PL83929B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia poliizobutylenu o wysokiej masie czasteczkowej przez katalityczna polimeryzaeje izobutylemiu w rozpuszczalniku.Znane dotychczas sposoby wytwarzania poliizo¬ butylenu o wysokiej masie czasteczkowej polegaja na zastosowaniu jako katalizatorów kwasów Lewisa takich jak A1C13, BF3 i TiCl4, oraz temperatur w zakresie —30°C do —180°C (opis patentowy RFN nr 1067593). Przy uzyciu kwasów Lewisa jako ka¬ talizatorów procesy polimeryzacji przebiegaja z duza szybkoscia, przy czym czas trwania polime¬ ryzacji wynosi od killku sekund do kilku minut, co niezwykle utrudnia skuteczny odbiór ciepla reakcji.Znany jest równiez sposób prowadzenia polime¬ ryzacji izobutylenu wedlug polskiego opisu paten¬ towego nr 58480 w temperaturze od 0 do +50°C w obecnosci kompleksu katalitycznego utworzone¬ go ze zwiazku chlorowcoalkiloglinowego i wody w rozpuszczalniku alifatycznym lub aromatycznym przy stosunku molowym H20 do Al(C2H5)3-nCln w granicach od 1 do 6, przy czym otrzymuje sie produkt o masie czasteczkowej 5000-50000.Celem wynalazku jest otrzymanie poliizobuty¬ lenu o wysokiej. masie czasteczkowej przy uzyciu zmodyfikowanego ukladu katalitycznego, przy mozli¬ wie najmniej intensywnym chlodzeniu.Sposób wedlug wynalazku polega na zastoso¬ waniu do polimeryzacji izobutylenu nowego u!kla- du katalitycznego utworzonego ze zwiazku chlb-* rowcoalkiloglinowego oraz mieszaniny kokatali- tycznej, skladajacej sie z wody, alkoholu lub gli¬ kolu etylenowego i ketonu, w której stosunki mo¬ lowe poszczególnych skladników AlCCjH^a-nCln: HaOiROHACORa wynosza 1:0,5:0,05:0,06 do 1:1:0,1:0,1 gdzie n jest liczba calkowita wynoszaca 1 lub 2, R jest rodnikiem C3-CH2-; CH3-CH2-CH2-, Ri jest rodnikiem CH3-, CH3-CO-CH2-, R2 rodnikiem CH3- lub CH3-CH2- przy czym otrzymuje sie produkt o masie czasteczkowej 70 000 — 500 000.Proces prowadzi sie w temperaturze —50°C do —10°C w rozpuszczalniku weglowodorowym ali¬ fatycznym lub aromatycznym, lub w mieszaninie weglowodorów alifatycznych zawierajacych w cza^ steczce srednio 4 atomy wegla, otrzymanej jakp frakcja C4 podczas krakingu benzyny. Frakcja ta zawiera 30—50% wagowych izobutylenu, 30—60%' wagowych izobuitanu, 1—3% nubutanu, a ponadto max 0,6% wagowych propanu, max 0,6% wago¬ wych propylenu, max 0,5% wagowych pentanu oraz 0,03—0,5%, wagowych butadienu. Korzystne jest prowadzenie polimeryzacji w mieszaninie weglo¬ wodorów zawierajacych izobutylan, to jest we wspomnianej frakcji C4, gdyz proces taki nie wy¬ maga stosowania kosztownych procesów wydzie¬ lania i oczyszczania izobutylenu.Na zalaczonym rysunku przedstawione sa zalez¬ nosci stopnia polimeryzacji DP poliizobutylenu od temperatury T mierzonej w stopniach Celsjusza* 83 92983 929 na którym wykres 1 przedstawia zaleznosc stop¬ nia polimeryzacji DP poliizobutylenu od tempe¬ ratury T przy zastosowaniu jako katalizatora AICI3, wykres 2 zaleznosc stopnia polimeryzacji DP poliizobutylenu od temperatury T przy zasto- 5 sowaniu jako katalizatora BF3, wykres 3 zaleznosc stopnia polimeryzacji DP poliizobutylenu od tem¬ peratury T uzyskana przez Kennedy'ego przy za¬ stosowaniu jako katalizatora A1(C2H5)2C1, wykres 4 przedstawia zaleznosc stopnia polimeryzacji DP 10 poliizobutylenu od temperatury T przy zastosowa¬ niu jako katalizatora ukladu opisanego w polskim opisie patentowym nr 58480, a wykres 5 przed¬ stawia 'zaleznosc stopnia polimeryzacji DP poli¬ izobutylenu od temperatury T przy zastosowaniu 15 katalizatora wedlug wynalazku.Prowadzenie procesu polimeryzacji izobutylenu sposobem wedlug wynalazku (wykres 5) pozwala na uzyskanie poliizobutylenu o znacznie wyzszej masie czasteczkowej niz- przy zastosowaniu kata- 20 lizatorów przedstawionych na wykresach 1, 2, 3 i 4.Sposób wedlug wynalazku pozwala na dowolne regulowanie szybkosci polimeryzacji, co umozli¬ wia skuteczny odbiór ciepla, uzyskujac przy tym 25 stopien przereagowainia monomeru 82% do 100%.Zastosowanie w odpowiednich proporcjach ukla¬ du katalitycznego skladajacego sie ze zwiazku chlorowcoalkiloglinowego oraz mieszaniny kokata- litycznej zawierajacej wode, alkohol i keton poz- 30 wala na uzyskanie kontrolowanego wysokiego stop¬ nia polimeryzacji izobutylenu bez koniecznosci in¬ tensywnego chlodzenia ponizej —50°C.Przyklad I. Do szklanego naczynia cylind¬ rycznego (dylatometru) uprzednio starannie wysu- 35 szonego i przedmuchanego czystym azotem wpro¬ wadzono 42 ml heksenu, 12,5 g izobutylenu. Po schlodzeniu mieszaniny do temperatury —10°C wprowadzono kolejno 0,23 ml benzynowego roz¬ tworu A1{C2H5)2G1 zawierajacego 0,0713 g (0,592 mi- *° limola) czystego A1(C2H5)2C1 oraz 0,015 ml miesza¬ niny zawierajacej 0,0097 g {0,542 milimola) wody, 0,00157 g (0,027 milimola) acetonu, 0,00368 g (0,059 milimola) glikolu. Stosunek molowy A^C^H^Cl wody : glikolu : ketonu wynosil 1:1: 0,05 : 0,1. Poli meryzacje zakonczono po 45 minutach, uzyskano 11,3 g poliizobutylenu o masie czasteczkowej 77 000. / Przyklad II. Do reaktora stalowego mieszal- ^ nikowego o pojemnosci roboczej 800 ml wprowa¬ dzono 540 ml rozpuszczalnika benzyny ekstrakcyj¬ nej oraz 160 g izobutylenu. Do mieszaniny schlo¬ dzonej do temperatury —30°C wprowadzono 4 ml benzynowego roztworu Ai^H^CL zawierajacego 55 1,24 g (0,01 mola) czystego Ai(C2H5)2Cl oraz 0,2 ml mieszaniny kokatalizatora zawierajacej 0,10 g (0,0056 mola) wody, 0,06326 g (0,001 mola) glikolu etylenowego, 0,035 g (0,0006 mola) acetonu. Stosunek molowy A1(C2H5)2C1: wody:glikolu : acetonu wyno- ^ sil 1: 0,56 : 0,1: 0,06. Temperatura mieszaniny utrzy¬ mywala sie na stalym poziomie. Po 45 minutach reaktor rozladowano, polimer wytracono i wysu¬ szono. Uzyskano 143 g produktu o masie czastecz¬ kowej 241000. 65 45 Przyklad III. Polimeryzacje prowadzono w sposób jak podano w przykladzie II. Do reakcji uzyto kokatalizator zlozony z wody, glikolu etyleno¬ wego, imetyloetyloketonui przy zachowaniu stosun¬ ków molowych A1(C2H5)2C1 : wody : glikolu : me¬ tyloetyloketonu jak 1:0,56:0,1:0,06. Uzyskano produkt o masie czasteczkowej 259 000.Przyklad IV. Polimeryzacje prowadzono w sposób jak podano w przykladzie II wprowadzajac jako kokatalizator mieszanine zlozona z wody, gli¬ kolu etylenowego i acetonyloacetonu, w ilosci 0,3 ml przy zachowaniu stosunku molowego A1(C2H5)2C1 : H20 : glikolu etylenowego : acetonyloacetonu jak 1 : 0,5 : 0,16 : 0,08. Prowadzac polimeryzacje w tem¬ peraturze — 25CC uzyskano produkt o masie cza¬ steczkowej 249 000.Przyklad V. Polimeryzacje przeprowadzono w sposób i warunkach jak podano w przykladzie II stosujac w mieszaninie kokatalizatora zamiast gli¬ kolu etylenowego alkohol propylowy. Uzyskano produkt o masie czasteczkowej 210 000.Przyklad VI. Polimeryzacje przeprowadzono jak w przykladzie II zmieniajac temperature poli¬ meryzacji na —50°C. Uzyskano produkt o masie czasteczkowej 450 000.Przyklad VII. Do reaktora stalowego (jak w przykladzie II) wprowadzono 520 g mieszaniiny weglowodorów otrzymanych jako frakcja C4 pod¬ czas krakingu benzyny. W sklad mieszaniny wcho¬ dzilo 42,45% wagowych izobutylenu, 54,15% wago¬ wych izobutanu, 0,6% wagowych propanu, 0,6% wagowych propylenu, 1,54% wagowych n-buitanu, 0,33%. wagowych butadienu, 0,33% wagowych pen¬ tanu. Polimeryzacje przeprowadzono w tempera¬ turze — 40°C stosujac katalizator i kokatalizator jak w przykladzie II, uzyskano 190 g produktu o masie czasteczkowej 430 000. 40 TV PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania wysokoczasteczkowego poli¬ izobutylenu przez polimeryzacje izobutylenu w obecnosci katalizatora, znamienny tym, ze polime¬ ryzacje izobutylenu prowadzi sie w rozpuszczal¬ niku weglowodorowym, najlepiej alifatycznym lub mieszaninie weglowodorów otrzymanych podczas krakingu benzyny, zawierajacych srednio 4 atomy wegla w czasteczce w temperaturze —50°C do —10°C w obecnosci ukladu katalitycznego utwo¬ rzonego ze zwiazku chlorowcoalkiloglinowego o wzorze AL(C2H5)3-nCln, w którym n jest liczba calkowita, wynoszaca 1 lub 2 oraz mieszaniny ko- katalitycznej, skladajacej sie z wody, alkoholu o wzorze ROH, w którym R fiest rodnikiem CH3—CH2—; CH3—CH2—CH2— lub glikolu etyleno¬ wego i ketonu RiR2, w którym 1^ jest rodnikiem CH3—, CH3—CO—CH2—, a R2 oznacza CH3— lub CH3—CH2—, przy czym stosunki molowe poszcze¬ gólnych skladników katalizatora Al(C2H5)3-nCln : H20 : ROH : RiCORa wynosza 1,0 : 0,5—1,0 : 0,05—0,1 : 0,06—0,1.83 929 -8 ¦B \2 :6 ¦H \l ®\8 '6 ¦'i -20 O -20 * PL