RU2442796C1 - Way of production of modified 1,4-cis-polybutadiene - Google Patents
Way of production of modified 1,4-cis-polybutadiene Download PDFInfo
- Publication number
- RU2442796C1 RU2442796C1 RU2010149844/04A RU2010149844A RU2442796C1 RU 2442796 C1 RU2442796 C1 RU 2442796C1 RU 2010149844/04 A RU2010149844/04 A RU 2010149844/04A RU 2010149844 A RU2010149844 A RU 2010149844A RU 2442796 C1 RU2442796 C1 RU 2442796C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- butadiene
- neodymium
- polybutadiene
- polyketones
- cis
- Prior art date
Links
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения модифицированного цис-1,4-полибутадиена под влиянием каталитических систем Циглера-Натта и может быть использовано в промышленности СК, а получаемые полимеры в производстве резино-технических изделий, различных видов шин с высокими эксплуатационными характеристиками.The invention relates to a technology for producing modified cis-1,4-polybutadiene under the influence of Ziegler-Natta catalytic systems and can be used in the UK industry, and the resulting polymers in the production of rubber products, various types of tires with high performance.
Известен способ получения цис-1,4-полибутадиена с использованием каталитической системы на основе соединений редкоземельных соединений (РЗС) (патент РФ №2248845, МПК B01J 37/04; C08F 04/52, 36/06, опубл. 27.03.2005 г.).A known method of producing cis-1,4-polybutadiene using a catalytic system based on compounds of rare-earth compounds (REE) (RF patent No. 2248845, IPC B01J 37/04; C08F 04/52, 36/06, publ. March 27, 2005 )
В вышеуказанном изобретении полимеризацию бутадиена осуществляют под влиянием предварительно сформированного в присутствии мономера каталитического комплекса, состоящего из карбоксилата или фосфата РЗС, алюминий органического соединения (наиболее часто употребляются триизобутилалюминий (ТИБА) и диизобутилалюминий гидрид (ДИБАГ)), хлорирующего агента (этилалюминийсесквихлорид (ЭАСХ).In the above invention, the polymerization of butadiene is carried out under the influence of a catalytic complex preformed in the presence of monomer, consisting of carboxylate or phosphate of rare-earth metals, an aluminum compound (the most commonly used is triisobutylaluminium (TIBA) and diisobutylaluminum hydride (DIBAG)), a chlorinating agent (ethylchloride).
Недостатком этого изобретения является то, что цис-1,4-полибутадиен с узким молекулярно-массовым распределением макромолекул (<2,5) из-за строго линейного строения молекулярных цепей характеризуется высокими показателями пластичности и хладотекучести.The disadvantage of this invention is that cis-1,4-polybutadiene with a narrow molecular weight distribution of macromolecules (<2.5) due to the strictly linear structure of the molecular chains is characterized by high plasticity and cold flow.
Высокая пластичность и хладотекучесть цис-1,4-полибутадиена требует дополнительных энергозатрат при выделении его из растворов и сушке на сушильных агрегатах (снижение производительности оборудования за счет повышенной тянучести и липкости каучука). Такие каучуки плохо транспортируются (растекаются) в любой таре (мешки, контейнеры и т.д.) и плохо хранятся на складах как у производителей, так и у потребителей.High ductility and cold flow of cis-1,4-polybutadiene requires additional energy consumption when separating it from solutions and drying on drying units (reduced equipment performance due to increased ductility and stickiness of rubber). Such rubbers are poorly transported (spread) in any container (bags, containers, etc.) and poorly stored in warehouses of both manufacturers and consumers.
Известно, что с целью снижения хладотекучести и пластичности цис-1,4-полибутадиена для разветвления полимерной цепи применяют различные агенты пост-полимеризационной модификации (хлорида фосфора, олова, кремния и другие соединения). Однако эти способы не нашли практического применения из-за их недостаточной экологичности (L.Friebe, О.Nuyken, W.Obrecht «Катализаторы Циглера-Натта на основе неодима и их применение», стр.56, 2001 г.).It is known that in order to reduce cold flow and ductility of cis-1,4-polybutadiene, various post-polymerization agents (phosphorus, tin, silicon chloride and other compounds) are used to branch the polymer chain. However, these methods have not found practical application due to their insufficient environmental friendliness (L. Friebe, O. Nuyken, W. Obrecht "Ziegler-Natta catalysts based on neodymium and their application", p. 56, 2001).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ получения полибутадиена (патент США 7.112632 B2, МПК C08F 8/08, C08F 136/06), основанный на использовании в качестве агентов модификации эпоксидированных растительных масел, эпоксидированных полибутадиенов, малеинизированных полибутадиенов (Ricon), эпоксидированных сополимеров диенов.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed method is a method for producing polybutadiene (US patent 7.112632 B2, IPC C08F 8/08, C08F 136/06), based on the use as agents of modification of epoxidized vegetable oils, epoxidized polybutadiene, maleated polybutadiene ( Ricon), epoxidized copolymers of dienes.
Недостатком этого способа является то, что все эти модификаторы являются дорогими.The disadvantage of this method is that all of these modifiers are expensive.
Известен способ модификации резиновых смесей и резин с помощью низкомолекулярных ненасыщенных поликетонов (патент РФ №2345101, МПК C08J 3/20, C08L 21/00, C08C 19/04, опубл. 27.01.2009 г.), где модифицированная резиновая смесь готовится путем простого одновременного или последовательного смешения всех необходимых компонентов (высокомолекулярного каучука, низкомолекулярного ненасыщенного поликетона, наполнителей, вулканизующих агентов, пластификаторов и т.д.), а также добавлением низкомолекулярного каучука в готовые резиновые смеси с их последующим перемешиванием. Перемешивание и изготовление резиновой композиции осуществляется на стандартном смесительном оборудовании - вальцах, роторных или шнековых смесителях. Однако указанный способ модификации является довольно энергозатратным и требует значительного расхода поликетонов.A known method of modifying rubber compounds and rubbers using low molecular weight unsaturated polyketones (RF patent No. 2345101, IPC C08J 3/20, C08L 21/00, C08C 19/04, publ. January 27, 2009), where the modified rubber compound is prepared by simple simultaneous or sequential mixing of all necessary components (high molecular weight rubber, low molecular weight unsaturated polyketone, fillers, vulcanizing agents, plasticizers, etc.), as well as adding low molecular weight rubber to the finished rubber compounds with their subsequent mixing vanyu. Mixing and manufacturing of the rubber composition is carried out on standard mixing equipment - rollers, rotary or screw mixers. However, this modification method is quite energy-consuming and requires a significant consumption of polyketones.
Технической задачей настоящего изобретения является способ получения модифицированного цис-1,4-полибутадиена с вязкостью по Муни 40-50 усл.ед, узким ММР (≤2,5) и низкой хладотекучестью (не более 25 мм/час).An object of the present invention is a method for producing modified cis-1,4-polybutadiene with a Mooney viscosity of 40-50 conventional units, narrow MMP (≤2.5) and low cold flow (not more than 25 mm / hour).
Технический результат изобретения заключается в получении цис-1,4-полибутадиена с пониженной пластичностью и хладотекучестью, что облегчает выделение каучука из раствора, повышает сохранность формы брикетов каучука при их хранении и транспортировке, а также улучшает свойства вулканизатов на его основе. Кроме того, использование в качестве модификаторов ненасыщенных поликетонов позволит удешевить выпускаемый каучук, т.к. затраты на производство поликетонов значительно ниже стоимости модификаторов, используемых в производстве модифицированного 1,4-цис-полибутадиена. Использование указанного способа не требует значительных капитальных затрат.The technical result of the invention is to obtain cis-1,4-polybutadiene with reduced ductility and cold flow, which facilitates the isolation of rubber from the solution, improves the shape of the rubber briquettes during storage and transportation, and also improves the properties of vulcanizates based on it. In addition, the use of unsaturated polyketones as modifiers will make it possible to reduce the cost of manufactured rubber, since polyketone production costs are significantly lower than the cost of modifiers used in the production of modified 1,4-cis-polybutadiene. Using this method does not require significant capital costs.
Поставленная задача достигается тем, что получение модифицированного 1,4-цис-полибутадиена осуществляют полимеризацией бутадиена в среде углеводородного растворителя в присутствии неодимсодержащего каталитического комплекса с последующим добавлением модификаторов в количестве 1-40 ммоль/кг бутадиена при конверсии полимера ≥95% при температуре 55-85°C. В качестве модификаторов используют жидкие поликетоны, со среднечисловым молекулярным весом 5500-15000, содержащие от 0,1 до 16 мас.% кислорода в виде карбонильных групп и двойные углерод-углеродные связи. Преимущество предлагаемых в качестве модификаторов жидких» поликетонов в том, что они получены из полибутадиена и олигодиенов, без использования катализаторов и дорогих реагентов.This object is achieved in that the modified 1,4-cis-polybutadiene is prepared by polymerizing butadiene in a hydrocarbon solvent in the presence of a neodymium-containing catalytic complex, followed by the addition of modifiers in an amount of 1-40 mmol / kg of butadiene at a polymer conversion of ≥95% at a temperature of 55- 85 ° C. As modifiers, liquid polyketones are used, with a number average molecular weight of 5500-15000, containing from 0.1 to 16 wt.% Oxygen in the form of carbonyl groups and double carbon-carbon bonds. The advantage of liquid "polyketones offered as modifiers is that they are obtained from polybutadiene and oligodienes, without the use of catalysts or expensive reagents.
Используемые в качестве модификатора ненасыщенные поликетоны с необходимым содержанием карбонильных "групп и необходимым молекулярным весом получают путем некаталитического оксигенирования цис-1,4-полибутадиенового каучука с помощью закиси азота (N2O) при температуре 50-350°C и давлении N2O 0.01-100 атм. согласно патентам [Патент РФ №2230754, приор. 23.05.2003, МПК C08F 8/06; C08C 19/04. Патент РФ №2235102 приор. 23.05.2003, МПК C08F 8/06; C08C 19/04. Патент РФ №2283849, приор. 17.11.2004, МПК C08F 8/06; C08C 19/04. Патент РФ №2280044, 16.12.2004, МПК C08F 8/06; C08C 19/04. EP 1627890 (B1), 17.09.2008, K.A.Dubkov, et al.; Pat. US 7385011 (B2), 10.06.2008, K.A.Dubkov, et al.].Unsaturated polyketones used as a modifier with the required content of carbonyl groups and the necessary molecular weight are obtained by non-catalytic oxygenation of cis-1,4-polybutadiene rubber with nitrous oxide (N 2 O) at a temperature of 50-350 ° C and a pressure of N 2 O 0.01 -100 atm according to the patents [RF Patent No. 2230754, prior. 05.23.2003, IPC C08F 8/06; C08C 19/04. RF Patent No. 2235102 prior. 05/23/2003, IPC C08F 8/06; C08C 19/04. RF patent No. 2283849, prior November 17, 2004, IPC C08F 8/06; C08C 19/04. RF patent No. 2280044, December 16, 2004, IPC C08F 8/06; C08C 19/04. EP 1627890 (B1), 17.09. 2008, KADubkov, et al .; Pat. US 7385011 (B2), 06/10/2008, KADubkov, et al.].
Получаемые таким способом ненасыщенные поликетоны представляют собой низкомолекулярные полимеры, имеющие в своем составе статистически распределенные по полимерной цепи кетонные (>C=O) функциональные группы, а также бутадиеновые звенья с двойными углерод-углеродными связями [K.A.Dubkov et al., New reaction for the preparation of liquid rubber, J.Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 44 (2006) 2510; S.V.Semikolenov et al., Ketonization of a nitrile-butadiene rubber by nitrous oxide. Comparison with the ketonization of other type diene rubbers, European Polym. J. 45 (2009) 3355]. Их состав может быть выражен следующей формулой:The unsaturated polyketones obtained in this way are low molecular weight polymers containing ketone (> C = O) functional groups statistically distributed along the polymer chain, as well as butadiene units with double carbon-carbon bonds [KADubkov et al., New reaction for the preparation of liquid rubber, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 44 (2006) 2510; S.V. Semikolenov et al., Ketonization of a nitrile-butadiene rubber by nitrous oxide. Comparison with the ketonization of other type diene rubbers, European Polym. J. 45 (2009) 3355]. Their composition can be expressed by the following formula:
где значения m и n зависят от степени оксигенирования исходного каучука.where the values of m and n depend on the degree of oxygenation of the original rubber.
Варьирование условий оксигенирования позволяет в широких пределах регулировать молекулярный вес получаемых ненасыщенных поликетонов и содержание в них карбонильных групп [K.A.Dubkov, et al., J.Polym. Sci., Part А: Polym. Chem. 44 (2006) 2510-2520]. Таким образом, указанный метод оксигенирования дополнительно позволяет синтезировать наиболее подходящий для модификации тип ненасыщенного поликетона. Это даст важные преимущества и дополнительные возможности для регулирования свойств цис-1,4-полибутадиена, модифицированного такими поликетонами.Varying the oxygenation conditions makes it possible to widely control the molecular weight of the resulting unsaturated polyketones and the content of carbonyl groups in them [K.A.Dubkov, et al., J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 44 (2006) 2510-2520]. Thus, this method of oxygenation additionally allows you to synthesize the most suitable type of unsaturated polyketone for modification. This will provide important advantages and additional opportunities for regulating the properties of cis-1,4-polybutadiene modified with such polyketones.
Низкомолекулярные ненасыщенные поликетоны, используемые в качестве модификатора в предлагаемом способе, представляют собой жидкие олигомеры.Low molecular weight unsaturated polyketones used as a modifier in the proposed method are liquid oligomers.
Предлагаемый способ, включающий получение модифицированного поликетонами цис-1,4-полибутадиена, позволяет получить более однородный по качеству полимер с высокими технологическими показателями, соответствующими лучшим мировым аналогам, и дает возможность управлять качеством полимера.The proposed method, which includes the preparation of cis-1,4-polybutadiene modified with polyketones, makes it possible to obtain a polymer with a more uniform quality with high technological parameters that correspond to the best world analogues and makes it possible to control the polymer quality.
Изобретение подтверждается примерами конкретного исполнения.The invention is confirmed by examples of specific performance.
Пример №1. (контрольный)Example No. 1. (control)
Полимеризацию бутадиена (Bt) проводят в углеводородном растворителе в присутствии каталитического комплекса, приготовленного на основе 2-этилгексил фосфата неодима (Nd), с последующим добавлением алкилирующего агента (в данном случае диизобутилалюминийгидрид (ДИБАГ)) и донора галогенов (этилалюминийсесквихлорид (ЭАСХ)). Соотношение компонентов в каталитическом комплексе составляет Bt: Nd: ДИБАГ: ЭАСХ = (15,0÷25,0):1,0:(8,0÷10,0):(2,0÷3,0). Время созревания комплекса 22-23 ч при температуре 25°C. Полимеризацию проводят в реакторе объемом 13 л при температуре полимеризации 60°C. При достижении конверсии полимера 95%, добавляют антиоксидант, дегазируют и сушат на вальцах. В полученном полимере определяют вязкость по Муни, пластичность, хладотекучесть, ММР.The polymerization of butadiene (Bt) is carried out in a hydrocarbon solvent in the presence of a catalytic complex prepared on the basis of 2-ethylhexyl neodymium phosphate (Nd), followed by the addition of an alkylating agent (in this case diisobutylaluminium hydride (DIBAG)) and a halogen donor (ethylaluminium sesquichloride) EAS. The ratio of the components in the catalytic complex is Bt: Nd: DIBAG: EASC = (15.0 ÷ 25.0): 1.0: (8.0 ÷ 10.0) :( 2.0 ÷ 3.0). The ripening time of the complex is 22-23 hours at a temperature of 25 ° C. The polymerization is carried out in a reactor with a volume of 13 l at a polymerization temperature of 60 ° C. Upon reaching a polymer conversion of 95%, an antioxidant is added, degassed and dried on rollers. In the obtained polymer determine the Mooney viscosity, ductility, cold flow, MMP.
Результаты эксперимента представлены в таблице 1.The results of the experiment are presented in table 1.
Пример №2Example No. 2
Аналогичен примеру №1, с тем отличием, что при достижении конверсии 95% отбирают 2 кг полимеризата. Вводят антиоксидант, полимер дегазируют и высушивают на вальцах. Затем определяют физико-механические показатели (вязкость по Муни, эластическое восстановление, пластичность, хладотекучесть) и методом гельпроникающей хроматографии - среднечисловую молекулярную массу (Mn), средневесовую молекулярную массу (Mw), среднемолекулярную массу (Mz), полидисперсность (Mw/Mn) (контрольный образец). В оставшийся полимеризат через дозатор подают жидкий ненасыщенный поликетон (модификатор) с массовой долей кислорода 5,7%,Similar to example No. 1, with the difference that upon reaching a conversion of 95%, 2 kg of polymerizate were taken. An antioxidant is introduced, the polymer is degassed and dried on a roll. Then, physicomechanical parameters (Mooney viscosity, elastic recovery, ductility, cold flow) are determined and the number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw), average molecular weight (Mz), polydispersity (Mw / Mn) (gel average permeability) (polymerization (Mw / Mn)) control sample). The remaining polymerizate through the dispenser serves liquid unsaturated polyketone (modifier) with a mass fraction of oxygen of 5.7%,
Mn=5500 в количестве - 1 ммоль/кг бутадиена (0,28 г/кг бутадиена) растворенного в 30 мл толуола.Mn = 5500 in an amount of 1 mmol / kg of butadiene (0.28 g / kg of butadiene) dissolved in 30 ml of toluene.
Указанный ненасыщенный поликетон приготовлен согласно патентам [РФ №2230754; EP 1627890 (B1), 17.09.2008; US 7385011 (B2), 10.06.2008] путем оксигенирования закисью азота цис-1,4-полибутадиеного каучука СКД (Mn=128000, Mw/Mn=2,2).The specified unsaturated polyketone prepared according to the patents [RF No. 2230754; EP 1627890 (B1), 09/17/2008; US 7385011 (B2), 06/10/2008] by oxygenation with nitrous oxide of cis-1,4-polybutadiene rubber SKD (M n = 128000, M w / M n = 2.2).
Процесс модификации проводят при постоянном перемешивании в течение 60 мин при температуре 60°C. Затем вводят антиоксидант - агидол-2. Массовая доля агидола-2 составляет 0,6%. Полимер дегазируют и сушат на вальцах. Определяют физико-механические показатели и молекулярно-массовые характеристики (таблица №1).The modification process is carried out with constant stirring for 60 min at a temperature of 60 ° C. Then enter the antioxidant - Agidol-2. Mass fraction of agidol-2 is 0.6%. The polymer is degassed and dried on a roll. Determine the physical and mechanical properties and molecular weight characteristics (table No. 1).
Пример №3.Example No. 3.
Аналогичен примеру №2, с тем отличием, что количество вводимого модификатора - ненасыщенного поликетона с массовой долей кислорода 2,7% и Mn=15000 составляет - 1,7 ммоль/кг бутадиена (0,48 г/кг бутадиена). Указанный ненасыщенный поликетон приготовлен согласно патентам [РФ №2230754; EP 1627890 (B1); US 7385011 (B2)] путем оксигенирования закисью азота цис-1,4-полибутадиеного каучука СКД (Mn=128000, Mw/Mn=2.2).Similar to example No. 2, with the difference that the amount of modifier introduced is an unsaturated polyketone with a mass fraction of oxygen of 2.7% and M n = 15000 is 1.7 mmol / kg of butadiene (0.48 g / kg of butadiene). The specified unsaturated polyketone prepared according to the patents [RF No. 2230754; EP 1627890 (B1); US 7385011 (B2)] by oxygenation with nitrous oxide of cis-1,4-polybutadiene rubber SKD (M n = 128000, M w / M n = 2.2).
Модификацию осуществляют при достижении конверсии полимера 95% в течение 30 мин при температуре 85°C. Затем вводят антиоксидант агидол-2. Массовая доля агидола-2 составляет 1%. Физико-механические показатели и молекулярно-массовое распределение полученного полимера приведены в таблице №1.The modification is carried out when the polymer conversion reaches 95% for 30 min at a temperature of 85 ° C. Agidol-2 antioxidant is then administered. Mass fraction of agidol-2 is 1%. Physico-mechanical properties and molecular weight distribution of the obtained polymer are shown in table No. 1.
Пример №4.Example No. 4.
Аналогичен примеру №2, с тем отличием, что количество вводимого модификатора - ненасыщенного поликетона составляет 2,85 ммоль/ кг бутадиена (0,8 г/кг бутадиена). Указанный ненасыщенный поликетон приготовлен согласно патентам [РФ №2230754; EP 1627890 (B1), 1; US 7385011 (B2), 10.06.2008] путем оксигенирования закисью азота цис-1,4-полибутадиеного каучука СКД (Mn=128000, Mw/Mn=2,2).Similar to example No. 2, with the difference that the amount of the introduced modifier - unsaturated polyketone is 2.85 mmol / kg butadiene (0.8 g / kg butadiene). The specified unsaturated polyketone prepared according to the patents [RF No. 2230754; EP 1627890 (B1), 1; US 7385011 (B2), 06/10/2008] by oxygenation with nitrous oxide of cis-1,4-polybutadiene rubber SKD (Mn = 128000, M w / M n = 2.2).
Модификацию осуществляют при достижении конверсии полимера 96% в течение 30 мин при температуре 50°C. Физико-механические показатели и молекулярно-массовое распределение полученного полимера приведены в таблице №1.The modification is carried out when the polymer conversion reaches 96% for 30 min at a temperature of 50 ° C. Physico-mechanical properties and molecular weight distribution of the obtained polymer are shown in table No. 1.
Пример №5Example No. 5
Аналогичен примеру №2, с тем отличием, что количество вводимого модификатора составляет - 7,1 ммоль/кг бутадиена (2,0 г/кг бутадиена). Модификацию осуществляют при достижении конверсии полимера 99% в течение 20 мин при температуре 70°C. Затем вводят антиоксидант-ирганокс - 1520. Массовая доля ирганокса - 1520 составляет 0,2%. Физико-механические показатели и молекулярно-массовое распределение полученного полимера приведены в таблице №1.Similar to example No. 2, with the difference that the amount of modifier introduced is 7.1 mmol / kg butadiene (2.0 g / kg butadiene). The modification is carried out when the polymer conversion reaches 99% for 20 minutes at a temperature of 70 ° C. Then enter the antioxidant-irganox - 1520. The mass fraction of irganox - 1520 is 0.2%. Physico-mechanical properties and molecular weight distribution of the obtained polymer are shown in table No. 1.
Пример №6Example No. 6
Аналогичен примеру 2, с тем отличием, что количество вводимого модификатора составляет 15,0 ммоль/кг бутадиена (4,2 г/кг бутадиена). Модификацию осуществляют при достижении конверсии полимера 99% в течение 20 мин при температуре 65°C. Затем вводят антиоксидант-ирганокс - 1520. Массовая доля ирганокса - 1520 составляет 0,4%. Физико-механические показатели и молекулярно-массовое распределение полученного полимера приведены в таблице №1.Similar to example 2, with the difference that the amount of modifier introduced is 15.0 mmol / kg butadiene (4.2 g / kg butadiene). The modification is carried out when the polymer conversion reaches 99% for 20 min at a temperature of 65 ° C. Then enter the antioxidant-irganox - 1520. The mass fraction of irganox - 1520 is 0.4%. Physico-mechanical properties and molecular weight distribution of the obtained polymer are shown in table No. 1.
Пример №7Example No. 7
Аналогичен примеру 2, с тем отличием, что количество вводимого модификатора составляет 20 ммоль/кг бутадиена (5,6 г/кг бутадиена). Модификацию осуществляют при достижении конверсии полимера 96% в течение 15 мин при температуре 80°C. Физико-механические показатели и молекулярно-массовое распределение полученного полимера приведены в таблице №1.Similar to example 2, with the difference that the amount of modifier introduced is 20 mmol / kg butadiene (5.6 g / kg butadiene). The modification is carried out when the polymer conversion reaches 96% for 15 minutes at a temperature of 80 ° C. Physico-mechanical properties and molecular weight distribution of the obtained polymer are shown in table No. 1.
Пример №8Example No. 8
Аналогичен примеру №2, с тем отличием, что количество вводимого модификатора составляет - 30 ммоль/кг бутадиена (8,4 г/кг бутадиена). Модификацию осуществляют при достижении конверсии полимера 98% в течение 60 мин при температуре 60°C. Физико-механические показатели и молекулярно-массовое распределение полученного полимера приведены в таблице №1.Similar to example No. 2, with the difference that the amount of modifier introduced is 30 mmol / kg of butadiene (8.4 g / kg of butadiene). The modification is carried out when the polymer conversion is 98% for 60 minutes at a temperature of 60 ° C. Physico-mechanical properties and molecular weight distribution of the obtained polymer are shown in table No. 1.
Пример №9Example No. 9
Аналогичен примеру №2, с тем отличием, что количество вводимого модификатора составляет 40 ммоль/кг бутадиена (11,2 г/кг бутадиена). Модификацию осуществляют при достижении конверсии полимера 99% в течение 30 мин при температуре 60°C. Физико-механические показатели и молекулярно-массовое распределение полученного полимера приведены в таблице №1.Similar to example No. 2, with the difference that the amount of the introduced modifier is 40 mmol / kg butadiene (11.2 g / kg butadiene). The modification is carried out when the polymer conversion reaches 99% for 30 minutes at a temperature of 60 ° C. Physico-mechanical properties and molecular weight distribution of the obtained polymer are shown in table No. 1.
Пример №10Example No. 10
Аналогичен примеру №2, с тем отличием, что в качестве модификатора используют жидкий ненасыщенный поликетон с массовой долей кислорода 2,7%, Mn=15000, Xc=c=9,4% в количестве 2,1 ммоль/кг (1,26 г/кг бутадиена). Модификацию осуществляют при достижении конверсии полимера 95% в течение 40 мин при температуре 55°C. Физико-механические показатели и молекулярно-массовое распределение полученного полимера приведены в таблице №1.Similar to example No. 2, with the difference that liquid unsaturated polyketone with a mass fraction of oxygen of 2.7%, Mn = 15000, X c = c = 9.4% in an amount of 2.1 mmol / kg is used as a modifier (1, 26 g / kg butadiene). The modification is carried out when the polymer conversion reaches 95% for 40 min at a temperature of 55 ° C. Physico-mechanical properties and molecular weight distribution of the obtained polymer are shown in table No. 1.
Пример №11Example No. 11
Аналогичен примеру №10, с тем отличием, что количество модификатора с массовой долей кислорода 0,1%, Mn=7000 составляет 3,1 ммоль/кг (1,85 г/кг бутадиена). Модификацию осуществляют при достижении конверсии полимера 97% в течение 60 мин при температуре 60°C. Физико-механические показатели и молекулярно-массовое распределение полученного полимера приведены в таблице №1.Similar to example No. 10, with the difference that the amount of modifier with a mass fraction of oxygen of 0.1%, Mn = 7000 is 3.1 mmol / kg (1.85 g / kg of butadiene). The modification is carried out when the polymer conversion reaches 97% for 60 minutes at a temperature of 60 ° C. Physico-mechanical properties and molecular weight distribution of the obtained polymer are shown in table No. 1.
Пример №12Example No. 12
Аналогичен примеру №2, с тем отличием, что полимеризацию бутадиена проводят в углеводородном растворителе в присутствии каталитического комплекса, приготовленного на основе карбоксилата (версатата) неодима, с последующим добавлением алкилирующего агента (ДИБАГ) и донора галогенов (ЭАСХ). Соотношение компонентов Bt: Nd: ДИБАГ: ЭАСХ в каталитическом комплексе составляет (4÷10)-1-(10,0÷13,0)-(1,6÷3,0). Время созревания комплекса 18-23 ч при температуре 25°C. Количество вводимого модификатора составляет - 10,3 ммоль/кг бутадиена (2,88 г/кг бутадиена). Физико-механические показатели и молекулярно-массовое распределение полученного полимера приведены в таблице №1.Similar to example No. 2, with the difference that the polymerization of butadiene is carried out in a hydrocarbon solvent in the presence of a catalytic complex prepared on the basis of neodymium carboxylate (versatate), followed by the addition of an alkylating agent (DIBAG) and a halogen donor (EACC). The ratio of the Bt: Nd: DIBAG: EASC components in the catalytic complex is (4 ÷ 10) -1- (10.0 ÷ 13.0) - (1.6 ÷ 3.0). The ripening time of the complex is 18-23 hours at a temperature of 25 ° C. The amount of modifier introduced is 10.3 mmol / kg butadiene (2.88 g / kg butadiene). Physico-mechanical properties and molecular weight distribution of the obtained polymer are shown in table No. 1.
Пример №13Example No. 13
Аналогичен примеру №12, с тем отличием, что в качестве модификатора используют жидкий ненасыщенный поликетон с массовой долей кислорода 2,7%, Mn=15000, Xc=с=9,4% в количестве 2,07 ммоль/кг (0,58 г/кг). Модификацию осуществляют при достижении конверсии полимера 97% в течение 30 мин при температуре 65°C. Физико-механические показатели и молекулярно-массовое распределение полученного полимера приведены в таблице №1.Similar to example No. 12, with the difference that a liquid unsaturated polyketone with a mass fraction of oxygen of 2.7%, Mn = 15000, X c = c = 9.4% in an amount of 2.07 mmol / kg (0, 58 g / kg). The modification is carried out when reaching a polymer conversion of 97% for 30 min at a temperature of 65 ° C. Physico-mechanical properties and molecular weight distribution of the obtained polymer are shown in table No. 1.
Пример №14Example No. 14
На основе полученного по примеру 4 полимера готовят резиновую смесь по следующей рецептуре:Based on the polymer obtained in Example 4, a rubber mixture is prepared according to the following formulation:
модифицированный каучук - 100 мас.ч.modified rubber - 100 parts by weight
технический углерод - 60 мас.ч.carbon black - 60 parts by weight
белила цинковые - 3 мас.ч.zinc white - 3 parts by weight
масло нафтеновое - 15 мас.ч.naphthenic oil - 15 parts by weight
сера - 1,5 мас.ч.sulfur - 1.5 parts by weight
сульфенамид Т - 0,9 мас.ч.sulfenamide T - 0.9 parts by weight
Каучук смешивают с ингредиентами на вальцах при температуре валков (35±5)°C по режиму, указанному в ТУ 38.303-03-071-2002. Определяют вулканизационные характеристики: условное напряжение, условную прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве (таблица 2).Rubber is mixed with the ingredients on the rollers at a roll temperature of (35 ± 5) ° C according to the regime specified in TU 38.303-03-071-2002. The vulcanization characteristics are determined: conditional stress, conditional tensile strength and elongation at break (table 2).
Пример №15Example No. 15
Аналогичен примеру №14 с тем отличием, что резиновую смесь готовят на основе полимера, полученного по примеру 5. Результаты испытаний приведены в таблице №2.Similar to example No. 14 with the difference that the rubber mixture is prepared on the basis of the polymer obtained in example 5. The test results are shown in table No. 2.
Пример №16Example No. 16
Аналогичен примеру №14 с тем отличием, что резиновую смесь готовят на основе полимера, полученного по примеру 7. Результаты испытаний приведены в таблице №2.Similar to example No. 14 with the difference that the rubber mixture is prepared on the basis of the polymer obtained in example 7. The test results are shown in table No. 2.
Результаты, представленные в таблицах, подтверждают, что предложенный способ, включающий модификацию 1,4 цис-полибутадиена «жидкими» поликетонами, дает возможность получить цис-1,4-полибутадиен с вязкостью по Муни 40-50 усл. ед, с узким ММР (≤2,5), низкой хладотекучестью (≤25 мм/час) и улучшенными свойствами вулканизатов.The results presented in the tables confirm that the proposed method, including the modification of 1,4 cis-polybutadiene with "liquid" polyketones, makes it possible to obtain cis-1,4-polybutadiene with a Mooney viscosity of 40-50 conv. units, with narrow MMP (≤2.5), low cold flow (≤25 mm / h) and improved properties of vulcanizates.
В настоящее время находит применение метод оценки качества каучука СКД-НД с помощью критерия Z (Ж, «Промышленное производство и использование эластомеров», М, 2010, №1. с 8-11), в соответствии с которым полимер обладает хорошими пласто-эластическими свойствами при Z≤1. Предлагаемый метод модификации 1,4 цис-полибутадиена жидкими поликетонами показывает, что получаемый модифицированный 1,4 цис-полибутадиен имеет показатель Z≤1.Currently, SKD-ND rubber quality assessment method is being applied using criterion Z (G, “Industrial production and use of elastomers”, M, 2010, No. 1, pp. 8-11), according to which the polymer has good plasto-elastic properties at Z≤1. The proposed method for modifying 1,4 cis-polybutadiene with liquid polyketones shows that the resulting modified 1,4 cis-polybutadiene has a value of Z≤1.
Показатели качества полимера по заявляемому способу определяют по следующим методикам:The quality indicators of the polymer according to the claimed method is determined by the following methods:
Вязкость по Муни - по ГОСТ 10722 (ISO 289-1), хладотекучесть - по ГОСТ 19920.18-74, пластичность и эластическое восстановление - по ГОСТ 19920.17-74.Mooney viscosity - according to GOST 10722 (ISO 289-1), cold flow - according to GOST 19920.18-74, ductility and elastic recovery - according to GOST 19920.17-74.
Молекулярно-массовые характеристики полимеров определяют методом гель-проникающей хроматографии (методика ОАО «Воронежсинтезкаучук» ДК 229, СК 3089).Molecular weight characteristics of polymers are determined by gel permeation chromatography (method of OJSC Voronezhsintezkauchuk DK 229, SK 3089).
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010149844/04A RU2442796C1 (en) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | Way of production of modified 1,4-cis-polybutadiene |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010149844/04A RU2442796C1 (en) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | Way of production of modified 1,4-cis-polybutadiene |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2442796C1 true RU2442796C1 (en) | 2012-02-20 |
Family
ID=45854606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010149844/04A RU2442796C1 (en) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | Way of production of modified 1,4-cis-polybutadiene |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2442796C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2500689C1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-12-10 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Method of producing cis-1,4-polydienes |
RU2638960C2 (en) * | 2012-06-18 | 2017-12-19 | Арланксео Дойчланд Гмбх | Butadiene rubber with drawfully increased viscosity by mooney received with use of inodimic catalyst |
RU2687430C2 (en) * | 2015-02-06 | 2019-05-13 | Арланксео Дойчланд Гмбх | Containing heteroatom-containing diene polymers |
RU2701930C1 (en) * | 2018-12-29 | 2019-10-02 | Публичное акционерное общество "СИБУР Холдинг" | Method of producing diene copolymers |
CN114805641A (en) * | 2021-01-21 | 2022-07-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Polybutadiene low-temperature-resistant rubber base rubber and preparation method thereof |
EP4077409A4 (en) * | 2019-12-20 | 2023-08-23 | Public Joint Stock Company "Sibur Holding" (PJSC "Sibur Holding") | Modified diene polymer and method for the preparation thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2099359C1 (en) * | 1995-03-29 | 1997-12-20 | Акционерное общество открытого типа "Ефремовский завод синтетического каучука" | Method for production of cis-1,4-diene rubber |
RU2235102C1 (en) * | 2003-05-23 | 2004-08-27 | Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН | Method for modifying polymer comprising double carbon-carbon bonds |
US7112632B2 (en) * | 2004-10-25 | 2006-09-26 | Polimeri Europa S.P.A. | Process for the preparation of low branch content polybutadiene |
RU2345101C1 (en) * | 2007-08-10 | 2009-01-27 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Method of modifying rubber mixes and rubbers |
-
2010
- 2010-12-03 RU RU2010149844/04A patent/RU2442796C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2099359C1 (en) * | 1995-03-29 | 1997-12-20 | Акционерное общество открытого типа "Ефремовский завод синтетического каучука" | Method for production of cis-1,4-diene rubber |
RU2235102C1 (en) * | 2003-05-23 | 2004-08-27 | Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН | Method for modifying polymer comprising double carbon-carbon bonds |
US7112632B2 (en) * | 2004-10-25 | 2006-09-26 | Polimeri Europa S.P.A. | Process for the preparation of low branch content polybutadiene |
RU2345101C1 (en) * | 2007-08-10 | 2009-01-27 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Method of modifying rubber mixes and rubbers |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Ворончихин В.Д., Дубков К.А., Иванова Д.П. и др. Модификация 1,4-ЦИС-полибутадиенового каучука олигодиенами. - Известия вузов. Химия и химическая технология, 2009, т.52, вып.1, с.94-97. * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2500689C1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-12-10 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Method of producing cis-1,4-polydienes |
RU2500689C9 (en) * | 2012-05-22 | 2014-02-20 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Method of producing cis-1,4-polydienes |
RU2638960C2 (en) * | 2012-06-18 | 2017-12-19 | Арланксео Дойчланд Гмбх | Butadiene rubber with drawfully increased viscosity by mooney received with use of inodimic catalyst |
RU2687430C2 (en) * | 2015-02-06 | 2019-05-13 | Арланксео Дойчланд Гмбх | Containing heteroatom-containing diene polymers |
RU2701930C1 (en) * | 2018-12-29 | 2019-10-02 | Публичное акционерное общество "СИБУР Холдинг" | Method of producing diene copolymers |
EP4077409A4 (en) * | 2019-12-20 | 2023-08-23 | Public Joint Stock Company "Sibur Holding" (PJSC "Sibur Holding") | Modified diene polymer and method for the preparation thereof |
CN114805641A (en) * | 2021-01-21 | 2022-07-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Polybutadiene low-temperature-resistant rubber base rubber and preparation method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2442796C1 (en) | Way of production of modified 1,4-cis-polybutadiene | |
JP5006609B2 (en) | Elastomers with reduced hysteresis using lithium aminomagnesate polymerization initiators | |
EP1557433B1 (en) | Process for the preparation of polybutadiene with a low branching degree | |
EP2022803B1 (en) | Process for producing functionalized polymers | |
US7879958B2 (en) | Polyhydroxy compounds as polymerization quenching agents | |
TWI488867B (en) | Neodymium-catalysed polybutadienes | |
EP2604632B1 (en) | Modified high cis conjugated diene copolymer and manufacturing method of the same | |
EP2111420B1 (en) | Carboxylate terminated polymers and their use in impact-modified plastics | |
EP2676968A1 (en) | High Mooney NdBR with Mooney jump | |
TW201522398A (en) | NdBR with molar mass breakdown | |
US10370475B2 (en) | Elastomeric compounds having increased cold flow resistance and methods producing the same | |
FR2939800A1 (en) | PROCESS FOR PREPARING A FONCTIANNALIZED DIENIC ELASTOMER, SUCH AS A POLYBUTADIENE. | |
US11365270B2 (en) | Polybutadiene, production and use thereof | |
EA029804B1 (en) | Method for producing polymer | |
EP3680265B1 (en) | Method for producing copolymer, copolymer, rubber composition, and tire | |
EP2844678B1 (en) | Polydienes and diene copolymers having organophosphine functionality | |
RU2382792C2 (en) | Method of producing modifying additive of organolithium compound and method of producing polybutadiene and copolymers of butadiene with styrene | |
JP2017132959A (en) | Rubber composition and tire | |
JP4637075B2 (en) | Process for producing modified polybutadiene | |
JP3887502B2 (en) | Rubber composition | |
CN106977656B (en) | Dendritic polydiene rubber and preparation method thereof | |
EP1593694B1 (en) | Hydrogenated copolymers from non-substituted and substituted conjugated dienes | |
JP2000212213A (en) | Preparation of modified polybutadiene, modified polybutadiene and rubber composition | |
RU2414486C2 (en) | Method of preparing rubber mixtures and rubber | |
RU2192435C2 (en) | Method of production of plasticized low-viscous polybutadiene |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |