invention, the alcoholate and the strongly polar aprotic compound are combined with the polymer to be isomerized, optionally dissolved in a solvent, and the whole is heated to the desired temperature. The reaction time required depends on the nature and amount of the catalyst, the polymer to be isomerized and the temperature. Optimal reaction time can be easily determined by some orientation experiments. The reaction is terminated by adding an active hydrogen compound,
par exemple du méthanol. Jusqu'à cette étape, toutes les opé- for example methanol. Until this stage, all the operations
rations, spécialement à température élevée, s'effectuent sous atmosphère de gaz protecteur, de préférence d'argon. Ensuite, on élimine le plus possible le catalyseur par lavage à l'eau et/ou par un traitement d'adsorption, par exemple au moyen rations, especially at elevated temperatures, are carried out under a protective gas atmosphere, preferably argon. Then, the catalyst is eliminated as much as possible by washing with water and / or by an adsorption treatment, for example by means of
de terre décolorante.bleaching earth.
Les homopolymères et/ou copolyméres de diénes-(1,3) isomérisés par le procédé selon l'invention, de préférence des polybutadiènes ayant des poids moléculaires (Mn) de 500 à 000, qui servent de préférence à la fabrication d'agents de revêtement, présentent des structures de diène conjugué dans The homopolymers and / or copolymers of dienes (1,3) isomerized by the process according to the invention, preferably polybutadienes having molecular weights (Mn) of 500 to 000, which are preferably used for the production of stabilizing agents. coating, exhibit conjugated diene structures in
une mesure atteignant 70 % du nombre total des doubles liaisons. a measure of up to 70% of the total number of double bonds.
On trouve aussi en petite quantité des structures conjuguées de There are also small amounts of conjugated structures of
triène et de tétraène.triene and tetraene.
6 24592516 2459251
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront des exemples ci-après destinés à illustrer les Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the following examples intended to illustrate the
diverses formes de mise en oeuvre du procédé. various forms of implementation of the method.
Les teneurs en conjuènes indiquées ont été déterminées par spectroscopie ultraviolette et,dans le cas des polybutadiènes, elles sont indiquées en pourcentages en poids, calculés pour C8H14 (diènes conjugués), C8H12 (triènes conjugués) et C8H,0 (tétraènes conjugués). L'expression "température ambiante" veut dire 250C dans tous les exemples. Le rapport métal/chaîne The indicated conjugate contents were determined by ultraviolet spectroscopy and, in the case of polybutadienes, they are indicated in percentages by weight, calculated for C8H14 (conjugated dienes), C8H12 (conjugated trienes) and C8H14 (conjugated tetraenes). The term "room temperature" means 250C in all the examples. The metal / chain ratio
est chaque fois le rapport molaire entre métal et polymère. in each case, the molar ratio between metal and polymer.
Tous les pourcentages s'entendent en poids sauf All percentages are by weight except
indication contraire.otherwise stated.
Les microstructures ont été déterminées par spectro- The microstructures were determined by spectrophotometric
scopie infrarouge et les chiffres indiqués ont relatifs au infrared light and the figures indicated relate to the
nombre de doubles liaisons.number of double bonds.
Exemple 1Example 1
Dans un ballon agitateur de 4 litres desséché par chauffage et balayé à l'argon, on met 2 000 g d'une huile de polybutadiène présentant 76 % de structure cis-1,4 et une teneur 4 g of a polybutadiene oil having 76% of cis-1,4 structure and a carbon content of 2000 g are introduced into a 4 liter stirring flask dried by heating and swept with argon.
''
en structures de diène conjugué inférieure à 0,5 % (In = 1 500). in conjugated diene structures less than 0.5% (In = 1500).
A l'huile chauffée à 1200C, on ajoute à trois reprises, à des intervalles de 120 minutes, 1 % en poids de butoxyde tertiaire With the oil heated at 1200 ° C., 1% by weight of tertiary butoxide is added three times at intervals of 120 minutes.
de potassium et on prélève chaque fois au préalable des échan- of potassium and samples are taken from each
tillons dans lesquels on achève l'isomérisation par refroidis- in which the isomerisation is completed by cooling
sement à la température ambiante. A 1200.C, l'huile se colore at room temperature. At 1200.C, the oil is colored
en rouge foncé en présence de butoxyde tertiaire de potassium. dark red in the presence of tertiary potassium butoxide.
On isole le produit en le diluant avec de l'hexane et en élimi- The product is isolated by diluting with hexane and removed.
nant par centrifugation l'alcoolate ainsi précipité. Le Tableau 1 indique les microstructures et les teneurs en conjuènes en fonction du temps. Toutes les réactions, y compris celles des exemples suivants, se déroulent sous atmosphère d'argon,car à température élevée, la présence d'oxygène peut conduire à une gélification. by centrifugation the alkoxide thus precipitated. Table 1 shows the microstructures and conjugate contents as a function of time. All reactions, including those of the following examples, take place under an argon atmosphere, because at high temperature, the presence of oxygen can lead to gelation.
Tableau 1Table 1
Variation de l'isomérisation par le butoxyde tertiaire de Variation of isomerization by tertiary butoxide
potassium (KtBO) à 120 C, en fonction du temps. potassium (KtBO) at 120 ° C, as a function of time.
Les microstructures indiquées sont les valeurs relatives (rap- The microstructures shown are the relative values (
portées à 100 %). Les teneurs absolues sont de 80 à 95 %. 100%). Absolute contents are 80 to 95%.
On applique le produit sur une tôle avec une épaisseur de feuille humide de 50 pm et on détermine son comportement au séchage selon la norme DIN 53 150. On obtient des temps hors poussière et des temps de séchage à coeur inférieurs à 1 heure (comparaison: matière première: hors poussière et séchage à The product is applied to a sheet with a wet sheet thickness of 50 μm and its drying behavior is determined according to DIN 53 150. Dust-free times and core drying times of less than 1 hour are obtained (comparison: raw material: dust-free and drying at
coeur: 9 heures).heart: 9 hours).
On effectue le même essai avec un KtBO fraîchement sublimé au lieu du produit commercial. Il donne les mêmes résultats. Il est possible aussi d'ajouter en une seule fois la totalité du catalyseur. On obtient des teneurs un peu moindres en The same test is performed with a freshly sublimed KtBO instead of the commercial product. It gives the same results. It is also possible to add all of the catalyst at once. We get slightly lower grades in
conjuènes (20 % de dioléfines conjuguées au bout de 6 heures). conjugates (20% conjugated diolefins after 6 hours).
Exemples 2 à 6Examples 2 to 6
On conduit l'isomérisation avec KtBO comme catalyseur sur des huiles de polybutadiène de structure différente et d'un autre poids moléculaire. En outre, on utilise de copolymères The isomerization with KtBO as a catalyst is carried out on polybutadiene oils of different structure and of another molecular weight. In addition, copolymers are used
formés avec le styrène ainsi que des huiles d'autres monomères. formed with styrene as well as oils of other monomers.
Les résultats sont indiqués au Tableau 2. Les microstructures The results are shown in Table 2. Microstructures
restent à peu près constantes comme dans l'exemple 1. remain approximately constant as in Example 1.
Teneur TempsMicrostructure Teneur en conjuènes en KtBO F 7 %7 -% en Time ContentMicrostructure Content in conjugates in KtBO F 7% 7 -% in
- poids7, /h 7 trans-1,4 1,2 cis-1,4 Diolé- Triolé- Tétra-- weight 7, / hr trans-1,4 1,2 cis-1,4 Diole-triole tetra--
_- -_ - fines fines oéfinesFine fine olefins
1 2 22 1 77 12,8 O O1 2 22 1 77 12.8 O O
2 4 20 1 79 19 0,06 O2 4 20 1 79 19 0.06 O
3 6 21 1 78 32 0,08 O3 6 21 1 78 32 0.08 O
__ __ _ __ __ _ __ _ __ __ _ __ i _ __ _ __ __ _ __ _ _ __ _ __ __ _ __ __ __ _ __ _ __ _ _ __ __ _ __ _ __ __ _ __ _ __ __ _ __ __ _ __ _ __ __ _ __ i _ __ _ __ __ _ __ _ _ __ _ __ __ _ __ __ __ _ __ _ __ _ _ __ __ _ __ _ __ __ _ __ _
Tableau 2Table 2
Isomérisation d'huiles d'autres monomères, d'autres structure Isomerization of oils of other monomers, other structures
et de poids moléculaires plus élevés. and higher molecular weights.
N Type X KtB0, % Tempéy Temps Teneur en conjuènes, d'huile en poids rature / C_7 / h_7 % dioléfine /-C- C7 /-h T N Type X KtB0,% Tempey Time Conjugate content, oil by weight / C_7 / h_7% diolefin / -C-C7 / -h T
2 VPO 10 150 2 9,92 OPV 10 150 2 9.9
3 P0130 2 120 5 7,53 P0130 2 120 5 7.5
4 P0160 2 120 5 4,64 P0160 2 120 5 4,6
St/Bu 5 150 3 7,8St / Bu 5,150 3 7.8
6 PIP - 5 150 5 2,16 PIP - 5,150 5,1,1
_ _ _ _ _ - - - - - - - - - - _ _ _ _ _ _ _ - - - - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _-_ _-_ _-__ _ _ _-__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - - - - - - - - - _ _ _ _ _ _ _ - - - - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _-__ _ _ _ _ _ _
X Types d'huile: VPO = huile de polymère vinylique (préparée selon le DEOS 2 361 782) X Types of oil: OPV = vinyl polymer oil (prepared according to DEOS 2,361,782)
P0130 et P0160 = produits commerciaux de Chemische Werke Hils AG. P0130 and P0160 = commercial products of Chemische Werke Hils AG.
St/Bu = huile de copolymère styrène/butadiène (préparéeselon le brevet St / Bu = styrene / butadiene copolymer oil (prepared according to the patent
DE I 212 302)DE I 212 302)
PIP = huile de polyisoprene préparée à l'aide de LiBu. PIP = polyisoprene oil prepared using LiBu.
Dans -les expériences, on ajoute en une seule fois la In -the experiments, one adds at once
quantité de catalyseur indiquée.amount of catalyst indicated.
Caractéristiques des huiles initiales (teneur en Characteristics of the initial oils (content
conjuénes moins de 0,5 %) -less than 0.5%) -
trans-1,4trans-1,4
8 à 168 to 16
51(3,4)51 (3.4)
Microstructure, % 1,2 cis-1,4 2 à 4 à 90 Microstructure,% 1,2 cis-1,4 2-4 to 90
41 (1,4)41 (1.4)
Styrène o o o Type d'huile Mn VPO P0130 P0160 St/Bu 3 000 6 000 PIP 1 600 Styrene o o o Oil type Mn VPO P0130 P0160 St / Bu 3,000 6,000 PIP 1,600
9 24592519 2459251
Exemples 7 et 8 En se basant sur le procédé de l'exemple 1, on isomérise au moyen de 2-éthylhexyloxyde de sodium ou de potassium (NaOC8 Examples 7 and 8 Based on the procedure of Example 1, isomerized with 2-ethylhexyloxide of sodium or potassium (NaOC8
ou KOC8). Les résultats figurent au Tableau 3. or KOC8). The results are shown in Table 3.
, Tableau 3, Table 3
Isomérisation au moyen d'alcoolates de Na et K Pour préparer les alcoolates, on pulvérise finement les métaux alcalins dans du xylène. Ensuite, on les fait réagir sur un excès de 2-éthylhexanol. Pour compléter la réaction, on Isomerization Using Alkoxides of Na and K To prepare the alkoxides, the alkali metals are finely pulverized in xylene. Then they are reacted with an excess of 2-ethylhexanol. To complete the reaction, we
chauffe jusqu'à 145 C et on chasse l'excès d'alcool et le xylène. heated to 145 ° C. and excess alcohol and xylene are removed.
Puis on ajoute l'huile de polybutadiéne et on porte le mélange à la température désirée. Toutefois, on peut aussi isomériser Then the polybutadiene oil is added and the mixture is brought to the desired temperature. However, it is also possible to isomerize
avec l'excés d'alcool.with excess alcohol.
Exemples 9 à 13 On répète le procédé de l'exemple 1 avec d'autres alcoolates, l'addition du catalyseur s'effectuant en une seule fois. On utilise les alcoolates de potassium ou de sodium dérivés du méthanol (exemples 9 et 10), de l'isopropanol (exemple 1t), du cyclohexanol (exemple 12), de l'alcool benzylique (exemple 14) et du propylèneglycol(1,2) (exemple 13), préparés de la façon indiquée aux exemples 7 et 8. Les résultats sont indiqués au Examples 9 to 13 The procedure of Example 1 is repeated with other alkoxides, the catalyst being added all at once. Potassium or sodium alcoholates derived from methanol (Examples 9 and 10), isopropanol (Example 1t), cyclohexanol (Example 12), benzyl alcohol (Example 14) and propylene glycol (1) are used. 2) (Example 13), prepared as in Examples 7 and 8. The results are shown in FIG.
Tableau 4.Table 4.
Exemple Alcoolate % en poids Tempé- Temps, Dioléfines N rature, h conjuguées, % C 7 NaOC8 5 150 5 6 Example Alcoholic% by Weight Temp. Time, Diolefins Nature, Conjugated H,% C 7 NaOC 8 5 150 5 6
8 KOC8 5 120 1 13,28 KOC8 5 120 1 13.2
Tableau 4Table 4
Isomérisation au moyen de différents alcoolates La comparaison des exemples 9 et 10 montre clairement que lorsqu'il s'agit d'alcoolates peu solubles comme le méthoxyde, Isomerisation Using Different Alcoholates The comparison of Examples 9 and 10 clearly shows that when it comes to poorly soluble alcoholates such as methoxide,
il est utile d'ajouter un tiers solvant tel que HMPT. it is useful to add a third solvent such as HMPT.
Exemples 15 à 22 En se basant sur le procédé décrit à l'exemple 1, Examples 15 to 22 Based on the process described in Example 1,
on utilise différentes concentrations de KtBO à différentes tem- Different concentrations of KtBO are used at different times.
pératures. Les résultats sont récapitulés au Tableau 5. tures. The results are summarized in Table 5.
Tableau 5Table 5
Isomérisation à l'aide de KtBO Exemple KtBO, Tempé- Temps Dioléfines N % en poids rature, C /-h 7 conjuguees, % 0,1 150 i 1,1 Isomerization using KtBO Example KtBO, Temp-Time Diolefins N% by weight, C / -h 7 conjugates,% 0.1 150 i 1.1
16 0,5 120 3 7,116 0.5 120 3 7.1
17 i 120 3 14,017 i 120 3 14.0
18 5 150 0,5 16,718 5 150 0.5 16.7
19 10 120 5 17,619 10 120 5 17.6
5 120 3 17,15 120 3 17.1
21 5 80 5 6,321 5 80 5 6.3
22 5 50 5 1,122 5 50 5 1.1
Exemple Alcoolate % en Tempé- Temps Dioléfines NO poids rature en conjuguées oC heures 9 NaOCH3 5 120 2 1,1 NaOCH3 /10 % HMPT 5 120 5 3,4 11 KO isopropyle 5 150 3 11,1 12 KO cyclohexyle 5 120 7 11,9 Example Alcoholic% Temp. Time Diolefins NO conjugated weight oC hours 9 NaOCH3 5 120 2 1.1 NaOCH3 / 10% HMPT 5 120 5 3.4 11 KO isopropyl 5 150 3 11.1 12 KO cyclohexyl 5 120 7 11 9
13 KOC30H 5 150 3 11,513 KOC30H 5 150 3 11.5
14 KO benzyle 7 150 7 18 X Hexaméthylphosphorotriamide il 2459251 14 KO benzyl 7 150 7 18 X Hexamethylphosphorotriamide il 2459251
Exemple 23Example 23
On répète le procédé de l'exemple 1 dans le xylène comme solvant. A cet effet, à 200 g d'huile de polybutadiène dans 40 g de xylène, on ajoute à la température ambiante 1 % en The process of Example 1 is repeated in xylene as a solvent. For this purpose, 200 g of polybutadiene oil in 40 g of xylene are added at room temperature.
poids de KtBO et ensuite on chauffe à 135 C. Au bout d'une demi- weight of KtBO and then heated to 135 C. After one half
heure, on détermine par spectroscopie ultraviolette que la teneur hour, it is determined by ultraviolet spectroscopy that the
en dioléfines conjuguées est de 14,20 %. in conjugated diolefins is 14.20%.
Exemple 24 Dans un ballon agitateur de 500 ml, préalablement desséché par chauffage et balayé à l'argon à plusieurs reprises, on met 150 g d'une huile de polybutadiène A (tMn i 600; doubles liaisons: cis-1,4:75 %, trans-1,4:24 %, 1,2:1%),ainsi que 15 g EXAMPLE 24 A 500 ml stirred flask, previously dried by heating and flushed with argon several times, was charged with 150 g of polybutadiene A oil (tMn 600, double bonds: cis-1.4: 75). %, trans-1,4: 24%, 1,2: 1%), as well as 15 g
de N-méthylpyrrolidone et 6 g de butoxyde tertiaire de potassium. N-methylpyrrolidone and 6 g of tertiary potassium butoxide.
La teneur en conjuènes de l'huile initiale est inférieure à 0,5 %. The conjugate content of the initial oil is less than 0.5%.
Le contenu du ballon, tout d'abord clair, se colore en bleu-noir lorsqu'on chauffe à 80 C en agitant. L'huile à isomériser est protégée par de l'argon. Au bout de différents laps de temps, on prélève des échantillons que l'on débarrasse chaque fois des fractions volatiles pendant 1 heure à 140 C sous un vide de trompe à huile. On peut isoler le produit par filtration ou par des procédés d'adsorption. La teneur en dioléfines conjuguées, calculée en pourcentage en poids de C8H14 par spectroscopie ultraviolette, est de 12,4 % au bout de 5 heures. Les triolefines conjuguées, calculées en pourcentage en poids de C8H12, sont présentes à raison de 1,8 %, les tétraoléfines conjuguées, The contents of the balloon, at first clear, turn blue-black when heated to 80 C with stirring. The oil to be isomerized is protected by argon. After various periods of time, samples are taken that volatile fractions are rinsed off for 1 hour at 140 ° C. under an oil pump vacuum. The product can be isolated by filtration or by adsorption methods. The content of conjugated diolefins, calculated as a percentage by weight of C8H14 by ultraviolet spectroscopy, is 12.4% after 5 hours. The conjugated triolefins, calculated as percentage by weight of C8H12, are present at a rate of 1.8%, the conjugated tetraolefins,
calculées en pourcentage en poids de C8H10 à raison de 0,23 %. calculated as a percentage by weight of C8H10 at the rate of 0.23%.
La viscosité s'est légèrement accrue, de 800 mPa.s à i 350 mPa.s (mesuréeà 20 C), la distribution relative de la microstructure The viscosity increased slightly, from 800 mPa.s to 1350 mPa.s (measured at 20 C), the relative distribution of the microstructure
est restée constante.has remained constant.
Exemples 25 à 41 et exemples comparatifs A à E Par un procédé analogue à celui de l'exemple 23, on fait des expériences dans des conditions de réactions modifiées et avec d'autres additifs aprotiques fortement polaires. Les abréviations ont la signification suivante; Examples 25 to 41 and Comparative Examples A to E By a method analogous to that of Example 23, experiments are carried out under modified reaction conditions and with other strongly polar aprotic additives. Abbreviations have the following meaning;
12 245925112 2459251
KTBO = butoxyde tertiaire de potassium DMSO = diméthylsulfoxyde DMF = diméthylformamide NMP = N-méthylpyrrolidone B = huile de polybutadiène ayant les caractéristiques suivantes: Mn 3 000, doubles liaisons cis-1,4: 80 %, trans-1,4: 19 % KTBO = tertiary potassium butoxide DMSO = dimethylsulfoxide DMF = dimethylformamide NMP = N-methylpyrrolidone B = polybutadiene oil with the following characteristics: Mn 3,000, cis-1,4 double bonds: 80%, trans-1,4: 19%
1,2: 1%1.2: 1%
Tableau 6Table 6
Exem- KTBO Huile de Additif Solvant Tempé- Temps Dioléfines ple N % polybu- Nature Quantité Nature Quantité rature conjuguées tadiène g/10Og g/100lg / - C_7 /-h7 77 _ Exem- KTBO Solvent Additive Oil Temp. Time Diolefins N Polybuty Nature Quantity Nature Quantity conjugated tadiene g / 100 g / 100 μg / - C 7 / -7 77
4 A NMP 10 - 50 3 10,54 A NMP 10 - 50 3 10.5
26 i A DMSO 0,5 Toluène 100 80 3 18,3 27 i A DMSO 1,0 Toluene 100 80 3 19, 3 28 1 A DMSO 3,0 Toluene 100 80 5 19,5 29 i A DMSO 5,0 Toluene 100 80 5 21,5 1i A DMSO 10,0 Toluène 100 80 5 25,0 31 1 A DMSO 20,0 Toluène 100 80 0,5 8,5 32 1 A DMSO 5,0 Toluene 100 50 5 12,5 33 1 A DMSO 5,0 Toluène 100 20 1 8,6 34 2 A DMSO 20,0 Toluène 100 80 0,5 14,3 5 A DMSO 20,0 Toluène 100 80 1,0 17,2 36 1 B DMSO 5,0 Toluène 100 80 3 17,2 37 1 B DMSO 5,0 pxylène 100 120 5 26,8 38 1 A DMF 0,5 Toluène 100 80 5 11,8 39 1 A DMF 3,0 Toluène 100 80 5 14,7 1 A DMF 5,0 Toluène 100 80 3 15,2 41 1 A DMF 10,0 Toluène 100 80 3 16,5 DMSO 0.5 Toluene 100 80 3 18.3 27 1 A DMSO 1.0 Toluene 100 80 3 19, 3 28 1 A DMSO 3.0 Toluene 100 80 5 19.5 29 i A DMSO 5.0 Toluene 100 80 5 21.5 1i A DMSO 10.0 Toluene 100 80 5 25.0 31 1 A DMSO 20.0 Toluene 100 80 0.5 8.5 32 1 A DMSO 5.0 Toluene 100 50 5 12.5 33 1 A DMSO 5.0 Toluene 100 20 1 8.6 6 2 A DMSO 20.0 Toluene 100 80 0.5 14.3 5 A DMSO 20.0 Toluene 100 80 1.0 17.2 36 1 B DMSO 5, 0 Toluene 100 80 3 17.2 37 1 B DMSO 5.0 pxylene 100 120 5 26.8 38 1 A DMF 0.5 Toluene 100 80 5 11.8 39 1 A DMF 3.0 Toluene 100 80 5 14.7 1 A DMF 5.0 Toluene 100 80 3 15.2 41 1 A DMF 10.0 Toluene 100 80 3 16.5
I._. _I._. _
1- N N rw ut b1- N N rw ut b
14 245925114 2459251
Tableau 7Table 7
Exemples comparatifs (sans addition des composés aprotiques fortement polaires) On peut donc obtenir le même degré de conjugaison sans addition du composé aprotique fortement polaire si l'on élève la température d'environ 50 C et/ou si l'on utilise de plus Comparative Examples (Without Addition of Highly Polar Aprotic Compounds) The same degree of conjugation can be obtained without the addition of the strongly polar aprotic compound if the temperature is raised to about 50 ° C and / or if more
fortes concentrations de catalyseur. high concentrations of catalyst.
N KTBO Huile de Solvant Tempéra- Temps Dioléfines % polybuta Nature Quantité ture, C conjuguées, diène g/100g h % A 1 A Toluene 100 80 5 7,2 B i A i-octane 100 100 5 13,0 C 1 A p-xylèn 100 138 5 19,6 D 1 B Toluene 100 80 1 7,8 E 2 B Toluene 100 80 5 17,0 N KTBO Solvent Oil Temperatures Diolefins% polybuta Nature Amount T, C conjugates, diene g / 100g h% A 1 A Toluene 100 80 5 7.2 B i A i-octane 100 100 5 13.0 C 1 A p -xylen 100 138 5 19.6 D 1 B Toluene 100 80 1 7.8 E 2 B Toluene 100 80 5 17.0
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