RU2127281C1 - Process for preparing cis-1,4-polybutadiene and cis-1,4- copolymer and isoprene - Google Patents
Process for preparing cis-1,4-polybutadiene and cis-1,4- copolymer and isoprene Download PDFInfo
- Publication number
- RU2127281C1 RU2127281C1 RU97103597A RU97103597A RU2127281C1 RU 2127281 C1 RU2127281 C1 RU 2127281C1 RU 97103597 A RU97103597 A RU 97103597A RU 97103597 A RU97103597 A RU 97103597A RU 2127281 C1 RU2127281 C1 RU 2127281C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cis
- isoprene
- butadiene
- polybutadiene
- ree
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения цис-1,4-полибутадиена и цис-1,4-сополимера бутадиена и изопрена под влиянием каталитических систем Циглера-Натта и может быть использовано в промышленности синтетического каучука, а получаемые полимеры - в резинотехнической и шинной отраслях народного хозяйства. The invention relates to a technology for producing cis-1,4-polybutadiene and cis-1,4-copolymer of butadiene and isoprene under the influence of Ziegler-Natta catalytic systems and can be used in the synthetic rubber industry, and the resulting polymers in the rubber and tire industries .
Известны способы получения цис-1,4-полибутадиена [1] и цис-1,4-сополимера бутадиена и изопрена [2,3] под действием каталитических систем на основе соединений редкоземельных элементов (РЗЭ) (SU 1539199 A1, 1990; US 4429089 A, 1984; SU 94009096 A1, 1996). Known methods for producing cis-1,4-polybutadiene [1] and cis-1,4-copolymer of butadiene and isoprene [2,3] under the action of catalytic systems based on compounds of rare earth elements (REE) (SU 1539199 A1, 1990; US 4429089 A, 1984; SU 94009096 A1, 1996).
Наиболее близким по технической сущности к описываемому изобретению является способ [3] , в соответствии с которым полимеризацию бутадиена и его сополимеризацию с изопреном осуществляют под влиянием предварительно сформированного в присутствии мономера каталитического комплекса, состоящего из карбоксилата РЗЭ, алкилалюминийсесквихлорида и алюминийорганического соединения. The closest in technical essence to the described invention is the method [3], according to which the polymerization of butadiene and its copolymerization with isoprene is carried out under the influence of a catalytic complex pre-formed in the presence of monomer, consisting of REE carboxylate, alkylaluminium sesquichloride and organoaluminum compound.
Недостатком прототипа является то, что каталитический комплекс на основе карбоксила РЗЭ характеризуется относительно низкой активностью, а цис-1,4-полибутадиен и его сополимер с изопреном, полученные под влиянием указанного катализатора, имеют высокую пластичность и хладотекучесть. Высокая хладотекучесть не позволяет с достаточной степенью надежности сохранения формы брикетов каучука транспортировать полученный полимер потребителю, а повышенная пластичность требует дополнительных энергозатрат на выделение его из раствора. The disadvantage of the prototype is that the catalytic complex based on carboxyl REE is characterized by relatively low activity, and cis-1,4-polybutadiene and its copolymer with isoprene, obtained under the influence of this catalyst, have high ductility and cold flow. High cold flow does not allow the polymer to be transported to the consumer with a sufficient degree of reliability of retaining the shape of rubber briquettes, and increased ductility requires additional energy consumption to separate it from the solution.
В предложенном способе получения цис-1,4-полибутадиена и цис-1,4-сополимера бутадиена с изопреном полимеризацию бутадиена и сополимеризацию его с изопреном осуществляют в углеводородном растворителе под влиянием предварительно сформированного в присутствии диена (пиперилена, бутадиена, изопрена) каталитического комплекса, состоящего из сольватированных солей РЗЭ и алюминийорганического соединения, а в качестве регулятора молекулярной массы используют диалкилалюминийгидрид, который подают в шихту в количестве 0,1-1,0 г/кг мономера. In the proposed method for producing cis-1,4-polybutadiene and cis-1,4-copolymer of butadiene with isoprene, the polymerization of butadiene and its copolymerization with isoprene is carried out in a hydrocarbon solvent under the influence of a catalytic complex preformed in the presence of diene (piperylene, butadiene, isoprene), consisting of solvated salts of REE and an organoaluminum compound, and dialkylaluminum hydride is used as a molecular weight regulator, which is fed into the charge in an amount of 0.1-1.0 g / kg of monomer.
Использование в качестве основного компонента каталитического комплекса сольватированных солей редкоземельных элементов вместо карбоксилата РЗЭ при указанных молярных соотношениях компонентов дает возможность получать более активные по сравнению с прототипом катализаторы. Кроме того, цис-1,4-полибутадиен и цис-1,4-сополименр бутадиена с изопреном, полученные в соответствии с предложенным способом, обладают пониженной пластичностью и хладотекучестью, что позволяет улучшить товарный вид полимеров и транспортировать их потребителю без существенного изменения формы брикетов. The use of solvated salts of rare-earth elements as the main component of the catalytic complex instead of REE carboxylate at the indicated molar ratios of the components makes it possible to obtain more active catalysts in comparison with the prototype. In addition, cis-1,4-polybutadiene and cis-1,4-copolymer of butadiene with isoprene, obtained in accordance with the proposed method, have reduced ductility and cold flow, which allows to improve the presentation of the polymers and transport them to the consumer without significantly changing the shape of the briquettes .
Сущность заявляемого способа и его преимущества по сравнению с прототипом (пример 1) раскрыты в примерах (2-4). The essence of the proposed method and its advantages compared with the prototype (example 1) are disclosed in examples (2-4).
Пример 1 (прототип). В реактор помещают в атмосфере сухого азота 10 мл (2,54 моль) толуольного раствора карбоксилата РЗЭ, к которому последовательно прибавляют при перемешивании 2,72 мл толуольного раствора изобутилалюминийсесквихлорида (ИБАСХ) (6,25 ммоль Cl), 2,5 мл (25 мл) пиперилена и 238 мл (50 ммоль) толуольного раствора триизобутилалюминия (ТИБА), содержащего 25,3 мас.% (от общего алюминия) диизобутилалюминийгидрида (ДИБАГ) и 6,77 мас.% (от общего алюминия) тетраизобутилдиалюмоксана (ТИБАО). Содержимое реактора выдерживают в течение 24 часов при температуре 25oC до полного созревания каталитического комплекса. Молярное соотношение компонентов в каталитическом комплексе РЗЭ:ИБАСХ: пиперилен: ТИБА = 1:2,5 (по хлору) :10:20.Example 1 (prototype). 10 ml (2.54 mol) of a toluene solution of REE carboxylate are placed in a reactor of dry nitrogen, to which 2.72 ml of isobutylaluminium sesquichloride (IBACX) solution (6.25 mmol Cl), 2.5 ml (25) are successively added with stirring. ml) of piperylene and 238 ml (50 mmol) of a toluene solution of triisobutylaluminum (TIBA) containing 25.3 wt.% (of total aluminum) diisobutylaluminium hydride (DIBAG) and 6.77 wt.% (of total aluminum) of tetraisobutyldialuminumoxane (TIBAO). The contents of the reactor are incubated for 24 hours at a temperature of 25 o C until complete maturation of the catalytic complex. The molar ratio of the components in the REE catalytic complex: IBASH: piperylene: TIBA = 1: 2.5 (for chlorine): 10: 20.
Суспензию каталитического комплекса с концентрацией РЗЭ 0,01 моль/л используют для полимеризации бутадиена. Полимеризацию бутадиена осуществляют в лабораторном автоклаве емкостью 3 л, куда загружают в токе сухого азота 2000 г шихты, представляющей собой 10 мас.%-ный раствор бутадиена (200 г) в толуоле и 37 мл (0,37 ммоль РЗЭ) суспензии каталитического комплекса. Процесс осуществляют в течение четырех часов при 50oC и перемешивании. Конверсия мономера 85%.A suspension of the catalytic complex with a REE concentration of 0.01 mol / L is used for the polymerization of butadiene. The polymerization of butadiene is carried out in a 3-liter laboratory autoclave, where 2000 g of a mixture, which is a 10 wt.% Solution of butadiene (200 g) in toluene and 37 ml (0.37 mmol REE) of a suspension of the catalytic complex, are loaded in a stream of dry nitrogen. The process is carried out for four hours at 50 o C and stirring. Monomer conversion 85%.
Пример 2. В реактор помещают в атмосфере сухого азота 70 мл (30 ммоль) толуольного раствора ТИБА, содержащего 8,1 мас.% (от общего алюминия) ДИБАГ и 6,3 мас. % (от общего алюминия) ТИБАО, и 0,25 мл (2,5 ммоль) пиперилена. Содержимое реактора охлаждают до -10oC и постепенно добавляют при перемешивании 3,58 мл (2,5 ммоль РЗЭ) суспензии сольвата хлорида дидима NdCl3 • 3iC3H7OH в жидком парафине. Содержимое реактора выдерживают в течение 24 часов при 25oC до полного созревания каталитического комплекса. Молярное соотношение компонентов в каталитическом комплексе : РЗЭ : пиперилен : ТИБА = 1:1:12, концентрация РЗЭ - 0,034 моль/л.Example 2. In a reactor, 70 ml (30 mmol) of a TIBA toluene solution containing 8.1 wt.% (Of total aluminum) DIBAG and 6.3 wt. % (of total aluminum) TIBAO, and 0.25 ml (2.5 mmol) of piperylene. The reactor contents were cooled to -10 o C and gradually added with stirring 3.58 ml (2.5 mmol REE) suspension didymium chloride solvate NdCl 3 • 3iC 3 H 7 OH in the liquid paraffin. The contents of the reactor are kept for 24 hours at 25 ° C. until the catalytic complex is fully matured. The molar ratio of components in the catalytic complex: REE: piperylene: TIBA = 1: 1: 12, the concentration of REE - 0,034 mol / L.
Полимеризацию бутадиена осуществляют в лабораторном автоклаве (V=3 л), куда загружают в токе сухого азота 2000 г шихты, представляющей собой 10 мас. %-ный раствор бутадиена (200 г) в толуоле, 5,7 мл (0,12 г) толуольного раствора ДИБАГ (0,6 г/кг мономера) и 10,9 мл (0,37 ммоль РЗЭ) суспензии каталитического комплекса. Процесс осуществляют в течение двух часов при 25oC. Конверсия мономера 98%.The polymerization of butadiene is carried out in a laboratory autoclave (V = 3 l), where 2000 g of a mixture of 10 wt.% Are charged in a stream of dry nitrogen. % solution of butadiene (200 g) in toluene, 5.7 ml (0.12 g) of toluene solution DIBAG (0.6 g / kg monomer) and 10.9 ml (0.37 mmol REE) of the suspension of the catalytic complex. The process is carried out for two hours at 25 o
Пример 3. В реактор помещают в атмосфере сухого азота 29,1 мл (12,5 ммоль) толуольного раствора ТИБА того же состава, что и в примере 2 и 0,13 мл (1,25 ммоль) изопрена. Содержимое реактора охлаждают до - 10oC и постепенно прибавляют при перемешивании 3,58 мл (2,5 ммоль РЗЭ) суспензии сольвата хлорида дидима NdCl3•3iC3H7OH в жидком парафине. Содержимое реактора выдерживают в течение 24 часов при 25oC до полного созревания каталитического комплекса. Молярное соотношение компонентов в каталитическом комплексе : РЗЭ : изопрен : ТИБА = 1:0,5:5, концентрация РЗЭ - 0,076 моль/л. Сополимеризацию бутадиена с изопреном осуществляют в лабораторном автоклаве емкостью 3 л, куда загружают в токе сухого азота 2000 г шихты, представляющей собой раствор бутадиена (197,5 г) и изопрена (2,5 г) в гексане, 9,5 мл (0,2 г) толуольного раствора ДИБАГ (1,0 г ДИБАГ / кг мономера) и 4,9 мл (0,37 ммоль РЗЭ) суспензии каталитического комплекса. Соотношение мономеров в исходной смеси бутадиен: изопрен = 99:1 (мольн.).Example 3. In a reactor, 29.1 ml (12.5 mmol) of the TIBA toluene solution of the same composition as in Example 2 and 0.13 ml (1.25 mmol) of isoprene are placed in a dry nitrogen atmosphere. The reactor contents were cooled to - 10 o C and gradually added with stirring 3.58 ml (2.5 mmol REE) suspension didymium chloride solvate NdCl 3 • 3iC 3 H 7 OH in the liquid paraffin. The contents of the reactor are kept for 24 hours at 25 ° C. until the catalytic complex is fully matured. The molar ratio of components in the catalytic complex: REE: isoprene: TIBA = 1: 0.5: 5, the concentration of REE - 0,076 mol / L. The copolymerization of butadiene with isoprene is carried out in a 3 liter laboratory autoclave, where 2000 g of a mixture of a mixture of butadiene (197.5 g) and isoprene (2.5 g) in hexane, 9.5 ml (0, 2 g) of a toluene solution of DIBAG (1.0 g of DIBAG / kg of monomer) and 4.9 ml (0.37 mmol of REE) of a suspension of the catalytic complex. The ratio of monomers in the initial mixture of butadiene: isoprene = 99: 1 (mol.).
Процесс осуществляют в течение двух часов при температуре 25oC. Конверсия мономеров 96%.The process is carried out for two hours at a temperature of 25 o C. The conversion of monomers 96%.
Пример 4. В реактор помещают в атмосфере сухого азота 116,3 мл (540 ммоль) толуольного раствора ТИБА того же состава, что и в примере 2. Содержимое охлаждают до -10oC, прибавляют к нему 10,9 мл (125 ммоль) бутадиена и постепенно, при перемешивании прибавляют 3,58 мл (2,5 ммоль РЗЭ) суспензии сольвата хлорида дидима NdCl3•3iC3H7OH в жидком парафине. Содержимое реактора выдерживают в течение 24 часов при температуре 25oC до полного созревания каталитического комплекса. Молярное соотношение компонентов в каталитическом комплексе : РЗЭ : бутадиен : ТИБА = 1:50:20, концентрация РЗЭ = 0,02 моль/л.Example 4. 116.3 ml (540 mmol) of the TIBA toluene solution of the same composition as in Example 2 was placed in a dry nitrogen atmosphere in the reactor. The contents were cooled to -10 ° C, 10.9 ml (125 mmol) was added to it. butadiene and gradually, with stirring, 3.58 ml (2.5 mmol REE) suspension didymium chloride solvate NdCl 3 • 3iC 3 H 7 OH in the liquid paraffin. The contents of the reactor are incubated for 24 hours at a temperature of 25 o C until complete maturation of the catalytic complex. The molar ratio of components in the catalytic complex: REE: butadiene: TIBA = 1:50:20, REE concentration = 0.02 mol / L.
Сополимеризацию бутадиена с изопреном осуществляют в лабораторном автоклаве емкостью 3 л, куда загружают в токе сухого азота 2000 г шихты, представляющей собой раствор бутадиена (88,6 г) и изопрена (111,5 г) в толуоле (1800 г), 0,83 мл (0,02 г) толуольного раствора ДИБАГ (0,1 г ДИБАГ/кг мономера и 16,5 мл (0,33 ммоль РЗЭ) суспензии каталитического комплекса. Соотношение мономеров в исходной смеси бутадиен:изопрен = 50:50 (мольн.). Процесс осуществляют при температуре 25oC и перемешивании. Конверсия мономеров 98%.The copolymerization of butadiene with isoprene is carried out in a 3 liter laboratory autoclave, where 2000 g of a mixture of butadiene (88.6 g) and isoprene (111.5 g) in toluene (1800 g) are charged in a stream of dry nitrogen, 0.83 ml (0.02 g) of a toluene solution of DIBAG (0.1 g of DIBAG / kg of monomer and 16.5 ml (0.33 mmol of REE) of a suspension of the catalytic complex. Monomer ratio in the initial mixture of butadiene: isoprene = 50:50 (mol. ). The process is carried out at a temperature of 25 o C and stirring. The conversion of
Свойства цис-1,4-полибутадиена и его сополимеров с изопреном, полученных в примерах 1-14, представлены в таблице. The properties of cis-1,4-polybutadiene and its copolymers with isoprene obtained in examples 1-14 are presented in the table.
Таким образом, в примерах 1-4 показано, что каталитический комплекс на основе сольвата хлорида и алюминийорганического соединения характеризуется более высокой активностью по сравнению с прототипом, а цис-1,4-полибутадиен и его сополимер с изопреном, полученные в соответствии с предложенным способом, обладают пониженной пластичностью и хладотекучестью. Thus, in examples 1-4 it is shown that the catalytic complex based on the solvate of chloride and the organoaluminum compound is characterized by higher activity compared to the prototype, and cis-1,4-polybutadiene and its copolymer with isoprene, obtained in accordance with the proposed method, have reduced ductility and cold flow.
Литература
1. Авторское свидетельство СССР N 1539199, 30.01.90 г., C 08 F 4/42, 136/06 (аналог).Literature
1. USSR author's certificate N 1539199, 30.01.90, C 08 F 4/42, 136/06 (analogue).
2. Патент США N 4429089, 84.01.31 (аналог). 2. US patent N 4429089, 84.01.31 (analog).
3. Патент России по заявке N 94-009096/04(009071) от 16.03.94 г. (прототип). 3. The Russian patent for the application N 94-009096 / 04 (009071) dated 03.16.94 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97103597A RU2127281C1 (en) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Process for preparing cis-1,4-polybutadiene and cis-1,4- copolymer and isoprene |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97103597A RU2127281C1 (en) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Process for preparing cis-1,4-polybutadiene and cis-1,4- copolymer and isoprene |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2127281C1 true RU2127281C1 (en) | 1999-03-10 |
RU97103597A RU97103597A (en) | 1999-03-10 |
Family
ID=20190610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97103597A RU2127281C1 (en) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Process for preparing cis-1,4-polybutadiene and cis-1,4- copolymer and isoprene |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2127281C1 (en) |
-
1997
- 1997-03-11 RU RU97103597A patent/RU2127281C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2463313B1 (en) | Method for producing copolymer | |
EP0093074B1 (en) | Controlling the molecular weight of polybutadiene | |
CA2144004C (en) | Technique for reducing the molecular weight and improving the processability of high cis-1,4-polybutadiene | |
US6627715B2 (en) | Group IIa metal containing catalyst system | |
EP0816398B1 (en) | Process for producing polybutadiene | |
WO2012014420A1 (en) | Method for controlling chain structure in copolymers | |
WO1997008211A1 (en) | Vapor phase synthesis of rubbery polymers | |
US4699962A (en) | Olefin polymerization | |
US6001478A (en) | Resin particle produced by diene polymerization with rare earth and transition metal catalysts | |
CA2037583A1 (en) | Technique for reducing the molecular weight and broadening the molecular weight distribution of high cis-1,4-polybutadiene | |
JP2000026516A (en) | Organic zinc and alkaline earth catalyst system in polymerizing conjugated diene | |
ES2210793T3 (en) | PRODUCTION OF POLIDIENS IN GASEOUS PHASE WITH PRE-ACTIVATED NICKEL CATALYSTS. | |
JP2000327703A (en) | Suspension polymerization of conjugated diene | |
RU2127281C1 (en) | Process for preparing cis-1,4-polybutadiene and cis-1,4- copolymer and isoprene | |
RU2608312C2 (en) | Lanthanide complex catalyst and polymerisation method using said method | |
JPH10330428A (en) | Production of polybutadiene | |
US4791086A (en) | Olefin polymerization | |
RU2127280C1 (en) | Process for preparing cis-1,4-polybutadiene and cis-1,4- butadiene-isoprene copolymer | |
RU2267497C2 (en) | Method for preparing catalyst for polymerization of butadiene and copolymerization of butadiene with coupled dienes | |
Rocha et al. | Effect of alkylaluminum structure on Ziegler-Natta catalyst systems based on neodymium for producing high-cis polybutadiene | |
RU2087489C1 (en) | Method of preparation of cis-1,4,polybutadiene | |
RU2361888C1 (en) | Method of producing catalyst for polymerisation and copolymerisation of conjugated dienes | |
RU2422468C1 (en) | Method of producing polymers and copolymers of conjugated dienes (versions) | |
RU2268894C1 (en) | Method of preparing catalyst for polymerization/copolymerization of conjugated diene hydrocarbons | |
RU2109753C1 (en) | Diene rubber production process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090312 |