NO166648B - Halogenert butylgummi, fremgangsmaate for dens fremstilling samt anvendelse derav. - Google Patents

Halogenert butylgummi, fremgangsmaate for dens fremstilling samt anvendelse derav. Download PDF

Info

Publication number
NO166648B
NO166648B NO851252A NO851252A NO166648B NO 166648 B NO166648 B NO 166648B NO 851252 A NO851252 A NO 851252A NO 851252 A NO851252 A NO 851252A NO 166648 B NO166648 B NO 166648B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
butyl rubber
halogen
mol
halogenated butyl
weight
Prior art date
Application number
NO851252A
Other languages
English (en)
Other versions
NO166648C (no
NO851252L (no
Inventor
Irwin Jerome Gardner
James Vincent Fusco
Neil Frederick Newman
Francis Paul Baldwin
Ronald Charles Kowalski
William Myers Davis
Original Assignee
Exxon Research Engineering Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/597,187 external-priority patent/US4632963A/en
Priority claimed from US06/597,188 external-priority patent/US4681921A/en
Application filed by Exxon Research Engineering Co filed Critical Exxon Research Engineering Co
Publication of NO851252L publication Critical patent/NO851252L/no
Priority to NO894246A priority Critical patent/NO894246D0/no
Publication of NO166648B publication Critical patent/NO166648B/no
Publication of NO166648C publication Critical patent/NO166648C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/40Introducing phosphorus atoms or phosphorus-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/18Introducing halogen atoms or halogen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/48Isomerisation; Cyclisation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører halogenert butylgummi fremgangsmåte for dets fremstilling samt anvendelse derav.
En av de første olefinisk umettede syntetiske elastomerene som ble kommersielt produsert var butylgummi. Uttrykket "butylgummi" benyttes innen gummi-industrien for å be-
skrive kopolymerer fremstilt fra en polymerisasjons-reaksjonsblanding som inneholder fra 70 til 99,5 vekt-%
av en iso-olefin som inneholder fra 4 til 7 karbonatomer, f.eks. isobutylen, og fra 3 0 til 0,5 vekt-% av en konjugert multi-olefin som inneholder fra 4 til 14 karbonatomer,
f.eks. isopren. De resulterende kopolymerene inneholder totalt 85 til 99,5 vekt-% iso-olefin og totalt ca. 0,5
til 15% multi-olefin.
Fremstillingen av butylgummi er beskrevet i U.S. patent
nr. 2,356,128. Butylgummi har generelt en antallsmidlere molekylvekt på ca. 5000 til ca. 500.000, fortrinnsvis 80.000 til 250.000, og et Wijs iodtall på ca. 0,5 til 50, fortrinnsvis 1 til 15. Butylgummi med lav molekylvekt defineres generelt som butylgummi som har en Mv på 5000
til 30.000 og 2-10 mol-% umettethet. Den viskositets-gjennomsnittlige molekylvekten (Mv) for kommersiell betylgummi er ca. 100.000 til 500.000, fortrinnsvis ca. 250.000 til 500.000.
Polymerryggraden i kommersiell butylgummi utgjøres hoved-sakelig av isobutylen-enheter, med bare få prosent isopren-enheter. Isoprenenhetene bidrar med den lille mengden umettethet som er tilstede i butylgummi. De grunnleggende fremstillingsligningene representeres ved: som tilsammen danner hovedstrukturen:
hvor n + 1 angir antallet iso-olefinenheter som er inkorporert i butylgummien, mens n står for antallet diolefin-enheter som er tilstede, i det vensentlige som isolerte enheter. Den konjugerte diolefinen mister sin dien-umettethet når den inkorporeres i polymer-ryggraden.
Følgelig inneholder butylgummi, slik som den i dag fremstilles, bare en liten prosentdel umettethet, i form av mono-olefinstrukturen forbundet med isoprenresiduet som inkorporeres mer eller mindre tilfeldig gjennom polymer-kjeden.
Reaktiviteten av butylgummiene og følgelig deres herdehastighet er betydelig mindre enn for sterkt umettede, naturlige og syntetiske gummityper. I et forsøk på å forbedre herdeegenskapene for butylgummiene har man halogenert disse:syntetiske polymerene. Halogenert butylgummi har gitt et betydelig bidrag til elastomerindustrien. En fremgangsmåte til fremstilling av halogenert butylgummi er beskrevet i U.S. patent nr. 3,099,644. Både klorinert og brominert butylgummi er kjent. Struktur-formelen for halogenert butylgummi kan typisk represen-
i teres ved:
hvor X står for Bualogem og m, 1 og m har de ovenfor angitte betydninger. Denne strukturen er imidlertid en av
flere som kan dannes, avhengig av halogeneringsbetingelsene, halogeneringsmiddelet som benyttes osv. Andre strukturelle konfigurasjoner som kan oppstå ved halogenering av butylgummi er
Det bør bemerkes at i hvert tilfelle er halogenet tilstede som et sekundært eller tertiært allylisk halogen.
I US patent 4.288.575 er det beskrevet en ny strukturell konfigurasjon for den halogenerte gummien hvor gummien inneholder konjugert dien og er representert ved
I denne strukturen befinner halogenet, X, seg i en primær allylisk posisjon. Fremgangsmåten beskrevet i U.S. patent nr. 4,288,575 til fremstilling av disse gummitypene innbefatter anvendelsen av en kobberoksyd-katalysator som er nyttig for dehydrohalogenering av butylgummi, slik at det dannes en konjugert diengummi.
Som vist i eksempel 6 i U.S. patentet 4,288,575 er dette primære halogenet i en mer stabil konfigurasjon enn de sekundære halogenene ifølge tidligere teknikk, og lar seg ikke lett fjerne. Kopperoksydkatalysatoren er beskrevet i det eldre U.S. patent nr. 4,145,49 2 som en dehydrohalogeneringskatalysator egnet for fremstilling av konjugert diengummi. Der hvor det ifølge U.S. patent nr. 4,288,575 fremstilles polymerer som inneholder strukturen av formel V, er: denne strukturen uten unntak forbundet med konjugert dien.
Tabell I i U.S. patent nr. 4,288,575 viser forskjellige halogenerte konjugerte dien-holdige polymerer som inneholder halogenet i den primære posisjonen. Ikke overraskende er det resterende halogenet alltid forbundet med betydelige mengder konjugert dien. Siden katalysatoren er en dehydrohalogeneringskatalysator er dehydro-halogeneringen proporsjonal med kontaktgraden mellom polymeren og katalysatoren, og tilsvarende er graden av omordning av halogen fra den sekundære til den primære posisjonen forbundet med dehydrohalogenerings-graden.
Der hvor store mengder resterende halogen er til stede i polymeren, som i. forsøk A i tabell I i U.S. patent nr. 4,288,5 75, er dette et resultat av en innledende høy grad av halogenering; her 1,95 vekt-% brom. Siden graden av omvandling er proporsjonal med graden av dehydrohalogenering kan polymerene, ifølge det sistnevnte patentet, ikke samtidig ha et lavt innhold av konjugert dien og betydelige mengder halogen tilstede i den primære allyliske posisjonen.
I 1979 beskrev Van Tongerloo et. al. en bromert butylgummi som hadde et lavt (om noe) innhold av konjugert dien og som hadde den primære halogenkonfigurasjonen.
Polymeren er representert ved strukturen
Referansen angir at polymeren blir fremstilt ved en beskyttet fremgangsmåte og Van Tongerloo et. al. angir bare at om-ordningen til den mer stabile primære konfigurasjonen kan oppnås i bromert butylgummi "under en rekke forskjellige betingelser - f.eks., i nærvær av syre, frie radikaler, baser eller varmetilførsel." Se Van Tongerloo, A.
Vukov, R., Proceedings, International Rubber Conference, Milano, Italia, 1979, side 70. En kjemiker vil forstå at beskrivelsen som gis dekker alle teknikkene som kan regnes opp for å utføre et uendelig antall reaksjoner. Beskrivelsen angir på ingen måte noen fremgangsmåte til fremstilling av polymeren som beskrives.
Van Tongerloo et.al. betegner metylenkonfigurasjonen av formel VI ovenfor som "EXO" og den primære bromkonfigura-sjonen av formel V som "ENDO". Det påstås at selve forholdet mellom ENDO: EXO på 71:16 foreligger ingen klar indikasjon på en korrelasjon mellom vulkanisategenskaper og polymermikrostruktur. Følgelig sannsynliggjør Van Tongerloo et. al. ikke at polymeren som er fremstilt ved en ubeskrevet beskyttet fremgangsmåte, har egenskaper som adskiller seg fra. egenskapene for konvensjonell halogenert butylgummi.
Senere har Vukov angitt at visse modelforbindelser kan oppvarmes til 150)°C i 30 minutter, hvorved følgende molekylære omvandling oppnås;:;
Ingen vesentlig omvandling av den klorerte modellen ble observert. Se Vukov, R., "Halogenation of Butyl Rubber and The Zinc Oxide Cross-Linking Chemistry of Halogenated Derivatives" presentert ved ACS Rubber Division, 25.
oktober 1983. Det vil være klart for fagmannen at det som er tilfellet for enkle molekyler (modell-forbindelser)
ikke nødvendigvis må gjelder komplekse polymer-molekyler.
Det er overraskende funnet at halogenerte butylgummier,
med lavt innhold: av konjugert dien, som har en vesentlig del av halogenet, i en primær konfigurasjon, kan frem-
stilles ved omvandling av strukturen for konvensjonell klorert og bromert butylgummi.
Disse unike polymerene viser uventet raskere herde-hastigheter og bedre vulkanadhesjon til sterkt umettede gummityper enn man kan oppnå med konvensjonell brominert butylgummi. Overraskende viser de klorerte butylgummiene ifølge oppfinnelsen en høyere herdehastighet enn konvensjonelt bromerte butylgummier.
Isomeriseringen av konvensjonell halogenert butylgummi oppnås ved å benytte en Friedel-Craft-katalysator.
Foreliggende oppfinnelse vedrører halogenert butylgummi
som har forbedrede herde- og adhesjonsegenskaper. Nærmere bestemt vedrører den halogenert butylgummi hvor en betydelig del av det tilgjengelige halogenet er til stede som primært allylisk halogen.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt halogenert butylgummi, som er kjennetegnet ved at den har et innhold av konjugert dien-umettethet på under 0,25 mol-%,
et halogeninnhold på minst 0,6 vekt-%, og at minst 20 mol-% av halogenet befinner seg i en primær allylisk konfigurasjon.
Videre er det ifølge oppfinnelsen tilveiebragt en fremgangsmåte for modifisering av en halogenert butylgummi som etter modifisering har et innhold av konjugert dien-umettethet på under 0,25 mol-%, og et halogeninnhold på minst 0,6 vekt-%, for å isomerisere den halogenerte gummien slik at en betydelig andel av halogenet flyttes fra en innledende sekundær allylisk konfigurasjon til en primær allylisk konfigurasjon, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved ar. en oppløsning av gummien bringes i kontakt med en Friedel-Craft-katalysator ved en temperatur fra 20 til 150°C i en reaksjonstid som er tilstrekkelig for å forårsake isomeriseringen, hvorved minst 20 mol-% av halogenet får primær allylisk konfigurasjon.
Oppfinnelsen tilveiebringer også anvendelse av den ovenfor angitte halogenerte butylgummi som innerforingssammensetning i dekk og for adhesjon til en dekkramme.
Ved utførelsen av foreliggende fremgangsmåte behandles således en konvensjonell halogenert butylgummi, fremstilt ved å benytte kommersielt kjente fremgangsmåter, slik at en isomeromvandling av halogenet fra den sekundære allyliske konfigurasjonen, til en primær allylisk konfigurasjon bevirkes. Isoprenen som benyttes ved fremstillingen av butylgummi inkorporeres generelt i gummien i følgende konfigurasjon:
halogenet inkorporeres generelt i en konfigurasjon som angitt nedenfor hvor X er halogen. Posisjonen for umettethet ligger utenfor ryggraden av polymeren. I butylgummipolymerene ifølge oppfinnelsen er halogenet inkorporert i en struktur som har konfigurasjonen Andre halogenkonfigurasjoner innbefatter
Gjennom resten a;v beskrivelsen og kravene vil konfigurasjonene av formelene VIII, IX og X bli referert til som konfigurasjoner, av type henholdvis I, II og III.
Polymerene ifølge foreliggende oppfinnelse adskiller
seg fra polymerene ifølge US patent nr. 4.288.575 ved at de inneholder mindre enn 0,25 mol-% konjugert dien og minst 0,6 vekt-% halogen, hvor minst 20 mol-% til 100 mol-% av halogenet foreligger i type II-konfigurasjonen. Generelt vil 25-90 mol-% av halogenet være til stede i type III-konfigurasjonen. Fortrinnsvis er minst 30 til 85 mol-%, mer fortrinnsvis minst 40 mol-%
av halogenet til stede som type III-konfigurasjon. Den halogenerte butylgummien kan enten være klorert eller bromert. Halogeninnholdet er fortrinnsvis minst 0,8
til 2,4 vekt-%, mer fortrinnsvis inneholder den halogenerte butylgummien minst 0,9 vekt-% halogen til 1,8 vekt-%, f.eks. ca. 1,4 vekt-%.
I fremgangsmåten for fremstilling av halogenert butylgummi ifølge foreliggende oppfinnelse kan noe halogen tapes som et resultat av en viss grad av dehydrohalogenering som kan resultere i dannelsen av en konjugert dien-struktur. Innholdet av konjugert dien (CD) i polymeren vil imidlertid være lavere enn 0,25 mol-%. Generelt vil CD-innholdet være lavere enn 0,20 mol-%, fortrinnsvis lavere enn 0,15 mol-%.
Ved fremstillingen av halogenert butylgummi ifølge foreliggende oppfinnelse fremstilles som nevnt den halogenerte gummien ved å behandle konvensjonell halogenert butylgummi med en Friedel-Craf t-katalysator, f. eks. ZnC^ .
Ved den katalytiske Friedel-Craft-isomeriseringen av halogenert butylgummi oppløses den halogenerte butylgummien i et apolart oppløsningsmiddel og bringes i kontakt med en Friedel-Craft-katalysator. Fortrinnsvis gjennomføres reaksjonen i nærvær av vannfritt HC1 eller vannfritt HBr, fortrinnsvis velges syren av det samme halogenatomet som er til stede i katalysatoren.
Et hvilket som helst hydrokarbon som er et oppløsnings-middel for butylgummi, kan benyttes som apolart oppløsnings-middel. Illustrerende eksempler på slike oppløsnings-midler er heksan, heptan, oktan, toluen, xylen, osv. Siden butylgummi generelt halogeneres i en oppløsning av heksan, er heksan det foretrukne oppløsningsmiddelet. Konsentrasjonen av halogenert butylgummi i oppløsningsmiddelet er ikke kritisk. Imidlertid må konsentrasjonen ikke være så lav at det gjør fremgangsmåten uøkonomisk, eller så høy at polymersementen er for viskøs for håndtering. Generelt er polymerkonsentrasjonen i oppløsningsmiddelet 5 vekt-% til 25 vekt-%, fortrinnsvis 10 vekt-% til 15 vekt-%.
Friedel-Craft_-katalysatoren kan tilsettes direkte til polymeroppløsningen, eller den kan først oppløses i etyl-eter. Oppløsning av katalysatoren i eter gir en fin dis-persjon av katalysator ved tilsats til heksansementen.
Ved valg av halogenert katalysator tilsvarer halogenet i katalysatoren fortrinnsvis halogenet i polymeren.
Egnede Friedel-Craft -katalysatorer innbefatter ZnCl2, FeCl3, BF3, BC13, aluminiumalkylhalogenider og trialkyl-aluminium av formelene R3AI, R2AlX og RA1X2 hvor R er en alkylgruppe soitii inneholder 1 til 8 karbonatomer, fortrinnsvis C1-C2-alkyl, og X er halogen, fortrinnsvis klor eller brom; galliumklorid, sinkbromid, aluminiumklorid, aluminiumbromid og antimonhalogenider. Vektforholdet mellom katalysator og; gummi kan være fra 1:100 til 1:1000, fortrinnsvis fra 11:200 til 1:300 .
Reaksjonstemperaturen varierer fra 20°C til 150°C, fortrinnsvis 40°C-130°C, mer fortrinnsvis 60°C-110°C, f.eks. 90°C. Reaksjonstiden kan være fra 2 minutter til 3 timer. Lengre reaksjonstider kan benyttes fordi omvandlingen re-sulterer i en stabil polymer. Fortrinnsvis er reaksjonstiden fra 5 til 60 minutter.
Mengden av vannfri HC1 eller HBr, når disse benyttes, er ikke kritisk. Imidlertid er de fortrinnsvis til stede i et overskudd m.h.t. Friedel-Craft-katalysatoren. Forholdet mellom HC1 eller HBr og katalysator kan være fra 0,5/1 til 100/1, fortrinnsvis fra 5/1 til 20/1, mest fortrinnsvis ca. 10/1. En foretrukket fremgangsmåte tilsettes HC1 eller HBr ved kontinuerlig å la en strøm av vannfri HC1 eller HBr strømme gjennom reaksjonsblandingen under reaksjonen.
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse for isomerisering av konvensjonelt klorert butylgummi til den primært allylisk klorholdige polymeren ifølge foreliggende oppfinnelse illustreres ved hjelp av eksemplene som følger.
Eksempel I
En kommersielt klorert butylgummi ble oppløst i heksan slik at man fikk en 15 vekt-% oppløsning av gummi (928 g). ZnC^ ble oppløst i eter (3,1 g i 25 ml) og tilsatt under kontinuerlig omrøring til den klorerte butylgummi-sementen som var oppvarmet til 84°C. Blandingen ble gjennomstrømmet av en kontinuerlig gass-strøm av vannfri HC1 med en hastighet på ca. 11,5 cm /minutt. Vektforholdet mellom HC1 og ZnCl2 var ca. 10/1. Resultatene er oppført i tabell I.
hvor X er halogen.
Det fremgår at fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse gir en klorert betylgummi-isomer som har en betydelig andel av kloratomene tilstede i type III-konfigurasjonen,
og i det vesentlige ikke noe konjugert dien.
Eksempel II
Fremgangsmåten fra eksempel I ble gjetatt med små modifika-sjoner. ZnCl2 ble tilsatt direkte til polymersementen uten foregående oppløsning i eter. Reaksjonstiden var 135 minutter. Det ble funnet at porsjonen av ZnCl^ var våt; derfor ble 4 g FeCl^ tilsatt og omsatt i ytterligere 35 minutter. Produktet hadde et klorinnhold på 1,09 vekt-%
(bestemt ved røntgenanalyse), en Mooney-viskositet på
21,2 [ML(1+8)125°C], et CD-innhold på 0,05 mol-% og en Mv på 415.000. Forholdet mellom type I, II, III og IV-konfigurasjon ble ved hjelp av 4 00 MHz NMR funnet å være 0,12:0,55:0,22:0,11.
Eksempel III
Eksempel I ble gjentatt ved å benytte 528 g klorert butylgummi i heptan (15 vekt-% oppløsning). 4 g ny ZnC^ ble tilsatt og isomeriseringen utført i ca. 66 minutter ved 9 0°C. Strømningshastigheten for vannfri HC1 var ca.
15 cm<3>/minutt. Systemet ble deretter avkjølt til 0°C og
8 g Cl^ ble tilsatt gjennom en glass-fritte for ytterligere å halogenere polymeren. Sluttproduktet hadde et klorinnhold på 1,42 vekt-%, en Mooney-viskositet på 16,5, en Mv på 29 0.000 og et residualt sinkinnhold på 6 0 ppm. Den antallsmidlere molekylvekten var 114.000. Basert på resultatet fra 4 00 MHz NMR var forholdet mellom type I, II, III og IV-konfigurasjonene 0,0:0,66:0,26:0,08.
Eksempel IV
Polymerene fra eksemplene I, II og III ble ved sinkoksyd-herding sammenlignet med kommersielt klorert og bromert butylgummi. Resultatene er gjengitt i tabellene II og III.
Monsanto reometer- resultater ( ASTM 2084)
En sammenligning av herderesultatet viser at, bortsett fra det faktum at polymeren i eksemplene I og II hadde et klorinnhold som var 20% lavere enn kontrollprøven (forsøk D), var herdetilstanden (M ri —MLTi) minst like god og herdehastigheten (stigningen) minst like høy. I til-legg indikerer de kortere "scorch"-tidene at herdingen inntrer raskere. Der hvor polymeren ifølge oppfinnelsen (forsøk C) hadde et klorinnhold som var ekvivalent med innholdet i kontrollforsøket (forsøk D) var herdetilstanden enda bedre, på tross av det faktum at type III-innholdet av den polymeren var ca. 26%.
Monsanto- reometerresultater Mooney " Scorch"
Det overraskende resultatet her er at den klorerte polymeren (26% type III) ifølge oppfinnelsen herder raskere enn en bromert polymer som har et brominnhold på
1,85 vekt-%. (Sammenlign E og F).
Herdereaksjonen for den isomeriserte halogenbutylgummien, E-III, ble ytterligere modifisert ved tilsats av 1,5 deler kalsiumstearat (sammensetning G) for å forsinke herde-initieringen ("scorch"-tid, tg2). Sammenlignet med referansepolymeren (R-II) viser denfremdeles en betydelig høyere herdetilstand, raskere innledende herdehastighet (stigning) og kortere herdeinitieringstid. Sammenlignet med en kommersielt fremstilt prøve av klorert butylgummi som inneholdt 1,35 vekt-% klor og kalsiumstearat hadde den isomeriserte halogenbutylgummien en høyere herdetilstand og betydelig høyere innledende herdehastighet (stigning).
Eksempel V
Eksempel I ble gjentatt ved å benytte 200 g av en 25% opp-løsning av klorert butylgummi. Isteden for SnC^ var katalysatoren som ble benyttet 0,327 g FeCl^ i 66 g CHCl^. Reaksjonen ble utført ved 50°C og resultatene er gjengitt
i tabell IV.
Det fremgår at jernklorid er en mer aktiv katalysator og kortere reaksjonstider kan benyttes for å oppnå en høy grad av isomerisering.
Det fremgår av de foregående eksemplene at det ikke er tilstrekkelig utelukkende å velge en syre for å gjennomføre isomeriseringen ifølge foreliggende oppfinnelse. Den egnede syren må velges og den må benyttes ved den riktige temperaturen. Ellers vil alvorlig nedbrytning av basis-polymeren, dvs. reduksjon av molekylvekten, finne sted.
Den viskositetsmidlere molekylvekten til produktet ifølge foreliggende oppfinnelse bør være minst 100.000, fortrinnsvis minst 200.000, mest fortrinnsvis minst 250.000; f.eks. minst 300.000.
Den modifiserte herdereaksjonen som observeres med halogenerte butylgummier som inneholder en betydelig mengde halogen i den primære allyliske konfirgurasjonen tyder på at de kan kovulkanisere med andre gummityper og ha forbedret adhesjon. Dette demonstreres ved de følgende eksemplene.
Eksempel VI
En kommersiell prøve av bromert butylgummi fremstilt ved en oppløsningsfremgangsmåte (SOL Br-Bu) ble sammenlignet med en isomerisert bromert butylgummi ifølge foreliggende oppfinnelse i et sinkoksydherdesystem som beskrevet nedenfor.
ESBO og kalsiumstearat virker som herde-retardanter. Gummitypene ble sammensatt med 50 deler SRF sot, 5 deler sink-oksyd og 1 del stearinsyre til 100 vektdeler gummi. For-bindelsene ble undersøkt ved hjelp av et Monsanto-reometer ved 16 0°C i 30 minutter ved å benytte en 5° bue. Resultatene var som følger:
På tross av det faktum at forsøksgummien inneholdt større mengder herderetardanter, herdet den raskere enn den konvensjonelle bromerte butylgummien.
Eksempel VII
Gummitypene fra eksempel VI ble sammenlignet vedrørende adhesjonsegenskaper ved å fremstille innerf6ringssammen-setninger og herde dem til en dekkrammesammensetning ved å benytte sammensetningen gjengitt i tabell V, alle verdiene angis som vektdeler:
Ranunesammensetningen og innerf6ringssammensetningene ble laminert og vulkanisert sammen ved å benytte 13.79 0 kPa ved en temperatur på 15 0°C i 3 0 minutter. Resultatene er gjengitt i tabell VI.
Reometer- og belastnings-spennings-egenskapene for de halogenerte polymerene i disse sammensetningen var tilsvarende. Det fremgår imidlertid fra resultatene ovenfor at de halogenerte butylgummitypene ifølge oppfinnelsen er overlegne konvensjonelle gummityper når det gjelder adhesjon. Følgelig vil de spesielt finne anvendelse i anvendelser som krever god adhesjonsvirkning, f.eks. som innerffiringer i slangeløse dekk.

Claims (14)

1. Halogenert butylgummi, karakterisert ved at den har et innhold av konjugert dien-umettethet på under 0,25 mol-%, et halogeninnhold på minst 0,6 vekt-%, og at minst 20 mol-% av halogenet befinner seg i en primær allylisk konfigurasjon.
2. Halogenert butylgummi ifølge krav 1, karakterisert ved' halogenet er klor eller brom.
3. Halogenert butylgummi ifølge krav 1, karakterisert ved at halogeninnholdet er 0,8 - 2,4 vekt-%, fortrinnsvis 0,9 vekt-%.
4. Halogenert butylgummi ifølge krav 1, karakterisert ved at minst 25 mol-%, fortrinnsvis 25-90 mol-% av halogenet er til stede i den primære allyliske konfigurasjonen.
5. Fremgangsmåte for modifisering av en halogenert butylgummi som etter modifisering har et innhold av konjugert dien-umettethet på under 0,25 mol-%, og et halogeninnhold på minst 0,6 vekt-%, for å isomerisere den halogenerte gummien slik at en betydelig andel av halogenet flyttes fra en innledende sekundær allylisk konfigurasjon til en primær allylisk konfigurasjon, karakterisert ved at en oppløsning av gummien bringes i kontakt med en Friedel-Kraft-katalysator ved en temperatur fra 20 til 150°C i en reaksjonstid som er tilstrekkelig for å forårsake isomeriseringen, hvorved minst 20 mol-% av halogenet får <p>rimær allylisk konfigurasjon.
6. Fremgangsmåte i følge krav 5, karakterisert ved at reaksjonstiden er fra 2 minutter til 3 timer, fortrinnsvis fra 5 minutter til 60 minutter.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at det anvendes en temperatur fra 60°C til 110°C.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at det som Friedel-Kraft-katalysatoren anvendes ZnCl2, ZnBr2, FeCl^; en aluminiumforbindelse som har formelen P^AlX, RAIX2 eller R^Al, hvor R er en alkylgruppe med fra 2 til 6 karbonatomer, og X er klor eller brom, BF^, BCl^, galliumklorid, aluminiumklorid, aluminiumbromid eller antimonhalogenider.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 0, karakterisert ved at den halogenerte butylgummien er klorert butylgummi.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at det som katalysator anvendes ZnCl2 eller FeCl3.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at vannfri HC1 eller vannfri HBr anvendes i oppløsningen under isomeriseringen.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 5/karakterisert ved at det anvendes et forhold mellom HC1 eller HBr og Friedel-Kraft-katalysatoren fra 5/1 til 20/1.
13. Anvendelse av den halogenerte butylgummien ifølge krav 1 som innerforingssammensetning i dekk.
14. Anvendelse av den halogenerte butylgummien ifølge krav 1 for adhesjon til en dekkramme.
NO851252A 1984-04-05 1985-03-28 Halogenert butylgummi, fremgangsmaate for dens fremstilling samt anvendelse derav. NO166648C (no)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO894246A NO894246D0 (no) 1984-04-05 1989-10-25 Fremgangsmaate for behandling av en bromert butylgummi.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/597,187 US4632963A (en) 1984-04-05 1984-04-05 Halogenated butyl rubber
US06/597,188 US4681921A (en) 1984-04-05 1984-04-05 Process for preparing improved halogenated butyl rubber

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO851252L NO851252L (no) 1985-10-07
NO166648B true NO166648B (no) 1991-05-13
NO166648C NO166648C (no) 1991-08-21

Family

ID=27082753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO851252A NO166648C (no) 1984-04-05 1985-03-28 Halogenert butylgummi, fremgangsmaate for dens fremstilling samt anvendelse derav.

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0161785A1 (no)
KR (1) KR920005831B1 (no)
AU (1) AU581214B2 (no)
BR (1) BR8501634A (no)
CA (1) CA1265891A (no)
ES (2) ES8703491A1 (no)
IN (1) IN170431B (no)
NO (1) NO166648C (no)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9615025D0 (en) * 1996-07-17 1996-09-04 Bp Chem Int Ltd Production of substituted polyisobutenes
SG11202105458SA (en) 2018-12-21 2021-07-29 Arlanxeo Singapore Pte Ltd Continuous process for producing halogenated isoolefin copolymer
JP7254183B2 (ja) 2018-12-27 2023-04-07 アランセオ・シンガポール・プライヴェート・リミテッド 塩素化ブチルゴムを生成するための方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3816371A (en) * 1972-02-23 1974-06-11 Exxon Research Engineering Co Conjugated diene butyl
US3919131A (en) * 1972-12-22 1975-11-11 Exxon Research Engineering Co Perhalogenated co-butyl rubber
US4288575A (en) * 1978-12-04 1981-09-08 Exxon Research & Engineering Co. Conjugated diene butyl elastomer copolymer

Also Published As

Publication number Publication date
KR850007436A (ko) 1985-12-04
EP0161785A1 (en) 1985-11-21
ES8703491A1 (es) 1987-02-16
AU4088385A (en) 1985-10-10
CA1265891A (en) 1990-02-13
ES551089A0 (es) 1987-03-16
KR920005831B1 (ko) 1992-07-20
IN170431B (no) 1992-03-28
BR8501634A (pt) 1985-12-03
AU581214B2 (en) 1989-02-16
ES8704188A1 (es) 1987-03-16
ES541859A0 (es) 1987-02-16
NO166648C (no) 1991-08-21
NO851252L (no) 1985-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4632963A (en) Halogenated butyl rubber
US4703091A (en) Halogenated butyl rubber
US4681921A (en) Process for preparing improved halogenated butyl rubber
JP5450671B2 (ja) イソブチレン、ジオレフィンモノマーおよびスチレン系モノマーのハロゲン化ターポリマー
KR100195663B1 (ko) 타이어 트레드용 조성물
US3816371A (en) Conjugated diene butyl
US20070203306A1 (en) Method of halogenating butyl rubber without acid neutralization agents
JP2715185B2 (ja) タイヤインナーライナー用組成物
KR100195665B1 (ko) 타이어 카커스용 조성물
US3775387A (en) Process for preparing conjugated diene butyl
US3852253A (en) Heterogeneous process for preparing conjugated diene butyl
NO166648B (no) Halogenert butylgummi, fremgangsmaate for dens fremstilling samt anvendelse derav.
US3042662A (en) Process for halogenating copolymers
US3397174A (en) Stabilizing halogenated copolymers
US4634741A (en) Process for preparing improved halogenated butyl rubbers
US2965621A (en) Process for halogenating rubbery copolymers
US3965213A (en) Conjugated diene butyl
US3919131A (en) Perhalogenated co-butyl rubber
US3255154A (en) Vulcanization of halogenated butyl rubber polymers
US3779979A (en) Process for the preparation of novel high chlorinated butyl rubber and vulcanizable compositions containing the same
US3922256A (en) Polymer treatment process
US3076778A (en) Composition of halogenated butyl rubber and ethylene trithiocarbonate and vulcanizedproduct of same
US3084142A (en) Halogenation of dehydrohalogenated butyl rubber
US2390621A (en) Treating olefin polymers
CZ47494A3 (en) Halogen-containing copolymer curing process