RU2440371C2 - Method of producing cis-1,4-polybutadiene - Google Patents
Method of producing cis-1,4-polybutadieneInfo
- Publication number
- RU2440371C2 RU2440371C2 RU2009128843/04A RU2009128843A RU2440371C2 RU 2440371 C2 RU2440371 C2 RU 2440371C2 RU 2009128843/04 A RU2009128843/04 A RU 2009128843/04A RU 2009128843 A RU2009128843 A RU 2009128843A RU 2440371 C2 RU2440371 C2 RU 2440371C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chlorine
- polybutadiene
- fed
- reactor
- neodymium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Polymerization Catalysts (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения цис-1,4-полибутадиена под влиянием каталитических систем Циглера-Натта и может быть использовано в промышленности синтетического каучука для производства шин и других резинотехнических изделий.The invention relates to a technology for producing cis-1,4-polybutadiene under the influence of Ziegler-Natta catalyst systems and can be used in the synthetic rubber industry for the production of tires and other rubber products.
Известны способы получения цис-1,4-полибутадиена под действием каталитических систем на основе соединений редкоземельных элементов (РЗЭ) (а.с. №1539199, 30.01.90 г., С08F 4/42, 136/06).Known methods for producing cis-1,4-polybutadiene under the action of catalytic systems based on compounds of rare-earth elements (REE) (AS No. 1539199, 01/30/90, C08F 4/42, 136/06).
Известен способ, в соответствии с которым полимеризацию бутадиена осуществляют под влиянием предварительно сформированного в присутствии мономера каталитического комплекса, состоящего из карбоксилата РЗЭ, алкилалюминийсесквихлорида и алюминийорганического соединения (АОС) (Каучук синтетический бутадиеновый СКД-6. ТУ 38.403778-93).There is a method according to which the polymerization of butadiene is carried out under the influence of a catalytic complex preformed in the presence of monomer, consisting of REE carboxylate, alkyl aluminum sesquichloride and organoaluminum compound (AOC) (Synthetic butadiene rubber SKD-6. TU 38.403778-93).
Недостатком этого способа является сравнительно высокий расход катализатора, а также высокая пластичность и хладотекучесть полибутадиена.The disadvantage of this method is the relatively high consumption of catalyst, as well as high ductility and cold flow of polybutadiene.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения цис-1,4-полибутадиена растворной полимеризацией в ароматическом или алифатическом растворителе (толуоле или гексане) в последовательно соединенных шести реакторах в присутствии каталитической системы, включающей раствор алюминийорганического соединения, соли неодима и хлорсодержащего компонента, причем раствор компонента каталитического комплекса, содержащего карбоксилат неодима и изобутилалюминийсесквихлорид, предварительно формируют в присутствии диена. Алюминийорганическое соединение и компонент катализатора, содержащий карбоксилат неодима, подаются раздельно в первый реактор каскада [Патент RU №2139298 С1, МПК 6 С08F 136/06, 4/54, 1999 г.]. Этот способ раздельной подачи компонентов каталитического комплекса позволяет получать цис-1,4-полибутадиен с пониженной пластичностью и хладотекучестью, более гибко управлять процессом полимеризации и регулировать качество полимера путем изменения количества, подаваемого на батарею алюминийорганического соединения АОС и мольного соотношения АОС/РЗЭ=20/1.Closest to the technical nature of the claimed invention is a method for producing cis-1,4-polybutadiene by solution polymerization in an aromatic or aliphatic solvent (toluene or hexane) in six reactors connected in series in the presence of a catalytic system comprising a solution of an organoaluminum compound, a neodymium salt and a chlorine-containing component moreover, a solution of a component of a catalytic complex containing neodymium carboxylate and isobutylaluminium sesquichloride is preformed in the presence of diene. The organoaluminum compound and the catalyst component containing neodymium carboxylate are fed separately to the first cascade reactor [Patent RU No. 2139298 C1, IPC 6 C08F 136/06, 4/54, 1999]. This method of separate feeding of the components of the catalytic complex allows to obtain cis-1,4-polybutadiene with reduced ductility and cold flow, more flexible control of the polymerization process and to regulate the quality of the polymer by changing the amount supplied to the battery of the organoaluminum compound AOS and the molar ratio AOC / REE = 20 / one.
Недостатком способа являются высокие показатели хладотекучести и пластичности и низкая конверсия - 95% получаемого полимера.The disadvantage of this method is the high cold flow and ductility and low conversion of 95% of the obtained polymer.
Задачей изобретения является разработка способа получения цис-1,4-полибутадиена с пониженной пластичностью и хладотекучестью и высокими физико-механическими показателями вулканизатов.The objective of the invention is to develop a method for producing cis-1,4-polybutadiene with reduced ductility and cold flow and high physical and mechanical properties of vulcanizates.
Указанный технический результат достигается тем, что в заявляемом способе получение цис-1,4-полибутадиена осуществляют в среде алифатического растворителя, например в гексане, в присутствии каталитической системы Циглера-Натта, содержащей раствор соли неодима, хлорсодержащий компонент и алюминийорганическое соединение, которые подают в полимеризационную батарею реакторов раздельно. При этом хлорсодержащий компонент подают дробно в первый и последний реактор, причем в первый реактор 30-40 мас.%, а в последний реактор 60-70 мас.%, а остальные компоненты каталитической системы подают в первый реактор. Хлорсодержащее соединение подают отдельной линией подачи.The specified technical result is achieved by the fact that in the claimed method, the preparation of cis-1,4-polybutadiene is carried out in an aliphatic solvent, for example, in hexane, in the presence of a Ziegler-Natta catalyst system containing a solution of neodymium salt, a chlorine-containing component and an organoaluminum compound, which are fed into separate polymerisation battery of reactors. In this case, the chlorine-containing component is fed fractionally to the first and last reactor, with 30-40 wt.% To the first reactor, and 60-70 wt.% To the last reactor, and the remaining components of the catalyst system are fed to the first reactor. The chlorine-containing compound is fed by a separate feed line.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
На батарею полимеризаторов, состоящую из трех последовательно соединенных реакторов, подают шихту, представляющую собой раствор бутадиена в алифатическом растворителе - гексане и раствор каталитической системы Циглера-Натта, содержащей раствор соли неодима, хлорсодержащий компонент и алюминийорганическое соединение раздельно. При этом в качестве соли неодима используют хлорид неодима (РЗЭ), а в качестве хлорсодержащего соединения этилалюминийсесквихлорид (ЭАСХ). Алюминийорганическое соединение - тризобутилалюминий (ТИБА).A mixture consisting of a solution of butadiene in an aliphatic solvent - hexane and a solution of the Ziegler-Natta catalyst system containing a solution of a neodymium salt, a chlorine-containing component and an organoaluminum compound are separately fed to a polymerization battery consisting of three series-connected reactors. In this case, neodymium chloride (REE) is used as the neodymium salt, and ethylaluminium sesquichloride (EASC) as the chlorine-containing compound. The organoaluminum compound is trizobutylaluminum (TIBA).
В первый реактор подают раствор соли неодима и алюминийорганическое соединение вместе в виде комплекса, хлорсодержащий компонент подают отдельно и дробно, причем в первый реактор 30-40 мас.%, в последний реактор 60-70 мас.%.A solution of neodymium salt and an organoaluminum compound are fed into the first reactor together in the form of a complex, the chlorine-containing component is supplied separately and fractionally, with 30-40 wt.% In the first reactor and 60-70 wt.% In the last reactor.
Заявляемый способ позволяет получать полимер с пониженной пластичностью и хладотекучестью и высокими показателями физико-механических характеристик вулканизатов.The inventive method allows to obtain a polymer with reduced ductility and cold flow and high physical and mechanical characteristics of the vulcanizates.
Отличительным признаком заявляемого способа по сравнению с ближайшим аналогом является то, что хлорсодержащий компонент, этилалюминийсесквихлорид (ЭАСХ), подают дробно в первый и последний реакторы. При этом в первый реактор подают 30 - 40 мас.%, а в последний реактор 60-70 мас.%. Остальные компоненты каталитической системы, ТИБА и РЗЭ, подают в первый реактор.A distinctive feature of the proposed method in comparison with the closest analogue is that the chlorine-containing component, ethylaluminium sesquichloride (EASC), is fed fractionally to the first and last reactors. In this case, 30-40 wt.% Is fed into the first reactor, and 60-70 wt.% Into the last reactor. The remaining components of the catalytic system, TIBA and REE, are fed into the first reactor.
Параметры процесса получения цис-1,4-полибутадиена по конкретным примерам 1-3 представлены в таблице 1.The parameters of the process for producing cis-1,4-polybutadiene according to specific examples 1-3 are presented in table 1.
Пример по прототипу.An example of a prototype.
Полимеризацию бутадиена в присутствии каталитической системы осуществляют в последовательно соединенных шести реакторах, куда подают 30 т/час шихты, представляющей собой 10%-ный раствор бутадиена (3 т/час) в гексане (27 т/час). При этом в первый реактор раздельно подают компоненты каталитической системы: 419 л/час (90 моль/час) раствор триизобутилалюминия (ТИБА) и 57.7 л/час (7,5 моль РЗЭ/час) предварительно сформированный раствор карбоксилата неодима и алкилалюминийсесквихлорида (ААСХ) в гексане. ТИБА/неодим=12/1. Конверсия мономера в шестом полимеризаторе 95%. (Патент RU №2139298 С1, МПК 6 С08F 136/06, 4/54, 1999 г.)The polymerization of butadiene in the presence of a catalytic system is carried out in six reactors connected in series, where 30 t / h of a charge, which is a 10% solution of butadiene (3 t / h) in hexane (27 t / h), are fed. At the same time, the components of the catalytic system are separately supplied to the first reactor: 419 l / h (90 mol / h) triisobutyl aluminum solution (TIBA) and 57.7 l / h (7.5 mol REE / h) preformed solution of neodymium carboxylate and alkylaluminium sesquichloride (AACX) in hexane. CHIBA / neodymium = 12/1. The conversion of the monomer in the sixth polymerizer 95%. (Patent RU No. 2139298 C1, IPC 6 C08F 136/06, 4/54, 1999)
Пример 1. Полимеризацию бутадиена в присутствии каталитической системы осуществляют в последовательно соединенных трех реакторах, куда подают 30 т/ч шихты, представляющей собой 10%-ный (мас.) раствор бутадиена (3 т/ч) в гексане (27 т/час) и 120 кг/ч каталитической системы на основе хлорида неодима, раствора этилалюминийсесквихлорид (ЭАСХ) и триизобутилалюминий (ТИБА) в гексане. Хлорсодержащий компонент (ЭАСХ) подают дробно, причем в первый 40 мас.% (0.0296 кмоль/ч - мольный расход; 7,32 кг/ч - массовый расход) и последний аппараты 60 мас.% (0.0324 кмоль/ч - мольный расход; 8.06 кг/ч - массовый расход). Мольное соотношение хлор/неодим в каталитической системе по реакторам: в первом и во втором реакторе 1.6/1, в третьем 4/1. Конверсия мономера в третьем полимеризаторе 98÷99%.Example 1. The polymerization of butadiene in the presence of a catalytic system is carried out in series-connected three reactors, which serves 30 t / h of the mixture, which is a 10% (wt.) Solution of butadiene (3 t / h) in hexane (27 t / h) and 120 kg / h of a catalytic system based on neodymium chloride, a solution of ethyl aluminum sesquichloride (EASC) and triisobutyl aluminum (TIBA) in hexane. The chlorine-containing component (EAC) is supplied fractionally, with the first 40 wt.% (0.0296 kmol / h - molar flow rate; 7.32 kg / h - mass flow rate) and the last apparatus 60 wt.% (0.0324 kmol / h - molar flow rate; 8.06 kg / h - mass flow rate). The molar ratio of chlorine / neodymium in the catalytic system for the reactors: in the first and second reactor is 1.6 / 1, in the third 4/1. The conversion of the monomer in the third polymerizer is 98–99%.
Пример 2. Полимеризацию бутадиена в присутствии каталитической системы осуществляют в последовательно соединенных трех реакторах, куда подают 30 т/ч шихты, представляющей собой 10%-ный (мас.) раствор бутадиена (3 т/ч) в гексане (27 т/час) и 120 кг/ч каталитической системы на основе хлорида неодима, раствора этилалюминийсексвихлорид (ЭАСХ) и триизобутилалюминий (ТИБА) в гексане. Хлорсодержащий компонент (ЭАСХ) подают дробно, причем в первый 30 мас.% (0.033 кмоль/ч - мольный расход; 8,16 кг/ч - массовый расход) и последний аппараты 70 мас.% (0.051 кмоль/ч - мольный расход; 12,72 кг/ч - массовый расход). Мольное соотношение хлор/неодим в каталитической системе по реакторам: в первом и во втором реакторе 1.8/1, в третьем 6/1. Конверсия мономера в третьем полимеризаторе 98÷99%.Example 2. The polymerization of butadiene in the presence of a catalytic system is carried out in series-connected three reactors, which serves 30 t / h of the mixture, which is a 10% (wt.) Solution of butadiene (3 t / h) in hexane (27 t / h) and 120 kg / h of a catalytic system based on neodymium chloride, a solution of ethyl aluminumsexvichloride (EACC) and triisobutylaluminum (TIBA) in hexane. The chlorine-containing component (EAC) is supplied fractionally, with the first 30 wt.% (0.033 kmol / h - molar flow rate; 8.16 kg / h - mass flow rate) and the last apparatus 70 wt.% (0.051 kmol / h - molar flow rate; 12.72 kg / h - mass flow rate). The molar ratio of chlorine / neodymium in the catalytic system for the reactors: in the first and second reactors, 1.8 / 1, in the third 6/1. The conversion of the monomer in the third polymerizer is 98–99%.
Пример 3. Полимеризацию бутадиена в присутствии каталитической системы осуществляют в последовательно соединенных трех реакторах, куда подают 30 т/ч шихты, представляющей собой 10%-ный (мас.) раствор бутадиена (3 т/ч) в гексане (27 т/час) и 120 кг/ч каталитической системы на основе хлорида неодима, раствора этилалюминийсексвихлорид (ЭАСХ) и триизобутилалюминий (ТИБА) в гексане. Хлорсодержащий компонент (ЭАСХ) подают дробно, причем в первый 90 мас.% (0.036 кмоль/ч - мольный расход; 8,88 кг/ч - массовый расход) и последний аппараты 10 мас.% (0.003 кмоль/ч - мольный расход; 0,84 кг/ч - массовый расход). Мольное соотношение хлор/неодим в каталитической системе по реакторам: в первом и во втором реакторе 2/1 в третьем 2.22/1. Конверсия мономера в третьем полимеризаторе 93÷96%.Example 3. The polymerization of butadiene in the presence of a catalytic system is carried out in series-connected three reactors, which serves 30 t / h of the mixture, which is a 10% (wt.) Solution of butadiene (3 t / h) in hexane (27 t / h) and 120 kg / h of a catalytic system based on neodymium chloride, a solution of ethyl aluminumsexvichloride (EACC) and triisobutylaluminum (TIBA) in hexane. The chlorine-containing component (EAC) is supplied fractionally, with the first 90 wt.% (0.036 kmol / h - molar flow rate; 8.88 kg / h - mass flow rate) and the last apparatus 10 wt.% (0.003 kmol / h - molar flow rate; 0.84 kg / h - mass flow rate). The molar ratio of chlorine / neodymium in the catalytic system for the reactors: in the first and second reactors 2/1 in the third 2.22 / 1. The conversion of the monomer in the third polymerizer 93 ÷ 96%.
Из вышеприведенных примеров видно, что наиболее оптимальным режимом получения цис-1,4-полибутадиена заявляемым способом является дробная подача хлорсодержащего компонента (ЭАСХ) в первый и последний реакторы в соотношении 30-40 мас.% к 60-70 мас.%.From the above examples it is seen that the most optimal mode of obtaining cis-1,4-polybutadiene by the claimed method is a fractional supply of a chlorine-containing component (EAC) to the first and last reactors in a ratio of 30-40 wt.% To 60-70 wt.%.
В примерах 1-3 показано, что предложенный способ имеет ряд преимуществ и дает возможность получать цис-1,4-полибутадиен растворной полимеризацией в растворителе гексан в последовательно соединенных реакторах в присутствии неодимовой каталитической системы с пониженной пластичностью и хладотекучестью и высоким комплексом физико-механических характеристик вулканизатов путем значительного удешевления общеизвестных технологий синтеза СКДН.Examples 1-3 show that the proposed method has several advantages and makes it possible to obtain cis-1,4-polybutadiene by solution polymerization in a hexane solvent in series reactors in the presence of a neodymium catalyst system with reduced ductility and cold flow and a high set of physicomechanical characteristics vulcanizates through a significant reduction in the cost of well-known technologies for the synthesis of SKDN.
Результаты физико-механических испытаний образцов цис-1,4-полибутадиена, полученных по заявляемому способу и способу-прототипу, а также сравнительные характеристики представлены в таблице 2.The results of physical and mechanical tests of cis-1,4-polybutadiene samples obtained by the present method and the prototype method, as well as comparative characteristics are presented in table 2.
Таким образом, предложенный способ дает возможность получать цис-1,4-полибутадиен под влиянием неодимсодержащей каталитической системы с пониженной пластичностью, высокими физико-механическими показателями вулканизатов при более низком расходе катализатора. Способ раздельной подачи компонентов каталитического комплекса позволяет также более гибко управлять процессом полимеризации и регулировать качество полимера путем изменения количества, подаваемого на батарею алюминийорганического соединения (АОС), и мольного соотношения АОС/РЗЭ.Thus, the proposed method makes it possible to obtain cis-1,4-polybutadiene under the influence of a neodymium-containing catalyst system with reduced ductility, high physicomechanical parameters of vulcanizates at a lower catalyst consumption. The method of separately supplying the components of the catalytic complex also allows more flexible control of the polymerization process and the quality of the polymer by changing the amount supplied to the battery of the organoaluminum compound (AOC) and the molar ratio of AOC / REE.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009128843/04A RU2440371C2 (en) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | Method of producing cis-1,4-polybutadiene |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009128843/04A RU2440371C2 (en) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | Method of producing cis-1,4-polybutadiene |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009128843A RU2009128843A (en) | 2011-02-10 |
RU2440371C2 true RU2440371C2 (en) | 2012-01-20 |
Family
ID=45785834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009128843/04A RU2440371C2 (en) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | Method of producing cis-1,4-polybutadiene |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2440371C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2494116C1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-09-27 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Method of producing butadiene rubber |
RU2697064C1 (en) * | 2015-12-07 | 2019-08-09 | Бриджстоун Корпорейшн | Polybutadiene polymers and rubber compositions containing same for use at low temperatures |
-
2009
- 2009-07-27 RU RU2009128843/04A patent/RU2440371C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2494116C1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-09-27 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Method of producing butadiene rubber |
RU2697064C1 (en) * | 2015-12-07 | 2019-08-09 | Бриджстоун Корпорейшн | Polybutadiene polymers and rubber compositions containing same for use at low temperatures |
RU2697064C9 (en) * | 2015-12-07 | 2019-09-18 | Бриджстоун Корпорейшн | Polybutadiene polymers and rubber compositions containing same for use at low temperatures |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009128843A (en) | 2011-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107406474B (en) | Organozinc compound comprising polyolefin-polystyrene block copolymer and method for preparing the same | |
RU2570019C9 (en) | Bimodal neodymium-catalysed polybutadienes | |
EP3434703A1 (en) | Method for industrial production of trans-butadiene-isoprene copolymer rubber and apparatus therefor | |
CN112048111B (en) | Process for preparing blends of cis-1, 4-polybutadiene and syndiotactic 1, 2-polybutadiene | |
JP2009512748A (en) | Process for continuously producing a catalyst system used for polymerizing conjugated dienes and apparatus for carrying out the process | |
US3066127A (en) | Polymerization process | |
US11365270B2 (en) | Polybutadiene, production and use thereof | |
RU2440371C2 (en) | Method of producing cis-1,4-polybutadiene | |
EP1972644B1 (en) | Method for producing cis-1,4 diene rubber, catalyst, rubber | |
CN105085976B (en) | The method for recycling the method for isoprene monomer and preparing polyisoprene | |
JP2017132955A (en) | Vinyl-cis-polybutadiene rubber and method for producing the same | |
JPS59122531A (en) | Rubber composition having improved strength | |
JP6074161B2 (en) | Rubber composition and tire manufacturing method | |
CN113412286A (en) | Process for preparing polydienes having reduced cold flow properties | |
RU2437895C1 (en) | Method of producing modified 1,4-cis polybutadiene | |
RU2263121C2 (en) | Method for preparing cis-1,4-diene rubber | |
RU2139298C1 (en) | Method of preparing cis-1,4-polybutadiene | |
JP2003528949A (en) | Method for polymerizing conjugated diolefin (diene) with rare earth catalyst in the presence of vinyl aromatic solvent | |
RU2192435C2 (en) | Method of production of plasticized low-viscous polybutadiene | |
RU2028308C1 (en) | Method of synthesis of cis-1,4-polybutadiene | |
RU2374271C1 (en) | Isoprene rubber and method of producing said rubber | |
RU2422468C1 (en) | Method of producing polymers and copolymers of conjugated dienes (versions) | |
RU2374270C1 (en) | Butadiene rubber and method of producing said rubber | |
RU2806110C2 (en) | Method for making random butadiene-isoprene copolymers with a high content of cis-1,4-links | |
RU2109756C1 (en) | Method for preparing low molecular cis-1,4-polybutadiene |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120728 |