RU2432365C1 - Method of producing catalyst for (co) - Google Patents

Method of producing catalyst for (co) Download PDF

Info

Publication number
RU2432365C1
RU2432365C1 RU2010104362/04A RU2010104362A RU2432365C1 RU 2432365 C1 RU2432365 C1 RU 2432365C1 RU 2010104362/04 A RU2010104362/04 A RU 2010104362/04A RU 2010104362 A RU2010104362 A RU 2010104362A RU 2432365 C1 RU2432365 C1 RU 2432365C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
butadiene
molar ratio
mixture
tiba
Prior art date
Application number
RU2010104362/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010104362A (en
Inventor
Вера Сергеевна Бодрова (RU)
Вера Сергеевна Бодрова
Светлана Васильевна Бубнова (RU)
Светлана Васильевна Бубнова
Валентин Александрович Васильев (RU)
Валентин Александрович Васильев
Борис Трофимович Дроздов (RU)
Борис Трофимович Дроздов
Светлана Соломоновна Пассова (RU)
Светлана Соломоновна Пассова
Маргарита Александровна Еремина (RU)
Маргарита Александровна Еремина
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика 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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева"
Priority to RU2010104362/04A priority Critical patent/RU2432365C1/en
Publication of RU2010104362A publication Critical patent/RU2010104362A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2432365C1 publication Critical patent/RU2432365C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: described is a method of producing a catalyst for (co)polymerisation of butadiene by reacting components comprising triazobutylaluminium, conjugated diene and a rare-earth element compound, holding the reaction mass, followed by addition of diisobutylaluminium hydride and alkylaluminium chloride. The alkylaluminium chloride is added in a mixture with triisobutylaluminium in molar ratio 1:1. The process is carried out in molar ratio triisobutylaluminium: conjugated diene: rare-earth element compound: diisobutylaluminium hydride: alkylaluminium chloride (in terms of Cl) equal to 6-12:1-20:1:6-12:1.5-1.7.
EFFECT: method enables synthesis of a highly-efficient catalyst for polymerisation of butadiene in order to produce polymers with narrow molecular weight distribution and low content of high-molecular fractions, which simplifies the technology of producing rubber, improves said rubber properties and widens the field of use.
6 ex

Description

Изобретение относится к способам получения катализатора полимеризации бутадиена и сополимеризации бутадиена с изопреном и может найти применение в промышленности синтетических каучуков при производстве цис-1,4-полидиенов.The invention relates to methods for producing a polymerization catalyst for butadiene and copolymerization of butadiene with isoprene and may find application in the synthetic rubber industry in the production of cis-1,4-polydienes.

Известен способ синтеза катализатора полимеризации бутадиена или его сополимеризации с изопреном, заключающийся в смешении в углеводородном растворителе бутадиена, триизобутилалюминия (ТИБА) и специально синтезированного каталитического компонента на основе неодеканоата неодима, выдержкой смеси в течение от 15 минут до 96 часов при 20÷50°С с последующим введением диизобутилалюминийгидрида (ДИБАГ) при мольном соотношении бутадиен: ТИБА: каталитический компонент: ДИБАГ=(5÷30):(2÷10):1:(2÷10) (пат. РФ 2248845, B0IJ 37/04, C08F 4/52, приор, от 29.04.04). Процесс (со)полимеризации бутадиена проводят в присутствии галогенирующего агента (этилалюминийсесквихлорид, диизобутилалюминийхлорид, четыреххлористый кремний, метилтрихлорсилан), который, как правило, добавляется в раствор мономера уже после подачи сформированного заранее каталитического комплекса. Мольное соотношение неодим: галоген = 1:1,47÷1,52. При этом в раствор мономера всегда вводят дополнительное количество ДИБАГ.A known method for the synthesis of a catalyst for the polymerization of butadiene or its copolymerization with isoprene, which consists in mixing in a hydrocarbon solvent butadiene, triisobutylaluminum (TIBA) and a specially synthesized catalytic component based on neodymium neodecanoate, holding the mixture for 15 minutes to 96 hours at 20 ÷ 50 ° C followed by the introduction of diisobutylaluminum hydride (DIBAG) at a molar ratio of butadiene: TIBA: catalytic component: DIBAG = (5 ÷ 30) :( 2 ÷ 10): 1: (2 ÷ 10) (US Pat. RF 2248845, B0IJ 37/04, C08F 4/52, prior, from 04.29.04). The process of (co) polymerization of butadiene is carried out in the presence of a halogenating agent (ethyl aluminum sesquichloride, diisobutyl aluminum chloride, silicon tetrachloride, methyl trichlorosilane), which, as a rule, is added to the monomer solution after the pre-formed catalytic complex is fed. The molar ratio of neodymium: halogen = 1: 1.47 ÷ 1.52. Moreover, an additional amount of DIBAG is always introduced into the monomer solution.

Каталитический компонент, используемый для приготовления катализатора описываемым способом, синтезируют путем взаимодействия оксида неодима с неодекановой кислотой в присутствии катализатора, выбранного из ряда хлоридов элементов Ш, 1У, УШ групп Периодической системы или цинка, имеющих в водных растворах рН 3,6÷3,9, и активаторов, образующих с ними устойчивые комплексы. Активаторы, выбранные из группы эфиров, ацетил-ацетона или хлорпарафинов, не только ускоряют синтез каталитического компонента, но и активируют катализатор, а также повышают его устойчивость.The catalytic component used to prepare the catalyst by the described method is synthesized by reacting neodymium oxide with neodecanoic acid in the presence of a catalyst selected from a number of chlorides of elements Ш, 1У, УШ groups of the Periodic system or zinc, having a pH of 3.6 ÷ 3.9 in aqueous solutions , and activators forming stable complexes with them. Activators selected from the group of esters, acetyl-acetone or chloroparaffins not only accelerate the synthesis of the catalytic component, but also activate the catalyst and also increase its stability.

Тем не менее, скорость полимеризации бутадиена в присутствии такого катализатора недостаточно высока - конверсия мономера достигает 85÷97% только за 3 часа.Nevertheless, the polymerization rate of butadiene in the presence of such a catalyst is not high enough - the monomer conversion reaches 85–97% in only 3 hours.

Недостатком описываемого катализатора также является слишком узкий интервал соотношений галоген: каталитический компонент (1,47÷1,52:1), при котором достигается наивысшая активность. Это затрудняет приготовление однородного по свойствам катализатора в масштабах промышленного производства.A disadvantage of the described catalyst is also a too narrow range of halogen: catalytic component ratios (1.47 ÷ 1.52: 1), at which the highest activity is achieved. This makes it difficult to prepare a catalyst uniform in properties on an industrial scale.

Коэффициент полидисперсности полученных полимеров находится в интервале 2,58÷3,27.The polydispersity coefficient of the obtained polymers is in the range of 2.58 ÷ 3.27.

Известен способ получения катализатора полимеризации бутадиена и сополимеризации бутадиена с сопряженными диенами, в частности, с изопреном, смешением в углеводородном растворителе карбоксилата или алкоголята РЗЭ, сопряженного диена и диизобутилалюминийгидрида, выдерживанием смеси в течение 10-30 минут при перемешивании с последующим введением ТИБА и алкилалюминийгалогенида при мольном соотношении РЗЭ: диен: ДИБАГ: ТИБА: алкилалюминийгалогенид, равном I:(2÷20):(3÷12):(6÷12):(1,5÷3). В качестве сопряженного диена используют пиперилен или изопрен (пат. РФ 2267497, C08F 4/52, приор, от 22.12.03). После выдерживания каталитической смеси в течение 10-15 часов она активно со(полимеризует) бутадиен - выход полимера 87% может быть достигнут уже за 0,5 часа.A known method of producing a catalyst for the polymerization of butadiene and the copolymerization of butadiene with conjugated dienes, in particular, isoprene, mixing in a hydrocarbon solvent of a carboxylate or REE alcoholate, a conjugated diene and diisobutylaluminum hydride, keeping the mixture for 10-30 minutes with stirring, followed by the addition of tibia the molar ratio of REE: diene: DIBAG: TIBA: alkylaluminium halide equal to I: (2 ÷ 20) :( 3 ÷ 12) :( 6 ÷ 12) :( 1,5 ÷ 3). As the conjugated diene use piperylene or isoprene (US Pat. RF 2267497, C08F 4/52, prior, from 22.12.03). After keeping the catalytic mixture for 10-15 hours, it actively co (polymerizes) butadiene - a polymer yield of 87% can be achieved in 0.5 hours.

Однако полимеры, синтезированные при всех указанных мольных соотношениях компонентов катализатора, характеризуются широким молекулярно-массовым распределением (ММР) - коэффициент полидисперсности равен 3,1-4,6.However, the polymers synthesized at all the indicated molar ratios of the components of the catalyst are characterized by a wide molecular weight distribution (MMP) —the polydispersity coefficient is 3.1–4.6.

Кроме того, приготовление каталитической смеси осложняется строгим регламентированием времени взаимодействия соединения РЗЭ, ДИБАГ и сопряженного диена (10-30 мин), нарушение которого, по данным авторов настоящей заявки, отрицательно сказывается на скорости полимеризации.In addition, the preparation of the catalytic mixture is complicated by the strict regulation of the reaction time of the REE compound, DIBAG and the conjugated diene (10-30 min), the violation of which, according to the authors of this application, negatively affects the polymerization rate.

Наиболее близким аналогом является способ получения катализатора полимеризации бутадиена и сополимеризации бутадиена с изопреном путем введения в углеводородный раствор ТИБА при перемешивании в атмосфере инертного газа карбоксилата редкоземельного элемента и пиперилена, выдерживании реакционной массы не менее 10 минут при 20-60° с последующим добавлением ДИБАГ и алкилалюминийгалогенида (пат РФ 2345092, C08F 2/00, приор. от 23.05.07).The closest analogue is a method of producing a catalyst for the polymerization of butadiene and the copolymerization of butadiene with isoprene by introducing a rare earth element carboxylate and piperylene into an inert gas mixture of TIBA under inert gas, keeping the reaction mass for at least 10 minutes at 20-60 ° C, followed by the addition of DIBAG and aluminum alkyl aluminum (RF patent 2345092, C08F 2/00, prior. from 05.23.07).

Мольное соотношение ТИБА: РЗЭ: пиперилен: ДИБАГ: алкилалюминийгалогенид составляет 6÷12:1:1÷5÷20:6÷12:1,8÷3. После "созревания" в течение от 0,5 часа при 40°С до 10-15 часов при 20° катализатор проявляет высокую активность. Выход полибутадиена за 0,5 часа составляет 92-98%.The molar ratio of TIBA: REE: piperylene: DIBAG: alkylaluminium halide is 6 ÷ 12: 1: 1 ÷ 5 ÷ 20: 6 ÷ 12: 1,8 ÷ 3. After "ripening" for 0.5 hours at 40 ° C to 10-15 hours at 20 °, the catalyst exhibits high activity. The output of polybutadiene in 0.5 hours is 92-98%.

Способ приготовления каталитического комплекса довольно прост: так, смесь первых трех ингредиентов может быть приготовлена заранее в большом количестве и в дальнейшем расходоваться для приготовления катализатора по мере необходимости, что увеличивает его стандартность.The method of preparation of the catalytic complex is quite simple: for example, a mixture of the first three ingredients can be prepared in advance in large quantities and subsequently be consumed to prepare the catalyst as necessary, which increases its standard.

Однако получаемые с использованием такого катализатора полимеры характеризуются широким ММР (коэффициент полидисперсности равен 2,9-3,4). Кроме того, общим недостатком известных способов синтеза катализаторов, по данным авторов настоящей заявки, является то, что образующиеся полимеры содержат значительное количество (более 10%) фракции с молекулярной массой (ММ) более 1 млн и, соответственно, имеют высокие значения показателя "кинематическая вязкость" - 400-500 мм2/с. Это негативно сказывается на технологии производства таких полимеров и ограничивает области их применения.However, the polymers obtained using such a catalyst are characterized by a wide MWD (polydispersity coefficient is 2.9-3.4). In addition, a common drawback of known methods for the synthesis of catalysts, according to the authors of this application, is that the resulting polymers contain a significant amount (more than 10%) of a fraction with a molecular weight (MM) of more than 1 million and, accordingly, have high values of viscosity "- 400-500 mm 2 / s. This negatively affects the production technology of such polymers and limits the scope of their application.

Задачей предлагаемого технического решения является разработка способа получения высокоактивного катализатора (со)полимеризации бутадиена, позволяющего получать полимеры с более узким ММР.The objective of the proposed technical solution is to develop a method for producing a highly active catalyst for (co) polymerization of butadiene, which allows to obtain polymers with a narrower MMP.

Поставленная задача решается тем, что в заявленном способе получения катализатора (со)полимеризации бутадиена взаимодействием компонентов, включающих триизобутилалюминий, сопряженный диен и соединение редкоземельного элемента, выдержкой реакционной массы и последующим введением диизобутилалюминийгидрида и алкилалюминийхлорида, алкилалюминийхлорид вводят в смеси с триизобутилалюминием при их мольном соотношении 1:1 и процесс проводят при мольном соотношении триизобутилалюминий: сопряженный диен: соединение редкоземельного элемента: диизобутилалюминийгидрид: алкилалюминийхлорид (по хлору), равном 6÷12:1÷20:1:6÷12:1,5÷1,7.The problem is solved in that in the inventive method for producing a catalyst for (co) polymerization of butadiene by the interaction of components including triisobutylaluminum, a conjugated diene and a compound of a rare-earth element, holding the reaction mass and subsequent introduction of diisobutylaluminum hydride and alkylaluminum chloride, they are added to a mixture of 1 : 1 and the process is carried out at a molar ratio of triisobutylaluminum: conjugated diene: compound of rare earth eleme that: diisobutylaluminum hydride: alkyl aluminum (Chlorine) equal to ÷ 12 6: 1 20 ÷ 1: 6 ÷ 12: 1.5 ÷ 1.7.

Сущность процесса заключается в том, что сначала в атмосфере инертного газа и при температуре окружающей среды смешивают углеводородные растворы триизобутилалюминия, сопряженного диена и карбоксилата редкоземельного элемента и реакционную массу выдерживают не менее 10 мин при 20÷60°С, после чего добавляют ДИБАГ и предварительно приготовленную смесь алкилалюминийхлорида с ТИБА при мольном соотношении хлорсодержащее соединение: ТИБА, равном 1:1.The essence of the process is that first, in an atmosphere of inert gas and at ambient temperature, hydrocarbon solutions of triisobutylaluminum, conjugated diene and rare earth carboxylate are mixed and the reaction mass is held for at least 10 minutes at 20 ÷ 60 ° C, after which DIBAG and previously prepared a mixture of alkylaluminium chloride with TIBA at a molar ratio of chlorine-containing compound: TIBA equal to 1: 1.

В качестве соединения редкоземельного элемента используют карбоксилаты, образованные индивидуальным лантаноидом - неодимом (ТУ 48-4-186-72) или технической смесью редкоземельных металлов, так называемым «дидимом», содержащим не менее 85% неодима и празеодима от суммы всех входящих металлов (ТУ АД 11.46-89) и кислотами, например неодекановой, нафтеновой, бис(2-этилгексил)фосфорной,As a rare-earth element compound, carboxylates formed by an individual lanthanide neodymium (TU 48-4-186-72) or a technical mixture of rare-earth metals, the so-called "Didim", containing at least 85% neodymium and praseodymium from the sum of all incoming metals (TU) are used HELL 11.46-89) and acids, for example neodecanoic, naphthenic, bis (2-ethylhexyl) phosphoric,

В качестве сопряженного диена используют пиперилен (ТУ 38.10.3300-88) или бутадиен (ТУ 38.103658-88).Piperylene (TU 38.10.3300-88) or butadiene (TU 38.103658-88) is used as the conjugated diene.

В качестве алкилалюминийхлорида используют этилалюминийсесквихлорид (ЭАСХ), изобутилалюминийсесквихлорид (ИБАСХ), диизобутилалюминийхлорид (ДИБАХ), изобутилалюминийдихлорид (ИБАДХ). Алкилалюминийгалогениды перед использованием для синтеза катализатора смешивают при комнатной температуре с ТИБА в мольном соотношении 1:1.Ethylaluminium sesquichloride (EACC), isobutylaluminium sesquichloride (IBACC), diisobutylaluminium chloride (DIBAC), and isobutylaluminium dichloride (IBADC) are used as alkylaluminium chloride. Alkylaluminium halides before use for the synthesis of the catalyst are mixed at room temperature with TIBA in a molar ratio of 1: 1.

Компоненты катализатора вводят в сферу реакции в виде растворов в углеводородном растворителе.The components of the catalyst are introduced into the reaction sphere in the form of solutions in a hydrocarbon solvent.

В качестве растворителя могут быть использованы алифатические (например, гексан, бензин), ароматические (например, толуол), циклоалифатические (например, циклогексан) углеводороды.Aliphatic (e.g. hexane, gasoline), aromatic (e.g. toluene), cycloaliphatic (e.g. cyclohexane) hydrocarbons can be used as a solvent.

Каталитический комплекс выдерживают от 0,5 часа при 40° до 10÷15 часов при 20°С, после чего его используют для (со)полимеризации бутадиена.The catalytic complex can withstand from 0.5 hours at 40 ° to 10 ÷ 15 hours at 20 ° C, after which it is used for (co) polymerization of butadiene.

Со(полимеризацию) бутадиена проводят при температуре 0÷120°С, предпочтительно 30÷70°С, в среде органического растворителя, например, бензине, гексане, циклогексане или их смесей.Co (polymerization) of butadiene is carried out at a temperature of 0 ÷ 120 ° C, preferably 30 ÷ 70 ° C, in an organic solvent, for example, gasoline, hexane, cyclohexane or mixtures thereof.

Ниже приводятся примеры, иллюстрирующие предлагаемое изобретение.The following are examples illustrating the invention.

Пример 1Example 1

В стеклянный реактор с магнитной мешалкой, предварительно вакуумированный и прогретый, в атмосфере сухого аргона, загружают 1,96 мл раствора ТИБА в толуоле с концентрацией 1 м/л. Затем при перемешивании вводят 0,11 мл пиперилена и 1 мл неодеканоата неодима в гексане (концентрация 0,22 м/л). Реакционную смесь выдерживают 30 минут при 20°С, и затем к ней при перемешивании добавляют 1,4 мл толуольного раствора ДИБАГ с концентрацией 1,1 м/л и 0,61 мл предварительно приготовленной смеси ЭАСХ (конц. 0,22 м/л) и ТИБА (конц. 1 м/л) в мольном соотношении 1:1.In a glass reactor with a magnetic stirrer, previously evacuated and heated, in an atmosphere of dry argon, load 1.96 ml of a solution of TIBA in toluene with a concentration of 1 m / l. Then, with stirring, 0.11 ml of piperylene and 1 ml of neodymium neodecanoate in hexane are introduced (concentration 0.22 m / l). The reaction mixture was incubated for 30 minutes at 20 ° C, and then 1.4 ml of DIBAG toluene solution with a concentration of 1.1 m / l and 0.61 ml of a previously prepared mixture of EAC (conc. 0.22 m / l) were added to it with stirring. ) and TIBA (conc. 1 m / l) in a 1: 1 molar ratio.

Мольное соотношение компонентов катализатораThe molar ratio of catalyst components

ТИБА: пиперилен: неодим: ДИБАГ: С1 составляет 9:5:1:7:1,5.TIBA: piperylene: neodymium: DIBAG: C1 is 9: 5: 1: 7: 1.5.

Полученную смесь перемешивают в течение 3 часов при 20°С, затем перемешивание прекращают и выдерживают еще в течение 12 часов. После этого используют в качестве катализатора полимеризации бутадиена.The resulting mixture was stirred for 3 hours at 20 ° C, then stirring was stopped and incubated for another 12 hours. After that, butadiene is used as a polymerization catalyst.

В стеклянную ампулу емкостью 80 мл, предварительно вакуумированную, прогретую и заполненную аргоном, загружают 40 мл раствора 3,25 г бутадиена в бензине. Ампулу термостатируют при 50°С и добавляют в нее шприцем 0,139 мл раствора катализатора.In a glass ampoule with a capacity of 80 ml, previously evacuated, heated and filled with argon, load 40 ml of a solution of 3.25 g of butadiene in gasoline. The ampoule is thermostated at 50 ° C and 0.139 ml of the catalyst solution is added to it with a syringe.

Выход полимера через 30 минут составляет 3,09 г (95,0%).The polymer yield after 30 minutes is 3.09 g (95.0%).

Содержание цис-1,4-звеньев 96,5%The content of cis-1,4 units of 96.5%

Mw полибутадиена 295000M w polybutadiene 295,000

Mn 146000M n 146000

Коэффициент полидисперсности 2,0. Содержание фракции с ММ≥106 - 4,2%.The coefficient of polydispersity of 2.0. The content of the fraction with MM≥10 6 - 4.2%.

Кинематическая вязкость 5% раствора полимера в толуоле - 190 мм2/с.The kinematic viscosity of a 5% polymer solution in toluene is 190 mm 2 / s.

Пример 2Example 2

В стеклянный реактор с мешалкой, подготовленный по примеру 1, помещают 2,62 мл раствора ТИБА в циклогексане с концентрацией 1 м/л. Затем при перемешивании вводят 0,44 мл пиперилена и 1 мл неодеканоата неодима в гексане с концентрацией 0,22 м/л. Реакционную смесь выдерживают 10 минут при 40°С и затем при перемешивании подают 1,2 мл раствора ДИБАГ в циклогексане с концентрацией 1,1 м/л и 1,11 мл предварительно приготовленной смеси ИБАСХ с концентрацией 0,11 м/л и ТИБА (конц.1 м/л) в мольном соотношении 1:1.2.62 ml of a TIBA solution in cyclohexane with a concentration of 1 m / l was placed in a glass stirred reactor prepared according to Example 1. Then, with stirring, 0.44 ml of piperylene and 1 ml of neodymium neodecanoate in hexane are introduced with a concentration of 0.22 m / l. The reaction mixture was kept for 10 minutes at 40 ° C and then 1.2 ml of a solution of DIBAG in cyclohexane with a concentration of 1.1 m / l and 1.11 ml of a pre-prepared mixture of IBACX with a concentration of 0.11 m / l and TIBA ( conc. 1 m / l) in a molar ratio of 1: 1.

Мольное соотношение компонентов катализатора ТИБА: пиперилен: неодим: ДИБАГ: С1=12:20:1:6:1,5.The molar ratio of the components of the catalyst TIBA: piperylene: neodymium: DIBAG: C1 = 12: 20: 1: 6: 1.5.

Полученную смесь перемешивают в течение 0,5 часа при 40°С и затем используют в качестве катализатора полимеризации бутадиена.The resulting mixture was stirred for 0.5 hours at 40 ° C and then used as a polymerization catalyst for butadiene.

В стеклянную ампулу, подготовленную как в примере 1, загружают 40 мл раствора 3,25 г бутадиена в циклогексане. Ампулу термостатируют при 70°С и добавляют в нее с помощью шприца 0,174 мл раствора катализатора.In a glass ampoule prepared as in example 1, load 40 ml of a solution of 3.25 g of butadiene in cyclohexane. The ampoule is thermostated at 70 ° C and 0.174 ml of the catalyst solution is added to it with a syringe.

Выход полимера через 30 минут 3,19 г (98,0%).The polymer yield after 30 minutes was 3.19 g (98.0%).

Содержание цис-1,4-звеньев 97,0%The content of cis-1,4-units 97.0%

Mw 315000M w 315000

Mn 150000M n 150,000

Коэффициент полидисперсности 2,1.The polydispersity coefficient is 2.1.

Содержание фракции с MM≥106 4,7%Content of fraction with MM≥10 6 4.7%

Кинематическая вязкость 5% раствора полимера в толуоле 205 мм2/с.The kinematic viscosity of a 5% polymer solution in toluene is 205 mm 2 / s.

Пример 3Example 3

В стеклянный реактор с мешалкой, подготовленный аналогично примеру 1, помещают 1,44 мл ТИБА в бензине с концентрацией 0,9 м/л.In a glass reactor with a stirrer prepared analogously to example 1, 1.44 ml of TIBA in gasoline with a concentration of 0.9 m / l are placed.

Затем при перемешивании вводят 1,1 мл раствора бутадиена в бензине (концентрация 2 м/л) и 2 мл бис(2-этилгексил) фосфата неодима в бензине с концентрацией 0,11 м/л. Реакционную смесь перемешивают при 20°С в течение 30 минут. Затем вводят в нее 2,4 мл ДИБАГ в бензине с концентрацией 1,1 м/л и 0,66 мл предварительно приготовленной смеси ЭАСХ с концентрацией 0,22 м/л и ТИБА (конц.0,9 м/л) в мольном соотношении 1:1. Мольное соотношение компонентов катализатора ТИБА: бутадиен: неодим: ДИБАГ: С1 = 6:10:1:12:1,6. Полученную смесь перемешивают в течение 3 часов при 20°С и затем используют как катализатор сополимеризации бутадиена с изопреном. Для этого в стеклянную ампулу, подготовленную как в примере I, загружают 40 мл раствора, содержащего 2,9 г (53,7 ммоль) бутадиена и 0,64 г (9,4 ммоль) изопрена в смеси бензина (80% мас.) и циклогексана (20% мас.).Then, with stirring, 1.1 ml of a solution of butadiene in gasoline (concentration 2 m / l) and 2 ml of neodymium bis (2-ethylhexyl) neodymium phosphate in gasoline with a concentration of 0.11 m / l are introduced. The reaction mixture was stirred at 20 ° C for 30 minutes. Then, 2.4 ml of DIBAG in gasoline with a concentration of 1.1 m / l and 0.66 ml of a previously prepared mixture of EACC with a concentration of 0.22 m / l and TIBA (conc. 0.9 m / l) in molar are introduced into it 1: 1 ratio. The molar ratio of the components of the catalyst TIBA: butadiene: neodymium: DIBAG: C1 = 6: 10: 1: 12: 1.6. The resulting mixture was stirred for 3 hours at 20 ° C and then used as a catalyst for the copolymerization of butadiene with isoprene. For this, in a glass ampoule prepared as in Example I, 40 ml of a solution containing 2.9 g (53.7 mmol) of butadiene and 0.64 g (9.4 mmol) of isoprene in a mixture of gasoline (80% wt.) Are loaded and cyclohexane (20% wt.).

Массовое соотношение мономеров 82:18.The mass ratio of monomers 82:18.

Ампулу термостатируют при 30°С и добавляют в нее 0,22 мл раствора катализатора.The ampoule is thermostated at 30 ° C and 0.22 ml of the catalyst solution is added to it.

Через 30 минут сополимер выгружают.After 30 minutes, the copolymer is discharged.

Выход продукта составляет 95,5%.The product yield is 95.5%.

Сополимер содержит 96,7% цис-1,4-звеньев.The copolymer contains 96.7% cis-1,4 units.

Mw составляет 285000M w is 285,000

Mn 129500M n 129500

Коэффициент полидисперсности равен 2,2.The polydispersity coefficient is 2.2.

Содержание фракции с ММ≥106 5,1%The content of the fraction with MM≥10 6 5.1%

Кинематическая вязкость 5% раствора полимера в толуоле 175 мм2/с.The kinematic viscosity of a 5% polymer solution in toluene is 175 mm 2 / s.

Пример 4Example 4

В подготовленный аналогично примеру 1 стеклянный реактор с мешалкой загружают 2,62 мл ТИБА в гексане (конц. 1 м/л), 0,03 мл пиперилена и 1 мл нафтената дидима с концентрацией в гексане 0,3 м/л. Смесь перемешивают 10 минут при 60°, затем температуру снижают до комнатной и последовательно вводят при перемешивании 2,7 мл раствора ДИБАГ в гексане с концентрацией 1 м/л и 1,1 мл предварительно подготовленной смеси ИБАДХ (конц.0,3 м/л) и ТИБА (конц. 1 м/л) в мольном соотношении 1:1.2.62 ml of TIBA in hexane (conc. 1 m / l), 0.03 ml of piperylene and 1 ml of didim naphthenate with a concentration in hexane of 0.3 m / l are charged into a glass stirred reactor prepared in analogy to Example 1. The mixture is stirred for 10 minutes at 60 °, then the temperature is reduced to room temperature and 2.7 ml of a solution of DIBAG in hexane with a concentration of 1 m / l and 1.1 ml of a pre-prepared mixture of IBADC (conc. 0.3 m / l) are successively introduced with stirring. ) and TIBA (conc. 1 m / l) in a 1: 1 molar ratio.

Мольное соотношение ТИБА: пиперилен: дидим: ДИБАГ: С1=9:1:1:9:1,7.The molar ratio of TIBA: piperylene: didim: DIBAG: C1 = 9: 1: 1: 9: 1.7.

Полученную смесь выдерживают 10 часов при 20°С и используют в качестве катализатора.The resulting mixture was incubated for 10 hours at 20 ° C and used as a catalyst.

В стеклянную ампулу, подготовленную как в примере 1, загружают 40 мл раствора, содержащего 3,25 г бутадиена в гексане.In a glass ampoule prepared as in example 1, load 40 ml of a solution containing 3.25 g of butadiene in hexane.

Ампулу термостатируют при 50°С и прибавляют шприцем 0,149 мл катализатора.The ampoule is thermostated at 50 ° C and 0.149 ml of catalyst is added with a syringe.

Через 30 минут выход полимера 97%.After 30 minutes, the polymer yield is 97%.

Содержание цис-1,4-звеньев 96,7%The content of CIS-1,4-units of 96.7%

Mw полибутадиена равно 290000M w polybutadiene equal to 290000

Mn 116000M n 116000

Коэффициент полидисперсности 2,5.The polydispersity coefficient is 2.5.

Содержание фракции с ММ≥106 7,5%.The content of the fraction with MM≥10 6 7.5%.

Кинематическая вязкость 185 мм2/с.Kinematic viscosity 185 mm 2 / s.

Пример 5Example 5

В реактор с мешалкой, подготовленный как в примере 1, помещают 1,69 мл раствора ТИБА в толуоле с концентрацией 1 м/л. Затем при перемешивании вводят 0,22 мл пиперилена и 1 мл неодеканоата неодима в гексане с концентрацией 0,22 м/л. Смесь выдерживают 30 минут при 20 С и затем при перемешивании добавляют 1,4 мл раствора ДИБАГ в толуоле с концентрацией 1,1 м/л и 0,88 мл смеси ДИБАХ (с=0,6 м/л) с ТИБА (с=1 м/л) в мольном соотношении 1:1.1.69 ml of a solution of TIBA in toluene with a concentration of 1 m / l are placed in a stirred reactor prepared as in Example 1. Then, with stirring, 0.22 ml of piperylene and 1 ml of neodymium neodecanoate in hexane are introduced with a concentration of 0.22 m / l. The mixture was incubated for 30 minutes at 20 ° C. and then, with stirring, 1.4 ml of a solution of DIBAG in toluene with a concentration of 1.1 m / l and 0.88 ml of a mixture of DIBAC (s = 0.6 m / l) with TIBA (s = 1 m / l) in a 1: 1 molar ratio.

Мольное соотношение компонентов катализатора ТИБА: пиперилен: неодим: ДИБАГ: С1 = 8: 10:1:7:1,5.The molar ratio of the components of the catalyst TIBA: piperylene: neodymium: DIBAG: C1 = 8: 10: 1: 7: 1.5.

Смесь выдерживают при перемешивании 30 минут при 40°С и используют в качестве катализатора полимеризации бутадиена.The mixture is kept under stirring for 30 minutes at 40 ° C and used as a catalyst for the polymerization of butadiene.

В стеклянную ампулу емкостью 80 мл, подготовленную как в примере 1, загружают 40 мл раствора 3,25 г бутадиена в бензине. Ампулу термостатируют при 50°С и вводят шприцем 0,142 мл катализатора.In a glass ampoule with a capacity of 80 ml, prepared as in example 1, load 40 ml of a solution of 3.25 g of butadiene in gasoline. The ampoule is thermostated at 50 ° C and injected with a syringe 0.142 ml of catalyst.

Через 30 минут полимер выгружают.After 30 minutes, the polymer is discharged.

Выход продукта составляет 96,5%.The product yield is 96.5%.

Содержание цис-1,4-звеньев 97,0%.The content of cis-1,4-units is 97.0%.

Mw полибутадиена 312000.M w polybutadiene 312000.

Mn 142000,M n 142000,

Коэффициент полидисперсности (Mw/Mn)=2,2The coefficient of polydispersity (M w / M n ) = 2.2

Содержание фракции с ММ≥106 4,9%.The content of the fraction with MM≥10 6 4.9%.

Кинематическая вязкость 5% раствора полимера в толуоле - 200 мм2/с.The kinematic viscosity of a 5% polymer solution in toluene is 200 mm 2 / s.

Пример 6 (контрольный)Example 6 (control)

В подготовленный, аналогично примеру 1 стеклянный реактор с мешалкой загружают 2,7 мл ТИБА в гексане (конц. 1 м/л), 0,03 мл пиперилена и 1 мл нафтената дидима с концентрацией в гексане 0,3 м/л. Смесь перемешивают 10 минут при 60°С, затем температуру снижают до комнатной и последовательно вводят при перемешивании 2,7 мл раствора ДИБАГ в гексане с концентрацией 1 м/л и 0,9 мл ИБАДХ (конц. 0,3 м/л).2.7 ml of TIBA in hexane (conc. 1 m / l), 0.03 ml of piperylene and 1 ml of didim naphthenate with a concentration in hexane of 0.3 m / l are loaded into a glass stirred reactor prepared in analogy to Example 1. The mixture is stirred for 10 minutes at 60 ° C, then the temperature is reduced to room temperature and 2.7 ml of a solution of DIBAG in hexane with a concentration of 1 m / l and 0.9 ml of IBADC (conc. 0.3 m / l) are successively introduced with stirring.

Мольное соотношение ТИБА: пиперилен: дидим: ДИБАГ: С1 = 9:1:1:9:1,8.The molar ratio of TIBA: piperylene: didim: DIBAG: C1 = 9: 1: 1: 9: 1.8.

Полученную смесь выдерживают 10 часов при 20°С и используют в качестве катализатора.The resulting mixture was incubated for 10 hours at 20 ° C and used as a catalyst.

В стеклянную ампулу, подготовленную как в примере 1, загружают 40 мл раствора, содержащего 3,25 г бутадиена в гексане.In a glass ampoule prepared as in example 1, load 40 ml of a solution containing 3.25 g of butadiene in hexane.

Ампулу термостатируют при 50°С и прибавляют шприцем 0,149 мл катализатора.The ampoule is thermostated at 50 ° C and 0.149 ml of catalyst is added with a syringe.

Через 30 минут выход полимера 92%After 30 minutes, the polymer yield of 92%

Содержание цис-1,4-звеньев 96,7%The content of CIS-1,4-units of 96.7%

Mw полибутадиена равно 410000M w polybutadiene equal to 410000

Mn 124200M n 124200

Коэффициент полидисперсности 3,3Polydispersity coefficient 3.3

Содержание фракции с MM≥106 12,5%Content of fraction with MM≥10 6 12.5%

Кинематическая вязкость 480 мм2/с.Kinematic viscosity 480 mm 2 / s.

Таким образом, предлагаемый способ дает возможность синтезировать высокоэффективный катализатор (со)полимеризации бутадиена, позволяющий получать полимеры с узким MMP((Mw/Mn=2,0-2,5) и меньшим содержанием высокомолекулярной фракции с ММ≥106. Это делает процесс полимеризации более технологичным и энергетически выгодным, т.к. снижает скорость зарастания аппаратов полимеризации в процессе непрерывного промышленного производства и уменьшает нагрузку на мешалки. Кроме того, низкие значения показателей кинематической вязкости позволяют использовать получаемые полимеры в производстве ударопрочного полистирола.Thus, the proposed method makes it possible to synthesize a highly effective catalyst for (co) polymerization of butadiene, which allows to obtain polymers with a narrow MMP ((M w / M n = 2.0-2.5) and a lower content of high molecular weight fraction with MM≥10 6. This makes the polymerization process more technologically advanced and energy-efficient, since it reduces the rate of overgrowth of the polymerization apparatus during continuous industrial production and reduces the load on the mixers.In addition, low kinematic viscosity values allow Use the resulting polymers in the production of high impact polystyrene.

Claims (1)

Способ получения катализатора (со)полимеризации бутадиена взаимодействием компонентов, включающих триизобутилалюминий, сопряженный диен и соединение редкоземельного элемента, выдержкой реакционной массы и последующим введением диизобутилалюминийгидрида и алкилалюминийхлорида, заключающийся в том, что алкилалюминийхлорид вводят в смеси с триизобутилалюминием при их мольном соотношении 1:1 и процесс проводят при мольном соотношении триизобутилалюминий : сопряженный диен : соединение редкоземельного элемента : диизобутилалюминийгидрид : алкилалюминийхлорид (по Сl), равном 6÷12:1÷20:1:6÷12:1,5÷1,7. A method of producing a catalyst for (co) polymerization of butadiene by the interaction of components including triisobutylaluminum, a conjugated diene and a compound of a rare-earth element, holding the reaction mass and then introducing diisobutylaluminum hydride and alkylaluminium chloride, which consists in introducing an aluminum-aluminum chloride in a mixture of tri-isobutyl the process is carried out at a molar ratio of triisobutylaluminum: conjugated diene: compound of the rare earth element: diisobutylaluminium Rid: alkyl aluminum (for Cl) was equal to 12 ÷ 6: 1 20 ÷ 1: 6 ÷ 12: 1.5 ÷ 1.7.
RU2010104362/04A 2010-02-08 2010-02-08 Method of producing catalyst for (co) RU2432365C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010104362/04A RU2432365C1 (en) 2010-02-08 2010-02-08 Method of producing catalyst for (co)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010104362/04A RU2432365C1 (en) 2010-02-08 2010-02-08 Method of producing catalyst for (co)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010104362A RU2010104362A (en) 2011-08-20
RU2432365C1 true RU2432365C1 (en) 2011-10-27

Family

ID=44755367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010104362/04A RU2432365C1 (en) 2010-02-08 2010-02-08 Method of producing catalyst for (co)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2432365C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010104362A (en) 2011-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5583343B2 (en) Process for continuously producing a catalyst system used for polymerizing conjugated dienes and apparatus for carrying out the process
ES2457848T3 (en) Mass polymerization process to produce polydiennes
ES2437117T3 (en) Procedure to produce polydiennes
JPS621404B2 (en)
EP2673280B1 (en) Metal complex catalysts and polymerization methods employing same
US6177603B1 (en) Organo zinc and rare earth catalyst system in the polymerization of conjugated dienes
RU2590160C2 (en) Lanthanide complex catalyst and polymerisation method using said method
JPS60258214A (en) Manufacture of diene polymer
WO2007021215A1 (en) Method for producing cis-1,4 diene rubber, catalyst, rubber
KR101896136B1 (en) Processes for the preparation of high-cis polydienes
EP4098667A1 (en) Method for producing modified polydienes
RU2203289C1 (en) Method of synthesis of cis-1,4-(co)polymers of conjugated dienes and (co)polymer synthesized by said method
RU2533206C2 (en) Novel polymers and their application in obtaining high-impact polymer compositions
JP2022519243A (en) Methods for Producing Polydiene with Reduced Cold Flow
RU2539655C1 (en) Method of obtaining cis-1,4-polyisoprene
RU2345092C1 (en) Method of obtaining catalyst of butadiene polymerisation and co-polymerisation of butadiene with isoprene
JP2001181330A (en) Rare earth metal compound catalyst
RU2432365C1 (en) Method of producing catalyst for (co)
RU2426748C1 (en) Method of producing catalyst for (co)
EP3838932A1 (en) Synthesis of isoprene-butadiene copolymer rubbers
Rocha et al. Effect of alkylaluminum structure on Ziegler-Natta catalyst systems based on neodymium for producing high-cis polybutadiene
RU2267497C2 (en) Method for preparing catalyst for polymerization of butadiene and copolymerization of butadiene with coupled dienes
RU2422468C1 (en) Method of producing polymers and copolymers of conjugated dienes (versions)
RU2263121C2 (en) Method for preparing cis-1,4-diene rubber
JP2003528949A (en) Method for polymerizing conjugated diolefin (diene) with rare earth catalyst in the presence of vinyl aromatic solvent

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190209