RU2073019C1 - Process for preparing modified 1,4-polybutadiene containing dichlorocyclopropane groups - Google Patents

Process for preparing modified 1,4-polybutadiene containing dichlorocyclopropane groups Download PDF

Info

Publication number
RU2073019C1
RU2073019C1 RU92001900A RU92001900A RU2073019C1 RU 2073019 C1 RU2073019 C1 RU 2073019C1 RU 92001900 A RU92001900 A RU 92001900A RU 92001900 A RU92001900 A RU 92001900A RU 2073019 C1 RU2073019 C1 RU 2073019C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chloroform
polybutadiene
solution
groups
alkali metal
Prior art date
Application number
RU92001900A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92001900A (en
Inventor
Л.М. Коган
А.С. Скорняков
В.А. Кормер
Original Assignee
Государственное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука" им.акад.С.В.Лебедева
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
Application filed by Государственное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука" им.акад.С.В.Лебедева filed Critical Государственное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука" им.акад.С.В.Лебедева
Priority to RU92001900A priority Critical patent/RU2073019C1/en
Publication of RU92001900A publication Critical patent/RU92001900A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2073019C1 publication Critical patent/RU2073019C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

FIELD: synthetic rubber industry. SUBSTANCE: reaction of 1,4- polybutadiene in hydrocarbon solvent by portionwise addition of aqueous chloroform solution with phase- transfer catalyst dissolved terein to give hydrocarbon solution of 1.4-polybutadiene at molar ratio of 1,4- polybutadiene to chloroform to alkaline metal hydroxide to phase-transfer catalyst of 1:(1-3): (0.3-2):(0.002- 0.2), respectively. EFFECT: chlorine containing rubber having greater efficiency life.

Description

Изобретение относится к технологии получения модифицированного 1,4-полибутадиена и может найти применение в промышленности синтетического каучука, а полученный полимер может быть использован для получения масло-бензо-озоно-морозостойких резиновых изделий, в частности уплотнительных деталей, транспортерных лент, рукавов, прорезиненных тканей и т.п. The invention relates to a technology for producing modified 1,4-polybutadiene and can be used in the synthetic rubber industry, and the resulting polymer can be used to produce oil-benzo-ozone-frost-resistant rubber products, in particular sealing parts, conveyor belts, sleeves, rubberized fabrics etc.

Известен способ получения модифицированного 1,4-полибутадиена (1,4-ПБ), содержащего дихлорциклопропановые (ДХЦП) группы, взаимодействием углеводородного раствора цис-1,4-полибутадиена с хлороформом и водным раствором гидроксида щелочного металла в присутствии катализатора межфазного переноса (КМП) (акц. заявка Японии ВI-13727, C O8 D 8/18, 1989). Процесс проводится, подавая в раствор 1,4-ПБ (содержание цис-1,4-звеньев 97,5% ) в толуоле (бензоле, дихлорметане, хлороформе) водный раствор гидроксида щелочного металла (NaOH, KOH) с концентрацией 30-65 мас. и КМП, в качестве которого используются четвертичные аммониевые или фосфониевые соли, а также краун-эфиры (триэтилбензиламмоний хлорид (ТЭБАХ), тетрафосфонийбромид, 18-кпаун-6 и т. п. ). После эмульгирования при 30-60oC в течение 10 мин 1,5-5 ч. Молярное соотношение реагентов 1,4-ПБ: СНСl3:OH:КМП cоставляет 1:(0,6-9):(0,6-5,2): (0,001-0,05).A known method of producing a modified 1,4-polybutadiene (1,4-PB) containing dichlorocyclopropane (DHCP) groups, the interaction of a hydrocarbon solution of cis-1,4-polybutadiene with chloroform and an aqueous solution of an alkali metal hydroxide in the presence of phase transfer catalyst (CMP) (Japanese Acc. Application VI-13727, C O8 D 8/18, 1989). The process is carried out by supplying a solution of 1,4-PB (cis-1,4-units of 97.5%) in toluene (benzene, dichloromethane, chloroform) an aqueous solution of alkali metal hydroxide (NaOH, KOH) with a concentration of 30-65 wt. . and KMP, for which quaternary ammonium or phosphonium salts are used, as well as crown ethers (triethylbenzylammonium chloride (TEBAH), tetraphosphonium bromide, 18-kpaun-6, etc.). After emulsification at 30-60 o C for 10 min, 1.5-5 hours. The molar ratio of reagents 1,4-PB: CHCl 3 : OH: KMP is 1: (0.6-9) :( 0.6- 5.2): (0.001-0.05).

Процесс модификации описывается схемой

Figure 00000001

n=k+m
k/n содержание ДХЦП-групп.The modification process is described by the scheme
Figure 00000001

n = k + m
k / n is the content of DHCP groups.

Содержание ДХЦП-групп (степень модификации) пропорционально количеству гидроксида щелочного металла и хлороформа. Одним из основных параметров процесса является степень превращения поданных реагентов в конечный продукт. В связи с тем, что хлороформ обычно берется в избытке, а кроме того, оставшийся хлороформ может быть возвращен в процесс, то главным показателем эффективности процесса получения модифицированного 1,4-ПБ служит степень превращения гидроксида щелочного металла, который к тому же теряется безвозвратно (неиспользованный в основной реакции гидроксид щелочного металла расходуется в побочных реакциях). The content of DHCP groups (degree of modification) is proportional to the amount of alkali metal hydroxide and chloroform. One of the main process parameters is the degree of conversion of the supplied reagents to the final product. Due to the fact that chloroform is usually taken in excess, and in addition, the remaining chloroform can be returned to the process, the degree of conversion of an alkali metal hydroxide, which is also lost irrevocably, is the main indicator of the effectiveness of the process for producing modified 1,4-PB unused alkali metal hydroxide in the main reaction is consumed in adverse reactions).

Cтепень превращения гидроксида щелочного металла в способе-прототипе составляет 4-20% Полученные полимеры содержит от 10 до 97% ДХЦП-групп, которые имеют тенденцию к блочному распределению звеньев. The degree of conversion of alkali metal hydroxide in the prototype method is 4-20%. The resulting polymers contain from 10 to 97% of DHCP groups, which tend to block distribution of units.

К недостаткам способа-прототипа следует отнести низкую степень превращения гидроксида щелочного металла в ДХЦП-группы и получение полимера, в котором распределение ДХЦП-групп имеет тенденцию к блочности. The disadvantages of the prototype method include the low degree of conversion of alkali metal hydroxide to DHCP groups and obtaining a polymer in which the distribution of DHCP groups tends to block.

Технической задачей изобретения является повышение степени превращения гидроксида щелочного металла в ДХЦП-группы и получение полимера со статическим их распределением. An object of the invention is to increase the degree of conversion of alkali metal hydroxide to DHCP groups and to obtain a polymer with their static distribution.

Эта задача решается тем, что в известном способе получения модифицированного 1,4-ПБ, содержащего ДХЦП-группы, взаимодействием 1,4-ПБ в углеводородном растворителе с хлороформом и водным раствором гидроксида щелочного металла в присутствии катализатора межфазного переноса, взаимодействие осуществляют при дробной подаче водного раствора гидроксида щелочного металла и хлороформа с растворенным в нем катализатором межфазного переноса в углеводородный раствор 1,4-ПБ при молярном соотношении 1,4-ПБ-СНСl3:OH:КМП, равном 1: (1-3): (0,3-2): (0,002-0,2). В качестве КМП используют четвертичные аммониевые соли, выбранные из группы: ТЭБАХ, тетраэтиламмонийхлорид (ТЭАХ), тетрабутиламмонийхлорид (ТБАХ) или тетраэтиламмонийхлорид (ТЭАХ), триметиламин (ТМА), триэтиламин (ТЭА), трибутиламин (ТБА) и вводят его в углеводородный раствор 1,4-ПБ в виде предварительно приготовленного комплекса с хлороформом. По указанному способу получают модифицированный 1,4-полибутадиен, содержащий статистически распределенные дихлорциклопропановые группы.This problem is solved in that in the known method for producing a modified 1,4-PB containing DCCP groups, by the interaction of 1,4-PB in a hydrocarbon solvent with chloroform and an aqueous solution of an alkali metal hydroxide in the presence of a phase transfer catalyst, the interaction is carried out by fractional feeding an aqueous solution of an alkali metal hydroxide and chloroform with a catalyst for interphase transfer into a hydrocarbon solution of 1,4-PB at a molar ratio of 1,4-PB-CHCl 3 : OH: KMP equal to 1: (1-3): (0, 3-2): (0.002-0.2). Quaternary ammonium salts selected from the group are used as CMP: TEBAX, tetraethylammonium chloride (TEAC), tetrabutylammonium chloride (TBAC) or tetraethylammonium chloride (TEAC), trimethylamine (TMA), triethylamine (TEA), tributylate and 1 tributyl amine , 4-PB in the form of a pre-prepared complex with chloroform. According to the specified method receive a modified 1,4-polybutadiene containing statistically distributed dichlorocyclopropane groups.

Сущность изобретения заключается в том, что в раствор 1,4-ПБ в углеводородном растворителе (толуол, бензин, нефрас, циклогексан или их смесь) дробно подается водный раствор гидроксида щелочного металла и хлороформ с растворенным в нем КМП при молярном соотношении 1,4-ПБ:хлороформ:гидроксид щелочного металла:КМП, равном 1:(1-3):(0,3-2,0):(0,002-0,02). Процесс проводится в течение 0,5-4 ч при 20-40oC. В качестве 1,4-ПБ используется цис-1,4-ПБ, содержащий от 87 до 98% цис-1,4-звеньев (каучуки СКД, полученные на Тi-, Co-, Ni-системах или на редкоземельной каталитической системе каучуки СКД, СКД-2, СКД-3, СКД-5). СКД содержит 87-93% цис-1,4-звеньев, СКД-2 - 93-96% СКД-3 94-97% СКД-5 98% 1,4-звеньев или 1,4-ПБ со смешанной структурой (45-55% цис-1,4-звеньев, 45-55% транс-1,4-звеньев, 10% 1,2-звеньев). СКДИ (сополимер бутадиена с небольшими количествами изопрена), СКДЛ-250, полученный под влиянием литийорганического инициатора. Концентрация раствора 1,4-ПБ 5-15 мас. В качестве раствора 1,4-ПБ может также использоваться полимеризат указанных выше марок каучуков. КМП готовится растворением четвертичной аммониевой соли в хлороформе или спирте. КМП на основе триалкиламина (ТЭФ, ТМА, ТБА) готовится заранее в виде комплекса с хлороформом, растворением его в 3-4-х кратном избытке последнего. В качестве гидроксида щелочного металла используются гидроксид натрия или калия в виде 40-60%-ного водного раствора.The essence of the invention lies in the fact that in a solution of 1,4-PB in a hydrocarbon solvent (toluene, gasoline, nefras, cyclohexane or a mixture thereof), an aqueous solution of an alkali metal hydroxide and chloroform with dissolved CMF in a molar ratio of 1.4- PB: chloroform: alkali metal hydroxide: CMP, equal to 1: (1-3) :( 0.3-2.0) :( 0.002-0.02). The process is carried out for 0.5-4 hours at 20-40 o C. As a 1,4-PB used cis-1,4-PB, containing from 87 to 98% cis-1,4-units (rubbers SKD, obtained on Ti-, Co-, Ni-systems or on the rare-earth catalytic system rubbers SKD, SKD-2, SKD-3, SKD-5). SKD contains 87-93% cis-1,4 units, SKD-2 - 93-96% SKD-3 94-97% SKD-5 98% 1,4-links or 1,4-PB with a mixed structure (45 -55% cis-1,4 units, 45-55% trans-1,4 units, 10% 1,2-units). SKDI (butadiene copolymer with small amounts of isoprene), SKDL-250, obtained under the influence of an organolithium initiator. The concentration of the solution of 1,4-PB 5-15 wt. As a solution of 1,4-PB can also be used a polymerizate of the above grades of rubbers. KMP is prepared by dissolving a quaternary ammonium salt in chloroform or alcohol. CMP based on trialkylamine (TEF, TMA, TBA) is prepared in advance in the form of a complex with chloroform, dissolving it in a 3-4-fold excess of the latter. As the alkali metal hydroxide, sodium or potassium hydroxide is used in the form of a 40-60% aqueous solution.

По окончании процесса раствор модифицированного 1,4-ПБ отмывается холодной или горячей водой (объем воды равен объему реакционной смеси), повторяя операцию 2-5 раз, затем выделяется методом водной дегазации, сушится известным методом. At the end of the process, the solution of the modified 1,4-PB is washed with cold or hot water (the volume of water is equal to the volume of the reaction mixture), repeating the operation 2-5 times, then it is isolated by water degassing and dried by a known method.

Процесс характеризуется степенью превращения гидроксида натрия в дихлорциклопропановые группы полимера содержанием ДХЦП-звеньев, характером их распределения, температурой стеклования по методу DSC, маслобензостойкостью (набуханием по ГОСТ 9.030-74) и упругопрочностными свойствами. The process is characterized by the degree of conversion of sodium hydroxide into dichlorocyclopropane groups of the polymer with the content of DCCP units, the nature of their distribution, the glass transition temperature according to the DSC method, oil and petrol resistance (swelling according to GOST 9.030-74), and elastic strength properties.

Содержание ДХЦА-групп определяется методом С13ЯМР или рассчитывается из количества связанного в полимере хлора, определенного по методу Шонигера (Климова Е. А. "Основные микрометоды анализа органических соединений". М. Химия, 1967 г. с. 115), по формуле
[ДХЦП] мол.54•100:(7100:/[Cl] мас. -83)
Характер распределения ДХЦП-звеньев определяется методом С13ЯМР на спектрофотометре "Bruker AM-500" с рабочей частотой для С13 125,74 Мгц, определяя длину последовательности звеньев одной природы (ДХЦП или бутадиеновых в рассматриваемом варианте) в сравнении с теоретически рассчитанными для случайного присоединения. Соответствие теоретических и экспериментальных данных указывает на статический характер распределения звеньев. Их существенное расхождение указывает на тенденцию к блочности полимера.
The content of DHCA groups is determined by the C 13 NMR method or calculated from the amount of chlorine bound in the polymer determined according to the Schoniger method (Klimova EA, “Basic micromethods for the analysis of organic compounds”, M. Chemistry, 1967, p. 115), according to
[DHCP] mol. 54 • 100: (7100: / [Cl] wt. -83)
The nature of the distribution of DCCP units is determined by the C 13 NMR method on a Bruker AM-500 spectrophotometer with an operating frequency of C 13 125.74 MHz, determining the length of the sequence of units of the same nature (DCCP or butadiene units in the considered version) in comparison with theoretically calculated for random joining. Correspondence of theoretical and experimental data indicates the static nature of the distribution of links. Their significant discrepancy indicates a tendency to block polymer.

На основе полимера с дихлорциклопропановыми звеньями готовится резиновая смесь следующего состава, м.ч. каучук 100; технический углерод 50; ZnO - 1; MgO 5; сера 1,5; сульфенамид Ц 0,5. Вулканизация проводится в течение 20-30 мин при 143oC.Based on a polymer with dichlorocyclopropane units, a rubber mixture of the following composition is prepared, m.h. rubber 100; carbon black 50; ZnO - 1; MgO 5; sulfur 1.5; sulfenamide C 0.5. Vulcanization is carried out for 20-30 minutes at 143 o C.

Пример 1 (контрольный по прототипу). К раствору 1,4-цис-ПБ (каучук СКД), содержащему 80 мл толуола и 5 г полимера, добавляют 0,5 г ТЭБАХ и 5 г NaOH в виде 50% раствора и затем при 45oC и интенсивном перемешивании добавляют 25 мл хлороформа. Синтез проводят 1,5 ч, затем реакционную смесь отмывают 4 раза равным объему реакционной смеси количеством воды. Полимер выделяют в спирте, сушат в вакууме при 60oC и характеризуют методом ЯМР. Молярное соотношение 1,4-ПБ:СНСl3:OH:КМП составляет 1:2,7:1,35:0,01. Содержание ДХЦП-звеньев 23,7%
Cтепень превращения гидроксида натрия 17,7% Условия получения полимера из этого примера и всех последующих, а также свойства полученных полимеров приведены в табл.1.
Example 1 (control prototype). To a solution of 1,4-cis-PB (SKD rubber) containing 80 ml of toluene and 5 g of polymer, 0.5 g of TEBAH and 5 g of NaOH in the form of a 50% solution are added and then 25 ml are added at 45 ° C with vigorous stirring chloroform. The synthesis is carried out for 1.5 hours, then the reaction mixture is washed 4 times with an equal volume of the reaction mixture with an amount of water. The polymer is isolated in alcohol, dried in vacuum at 60 o C and characterized by NMR. The molar ratio of 1,4-PB: CHCl 3 : OH: KMP is 1: 2.7: 1.35: 0.01. The content of DHCP-links 23.7%
The degree of conversion of sodium hydroxide is 17.7%. The conditions for obtaining the polymer from this example and all subsequent ones, as well as the properties of the obtained polymers are given in Table 1.

Пример 2. К раствору, содержащему 54 г (1 моль) 1,4-ПБ (каучук СКД:93% 1,4-цис звеньев) в толуоле (концентрация 10 мас.) подают 119,5 г хлороформа (1 моль) с растворенным в нем 0,68 г ТЭБАХ, а затем при интенсивном перемешивании, поддерживая температуру 25oC, в течение 1,5 ч подают 28 г (0,7 моль) гидроксида натрия в виде 50% раствора и 119,5 г (1 моль) хлороформа с растворенным в нем 0,68 г ТЭБАХ со скоростью соответственно 0,3 г/мин и 1,33 г/мин. Через 2 ч к реакционной смеси добавляют воду в количестве, равном объему реакционной смеси: воду сливают. Операцию отмывки повторяют 4 раза. Полимер выделяют методом водной дегазации, сушат в вакууме при 60oC. Молярное соотношение 1,4-ПБ:CHCl3:OH:КМП составляет 1:2:0,7:0,006. Содержание ДХЦП-звеньев 25% Степень превращения гидроксида натрия 35,7%
Пример 3. К раствору, содержащему 54 г (1 моль) 1,4-ПБ (каучук СКД:93% 1,4-цис звеньев) в толуоле (концентрация 10% масс.) подают смесь из 239 г хлороформа и 4,54 г (0,02 моль) ТЭБАХ в этаноле и затем при интенсивном перемешивании, поддерживая температуру 20oC, в течение 2 ч подают 54 г гидроксида натрия в виде 50% раствора. Процесс заканчивают через 4 ч после начала подачи реагентов. Молярное соотношение реагентов 1,4-ПБ:CHCl3:OH:КМП, равном 1: 2,7:1,35:0,01. Cодержание ДХЦП-групп 45% степень превращения гидроксида натрия 33%
Пример 4. К раствору, содержащему 54 г (1 моль) 1,4-ПБ (каучук СКД-2:96% 1,4-цис-звеньев) в бензине (концентрация 9 мас.) подают 119,5 г хлороформа (1 моль) и 0,45 г (0,002 моль) растворенного в нем ТЭБАХ, а затем при 20oC и интенсивном перемешивании в течение 1 ч подают 16,8 г (0,3 моль) гидроксида калия (в виде 60% раствора). Через 1,5 ч полимер отмывают как описано в примере 2, но операцию повторяют лишь дважды. Полимер выделяют методом водной дегазации и сушат на вальцах. Молярное соотношение 1,4-ПБ:СHCl3:OH:КМП составляет 1: 1:0,3:0,02. Содержание ДХЦП-звеньев 10% Степень превращения гидроксида натрия 33%
Пример 6. К раствору, содержащему 54 г (1 моль) 1,4-ПБ (каучук СКД-3:97% 1,4-цис-звеньев) в толуоле (концентрация 8 мас.), подают равными порциями через каждые 5 мин в течение 1 ч, поддерживая температуру 40oC, 358,5 г (3 моль) хлороформа с растворенным в нем 2,3 (0,01 моль) ТЭБАХ и 80 г (2 моль) гидроксида натрия (в виде 50% раствора). Через 2 ч реакционную массу отмывают как описано в примере 2. Операцию повторяют 4 раза. Полимер выделяют методом водной дегазации и сушат на воздушной сушилке. Молярное соотношение 1,4-ПБ:CHCl3:OH:КМП составляет 1:3:2:0,01. Cодержание ДХЦП-звеньев 80% степень превращения гидроксида натрия 40%
Пример 7. К раствору, содержащему 54 г (1 моль) 1,4-ПБ (каучук СКД-5:98% 1,4-цис-звеньев) в смеси нефрас-циклогексан (концентрация 10 мас.), подают смесь из 179 г (1,5 моль) хлороформа и 4,54 г (0,02 моль) ТЭБАХ в этаноле. Затем при интенсивном перемешивании, поддерживая температуру 30oC, в течение 0,5 ч подают 40 г (1 моль) гидроксида натрия (в виде 40% раствора), после чего в течение 0,5 ч подают еще 119,5 г (1 моль) хлороформа. Через 2 ч к раствору добавляют горячую воду (объем воды равен объему реакционной смеси), эмульгируют. Операцию повторяют еще 2 раза. Полимер выделяют и сушат как описано в примере 2. Молярное соотношение реагентов (1,4-ПБ:CHCl3:OH:КМП составляет 1:2,5:1:0,02. Содержание ДХЦП-групп 33% степень превращения гидроксида натрия 33%
Примеры 8-10. Получение модифицированного 1,4-ПБ, содержащего ДХЦП-группы, проводят по методике примера 2, но вместо ТЭБАХ используют ТЭАХ (пример 8), ТБАХ (пример 9) и ТБАБ (пример 10), вместо каучука СКД каучук СКДЛ-250 (45% цис-, 45% транс- 10% 1,2-звеньев). Содержание ДХЦП-групп соответственно 27, 24,5 и 24,5% степень превращения гидроксида натрия 38,5, 35 и 33%
Пример 11. Процесс получения модифицированного 1,4-полибутадиена проводят по непрерывной схеме. В каскаде из трех аппаратов с мешалками, на входе каждого из них установлен смеситель интенсивного типа. На входе перед первым аппаратом в смесителе эмульгируют потоки полимеризата 1,4-ПБ (каучук СКД:91% 1,4-цисзвеньев, 10% раствор в толуоле), хлороформа с растворенным в нем комплексом ТЭА с хлороформом, и гидроксида натрия (50% водный раствор) в следующем молярном соотношении 1,4-ПБ:CHCl3:OH:КМП=1:1:0,30:0,005. Реакционную смесь, пройдя первый комплекс ТЭА и гидроксида натрия (суммарное мольное соотношение 1,4-ПБ: CHCl3: OH: КМП=1:1,5:0,5:0,001). Пройдя второй аппарат, реакционную смесь подают на вход третьего смесителя, где ее смешивают с гидроксидом натрия и комплексом ТЭА с хлороформом (суммарное мольное соотношение 1:1,5:0,75:0,015). Температуру поддерживают на уровне 35oC. Пройдя третий аппарат (суммарное время реакции 0,5 ч), реакционная смесь поступает на отмывку, проходя водную дегазацию, сушку.
Example 2. To a solution containing 54 g (1 mol) of 1,4-PB (rubber SKD: 93% 1,4-cis units) in toluene (concentration of 10 wt.) Served 119.5 g of chloroform (1 mol) s dissolved in it 0.68 g TEBAH, and then with vigorous stirring, maintaining the temperature at 25 o C, for 1.5 h serves 28 g (0.7 mol) of sodium hydroxide in the form of a 50% solution and 119.5 g (1 mol) of chloroform with 0.68 g TEBAH dissolved in it at a rate of 0.3 g / min and 1.33 g / min, respectively. After 2 hours, water is added to the reaction mixture in an amount equal to the volume of the reaction mixture: the water is drained. The washing operation is repeated 4 times. The polymer was isolated by water degassing, dried in vacuum at 60 o C. The molar ratio of 1,4-PB: CHCl 3 : OH: KMP is 1: 2: 0.7: 0.006. The content of DHCP-links 25% The degree of conversion of sodium hydroxide 35.7%
Example 3. To a solution containing 54 g (1 mol) of 1,4-PB (rubber SKD: 93% 1,4-cis units) in toluene (concentration of 10% wt.) Serves a mixture of 239 g of chloroform and 4.54 g (0.02 mol) of TEBAH in ethanol and then, with vigorous stirring, maintaining a temperature of 20 ° C., 54 g of sodium hydroxide in the form of a 50% solution are supplied over 2 hours. The process is completed 4 hours after the start of the supply of reagents. The molar ratio of the reagents is 1,4-PB: CHCl 3 : OH: KMP, equal to 1: 2.7: 1.35: 0.01. The content of DHCP groups is 45%; the degree of conversion of sodium hydroxide is 33%
Example 4. To a solution containing 54 g (1 mol) of 1,4-PB (rubber SKD-2: 96% 1,4-cis units) in gasoline (concentration of 9 wt.) Served 119.5 g of chloroform (1 mol) and 0.45 g (0.002 mol) of TEBAH dissolved in it, and then, at 20 ° C. and vigorous stirring, 16.8 g (0.3 mol) of potassium hydroxide (in the form of a 60% solution) are supplied for 1 hour. After 1.5 hours, the polymer was washed as described in Example 2, but the operation was repeated only twice. The polymer is isolated by water degassing and dried on rollers. The molar ratio of 1,4-PB: CHCl 3 : OH: KMP is 1: 1: 0.3: 0.02. The content of DHCP-links 10% The degree of conversion of sodium hydroxide 33%
Example 6. To a solution containing 54 g (1 mol) of 1,4-PB (rubber SKD-3: 97% of 1,4-cis units) in toluene (concentration of 8 wt.), Served in equal portions every 5 minutes for 1 h, maintaining a temperature of 40 o C, 358.5 g (3 mol) of chloroform with dissolved in it 2.3 (0.01 mol) TEBAH and 80 g (2 mol) of sodium hydroxide (in the form of a 50% solution) . After 2 hours, the reaction mass is washed as described in Example 2. The operation is repeated 4 times. The polymer is isolated by water degassing and dried in an air dryer. The molar ratio of 1,4-PB: CHCl 3 : OH: KMP is 1: 3: 2: 0.01. The content of DHCP-links 80% the degree of conversion of sodium hydroxide 40%
Example 7. To a solution containing 54 g (1 mol) of 1,4-PB (rubber SKD-5: 98% 1,4-cis units) in a mixture of nefras-cyclohexane (concentration of 10 wt.), Serves a mixture of 179 g (1.5 mol) of chloroform and 4.54 g (0.02 mol) of TEBAH in ethanol. Then, with vigorous stirring, while maintaining the temperature at 30 ° C, 40 g (1 mol) of sodium hydroxide (in the form of a 40% solution) is supplied over 0.5 h, after which another 119.5 g (1) is fed over 0.5 h mol) chloroform. After 2 hours, hot water is added to the solution (the volume of water is equal to the volume of the reaction mixture), emulsify. The operation is repeated 2 more times. The polymer was isolated and dried as described in Example 2. The molar ratio of reagents (1,4-PB: CHCl 3 : OH: KMP is 1: 2.5: 1: 0.02. The content of DCCP groups is 33%; the degree of conversion of sodium hydroxide is 33 %
Examples 8-10. Obtaining a modified 1,4-PB containing DHCP groups is carried out according to the method of example 2, but instead of TEBAH use TEAC (example 8), TBAC (example 9) and TBAB (example 10), instead of rubber SKD rubber SKDL-250 (45 % cis, 45% trans-10% 1,2-units). The content of DHCP groups is respectively 27, 24.5, and 24.5%; the degree of conversion of sodium hydroxide is 38.5, 35, and 33%
Example 11. The process of obtaining modified 1,4-polybutadiene is carried out according to a continuous scheme. In a cascade of three devices with mixers, an intensive type mixer is installed at the inlet of each of them. At the inlet in front of the first apparatus, the flows of 1,4-PB polymerizate (rubber SKD: 91% 1,4-cis-units, 10% solution in toluene), chloroform with a complex of TEA with chloroform, and sodium hydroxide (50% aqueous solution) in the following molar ratio of 1,4-PB: CHCl 3 : OH: KMP = 1: 1: 0.30: 0.005. The reaction mixture, having passed the first complex of TEA and sodium hydroxide (total molar ratio of 1,4-PB: CHCl 3 : OH: KMP = 1: 1.5: 0.5: 0.001). Having passed the second apparatus, the reaction mixture is fed to the inlet of the third mixer, where it is mixed with sodium hydroxide and a TEA complex with chloroform (total molar ratio 1: 1.5: 0.75: 0.015). The temperature is maintained at 35 o C. After passing through the third apparatus (total reaction time 0.5 h), the reaction mixture is washed, undergoing water degassing, drying.

Содержание ДХЦП-звеньев 26% степень превращения гидроксида натрия - 35%
Пример 12. Проводят получение модифицированного 1,4-полибутадиена по непрерывной схеме на каскаде из трех аппаратов с мешалками, на входе каждого из них установлен смеситель с интенсивным эмульгированием. На входе перед первым аппаратом в смесителе эмульгируют потоки полимеризата (растворитель - бензин) каучука СКДП-250 (45% 1,4-цис-звеньев, 45% 1,4-транс- и 10% 1,2-звеньев) хлороформа с растворенным в нем ТЭА и 50% ПБ:CHCl3:OH:КМП=1:1:0,75: 0,005. Реакционную смесь после первого аппарата подают на вход второго смесителя, где эмульгируют с хлороформом, содержащим комплекс ТЭА и гидроксида натрия. Суммарное соотношение реагентов 1,4-ПБ:CHCl3OH:КМП=1:2:1,5: 0,01. После второго аппарата в третьем смесителе реакционную смесь эмульгируют с хлороформом гидроксидом натрия. Суммарное соотношение реагентов 1,4-ПБ: CHCl3:OH:КМП=1:3:2:0,01. Время синтеза 2 ч, температура 30oC. Содержание ДХЦП-звеньев 78% степень превращения гидроксида натрия 36%
Примеры 13, 14. Проводят получение модифицированного 1,4-полибутадиена, содержащего ДХЦП-группы, по методике примера 12, но вместо ТЭА используют ТМА (пример 15) и ТБА (пример 16), а вместо гидроксида натрия гидроксид калия с концентрацией 60% масс. Содержание ДХЦП-звеньев 23 и 24% а степень превращения гидроксида калия 30,6 и 32% соответственно.
The content of DHCP-links 26% degree of conversion of sodium hydroxide - 35%
Example 12. A modified 1,4-polybutadiene is produced in a continuous circuit on a cascade of three apparatuses with agitators, an intensive emulsification mixer is installed at the input of each of them. At the inlet in front of the first apparatus in the mixer, flows of polymerizate (solvent - gasoline) of rubber SKDP-250 (45% of 1,4-cis units, 45% of 1,4-trans and 10% of 1,2 units) of chloroform are dissolved in it TEA and 50% PB: CHCl 3 : OH: KMP = 1: 1: 0.75: 0.005. The reaction mixture after the first apparatus is fed to the inlet of the second mixer, where it is emulsified with chloroform containing a complex of TEA and sodium hydroxide. The total ratio of the reagents 1,4-PB: CHCl 3 OH: KMP = 1: 2: 1.5: 0.01. After the second apparatus in the third mixer, the reaction mixture is emulsified with chloroform sodium hydroxide. The total ratio of the reagents 1,4-PB: CHCl 3 : OH: KMP = 1: 3: 2: 0,01. The synthesis time is 2 hours, the temperature is 30 o C. The content of DCC units is 78%; the degree of conversion of sodium hydroxide is 36%
Examples 13, 14. A modified 1,4-polybutadiene containing DCCP groups is prepared according to the procedure of Example 12, but instead of TEA, TMA (Example 15) and TBA (Example 16) are used, and instead of sodium hydroxide, potassium hydroxide with a concentration of 60% mass The content of DCCP units is 23 and 24% and the degree of conversion of potassium hydroxide is 30.6 and 32%, respectively.

Из представленных примеров следует, что полимеры, полученные по предлагаемому способу при одинаковом с прототипом соотношении реагентов, содержат в 1,89 раз больше ДХЦП-групп (примеры N 1 и 4), a для получения полимеров с одинаковым соотношением ДХЦП-групп требуется в 2 раза меньше гидроксида щелочного металла (примеры 1к и 2, 9, 10). Это указывает на более эффективное использование применяемых реагентов. Кроме того, полимеры, полученные предлагаемым способом, имеют более низкую температуру стеклования и степень набухания при одинаковом содержании ДХЦП-групп, чем полимеры, полученные известным способом (примеры 1к, и 2, 9, 10, 13, 14), что связано со строением полимера, а именно с распределением ДХЦП-групп по цепи полимера. From the presented examples it follows that the polymers obtained by the proposed method with the same ratio of reagents to the prototype contain 1.89 times more DHCP groups (examples N 1 and 4), and to obtain polymers with the same ratio of DHCP groups is required in 2 times less alkali metal hydroxide (examples 1K and 2, 9, 10). This indicates a more efficient use of the reagents used. In addition, the polymers obtained by the proposed method have a lower glass transition temperature and the degree of swelling at the same content of DHCP groups than the polymers obtained in a known manner (examples 1k, and 2, 9, 10, 13, 14), which is associated with the structure polymer, namely with the distribution of DHCP groups along the polymer chain.

В табл.2 приведены определенные методом С13ЯМР распределение ДХЦП-звеньев по цепи*) и упруго-прочностные свойства (прочность каучуков по ГОСТ 19920.20-74 и относительное удлинение по ГОСТ 19920.20-74).Table 2 shows the distribution of DCCP units determined by the C 13 NMR method *) and the elastic-strength properties (rubber strength according to GOST 19920.20-74 and elongation according to GOST 19920.20-74).

Кроме того, полимер, получаемый по предлагаемому способу, является самым морозостойким из всех маслобензостойких углеводородных каучуков, превосходя БНК или полихлоропрен на 15-20oC по морозостойкости при одинаковой маслобензостойкости.In addition, the polymer obtained by the proposed method is the most frost-resistant of all oil-resistant hydrocarbon rubbers, surpassing BNK or polychloroprene by 15-20 o C in frost resistance with the same oil resistance.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить степень превращения гидроксида щелочного металла в ДХЦП-группы и получить полимер со статистическим их распределением, что, в свою очередь, приводит к повышению морозостойкости и бензостойкости получаемого полимера. * Чем больше отклонение n оп дхцп от n ntjh дхцп (характеризует статическое распределение), тем больше блочность полимера.Thus, the proposed method allows to increase the degree of conversion of alkali metal hydroxide to DHCP groups and to obtain a polymer with their statistical distribution, which, in turn, leads to an increase in frost resistance and benzine resistance of the obtained polymer. * The larger the deviation n op dhtsp from n ntjh dhtsp (characterizes the static distribution), the greater the blockiness of the polymer.

Claims (3)

1. Способ получения модифицированного 1,4-полибутадиена, содержащего дихлорциклопропановые группы, взаимодействием 1,4-полибутадиена в углеводородном растворителе с хлороформом и водным раствором гидроксида щелочного металла в присутствии катализатора межфазного переноса, отличающийся тем, что взаимодействие осуществляют при дробной подаче водного раствора гидроксида щелочного металла и хлороформа с растворенным в нем катализатором межфазного переноса в углеводородный раствор 1,4-полибутадиена при молярном соотношении 1,4-полибутадиен хлороформ гидроксид щелочного металла катализатор межфазного переноса 1 (1 3) (0,3 2) (0,002 0,2) соответственно. 1. The method of obtaining a modified 1,4-polybutadiene containing dichlorocyclopropane groups, the interaction of 1,4-polybutadiene in a hydrocarbon solvent with chloroform and an aqueous solution of an alkali metal hydroxide in the presence of an interphase transfer catalyst, characterized in that the interaction is carried out by fractional supply of an aqueous hydroxide solution alkali metal and chloroform with a catalyst for phase transfer into the hydrocarbon solution of 1,4-polybutadiene dissolved in it at a molar ratio of 1,4-polybutadiene n chloroform alkali metal hydroxide, phase transfer catalyst 1 (1 3) (0.3 2) (0.002 0.2), respectively. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора межфазного переноса используют четвертичные аммониевые соли, выбранные из группы: триэтилбензиламмонийхлорид, тетраэтиламмонийхлорид, тетрабутиламмоний хлорид, тетрабутиламмоний бромид. 2. The method according to claim 1, characterized in that the quaternary ammonium salts selected from the group: triethylbenzylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide are used as a phase transfer catalyst. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора межфазного переноса используют триалкиламин, выбранный из группы: триметиламин, триэтиламин, трибутиламин, в виде предварительно приготовленного комплекса с хлороформом. 3. The method according to claim 1, characterized in that a trialkylamine selected from the group: trimethylamine, triethylamine, tributylamine, in the form of a pre-prepared complex with chloroform, is used as a phase transfer catalyst.
RU92001900A 1992-10-14 1992-10-14 Process for preparing modified 1,4-polybutadiene containing dichlorocyclopropane groups RU2073019C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92001900A RU2073019C1 (en) 1992-10-14 1992-10-14 Process for preparing modified 1,4-polybutadiene containing dichlorocyclopropane groups

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92001900A RU2073019C1 (en) 1992-10-14 1992-10-14 Process for preparing modified 1,4-polybutadiene containing dichlorocyclopropane groups

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU92001900A RU92001900A (en) 1996-04-27
RU2073019C1 true RU2073019C1 (en) 1997-02-10

Family

ID=20130882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92001900A RU2073019C1 (en) 1992-10-14 1992-10-14 Process for preparing modified 1,4-polybutadiene containing dichlorocyclopropane groups

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2073019C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456303C1 (en) * 2011-02-28 2012-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (ГОУ ВПО БашГУ) Method of producing polymers containing dichlorocyclopropane groups
RU2470032C1 (en) * 2011-04-20 2012-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (ГОУ ВПО БашГУ) Method of producing polymers containing dichlorocyclopropane groups

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Акцептованная заявка Японии N В1-13727, кл. C 08F 8/18, 1989. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456303C1 (en) * 2011-02-28 2012-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (ГОУ ВПО БашГУ) Method of producing polymers containing dichlorocyclopropane groups
RU2470032C1 (en) * 2011-04-20 2012-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (ГОУ ВПО БашГУ) Method of producing polymers containing dichlorocyclopropane groups

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5376416B2 (en) Synthetic rubber having a narrow molecular weight distribution, its use and process for its production
CN102070751A (en) Nitrile rubbers
RU2073019C1 (en) Process for preparing modified 1,4-polybutadiene containing dichlorocyclopropane groups
Thorn‐Csányi et al. Quantitative description of the metathesis polymerization/depolymerization equilibrium in the 1, 4‐polybutadiene system, 1. Influence of feed concentration and temperature
CN101418128B (en) Road asphalt composite and preparation method thereof
DE1143333B (en) Process for the production of polybutadiene
CN104130482A (en) Pasty liquid rubber and preparation method thereof
CN104497186B (en) Premixing method and device of catalysts for preparing butadiene rubber
US3491052A (en) Process for compounding elastomers
CN105916884A (en) Hydrogenated nitrile rubber containing phospine oxide or diphosphine oxide
RU2656332C1 (en) Process for preparation of quinone diimine antioxidant for solution rubbers
RU2083592C1 (en) Process for preparing modified 1,4-polybutadiene
CN108203486A (en) A kind of preparation method of environment-friendly type oil-extended styrene buadiene rubber
CN104487466A (en) Process for continuous synthesis of diene elastomer
US2266794A (en) Rubberlike interpolymers of butadiene hydrocarbons and fumaric acid esters and process of producing the same
CN108203523A (en) A kind of preparation method of oil-extended styrene buadiene rubber
RU2076112C1 (en) Method for production of modified butadiene polymer comprising dichlorocyclopropane groups
CN115433077B (en) Preparation of 11-bromoundecanoic acid from 10-undecanoic acid and preparation method thereof
Davis et al. Evaluation of the hydrocarbon condensation polymerisation reaction by means of model compounds. I. The reaction with n‐alkyl‐bromides
TWI719504B (en) Reaction configuration and procedure for polymer production
US3444154A (en) Process for reacting a diolefinic polymer with polyhalocyclopentadiene and products thereof
CN104053685B (en) The method preparing polyisobutylene continuously
EP0466288B1 (en) Catalyst system for the polymerization in the absence of solvents of 1,3-dienes to polydienes
RU2429247C1 (en) Method of producing chlorinated polydienes
US5597875A (en) Process to improve chemical and oxidative stability of hydrogenated polymers