RU1732672C - Способ получения низкомолекулярного карбоцепного каучука - Google Patents
Способ получения низкомолекулярного карбоцепного каучука Download PDFInfo
- Publication number
- RU1732672C RU1732672C SU4863112A RU1732672C RU 1732672 C RU1732672 C RU 1732672C SU 4863112 A SU4863112 A SU 4863112A RU 1732672 C RU1732672 C RU 1732672C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pentadiene
- rubber
- ethylene glycol
- methacrylic acid
- cis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Abstract
Использование: низкомолекулярный карбоцепной каучук может быть использован в композициях для получения герметиков, аналогичных тиоколовым. Сущность изобретения: низкомолекулярный каучук получают сополимеризацией ряда сомономеров в присутствии гидроперикиси изопропилбензола. Состав шихты следующий, мас. ч.: цис-пентадиен-1,3 14,5-21,8; транс-пентадиен-1,3 21,8-32,7; непредельный эфир этиленгликоля и метакриловой кислоты 1,8 - 8,5 : гидроперекись изопропилбензола 3,6 - 7,3; бутадиен-1,3 до 100. Температура сополимеризации 90-130°С. Полученный сополимер обладает повышенной реакционной способностью, а присутствие непредельного эфира этиленгликоля и метакриловой кислоты позволяет провести процесс с более высокой скоростью. 2 табл.
Description
Изобретение относится к синтезу низкомолекулярных карбоцепных каучуков на основе диеновых углеводородов для применения в композициях.
Известен способ получения никомолекулярного карбоцепного каучука путем сополимеризации бутадиена-1,3 и пентадиена-1,3, в углеводородной среде в присутствии гидроперекиси изопропилбензола в качестве инициатора [1].
Температура в процессе синтеза может быть в интервале 80-150оС постоянной или переменной. Определенное соотношение бутадиена-1,3 и пентадиена-1,3 в реакционной смеси, наличие в пентадиене-1,3, изомеров цис-пентадиена-1,3 и транспентадиена-1,3, использование гидроперекиси изопропилбензола, входящей в полимерную цепь полимера, придают индивидуальные свойства каучуку, обеспечивая ему широкое применение.
В настоящее время такой низкомолекулярный каучук (под названием СКДП-Н) - самый крупнотоннажный в СССР. Данный каучук имеет недостаточно высокую реакционную способность, что существенно ограничивает область его применения.
Цель изобретения - синтез низкомолекулярного карбоцепного каучука на основе бутадиена-1,3, цис-пентадиена-1,3, транс-пентадиена-1,3, и гидроперекиси изопропилбензола, обладающего повышенной реакционной способностью.
Целью изобретения является также ускорение процесса сополимеризации.
Цель достигается путем сополимеризации бутадиена-1,3, цис-пентадиена-1,3, транс-пентадиена-1,3 с непредельным эфиром этиленгликоля и метакриловой кислотой в присутствии гидроперекиси изопропилбензола в углеводородной среде при 80-150оС при следующем соотношении компонентов шихты (без учета растворителя), мас. ч. : цис-Пентадиен-1,3 14,5-21,8 транс-Пентадиен-1,3 21,8-32,7
Непредельный эфир
этиленгликоля и
метакриловой кислоты 1,8-8,5
Гидроперекись изопропилбензола 3,6-7,3 Бутадиен-1,3 До 100
Реакция сополимеризации по указанному рецепту может осуществляться как в массе исходных реагирующих друг с другом веществ, так и в среде растворителей, например толуола, ксилола, циклогексана и других. Используемый в процессе синтеза каучука непредельный эфир этиленгликоля и метакриловой кислоты - индивидуальное вещество, выпускаемое по ТУ 6-01-1240-80 в промышленных условиях. Указанный продукт легко вступает в реакцию сополимеризации с другими непредельными углеводородами и приводит к существенному ускорению реакции и значительному повышению реакционной способности получаемого каучука. Получаемый по предлагаемому способу каучук с применением в реакционной смеси непредельного эфира этиленгликоля и метакриловой кислоты 1,8-8,5 мас. ч. обладает способностью взаимодействовать с изоцианатами. На основе получаемого каучука можно изготавливать различные отверждающиеся полимерные композиции, в частности герметики, защитные покрытия. Полимерные пленки на основе нового каучука, отвержденного изоцианатами, обладают удовлетворительными физико-механическими свойствами и стойкостью к водной среде и ряду растворителей.
Непредельный эфир
этиленгликоля и
метакриловой кислоты 1,8-8,5
Гидроперекись изопропилбензола 3,6-7,3 Бутадиен-1,3 До 100
Реакция сополимеризации по указанному рецепту может осуществляться как в массе исходных реагирующих друг с другом веществ, так и в среде растворителей, например толуола, ксилола, циклогексана и других. Используемый в процессе синтеза каучука непредельный эфир этиленгликоля и метакриловой кислоты - индивидуальное вещество, выпускаемое по ТУ 6-01-1240-80 в промышленных условиях. Указанный продукт легко вступает в реакцию сополимеризации с другими непредельными углеводородами и приводит к существенному ускорению реакции и значительному повышению реакционной способности получаемого каучука. Получаемый по предлагаемому способу каучук с применением в реакционной смеси непредельного эфира этиленгликоля и метакриловой кислоты 1,8-8,5 мас. ч. обладает способностью взаимодействовать с изоцианатами. На основе получаемого каучука можно изготавливать различные отверждающиеся полимерные композиции, в частности герметики, защитные покрытия. Полимерные пленки на основе нового каучука, отвержденного изоцианатами, обладают удовлетворительными физико-механическими свойствами и стойкостью к водной среде и ряду растворителей.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
П р и м е р 1. В автоклав из нержавеющей стали объемом 10 л, снабженный мешалкой со скоростью вращения 120 об/мин и рубашкой для подогрева и охлаждения, загружают 1050 г смеси (концентрация 95%), содержащей 400 г цис-пентадиена-1,3 и 600 г транс-пентадиена-1,3, 100 г непредельного эфира этиленгликоля и метакриловой кислоты (концентрация 99,3%), 165 г гидроперекиси изопропилбензола (концентрация 92%) и 1080 г бутадиена (концентрация 93%). Включают мешалку и содержимое аппарата подогревают до 90оС и осуществляют реакцию сополимеризации в течение 8 ч. Через 2 ч от начала реакции температуру постепенно повышают до 110оС. По окончании реакции определяют конверсию мономеров, равную 47%, стравливают из аппарата избыточное давление и сливают содержимое аппарата. Продукт полимеризации в количестве 100 мл помещают в стеклянный реактор с рубашкой для подогрева, приливают 50 мл водно-ацетоновой смеси (1: 1) и при температуре 90оС и перемешивании под вакуумом 300 мм рт.ст. отгоняют от углеводородов и влаги до содержания летучих продуктов (определение при 105оС) 0,2 мас.%. Получают 70 г низкомолекулярного каучука со следующими характеристиками: вязкость (при 25оС, рео-вискозиметр Гепплера) 192 П, среднечисленная молекулярная масса (гель-хроматограф) системы "Вотерс", растворитель-хлороформ) 1950. Анализируют химический состав полимера. Определяют "изоцианатным" методом содержание гидроксильных групп 1,4 мас.% методом ультрафиолетовой (Спекорд) и инфракрасной (UR-10) спектроскопии определяют содержание связанного пентадиена-1,3 41 мас.%, связанного эфира этиленгликоля и метакриловой кислоты 5,6 мас.%.
Проводят испытание реакционной способности полученного каучука путем его взаимодействия с изоцианатом в присутствии катализатора.
Полимер подвергают сушке под вакуумом до содержания влаги 0,03 мас.%. Навеску каучука 30 г смешивают с 3,1 г толуилендиизоцианата (продукт Т 65/35 по ТУ 113-93-340-84) и 0,001 г катализатора - дибутилдиалурината олова (по ТУ 60-02-818-78 с изменением N 1) в виде 10%-ного раствора в низкомолекулярном каучуке СКДП-Н.
Смесь выливают в форму, которую выдерживают при 120оС в течение 1 ч и получают резиновую пластинку. Из пластинки вырубают образцы в виде лопаток, испытывают их физико-механические свойства (по ГОСТ 270-75): прочность при разрыве 5 кгс/см2, относительное удлинение при разрыве 180%, остаточное удлинение 5%.
Состав реакционной смеси, условия реакции и свойства каучука приведены в табл.1.
П р и м е р 2. Как описано в примере 1, в автоклав загружают 400 г цис-пентадиена-1,3; 600 г транс-пентадиена-1,3; 167 г непредельного эфира этиленгликоля и метакриловой кислоты (конц. 99,3); 146 г гидроперекиси изопропилбензола (концентрация 82%) и 700 г бутадиена (концентрация 93%).
Состав реакционной смеси (в мас.ч.) приведен в табл.1.
К реакционной смеси в автоклав добавляют 570 мл толуола из расчета 30 мас.ч. на 100 мас.ч. суммы цис-пентадиена-1,3, транс-пентадиена-1,3 и бутадиена.
Осуществляют реакцию полимеризации при температуре 90оС с постепенным повышением до 110оС. Опыт заканчивают через 6 ч при конверсии мономеров 61% . Продукт полимеризации в количестве 200 мл отгоняют от свободных углеводородов под вакуумом в присутствии 100 мл водно-ацетоновой смеси, как описано в примере 1, до содержания летучих веществ в полимере 0,43 мас.%.
Получают 100 г низкомолекулярного каучука со следующими характеристиками: вязкость (при 25оС) 680 П, среднечисленная мол.м. 2500. В составе сополимера определяют содержание гидроксильных групп 2,3 мас.%, связанного пентадиена - 1,3 47 мас.%, связанного эфира этиленгликоля и метакриловой кислоты 11,8%.
Полимер подвергают сушке под вакуумом до содержания влаги 0,02 мас.%. Навеску каучука 30 г смешивают с 8,38 г полиизоцианата (по ТУ 6-01-1240-80) и 0,1 г триэтиламина (марки хч).
Смесь выливают в плоскую форму, выдерживают 1 ч при 120оС и получают резиновую пластинку, физико-механические свойства которой следующие:
Прочность при разрыве, кг/см2 28
Относительное удлинение при разрыве,% 120
Остаточное удлинение, % 8
Результаты опыта приведены в табл.1.
Прочность при разрыве, кг/см2 28
Относительное удлинение при разрыве,% 120
Остаточное удлинение, % 8
Результаты опыта приведены в табл.1.
П р и м е р 3. Как описано в примере 1, в автоклав загружают 400 г цис-пентадиена-1,3, 600 г транс-пентадиена-1,3 в смеси с концентрацией 95%, 39,3 г эфира этиленгликоля и метакриловой кислоты, 174 г гидроперекиси изопропилбензола (концентрация 92%).
Осуществляют реакцию сополимеризации при 90-110оС, через 8 ч конверсия мономеров составляет 49%.
Продукт полимеризации отгоняют от свободных углеводородов, как описано в примере 1, до содержания летучих веществ в полимере 0,32 мас.%.
Получают низкомолекулярный каучук с характеристиками: вязкость (при 25оС) 114 П, среднечисленная мол.м. 1800. В составе сополимера содержание гидроксильных групп 1,1 мас.%, связанного пентадиена-1,3 43 мас.%, эфира этиленгликоля и метакриловой кислоты 3,5 мас.%.
Полимер подвергают взаимодействию с изоцианатом: 30 г каучука смешивают с 8,38 г полиизоцианата и 0,1 г триэтиламина. После отверждения смеси в течение 20 мин при 25оС получают вулканизат, имеющий прочность при разрыве 8,8 кг/см2, относительное удлинение при разрыве 60%, остаточное удлинение 4%.
П р и м е ры 4-7. Как описано в примерах 1-3, получают низкомолекулярные сополимеры на основе реакционной смеси, содержащей 14,5-21,8 мас.ч. цис-пентадиена-1,3; 21,8-32,7 мас.ч. транс-пентадиена-1,3; 1,8-8,5 мас.ч. непредельного эфира этиленгликоля и метакриловой кислоты и до 100 мас.ч. бутадиена. При температуре полимеризации 90-130оС получают образцы каучука с вязкостью 103-890 П (при 25оC), содержащего 1,0-2,2 мас.% реакционноспособных гидроксильных групп. Образцы вулканизатов получают, как в примерах 1-3.
Образец вулканизата, полученного как описано ранее, на основе каучука с содержанием 2,2 мас. % гидроксильных групп и полиизоцианата выдерживают в воде в течение 15 сут, привес отсутствует образца, что свидетельствует о высокой водостойкости вулканизата.
Результаты примеров 1-7 приведены в табл.1.
П р и м е р 8 (контрольный, по прототипу).
Как описано в примере 1, осуществляют контрольный пример, отличающийся отсутствием в составе реакционной смеси непредельного эфира этиленгликоля и метакриловой кислоты (состав реакционной смеси приведен в табл.1). В данном случае конверсия мономеров 51% достигнута за 12 ч реакции при 90-110оС. Из полимеризата выделяют полимер, как описано в примере 1, с вязкостью 110 П (при 25оС), с содержанием летучих веществ 0,4 мас.%. Анализ полимера показывают наличие 0,6 мас.% гидроксильных групп (за счет фрагментов гидроперекиси).
Приготавливают несколько смесей полученного полимера с полиизоцианатом в присутствии катализатора отверждения, оценивают состояние смесей после выдержки при определенных условиях (см. табл.2).
Как видно из результатов, смеси на основе каучука, не содержащего эфира этиленгликоля и метакриловой кислоты, при выбранных условиях, испытания не отверждаются.
Таким образом, сравнение данных табл.2 и приведенных в примерах 1-8 показывает, что предлагаемый способ позволяет получить более реакционноспособный каучук в сравнении с аналогичным каучуком, полученным по прототипу (без применения непредельного эфира этиленгликоля и метакриловой кислоты).
Кроме того, существенным преимуществом предлагаемого способа в сравнении с известным является ускорение процесса полимеризации мономеров в процессе синтеза в 1,5-2 раза.
Практическая полезность предлагаемого способа несомненна: в связи с повышенной реакционной способностью нового низкомолекулярного каучука найдена возможность получения на его основе полиуретанового герметика, отличающегося многими достоинствами: влагостойкостью, достаточной прочностью, необходимыми технологическими свойствами. В целом полученные новые герметики идентичны известным тиоколовым герметикам.
При реализации предлагаемого способа в промышленных условиях выявлена экономическая эффективность от получения нового каучука.
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОГО КАРБОЦЕПНОГО КАУЧУКА сополимеризацией бутадиена-1,3, цис-пентадиена-1,3, транспентадиена-1,3 при 90 - 130oС в присутствии гидроперекиси изопропилбензола в качестве инициатора, отличающийся тем, что, с целью повышения реакционной способности полимера к отверждению и ускорения процесса полимеризации, реакционная смесь дополнительно содержит непредельный эфир этиленгликоля и метакриловой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Цис-пентадиен-1,3 - 14,5 - 21,8
Транс-пентадиен-1,3 - 21,8 - 32,7
Непредельный эфир этиленгликоля и метакриловой кислоты - 1,8 - 8,5
Гидроперекись изопропилбензола - 3,6 - 7,3
Бутадиен-1,3 - До 100
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4863112 RU1732672C (ru) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | Способ получения низкомолекулярного карбоцепного каучука |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4863112 RU1732672C (ru) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | Способ получения низкомолекулярного карбоцепного каучука |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1732672C true RU1732672C (ru) | 1995-02-27 |
Family
ID=30441935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4863112 RU1732672C (ru) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | Способ получения низкомолекулярного карбоцепного каучука |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1732672C (ru) |
-
1990
- 1990-08-29 RU SU4863112 patent/RU1732672C/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 454809, кл. C 08F 236/06, 1974. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5594072A (en) | Liquid star polymers having terminal hydroxyl groups | |
JP3154529B2 (ja) | 官能基を有するイソブチレン系重合体及びその製造法 | |
EP3789408A1 (en) | Solution polymers including one or more 1,1-disubstituted alkene compounds, solution polymerization methods, and polymer compositions | |
KR20000049149A (ko) | 열가소성 폴리우레탄 제조를 위한 조성물 | |
JPS636003A (ja) | 硬化性組成物 | |
US4067929A (en) | Promoters in the polymerization of monovinyl-aromatic compounds with primary lithium initiators | |
KR100456245B1 (ko) | 실리콘-수소결합을가지는트리알콕시실란과음이온성중합체의커플링 | |
US5545691A (en) | Protected functional initiated polymers capped with low surface energy fluorocarbons | |
US4960842A (en) | Amine containing initiator system for anionic polymerization | |
EP0316857B1 (en) | Amine containing initiator system for anionic polymerization | |
JPS6338379B2 (ru) | ||
KR101259231B1 (ko) | 공액 디엔을 기재로 하거나 또는 공액 디엔 및 비닐방향족 화합물을 기재로 하는 개질된 중합체, 그의 제조 방법, 및 그의 용도 | |
US3480584A (en) | Organosilicon modified materials | |
RU1732672C (ru) | Способ получения низкомолекулярного карбоцепного каучука | |
US3712916A (en) | Preparation of hydroxyl terminated polymers | |
US5321093A (en) | Living polymers, the preparation thereof and the use thereof for preparing telechelic polymers | |
US4172188A (en) | Difunctional polymers with terminal hydrazide groups | |
RU2028311C1 (ru) | Способ получения жидких гидроксилсодержащих олигодиенов | |
JPS638130B2 (ru) | ||
US3853829A (en) | Copolymers of vinyl ethers and cyclic polyenes containing a system of conjugated double bonds and process for the preparation thereof | |
US5753777A (en) | Telechelics containing ethanolamine or oligoether-ol-amine end groups and process for the preparation thereof | |
CN108473615B (zh) | 用于合成带有至少一个膦酸酯基团的聚合物的方法,通过所述方法获得的聚合物和含有该聚合物的组合物 | |
EP0087526A1 (en) | Polymeric material containing randomly distributed hydroxyl groups from polymers and copolymers of conjugated dienes, process for the preparation thereof, and use thereof | |
RU2729997C1 (ru) | Способ получения гидроксилированных полиолефенов | |
RU2209212C2 (ru) | Способ получения гидроксилсодержащих телехелатных олигодиенов |