RU2268894C1 - Method of preparing catalyst for polymerization/copolymerization of conjugated diene hydrocarbons - Google Patents
Method of preparing catalyst for polymerization/copolymerization of conjugated diene hydrocarbons Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268894C1 RU2268894C1 RU2004133251/04A RU2004133251A RU2268894C1 RU 2268894 C1 RU2268894 C1 RU 2268894C1 RU 2004133251/04 A RU2004133251/04 A RU 2004133251/04A RU 2004133251 A RU2004133251 A RU 2004133251A RU 2268894 C1 RU2268894 C1 RU 2268894C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- conjugated diene
- polymerization
- molar ratio
- copolymerization
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтехимии, конкретно к получению катализаторов полимеризации и сополимеризации сопряженных диеновых углеводородов, и может найти применение при производстве цис-1,4-полимеров и цис-1,4-сополимеров в промышленности синтетического каучука.The invention relates to the field of petrochemistry, specifically to the preparation of polymerization and copolymerization catalysts for conjugated diene hydrocarbons, and may find application in the production of cis-1,4 polymers and cis-1,4 copolymers in the synthetic rubber industry.
Известен способ получения катализатора полимеризации диенов путем предварительного взаимодействия в углеводородном растворителе карбоксилата лантаноида, имеющего атомный номер от 57 до 60, с триизобутилалюминием или диизобутилалюминийгидридом, галогенорганическим соединением, выбранным из числа алюминийгалогенидов, алкилалюминийгалогенидов, и сопряженного диена (Патент США №3794604, МПК С 08 F 1/14, опубл. 1974). Мольное соотношение лантаноид : алюминий : галоген : сопряженный диен находится в пределах 1:4-200:0,1-6:5-500. Смесь выдерживают при комнатной температуре от нескольких минут до нескольких дней, а затем используют при полимеризации диеновых углеводородов.A known method of producing a catalyst for the polymerization of dienes by preliminary reaction in a hydrocarbon solvent of a lanthanide carboxylate having an atomic number from 57 to 60 with triisobutylaluminum or diisobutylaluminum hydride, an organohalogen compound selected from among aluminum halides, alkylaluminum halides, and conjugated Mphenol. F 1/14, publ. 1974). The molar ratio of lanthanide: aluminum: halogen: conjugated diene is in the range 1: 4-200: 0.1-6: 5-500. The mixture is kept at room temperature from several minutes to several days, and then used in the polymerization of diene hydrocarbons.
Получаемый таким образом катализатор характеризуется стабильностью во времени, однако имеет низкую активность (выход полибутадиена составляет всего 74 кг/г-ат церия) и относительно невысокую стереоселективность действия (содержание цис-1,4 звеньев в полимере около 97%).The catalyst obtained in this way is characterized by time stability, but it has low activity (polybutadiene yield is only 74 kg / g-cerium) and relatively low stereoselectivity (cis-1.4 units in the polymer is about 97%).
Известен способ получения катализатора полимеризации и сополимеризации сопряженных диенов путем взаимодействия алюминийорганического соединения, алкоголята неодима и алюминийгалогенидов либо алкилалюминийгалогенидов непосредственно в углеводородном растворе (со)мономера (Патент США №4429089, МПК С 08 F 004/72, С 08 F 036/04, опубл. 1984). Мольное соотношение лантаноид : алюминий : галоген находится в пределах 1:1-120:0,1-10.A known method of producing a catalyst for the polymerization and copolymerization of conjugated dienes by reacting an organoaluminum compound, neodymium alcoholate and aluminum halides or alkylaluminum halides directly in a hydrocarbon solution of a (co) monomer (US Patent No. 4429089, IPC C 08 F 004/72, C 08 F 036/04, publ. . 1984). The molar ratio of lanthanide: aluminum: halogen is in the range 1: 1-120: 0.1-10.
Получаемый таким образом катализатор характеризуется более высокой, чем описанный в предыдущем аналоге (выход полимера до 200 кг/г-ат неодима), но недостаточной активностью. Содержание цис-1,4 звеньев в полимере при этом достигает 98,1%.The catalyst thus obtained is characterized by a higher activity than described in the previous analogue (polymer yield up to 200 kg / g-at of neodymium), but insufficient activity. The content of cis-1.4 units in the polymer in this case reaches 98.1%.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ, в соответствии с которым катализатор полимеризации сопряженных диенов получают путем взаимодействия в углеводородном растворителе соединений индивидуальных редкоземельных металлов или их смесей с галогенорганическим соединением, выбранным из группы первичных, вторичных или третичных алкил-, циклоалкил-, арил-, алкиларил", винил-, алкокси-, эпоксигалогенидов, и триалкилалюминием или диизобутилалюминийгидридом (Патент США №4461883, МПК С 08 F 4/14, С 08 F 4/52, С 08 F 2/06, опубл. 1984). Мольное соотношение лантаноид : алюминий : галоген находится в пределах 1:30-200:0,5-3. Катализатор готовят смешением компонентов при комнатной температуре в любом порядке в присутствии или отсутствии мономера и выдерживают 15 мин. Катализатор стабилен во времени, позволяет получать полимеры с содержанием цис-1,4-звеньв до 99%, его активность достигает 280 кг полибутадиена на 1 г-атом неодима в час. В случае сополимеризации при использовании катализатора оптимального состава при мольном соотношении лантаноид : алюминий : галоген, равном 1:50:2, выход сополимера за 1 час составляет более 500 кг/г-атом неодима.The closest in technical essence to the present invention is a method in which a conjugated diene polymerization catalyst is prepared by reacting in a hydrocarbon solvent compounds of individual rare-earth metals or mixtures thereof with an organohalogen compound selected from the group of primary, secondary or tertiary alkyl, cycloalkyl, aryl-, alkylaryl ", vinyl-, alkoxy-, epoxyhalides, and trialkylaluminum or diisobutylaluminum hydride (US Patent No. 4461883, IPC C 08 F 4/14, C 08 F 4/52, C 0 8 F 2/06, publ. 1984). The molar ratio of lanthanide: aluminum: halogen is in the range 1: 30-200: 0.5-3. The catalyst is prepared by mixing the components at room temperature in any order in the presence or absence of monomer and maintain 15 minutes, the Catalyst is stable in time, allows you to get polymers with cis-1,4-units up to 99%, its activity reaches 280 kg of polybutadiene per 1 g-atom of neodymium per hour. In the case of copolymerization using a catalyst of optimal composition in a molar ratio lanthanide: aluminum: halogen, equ ohm 1: 50: 2, the copolymer yield for 1 hour is more than 500 kg / g-atom of neodymium.
Недостатками описанного способа является то, что используемые для приготовления катализатора галогенорганические соединения малодоступны и дороги; полученный полибутадиен с использованием вышеуказанного катализатора имеет высокую характеристическую вязкость (более 5,15 дл/г), а сополимер бутадиена с изопреном 6,02 дл/г; значительный расход алюминийорганического соединения, необходимый для достижения максимальной активности, приводит не только к увеличению себестоимости катализатора, но и повышенному содержанию золы в каучуке, что сужает область его применения.The disadvantages of the described method is that the organohalogen compounds used to prepare the catalyst are inaccessible and expensive; the obtained polybutadiene using the above catalyst has a high intrinsic viscosity (more than 5.15 dl / g), and the copolymer of butadiene with isoprene 6.02 dl / g; a significant consumption of the organoaluminum compound necessary to achieve maximum activity leads not only to an increase in the cost of the catalyst, but also to an increased ash content in the rubber, which narrows the scope of its application.
Задачей предлагаемого технического решения является разработка способа, позволяющего получать высокоактивный катализатор полимеризации и сополимеризации сопряженных диеновых углеводородов, используя при этом доступные компоненты, а также дающего возможность получать полимеры с необходимой вязкостью по Муни и низкой полидисперсностью, что обеспечивает их хорошие технологические свойства и высокий уровень физико-механических показателей резин на основе полученных (со)полимеров.The objective of the proposed technical solution is to develop a method that allows to obtain a highly active catalyst for the polymerization and copolymerization of conjugated diene hydrocarbons using available components, as well as making it possible to obtain polymers with the necessary Mooney viscosity and low polydispersity, which ensures their good technological properties and a high level of physical -mechanical indicators of rubbers based on the obtained (co) polymers.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе катализатор полимеризации и сополимеризации сопряженных диеновых углеводородов получают путем взаимодействия в углеводородном растворителе соединения редкоземельного элемента (А), сопряженного диена (В), алкилирующего агента (С) и источника галогена (D), при этом в качестве источника галогена (D) используют арилдиметилгалогенид или смесь арилдиметилгалогенида с алкилалюминийхлоридом, выдерживая мольное соотношение компонентов (A):(B):(C):(D), равным 1:1-100:10-100:0,3-3.The problem is solved in that in the proposed method, the catalyst for the polymerization and copolymerization of conjugated diene hydrocarbons is obtained by reacting in a hydrocarbon solvent the compounds of the rare-earth element (A), the conjugated diene (B), the alkylating agent (C) and the halogen source (D), while as the source of halogen (D), use an aryldimethyl halide or a mixture of an aryldimethyl halide with an aluminum alkyl chloride, maintaining a molar ratio of components (A) :( B) :( C) :( D) equal to 1: 1-100: 10-100: 0.3-3 .
Мольное соотношение арилдиметилгалогенид : алкилалюминийхлорид в компоненте (D) выдерживают равным 1:0-99.The molar ratio of aryldimethyl halide: alkylaluminium chloride in component (D) is maintained at 1: 0-99.
В качестве соединения редкоземельного элемента (А) используют соли, образованные неодимом, празеодимом, лантаном, церием или их смесями с альфа-разветвленными насыщенными С6-С20 или нафтеновыми кислотами, предпочтительно использование неодеканоата неодима, нафтената неодима, октаноата неодима, неодеканоата празеодима, нафтената празеодима, октаноата празеодима, неодеканоата лантана, октаноата лантана, неодеканоата церия, октаноата церия, неодеканоата дидима, нафтената дидима, октаноата дидима.As the compound of the rare-earth element (A), salts formed by neodymium, praseodymium, lanthanum, cerium or mixtures thereof with alpha-branched saturated C 6 -C 20 or naphthenic acids are used, preferably neodymium neodecanoate, neodymium naphthenate, neodymium octanoate, praseodymium neodecanoate, praseodymium naphthenate, praseodymium octanoate, lanthanum neodecanoate, lanthanum octanoate, cerium neodecanoate, cerium octanoate, didim neodecanoate, didim naphthenate, didime octanoate.
В качестве сопряженного диена (В) используют бутадиен, изопрен, пиперилен или их смеси.Butadiene, isoprene, piperylene or mixtures thereof are used as conjugated diene (B).
В качестве алкилирующего агента (С) используют соединения из группы, содержащей триизобутилалюминий (ТИБА), диизобутилалюминийгидрид (ДИБАГ), триэтилалюминий (ТЭА) или смеси указанных соединений.As the alkylating agent (C), compounds from the group consisting of triisobutylaluminum (TIBA), diisobutylaluminium hydride (DIBAG), triethylaluminium (TEA) or a mixture of these compounds are used.
В качестве растворителей для компонентов (А), (В), (С), (D) используют ароматические и алифатические углеводороды, например толуол, гексан и др.Aromatic and aliphatic hydrocarbons, for example, toluene, hexane, etc., are used as solvents for components (A), (B), (C), (D).
В качестве источника галогена (D) используют арилдиметилгалогениды, например, такие как гексахлор-п-ксилол (ГХПК), п-метилтрихлорметилбензол (МТХМБ), дихлор-п-ксилол (ДХПК) и др., так и их смеси с алкилалюминийхлоридами следующего состава: AlRnCl3-n, R - алифатический С2-C8 углеводородный радикал, n=1-2. В случае использования смеси возможно раздельное введение арилдиметилгалогенида и алкилалюминийхлорида.As the source of halogen (D), aryldimethyl halides, for example, such as hexachlor-p-xylene (HCCH), p-methyltrichloromethylbenzene (MTXMB), dichloro-p-xylene (DHPC), etc., and mixtures thereof with the following composition of aluminum alkyl : AlR n Cl 3-n , R - aliphatic C 2 -C 8 hydrocarbon radical, n = 1-2. In the case of using the mixture, the separate administration of the aryldimethyl halide and the alkyl aluminum chloride is possible.
Использование в качестве источника галогена (D) арилдиметилгалогенидов либо их смесей с алкилалюминийхлоридами позволит значительно уменьшить себестоимость катализатора и, следовательно, полимера. Гораздо меньшая токсичность и пожароопасность арилдиметилгалогенидов и их смесей с алкилалюминийхлоридами по сравнению с индивидуальными алкилалюминийхлоридами дает возможность использования реагентов в виде концентрированных растворов, что приводит к уменьшению расхода растворителя при приготовлении катализатора. Высокая активность катализатора, синтезируемого предлагаемым способом, приводит не только к значительному уменьшению расходных норм на катализатор, но и к меньшему содержанию золы в каучуке, что позволяет использовать его не только в шинной, но и в медицинской и пищевой промышленности.The use of aryldimethyl halides or mixtures thereof with alkylaluminium chlorides as a source of halogen (D) will significantly reduce the cost of the catalyst and, therefore, the polymer. The much lower toxicity and fire hazard of aryldimethyl halides and their mixtures with alkylaluminium chlorides in comparison with individual alkylaluminium chlorides makes it possible to use reagents in the form of concentrated solutions, which leads to a decrease in solvent consumption in the preparation of the catalyst. The high activity of the catalyst synthesized by the proposed method leads not only to a significant reduction in the consumption rates for the catalyst, but also to a lower ash content in the rubber, which makes it possible to use it not only in the tire industry, but also in the medical and food industries.
Использование высокоактивного катализатора, получаемого предлагаемым способом, приводит к практически полной конверсии мономера, что в свою очередь позволяет уменьшить потери как мономера, так и растворителя при регенерации циркулирующих реагентов.The use of highly active catalyst obtained by the proposed method leads to almost complete conversion of the monomer, which in turn allows to reduce the loss of both monomer and solvent during the regeneration of circulating reagents.
Катализатор готовят смешением растворов соединения редкоземельного элемента (А), сопряженного диена (В), алкилирующего агента (С) и источника галогена (D). После смешения всех компонентов катализатора в реакторе смесь выдерживают от 0,5 до 24 часов при температуре 15-50°С и используют при полимеризации и сополимеризации сопряженных диеновых углеводородов, например, таких как бутадиен, изопрен, пиперилен.The catalyst is prepared by mixing solutions of the compound of the rare-earth element (A), conjugated diene (B), an alkylating agent (C) and a halogen source (D). After mixing all the components of the catalyst in the reactor, the mixture is kept for 0.5 to 24 hours at a temperature of 15-50 ° C and used in the polymerization and copolymerization of conjugated diene hydrocarbons, for example, such as butadiene, isoprene, piperylene.
(Со)полимеризацию проводят в алифатических, алициклических или ароматических углеводородах, например в гексане, циклогексане, толуоле и т.д., при температуре 0-120°С. По окончании полимеризации катализатор дезактивируют, а полимер высаживают введением этанола, содержащего антиоксидант.(Co) polymerization is carried out in aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbons, for example in hexane, cyclohexane, toluene, etc., at a temperature of 0-120 ° C. At the end of the polymerization, the catalyst is deactivated, and the polymer is precipitated by the introduction of ethanol containing an antioxidant.
Активность катализатора оценивают в кг полимера на 1 г-атом редкоземельного металла за 1 час. Полученный полимер анализируют на содержание цис-1,4-звеньев, полидисперсность (Mw/Mn) и вязкость по Муни.The activity of the catalyst is estimated in kg of polymer per 1 g-atom of rare-earth metal for 1 hour. The resulting polymer is analyzed for cis-1,4 units, polydispersity (Mw / Mn) and Mooney viscosity.
Осуществление предлагаемого способа получения катализатора (со)полимеризации сопряженных диеновых углеводородов иллюстрируют приведенные ниже примеры.The implementation of the proposed method for the preparation of a catalyst (co) polymerization of conjugated diene hydrocarbons is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
В стеклянный реактор, предварительно прогретый в вакууме и заполненный сухим азотом, помещают 0,3 мл (0,0225 ммоль) гексанового раствора неодеканоата неодима, к которому последовательно при перемешивании добавляют 0,1 мл (0,225 ммоль) толуольного раствора пиперилена, 0,25 мл (0,225 ммоль) толуольного раствора диизобутилалюминийгидрида, 0,25 мл (0,225 ммоль) толуольного раствора триизобутилалюминия, 0,2 мл (0,01125 ммоль) толуольного раствора ГХПК. При этом мольное соотношение редкоземельный элемент : сопряженный диен : алкилирующий агент : источник галогена составляет 1:10:20:0,5.0.3 ml (0.0225 mmol) of a hexane solution of neodymium neodecanoate are added to a glass reactor preheated in a vacuum and filled with dry nitrogen, to which 0.1 ml (0.225 mmol) of a piperylene toluene solution, 0.25 are added successively with stirring ml (0.225 mmol) of a toluene solution of diisobutylaluminum hydride, 0.25 ml (0.225 mmol) of a toluene solution of triisobutylaluminum, 0.2 ml (0.01125 mmol) of a toluene solution of HCCH. The molar ratio of rare earth element: conjugated diene: alkylating agent: source of halogen is 1: 10: 20: 0.5.
Содержимое реактора выдерживают в течение 24 часов при температуре 25°С до полного созревания каталитического комплекса.The contents of the reactor are incubated for 24 hours at a temperature of 25 ° C until the complete maturation of the catalytic complex.
Полученный катализатор с концентрацией ионов неодима 0,020 г-ат/л используют при полимеризации бутадиена. В предварительно прогретую в вакууме при 150-200°С и заполненную сухим азотом стеклянную ампулу с самозатягивающейся резиновой пробкой загружают 40 мл гексанового раствора, содержащего 3,24 г бутадиена, ампулу термостатируют при 60°С и добавляют с помощью шприца 0,3 мл катализатора. Мольное отношение бутадиена к неодиму при этом равно 10000.The resulting catalyst with a neodymium ion concentration of 0.020 g-at / L is used in the polymerization of butadiene. 40 ml of a hexane solution containing 3.24 g of butadiene are loaded into a glass ampoule preheated in vacuum at 150-200 ° C and filled with dry nitrogen with a self-tightening rubber stopper, the ampoule is thermostated at 60 ° C and 0.3 ml of the catalyst is added using a syringe . The molar ratio of butadiene to neodymium is equal to 10,000.
Через 1 час полимер выделяют, сушат до постоянной массы. Условия проведения опыта и полученные данные приведены в таблице.After 1 hour, the polymer is isolated, dried to constant weight. The conditions of the experiment and the data obtained are shown in the table.
Пример 2Example 2
В стеклянный реактор, предварительно прогретый в вакууме и заполненный сухим азотом, помещают 0,3 мл (0,0225 ммоль) октаноата празеодима, к которому последовательно при перемешивании добавляют 0,1 мл (1,12 ммоль) толуольного раствора бутадиена, 0,5 мл (0,225 ммоль) толуольного раствора дизобутилалюминийгидрида, 0,2 мл (0,0067 ммоль) толуольного раствора ГХПК. При этом мольное соотношение редкоземельный элемент : сопряженный диен : алкилирующий агент : источник галогена составляет 1:100:10:0,3.0.3 ml (0.0225 mmol) of praseodymium octanoate was added to a glass reactor, previously heated in vacuum and filled with dry nitrogen, to which 0.1 ml (1.12 mmol) of butadiene toluene solution, 0.5, was successively added with stirring. ml (0.225 mmol) of toluene solution of disobutylaluminium hydride, 0.2 ml (0.0067 mmol) of toluene solution of HCCH. The molar ratio of rare earth element: conjugated diene: alkylating agent: source of halogen is 1: 100: 10: 0.3.
Содержимое реактора выдерживают в течение 24 часов при температуре 25°С до полного созревания каталитического комплекса.The contents of the reactor are incubated for 24 hours at a temperature of 25 ° C until the complete maturation of the catalytic complex.
Полученный катализатор с концентрацией ионов празеодима 0,020 г-ат/л используют при полимеризации изопрена. В предварительно прогретую в вакууме при 150-200°С и заполненную сухим азотом стеклянную ампулу с самозатягивающейся резиновой пробкой загружают 40 мл циклогексанового раствора, содержащего 4,08 г изопрена, ампулу термостатируют при 60°С и добавляют с помощью шприца 0,3 мл катализатора. Мольное отношение изопрена к празеодиму при этом равно 10000.The resulting catalyst with a praseodymium ion concentration of 0.020 g-at / L is used in the polymerization of isoprene. 40 ml of a cyclohexane solution containing 4.08 g of isoprene are loaded into a glass ampoule preheated in vacuum at 150-200 ° C and filled with dry nitrogen with a self-tightening rubber stopper, the ampoule is thermostated at 60 ° C and 0.3 ml of catalyst is added via syringe . The molar ratio of isoprene to praseodymium is equal to 10,000.
Через 1 час полимер выделяют, сушат до постоянной массы. Условия проведения опыта и полученные данные приведены в таблице.After 1 hour, the polymer is isolated, dried to constant weight. The conditions of the experiment and the data obtained are shown in the table.
Пример 3Example 3
В стеклянный реактор, предварительно прогретый в вакууме и заполненный сухим азотом, помещают 0,3 мл (0,0225 ммоль) нафтената церия, к которому последовательно при перемешивании добавляют 0,1 мл (0,45 ммоль) толуольного раствора изопрена, 0,5 мл (2,25 ммоль) толуольного раствора триизобутилалюминия, 0,2 мл толуольного раствора, содержащего МТХМБ (0,0004 ммоль) и диизобутилалюминийхлорид (ДИБАХ) (0,0668 ммоль). При этом мольное соотношение редкоземельный элемент : сопряженный диен : алкилирующий агент : источник галогена составляет 1:20:100:3.0.3 ml (0.0225 mmol) of cerium naphthenate, to which 0.1 ml (0.45 mmol) of isoprene toluene solution is added, is added successively with stirring, 0.5 ml (0.5 ml) of isoprene to a glass reactor, preheated under vacuum and filled with dry nitrogen. ml (2.25 mmol) of toluene solution of triisobutylaluminum, 0.2 ml of toluene solution containing MTXMB (0.0004 mmol) and diisobutylaluminium chloride (DIBAC) (0.0668 mmol). The molar ratio of rare earth element: conjugated diene: alkylating agent: source of halogen is 1: 20: 100: 3.
Содержимое реактора выдерживают в течение 24 часов при температуре 25°С до полного созревания каталитического комплекса.The contents of the reactor are incubated for 24 hours at a temperature of 25 ° C until the complete maturation of the catalytic complex.
Полученный катализатор с концентрацией ионов церия 0,020 г-ат/л используют при сополимеризации бутадиена и изопрена. В предварительно прогретую в вакууме при 150-200°С и заполненную сухим азотом стеклянную ампулу с самозатягивающейся резиновой пробкой загружают 40 мл толуольного раствора, содержащего 2,754 г бутадиена и 0,612 г изопрена. Мольное соотношение бутадиена и изопрена при этом равно 85:15. Ампулу термостатируют при 60°С и добавляют с помощью шприца 0,3 мл катализатора. Мольное отношение мономеров к церию при этом равно 10000.The resulting catalyst with a cerium ion concentration of 0.020 g-at / L is used in the copolymerization of butadiene and isoprene. In a glass ampoule with self-tightening rubber stopper preheated in vacuum at 150-200 ° C and filled with dry nitrogen, 40 ml of a toluene solution containing 2.754 g of butadiene and 0.612 g of isoprene are loaded. The molar ratio of butadiene to isoprene is 85:15. The ampoule is thermostated at 60 ° C and 0.3 ml of the catalyst is added via syringe. The molar ratio of monomers to cerium is equal to 10000.
Через 1 час полимер выделяют, сушат до постоянной массы. Условия проведения опыта и полученные данные приведены в таблице.After 1 hour, the polymer is isolated, dried to constant weight. The conditions of the experiment and the data obtained are shown in the table.
Пример 4Example 4
В стеклянный реактор, предварительно прогретый в вакууме и заполненный сухим азотом, помещают 0,3 мл (0,0225 ммоль) неодеканоата дидима, к которому последовательно при перемешивании добавляют 0,05 мл (0,0112 ммоль) толуольного раствора пиперилена, 0,05 мл (0,0112 ммоль) толуольного раствора изопрена, 0,5 мл (0,675 ммоль) толуольного раствора триэтилалюминия, 0,2 мл толуольного раствора, содержащего ГХПК (0,0045 ммоль) и этилалюминийсесквихлорид (ЭАСХ) (0,0045 ммоль). При этом молъное соотношение редкоземельный элемент : сопряженный диен : алкилирующий агент : источник галогена составляет 1:1:30:0,4.0.3 ml (0.0225 mmol) of didim neodecanoate was added to a glass reactor preheated in a vacuum and filled with dry nitrogen, to which 0.05 ml (0.0112 mmol) of piperylene toluene solution, 0.05, were successively added with stirring. ml (0.0112 mmol) of isoprene toluene solution, 0.5 ml (0.675 mmol) of triethylaluminum toluene solution, 0.2 ml of toluene solution containing HCCH (0.0045 mmol) and ethyl aluminum sesquichloride (EAC) (0.0045 mmol). In this case, the molar ratio of rare earth element: conjugated diene: alkylating agent: source of halogen is 1: 1: 30: 0.4.
Содержимое реактора выдерживают в течение 24 часов при температуре 25°С до полного созревания каталитического комплекса.The contents of the reactor are incubated for 24 hours at a temperature of 25 ° C until the complete maturation of the catalytic complex.
Полученный катализатор с концентрацией ионов дидима 0,020 г-ат/л используют при сополимеризации бутадиена и пиперилена. В предварительно прогретую в вакууме при 150-200°С и заполненную сухим азотом стеклянную ампулу с самозатягивающейся резиновой пробкой загружают 40 мл гексанового раствора, содержащего 2,754 г бутадиена и 0,612 г пиперилена. Мольное соотношение бутадиена и пиперилена при этом равно 85:15. Ампулу термостатируют при 60°С и добавляют с помощью шприца 0,3 мл катализатора. Мольное отношение мономеров к дидиму при этом равно 10000.The resulting catalyst with a concentration of didim ions of 0.020 g-at / L is used in the copolymerization of butadiene and piperylene. 40 ml of a hexane solution containing 2.754 g of butadiene and 0.612 g of piperylene are loaded into a glass ampoule preheated in vacuum at 150-200 ° C and filled with dry nitrogen with a self-tightening rubber stopper. The molar ratio of butadiene to piperylene is 85:15. The ampoule is thermostated at 60 ° C and 0.3 ml of the catalyst is added via syringe. The molar ratio of monomers to Didim is equal to 10000.
Через 1 час полимер выделяют, сушат до постоянной массы. Условия проведения опыта и полученные данные приведены в таблице.After 1 hour, the polymer is isolated, dried to constant weight. The conditions of the experiment and the data obtained are shown in the table.
Пример 5Example 5
В стеклянный реактор, предварительно прогретый в вакууме и заполненный сухим азотом, помещают 0,3 мл (0,0225 ммоль) неодеканоата неодима, к которому последовательно при перемешивании добавляют 0,1 мл (0,45 ммоль) толуольного раствора пиперилена, 0,5 мл (0,675 ммоль) толуольного раствора диизобутилалюминийгидрида, 0,2 мл толуольного раствора, содержащего ДХПК (0,001 ммоль) и диизобутилалюминийхлорид (ДИБАХ) (0,044 ммоль). При этом мольное соотношение редкоземельный элемент : сопряженный диен : алкилирующий агент : источник галогена составляет 1:20:30:2.0.3 ml (0.0225 mmol) of neodymium neodecanoate is placed in a glass reactor preheated under vacuum and filled with dry nitrogen, to which 0.1 ml (0.45 mmol) of piperylene toluene solution, 0.5, are added successively with stirring ml (0.675 mmol) of toluene solution of diisobutylaluminum hydride, 0.2 ml of toluene solution containing DHPC (0.001 mmol) and diisobutylaluminum chloride (DIBAC) (0.044 mmol). The molar ratio of rare earth element: conjugated diene: alkylating agent: source of halogen is 1: 20: 30: 2.
Содержимое реактора выдерживают в течение 24 часов при температуре 25°С до полного созревания каталитического комплекса.The contents of the reactor are incubated for 24 hours at a temperature of 25 ° C until the complete maturation of the catalytic complex.
Полученный катализатор с концентрацией ионов неодима 0,020 г-ат/л используют для полимеризации бутадиена. В предварительно прогретую в вакууме при 150-200°С и заполненную сухим азотом стеклянную ампулу с самозатягивающейся резиновой пробкой загружают 40 мл гексанового раствора, содержащего 3,24 г бутадиена, ампулу термостатируют при 60°С и добавляют с помощью шприца 0,3 мл катализатора. Мольное отношение бутадиена к неодиму при этом равно 10000.The resulting catalyst with a concentration of neodymium ions of 0.020 g-at / L is used for the polymerization of butadiene. 40 ml of a hexane solution containing 3.24 g of butadiene are loaded into a glass ampoule preheated in vacuum at 150-200 ° C and filled with dry nitrogen with a self-tightening rubber stopper, the ampoule is thermostated at 60 ° C and 0.3 ml of the catalyst is added using a syringe . The molar ratio of butadiene to neodymium is equal to 10,000.
Через 1 час полимер выделяют, сушат до постоянной массы. Условия проведения опыта и полученные данные приведены в таблице.After 1 hour, the polymer is isolated, dried to constant weight. The conditions of the experiment and the data obtained are shown in the table.
Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет получать высокоактивный катализатор полимеризации и сополимеризации сопряженных диеновых углеводородов. Полимеры, получаемые с использованием катализатора, имеют низкую полидисперсность, что обеспечивает их хорошие технологические свойства и высокий уровень физико-механических показателей резин на их основе.As can be seen from the above examples, the proposed method allows to obtain a highly active catalyst for the polymerization and copolymerization of conjugated diene hydrocarbons. The polymers obtained using the catalyst have a low polydispersity, which ensures their good technological properties and a high level of physical and mechanical properties of rubbers based on them.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004133251/04A RU2268894C1 (en) | 2004-11-15 | 2004-11-15 | Method of preparing catalyst for polymerization/copolymerization of conjugated diene hydrocarbons |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004133251/04A RU2268894C1 (en) | 2004-11-15 | 2004-11-15 | Method of preparing catalyst for polymerization/copolymerization of conjugated diene hydrocarbons |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2268894C1 true RU2268894C1 (en) | 2006-01-27 |
Family
ID=36047876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004133251/04A RU2268894C1 (en) | 2004-11-15 | 2004-11-15 | Method of preparing catalyst for polymerization/copolymerization of conjugated diene hydrocarbons |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2268894C1 (en) |
-
2004
- 2004-11-15 RU RU2004133251/04A patent/RU2268894C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100338903B1 (en) | Molecular weight reduction and processability improvement of cis-1,4-polybutadiene | |
EP0091287B1 (en) | Catalyst for the polymerisation of conjugated dienes | |
US7741418B2 (en) | Process for producing polydienes | |
US20120255661A1 (en) | Processes for preparation of cyclic and acyclic diene copolymer and rubber composition | |
US6350833B1 (en) | Method for the suspension polymerization of conjugated dienes | |
WO2007021215A1 (en) | Method for producing cis-1,4 diene rubber, catalyst, rubber | |
EP1001995B1 (en) | Gas phase production of polydienes with pre-activated nickel catalysts | |
RU2268894C1 (en) | Method of preparing catalyst for polymerization/copolymerization of conjugated diene hydrocarbons | |
WO2012154721A1 (en) | Processes for the preparation of high-cis polydienes | |
RU2345092C1 (en) | Method of obtaining catalyst of butadiene polymerisation and co-polymerisation of butadiene with isoprene | |
RU2203289C1 (en) | Method of synthesis of cis-1,4-(co)polymers of conjugated dienes and (co)polymer synthesized by said method | |
US10202474B2 (en) | Process for producing polydienes | |
RU2422468C1 (en) | Method of producing polymers and copolymers of conjugated dienes (versions) | |
RU2267497C2 (en) | Method for preparing catalyst for polymerization of butadiene and copolymerization of butadiene with coupled dienes | |
US20030050183A1 (en) | Process for the preparation of diene polymers | |
US20070276098A1 (en) | Polymers functionalized with hydrobenzamide | |
US11059920B2 (en) | Process for producing high cis-1,4-polydiene with lanthanide-based catalyst compositions | |
RU2361888C1 (en) | Method of producing catalyst for polymerisation and copolymerisation of conjugated dienes | |
Rocha et al. | Effect of alkylaluminum structure on Ziegler-Natta catalyst systems based on neodymium for producing high-cis polybutadiene | |
RU2263121C2 (en) | Method for preparing cis-1,4-diene rubber | |
US20230089837A1 (en) | Polymerization processes for the production of cis-1,4-polydienes | |
CN117209638B (en) | Amphoteric ion rare earth element alkyl catalyst and preparation method and application thereof | |
RU2267355C2 (en) | Method of preparing butadiene polymerization and butadiene-conjugated diene copolymerization catalyst | |
US3649605A (en) | System for the polymerization of conjugated diolefins | |
RU2087488C1 (en) | Method of preparation of cis-1,4-polybutadiene and cis-1,4- butadiene-isoprene copolymer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 3-2006 FOR TAG: (54) |